范文一:《金属加工与实训教案》教案
授课班级: 1.51 授课教师:
《金属加工与实训教案》教案
第1-2课时
教学课题 铝及铝合金 教学目标 1. 知识目标:
(1)掌握低合金钢的概念、低合金钢的分类。 (2)了解低合金钢的牌号及用途、指标。
2. 能力目标:培养学生了解低合金钢的牌号及用途的能力。 教学重点、难点:
(1)重点:低合金钢的分类、
(2)难点:常用的低合金钢的牌号及用途分析。 教学方法
讲授法 演示法 教 具
挂图 零件模型 教学过程
复习:优质非合金钢中使用最多是优质碳素结构钢。
08钢、10钢和15钢属于冷冲压钢,主要用于制作薄板,用于制造冷冲压零件和焊接件。 教授:
常用的非铁金属有:铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、滑动轴承合金、硬质合金等。
一 铝及铝合金的分类、牌号和用途
根据GB/T16474—1996《变形铝及铝合金牌号表示方法》的规定,我国变形铝及铝合金牌号表示采用国际四位数字体系牌号和四位字符体系牌号两种命名方法。
表2-2 铝及铝合金的组别分类
纯铝牌号用1×××四位数字或四位字符表示,牌号的最后两位数字表示最低铝百分含量。当最低铝百分含量精确到0.01%时,牌号的最后两位数字就是最低铝百分含量中小数点后面的两位。例如,1A99(原LG5),其W(Al)=99.99%;1A97(原LG4),其W(Al)=99.97%。
纯铝主要用于熔炼铝合金,制造电线、电缆、电器元件、换热器件及制作质轻、导热、导电、耐大气腐蚀但强度要求不高的机电构件等。
2.铝合金
●在纯铝中加入一种或几种其他元素(如铜、镁、硅、锰、锌等) 形成的非铁金属称为铝合金。铝合金在汽车制造、民用产品制造、航空航天部件制造等方面应用广泛。
(1)铝合金的分类。铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两类。
(2)铝合金的牌号和用途 ①变形铝合金的牌号和用途。
在GB /T16474-1996《变形铝及铝合金牌号表示方法》中,规定变形铝合金牌号直接引用国际四位数字体系牌号或采用四位字符体系牌号。
表2-3 变形铝合金主要特性和用途举例
铸造铝合金主要有:Al-Si 系;Al-Cu 系;Al-Mg 系;Al-Zn 系合金等。 例如,ZAlSi12,表示W(Si)=12%,W(Al)=88%的铸造铝合金。
铸造铝合金主要用于制作质量轻、导热性好、耐腐蚀的汽缸体、箱体、活塞、框架、壳体等零件。
小 结:
通过本章的学习,硬度又是一项综合力学性能指标,从金属表面的局部压痕可以反映出金属材料的强度和塑性。在零件图上经常标注出各种硬度指标作为技术要求。金属材料的硬度值愈高,其耐磨性亦愈高。 作 业
解释含义:06TiL 表示汽车用低合金钢
20MnSi表示低合金钢筋钢 20MnK表示矿用低合金钢。 教学反思:
第3-4课时
教学课题 硬质合金 教学目标 1. 知识目标:
(1)掌握低合金钢的概念、低合金钢的分类。 (2)了解低合金钢的牌号及用途、指标。
2. 能力目标:培养学生了解低合金钢的牌号及用途的能力。
教学重点、难点:
(1)重点:低合金钢的分类、
(2)难点:常用的低合金钢的牌号及用途分析。 教学方法
讲授法 演示法 教 具
挂图 零件模型 教学过程
复习:优质非合金钢中使用最多是优质碳素结构钢。
08钢、10钢和15钢属于冷冲压钢,主要用于制作薄板,用于制造冷冲压零件和焊接件。
20钢和25钢属于渗碳钢,塑性和韧性较高,冷冲压性能和焊接性能好,如焊接容器与焊接件、螺钉、杆件、轴套、冷冲压件等。 30钢、35钢、40钢、45钢、50钢、55钢属于调质钢主要用于制作要求强度、塑性、韧性都较高的零件,如齿轮、套筒、轴类等零件。这类钢在机械制造中应用很广,特别是40钢和45钢应用最广。 60钢、65钢、70钢、75钢、80钢、85钢属于弹簧钢,经 教授:
硬质合金的分类、牌号和用途 1.硬质合金性能特点
●硬质合金是由作为主要组元的一种或几种难熔金属碳化物和金属粘结剂相组成的烧结材料。
硬质合金的硬度高(最高可达92HRA ),高于高速钢(63~70HRC);热硬性高,在800℃~1000℃时,硬度可保持60HRC 以上,远高于高速钢(500℃~650℃);耐磨性好,比高速钢要高15~20倍。硬质合金的抗压强度高(比高速钢高,可达6000Mpa ),但抗弯强度低(只有
高速钢的1/3~1/2左右);冲击吸收能量K 较低,仅为1.6~4.8J,约为淬火钢的30%~50%;线膨胀系数小,导热性差。此
2.硬质合金的分类、代号和用途
硬质合金按用途范围不同,可分为切削加工用硬质合金,地质、矿山工具用硬质合金,耐磨零件用硬质合金。
切削加工用硬质合金包括长切屑加工用硬质合金、长切屑或短切屑加工用硬质合金、短切屑加工用硬质合金。其代号分别用英文字母P 、M 、K 表示,并在其后缀以两位数字组10、20、30??等构成组别号,如P20、M30、K10。根据需要还可在两个组别号之间插入一个中间代号,以中间数字15、25、35??等表示;如果需要再细分时,则可在组代号后加一位阿拉伯数字1、2、3??或英文字母作细分号,并用小数点“. ”隔开,以区别组别中的不同代号。
在机械制造中,硬质合金主要用于制造切削刀具、冷作模具、量
具及耐磨零件。
小 结:
通过本章的学习,硬度又是一项综合力学性能指标,从金属表面的局部压痕可以反映出金属材料的强度和塑性。在零件图上经常标注出各种硬度指标作为技术要求。金属材料的硬度值愈高,其耐磨性亦愈高。 作 业
解释含义:06TiL 表示汽车用低合金钢
20MnSi表示低合金钢筋钢 20MnK表示矿用低合金钢。 教学反思:
第5-6课时
教学课题 低合金钢(二) 教学目标 1. 知识目标:
(1)掌握低合金钢的概念、低合金钢的分类。 (2)了解低合金钢的牌号及用途、指标。
2. 能力目标:培养学生了解低合金钢的牌号及用途的能力。 教学重点、难点:
(1)重点:低合金钢的分类、
(2)难点:常用的低合金钢的牌号及用途分析。 教学方法
讲授法 演示法 教 具
挂图 零件模型 教学过程
复习: 低合金钢的分类是按其主要质量等级和主要性能或使用特性分类的。
1)按主要质量等级分类。 2)按主要性能及使用特性分类。 教授:
⑤舰船、兵器用低合金钢;
⑥刮脸刀片用低合金钢,如YB/T5060规定的Cr03。 小结
通过本章的学习,硬度又是一项综合力学性能指标,从金属表面的局部压痕可以反映出金属材料的强度和塑性。在零件图上经常标注出各种硬度指标作为技术要求。金属材料的硬度值愈高,其耐磨性亦愈高。 作 业
①可焊接的高强度结构钢, ②锅炉和压力容器用低合金钢, ③造船用低合金钢, ④汽车用低合金钢, 教学反思:
范文二:金属加工与实训教案
第一课时: 绪 论
【教学目的】
1、 识记金属和金属材料的定义。
2、 认识金属材料的分类、在经济中的作用地位。
3、 了解金属加工的历史、现状与发展趋势等。
【教学重点与难点】
1.重点:金属材料分类、钢铁生产方法简介
2.难点:合金概念、钢铁材料分类
【教学方法与教学手段】
1.利用试样、挂图等教具。
2.利用多媒体资料进行短时演示。
【教学过程】
一、金属材料的分类
●金属是指具有良好的导电性和导热性、有一定的强度和塑性、并具有特殊金属光泽的物质。
●金属材料是指由金属元素或以金属元素为主要材料构成的,并具有金属特性的工程材料。
●金属材料包括纯金属和合金两类。
●合金是指两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的金属材料,如普通黄铜是由铜和锌两种金属元素组成的合金,普通白铜是由铜和镍两种金属元素组成的合金,碳素钢是由铁和碳组成的合金。
二、金属材料的分类
●钢铁材料(或称黑色金属)是指以铁或以它为主形成的金属材料,如钢和生铁。 钢铁材料按碳的质量分数w(C)(含碳量)高低进行分类,可以分为工业纯铁(w(C)<0.0218%);钢(w(c)=0.0218%~2.11%)和生铁(w(c)>2.11 %)。
●非铁金属(或称有色金属)是指除钢铁材料以外的其它金属,如金、银、铜、铝、镁、钛、锌、锡、铅等。
三、金属材料加工方法简介
常用的机械产品成形加工方法主要有:铸造、锻压、焊接、粉末冶金、切削加工、数
控加工、特种加工等。
四、金属材料在国民经济中的作用和地位
金属材料是人类社会发展的重要物质基础。人类利用金属材料制作了生产和生活用的工具、设备及设施,不断改善了人类生存的环境与空间,创造了丰富的的物质文明和精神文明。
五、金属材料加工及其发展历史
我国是世界上使用和加工金属材料最早的国家之一。我国使用和加工铜的历史约有4000多年,大量出土的青铜器,说明在商代(公元前1600~1046年)我国就具有了精湛的青铜加工技术。
早在公元前6世纪即春秋末期,我国就已出现了人工冶炼的铁器,比欧洲出现生铁早1900多年,如1953年在河北兴隆地区发掘出的用来铸造农具的铁模子,说明铁制农具已大量地应用于农业生产中。
我国古代还创造了三种炼钢方法:第一种是战国晚期从矿石中直接炼出的自然钢,用这种钢制作的刀剑在东方各国享有盛誉,后来在东汉时期传入欧洲;第二种是西汉期间经过“百次”冶炼锻打的百炼钢;第三种是南北朝时期的灌钢,即先炼铁,后炼钢的两步炼钢技术,这种炼钢技术我国比其他国家早1600多年,直到明朝之前的2000多年间,我国在钢铁生产技术方面一直是遥遥领先于世界。
明朝宋应星所著《天工开物》一书中详细记载了古代冶铁、炼钢、铸钟、锻铁、淬火等多种金属材料的加工方法。书中介绍的锉刀、针等工具的制造过程与现代几乎一致,可以说《天工开物》是世界上阐述有关金属成形加工工艺内容最早的科学著作之一。
新中国成立后,我国在金属材料及其成形加工工艺研究与应用有了突飞猛进的发展。2006年我国的钢铁产量就突破了年产4亿吨,成为国际钢铁市场上举足轻重的“第一力量”,有利地推动了我国机械制造、矿山冶金、交通运输、石油化工、电子仪表、航天航空等现代化工业的发展。
【小结与布置作业】
1.小结
熟悉基本定义和金属材料的分类利用试样、挂图等教具。
2.布置作业
收集金属材料在生活或生产中的应用,相互进行交流,看谁说得多。
范文三:【精品】金属加工与实训教案
课题:绪论 课时:1 课次编号:1教学目的和要求: 1(了解金属加工的作用与地位、现状与发展趋势 2(熟悉金属加工的安全生产规范 3(了解金属加工的主要工种分类与特点 4(明确课程任务、性质、基本要求、学习目的、学习方法重点、难点: 1(金属加工的安全生产规范 2(课程的基本要求和学习方法教学环节与内容: 导入新课 新授内容 绪 论 一、金属加工在国民经济中的作用与地位、现状与发展趋势 金属加工是对金属材料进行成形生产的全过程。 成形工艺是人们把原材料或半成品加工制造成为所需形状和尺寸产品的过程。 (简要介绍明朝宋应星所著的《天工开物》 金属加工历史悠久、内容丰富。 ) 现代金属加工技术的发展趋势。主要表现在两个方向上:一是精密工程技术;二是金属加工的高度自动化。 制造加工业的发展方向可用“三化”来概括,即全球化、虚拟化和绿色化。 二、金属加工的主要工种分类与特点 根据金属加工工艺流程,可以把金属加工工种分为热加工、冷加工和其他工种三大类。 1.热加工 (1)铸造工 (2)锻压工 (3)焊工 (4)热处理工 2.冷加工 (1)钳工 (2)车工 (3)铣工 (4)刨工 (5)磨工 3.其他工种 三、
工人安全职责 2.车间管理安全规则 3.设备操作安全规金属加工的安全生产规范 1.
则 四、本课程的性质、任务和教学目标 1(本课程的性质和任务 本课程是中等职业学校机械类专业及工程技术类相关专业的一门基础课程。 主要任务是: (1)使学生掌握必备的金属材料、热处理、金属加工工艺知识和技能。 (2)培养学生分析问题和解决问题的能力,具备继续学习专业技术的能力。 (3)培养其在机械类
4)贯穿职业道德和职业意识的培养,形成严谨、敬专业领域的基本从业能力。 (
业的工作作风。 2(本课程的教学目标 (1)实践能力目标 (2)学习能力目标 (3)社会能力目标 3(学习方法 (1)注意各章节的联系、学习、复习、巩固、应用、总结。 (2)要理解、要提问题、不能累计问题。 (3)抓住主要内容:金属材料及热处理基本知识,铸造、锻造、焊接、切削加工基本常识。 (4)为了弥补实践方面的不足,采用录像教学以及到工厂参观和实习,通过师生的相互努力来学好这门功课。 课堂小结 1(金属加工与成形工艺 2(金属加工的主要工种分类与特点 3(金属加工的安全生产规范 4(本课程的主要任务及学习方法课题:技术测量及常用器具 课时:1 课次编号:2教学目的和要求: 1.掌握长度单位的换算关系、角度单位的换算关系 2.掌握游标卡尺的读数及使用方法重点、难点: 1(长度单位、角度单位的换算关系 2(游标卡尺的读数及使用方法教学环节与内容: 导入新课 新授内容 第 1 章 技术测量及常用器具 1.1 技术测量的基本知识1.1.1 技术测量的含义 测量是以确定被测对象的量值而进行的实验过程。1.1.2 测量四要素 测量过程四要素指被测对象、计量单位、测量方法和测量精度。1.1.3 计量单位 长度的国际单位是米(m)。 机械制造中常采用的长度计量单位为毫米(mm),1mm10-3m。 在精密测量中,长度计量单位采用微米(μm),1μm10-3mm。 在超精密测量中,长度计量单位采用纳米(nm)1nm10-3μm。 英寸(in)与法定长度单位(mm)的换算关系是 1in25.4mm。 、微弧度 μrad 和度、分、秒quot。 角度单位为弧度(rad) 1 rad 10-6μrad, 1 0.0174533rad。 度、分、秒quot的关系采用 60 进位制,即 160,160quot。 1.2 常用测量器具1.2.1 长度量具 1.钢直尺 钢直尺是一种不可卷的钢质板状量尺,亦可作为划直线的导向工具。 (示范讲解) 使用方法: 2(卡钳 卡钳根据用途可分为外卡钳和内卡钳两种,前者用于测量外尺寸,后者用于测量内尺寸。 3(游标卡尺 游标卡尺可以直接测量出工件的内径、外径、中心距、宽度、长度和
深度等。 游标卡尺的测量精度有 0.1mm、0.05mm 和 0.02mm 三种。 测量范围有 0,125mm、0,200mm、0,500mm 等。 1游标卡尺的刻线原理 游标卡尺的结构:游标卡尺是由尺身、游标、尺框所组成,如图 1-3 所示。 游标卡尺的刻线原理:以 0.02mm 游标卡尺为例。游标卡尺的尺身每格刻线宽度 1mm,使尺身上 49 格刻线的宽度与游标上 50 格刻线的宽度相等,则游标的每格刻线宽度为 49mm,500.98mm,尺身和游标的刻线间距之差为 1.00mm-0.98mm0.02mm。这个差值就是 0.02mm 游标卡尺的读数值。0.02mm 游标卡尺的刻线原理如图 1-4 所示。 0 1 2 3 4 5 尺身 游标 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 图 1-4 游标卡尺刻线原理 2游标卡尺的读数方法 使用游标卡尺测量工件时,读数可分为下面 3 个步骤以 0.02mm 游标卡尺为例: 1读整数。读出游标零线左边最近的尺身刻度值,该数值就是被测件的整数值。 2读小数。找出游标刻线对准尺身刻线的位置,将其顺序数乘以游标读数值 0.02mm 所得的积,即为被测件的小数值。 3整个读数。把上面 1和 2两次读数值相加,就是被测工件的整个读数值。读数示例如图 1-5所示,读数:
3游标卡尺的正确使用(示范讲解) 课堂小结 1(长23mm10×0.02mm23.20mm。
度单位的换算关系。 2(角度单位的换算关系。 3(直尺与卡尺的使用方法。 4(游标卡尺的刻线原理、读数方法与正确使用。 课外作业 完成作业(1)相关练习课题:技术测量及常用器具(续) 课时:2 课次编号:3教学目的和要求: 1. 熟悉千分尺、百分表、万能角度尺等常用测量器具的构造及使用场合 2(掌握千分尺、百分表、万能角度尺等的读数方法及使用方法。重点、难点: 1(千分尺的读数及使用方法 2(百分表的读数及使用方法 3(万能角度尺的读数及使用方法教学环节与内容: 复习提问 1(长度单位英寸(in)与毫米mm之间的换算关系, 2(弧度(rad)与度 的换算关系, 3. 说明游标卡尺的读数方法及正解使用方法。 导入新课 新授内容 4(千分尺 (1)千分尺是用微分筒读数的,读数值为 0.01mm 的量尺。 (2)千分尺的分类、结构与规格 图 1-7 (3)千分尺的刻线原理 (4)千分尺的读数方法 用千分尺进行测量时,其读数也可分为以下 3 个步骤: 1读整数。读出活动套筒锥面的端面左边在固定套筒露出来的刻线数值,即被测件的 mm 整数或 0.5mm 数。 2读小数。找出与基准线对准的活动套筒上的刻线数值,如果此时整数部分的读数值为 mm 整数,那么该刻线数值就是被测件的小数值;如果此时整数部分的读数值为 0.5mm 数,则该刻线数值还要加上 0.5mm 后才是被测件的小数值。 3整个读数。将上面两次读数值相加,就 图 1-8是被测件的整个读数值。千分尺的读数如图 1-8 所示。 3千分尺的正确使用(示范讲解) 5(百分表 l百分表的结构(图 1-10) 2百分表的刻线原理 图 1-10 百分表的结构 l-触头;2-测量杆;3-小齿轮;4、7-大齿轮;5-中间小齿轮; 6-长指针;8-短指针;9-刻度盘;10-表圈 11-拉簧 3百分表的读数方法 百分表测量时大小指针所示读数之和即为尺寸变化量。也就是说先读小指针转过的刻度值即 mm 的整数,再读大指针转过的刻度数即小数部分,并乘以 0.01,然后两者相加,即可得到所测量的数值。 (4)百分表的正确使用 6(刀口形直尺(示范讲解) 刀口形直尺是用光隙法检验直线度或平面度的直尺,其形状如图 1-12 所示。 7(塞尺(示范讲解) 塞尺是用来检查两贴合面之间间隙的薄片量尺,如图 1-13 所示。 图 1-12 刀口形直尺及其使用 图 1-13 塞尺 1.2.2 角度量具 1. 90 角尺 90 角尺是检验直角用非刻线量尺,用于检查工件的垂直度。 2(游标万能角度尺 游标万能角度尺是用游标读数,可测任意角度的量尺。一般用来测量
零件的内外角度。它的构造如图 1-15 所示。 (示范讲解) 游标万能角度尺的读数机构是根据游标原理制成的。 图 1-14 图 1-15 1.2.3 量具的保养 1使用前必须用绒布将其擦拭干净。 2不能用精密量具去测量毛坯或运动着的工件。 3测量时不能用力过猛、过大,也不能测量温度过高的工件。 4不能把量具乱扔、乱放,更不能将其当工具使用。 5不能用污油清洗量具,更不能注入污油。 6量具使用完后,应将其擦洗干净后涂油并放入专用的量具盒内 课堂小结 1(千分尺、百分表、游标角度尺的读数方法及使用方法 2(量具的保养方法 课外作业 完成作业(1)相关练习课题:金属材料的性能 课时:2 课次编号:4教学目的和要求: 1.掌握金属材料的力学性能——强度、硬度、塑性、冲击韧性、疲劳强度等基本概念。 2.理解各力学性能指标的物理意义,了解其测定方法。 3.熟悉金属材料的工艺性能。重点、难点: 1(金属材料的力学性能 2(各性能指标的物理意义和测定方法教学环节与内容: 复习提问 1(说明千分尺的读数方法及其使用方法。 2(如何保养好量具, 导入新课 新授内容 第 2 章 金属材料的性能及常用工程材料 2(1 金属材料的性能2(1(1 金
(强度指标 (1)强度:材料在外力作用,抵抗塑性变形和断属材料的力学性能 1
裂的能力。工程上常用的金属材料的强度指标有屈服强度ReL和抗拉强度Rm等; a b 低碳钢力-伸长曲线 圆形拉伸试样 a拉断前 b拉断后 (2)强度衡量指标:屈服强度 ReL、抗拉强度 Rm 1) 屈服点: 定义:发生屈服现象时的应力。 公式:ReL,FeL/So (MPa) FeL,材料发生屈服现象时的力,So,材料的原始横截面面
ReL。 2)抗拉强度: 积。 对于塑性差的材料,无明显屈服点,则用 Rr0.2 来代替
定义:最大应力值。 公式:Rm,Fm/So Fm,最大的载荷,So,材料的原始截面面积。 2( 塑性指标 塑性:材料在外力作用下产生永久变形而不破坏的性能。表示材料的塑性指标是:伸长率 A 和断面收缩率 Z。 1)使材料具有良好的成形性; 2)受到外力变形时,有强化作用。 衡量塑性指标:伸长率、断面收缩率。 (1)伸长率:A 定义: 公式:A,(Lu,L0)/L0 ×100, Lu,拉断后的长度。 L0,原来的试样长度。 注意:长、短试样测出的 A 值不相等(比较大小,要同样的试样) 。 δ5gt5 ,塑性材料,δ5lt5,,脆性材料。 (2)断面收缩率: 定义: 公式:Z,(S0,Su)/ S0×100, S0,原截面面积。 Su,断口处断面面积。 Z 值越大,塑性越好。 总结:A、Z 越大,塑性越好,越易变形但不会断裂。 3(硬度指标 硬度:材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。最常用的硬度指标有:布氏硬度(HB和洛氏硬度 HRA-C。布氏硬度和洛氏硬度试验原理和使用范围均不相同; 硬度衡量:布氏硬度、洛氏硬度等。 (1)布氏硬度:HB 1)应用范围:铸铁、有色金属、非金属材料。 2)优缺点: 精确、方便、材料限制、非成品检验和薄片。 3)标注示例:350HBW5/750 表示用直径 5mm 的硬质合金球在 7.355kN 试验力下保持 10s-15s 测定的布氏硬度值为 350。 (HRA、HRB、HRC) (2)洛氏硬度:HR、 1)应用范围:钢及合金钢。 2)优缺点:测成品、薄的工件,无材料限制,但不精确。 3)标注示例:45HRC 表示用 C 标尺测定的洛氏硬度值为 45。 注:数值越大,硬度越高。但相互之间不能比较,必须查表为同单位才行。 4(韧性指标 冲击韧度:金属材料抵抗冲击载荷的作用而不破坏的能力。常用的指标有冲击韧度Ak。 5(疲劳的概念 在交变应力作用下,虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点,但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。 金属材料的力学性能是在外力作用下表现出的力学性能,在实际生产中应用相当广泛。 2.1.2 金
属的工艺性能 工艺性能是指金属材料在加工过程中是否易于加工成形的能力,它包括铸造性能、锻造性能、焊接性能和切削加工性能等。 1.铸造性能 金属及合金在铸造工艺中获得优良铸件的能力称为铸造性能。衡量铸造性能的主要指标有流动性、收缩性和偏析倾向等。金属材料中,以灰铸铁和青铜的铸造性能较好。 2. 锻造性能 用锻压成形方法获得优良锻件的难易程度称为锻造性能。塑性越好,变形抗力越小,金属的锻造性能越好。例如黄铜和铝合金在室温状态下就有良好的锻造性能;碳钢在加热状态下锻造性能较好;铸铁、铸铝、青铜则几乎不能锻压。 3. 焊接性能 焊接性能是指金属材料对焊接加工的适应性,也就是在一定的焊接工艺条件下,获得优质焊接接头的难易程度。对碳钢和低合金钢,焊接性主要同金属材料的化学成分有关(其中碳的质量分数的影响最大)。如低碳钢具有良好的焊接性,高碳钢、不锈钢、铸铁的焊接性较差。 4. 切削加工性能 金属材料的切削加工性能是指金属材料在切削加工时的难易程度。影响切削加工性能的因素主要有工件的化学成分、组织状态、硬度、塑性、导热性和形变强化等。一般认为金属材料具有适当硬度(170,
1(金属材料的力学性能:强度,230 HBW)和足够的脆性时较易切削。 课堂小结
塑性,硬度,韧性,疲劳破坏 2(金属材料的工艺性能 课外作业 完成作业(2)课题:常用工程材料简介(钢、铸铁) 课时:2 课次编号:5教学目的和要求: 1. 了解常用工程材料的分类方法 2(熟悉钢和铸铁的分类、牌号、性能和用途。重点、难点: 1(钢的分类及牌号 2(铸铁的分类及牌号教学环节与内容: 复习提问 1(金属材料的力学性能指标有哪些,各自的符号和单位是什么, 2(金属的工艺性能指哪几个方面, 导入新课 新授内容 2.2 常用工程材料简介 常见工程材料的分类如下: 钢 钢铁材料 铸铁 金属材料 铝、镁、铜、铅及合金等 非铁金属 稀有金属及稀土等 粉末冶金材料工 塑料程 高分子材料 合成橡胶材 合成纤维料 非金属材料 硅酸盐材料玻璃、水泥、陶瓷、耐火材料(传统陶瓷) 陶瓷材料 除 SiO2 之外的其他氧化物、碳化物、氮化物材料(新型陶瓷) 层叠型复合材料 复合材料 纤维增强复合材料 细粒复合材料 2.2.1 工业用钢 1. 钢的分类GB,T13304-2008 、 钢的分类方法分为“按化学成分分类”“按主要质量等级和主要性能或使用特性的分类”两部分。 (1)按化学成分分类 根据钢的化学成分可分为非合金钢(碳素钢)、低合金钢、合金钢。 (2)按主要质量等级和主要性能或使用特性的分类 1)按主要质量等级分类 分为普通质量、优质和特殊质量 2)按钢的主要性能或使用特性分类 2(钢的牌号、性能与用途 (1)非合金钢的牌号、性能与用途(表 2-1,表 2-3) 1) 碳素结构钢: Q235A(F、b、Z)、σs?235MPa。 通常用于制造型材、螺钉、铁钉、铁丝、建筑材料等。 2)优质碳素结构钢: 普通含锰量钢:0.25,0.8,Mn。 较高含锰量钢:0.70,1.20,Mn。 举例 45: 0.45,C 左右、 0.50,0.80,Mn 左右。 45Mn: 0.45,C 左右、 0.70,1.00,Mn 左右。 常用于齿轮、主轴、连杆?45。 弹簧、板簧、发条?65、65Mn。 3)碳素工具钢: 优质碳素工具钢:T,数字。 高级优质碳素工具钢:T,数字,A。 举例 T7、T8、T9、……T14。含义:含碳 0.7,、0.80,、0.9,……1.4,。 T7A、T8A、T9A、……T14A。主要用于剪刀、斧头、锯子、锉刀等。 4)铸造碳素钢: ZG200,400、 ZG230,450、 ZG270,500、ZG310,570、ZG340,640 (2)合金钢的牌号、性能与用途(见表 2-2,见表 2-4) 1)合金结构钢:两位数字、元素符号和数字 如,20CrMnTi、25Cr2Ni4WA 等。 2)合金工具钢:与合金结构钢相似。区别是当钢中 Wc,1时,用一位数字表
示,如,9Mn2V;当 Wc?1时,不用数字,如 CrWMn。 3)高速工具钢:与合金工具钢相同。如,W18Cr4V。 4)轴承钢:G、合金元素符号 Cr 和数字,如,GCr15。注:Cr 后的数字表示钢中含 Cr 量为千分之几。 5)不锈、耐蚀钢与耐热钢。如 12Cr13,06Cr18Ni10,022Cr17Ni12。注:Cr 前的数字含义见表 2-2。 2.2.2 工程铸铁 铸铁是碳的质量分数大于 2.11的铁碳合金总称。 铸铁的特点:具有较低的熔点和优良的铸造性能,良好的耐磨性、吸振性、切削加工性等。 按石墨形态不同,铸铁可分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁等。 1(灰铸铁 牌号:用“HT”及数字组成。如 HT200 表示灰铸铁,最低抗拉强度值为 200 MPa。 用途:灰铸铁广泛用作承受压力载荷的零件,如机座、床身、轴承座等。 2(球墨铸铁 牌号:用符号“QT”及其后面两组数字表示。如 QT400-15 表示抗拉强度大于 400 MPa,断后伸长率大于 15。 用途:广泛应用于机械制造业中受磨损和受冲击的零件,如曲轴、齿轮、气缸套、中低压阀门、轴承座等。 3(可锻铸铁 牌号:由三个字母及两组数字组成。如 KTH300-06 抗拉强度大于 400 MPa,断后伸长率大于6。 用途:适于制造形状复杂、工作时承受冲出、振动、扭转等载荷的薄壁零件,如汽车、拖拉机后桥壳,转向器壳和管子接头等。 4(蠕墨铸铁 牌号:用“RuT”符号及其后面数字表示。如 RuT340 表示 Rm?340MPa,A?1.0的蠕墨铸铁。 用途:主要用于制造排气管、变速箱体、活塞环、汽缸套、汽车底盘零件等。 5(合金铸铁 合金铸铁是指常规元素高于规定含量或含有其他合金元素,具有较高力学性能或明显具有某种特殊性能的铸铁。如耐磨、耐热、耐蚀铸铁等。 部分铸铁的牌号、性能及应用见表 2-5。 课堂小结 1(钢的分类方法 2(常用非合金钢(碳素钢)种类、牌号及用途 3(常用合金钢的种类、牌号及用途 4、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁性能与牌号 课外作业 完成作业(3)课题:常用工程材料简介(非铁金属、非金属及复合材料) 课时:2 课次编号:6教学目的和要求: 1(掌握纯铝和纯铜的性能和特点。 2(了解常用铝合金和铜合金牌号、性能和用途。 3(了解硬质合金材料的种类、牌号与性能特点。 4(了解工程中常见的非金属材料及复合材料的特点、用途及发展趋势。重点、难点: 1(纯铝和纯铜的性能和特点; 2(铝合金、铜合金轴承合金的牌号、性能和用途。教学环节与内容: 复习提问 1(什么是钢,什么是铸铁,它们的主.
范文四:金属加工与实训
《金属加工与实训》
(书号:978-7-81097-X-X 作者:陈汉湘)
内容简介
本教材是根据国家教育部2009年颁发的中等职业学校《金属加工与实训教学大纲》并结合中等职业学校培养目标编写而成。
全书分为基础模块和实训模块两大部分。基础模块是各专业学生必修的基础性内容和应该达到的基本要求,包括金属材料及热处理基础、热加工基础、冷加工基础三部分;实训模块是适应相关专业学习和满足学生个性发展需要的选学内容,包括钳工、车工、铣工、焊工、刨工、磨工实训六部分。通过对本教材的学习可以使学生掌握必备的金属材料、热处理、金属加工工艺的知识和技能。
本教材在编写中始终贯彻以能力为主的指导思想,力求突出专业特色,遵循专业理论为专业技能服务的原则,做到了理论与实践相结合,重视实践能力的培养,力求针对性、典型性和实用性,以适应不同岗位的需求。
结合科学技术的发展和国家标准的更新,尽可能多地在教材中充实新知识、新技术,全部采用现行最新标准,突出了时代特征。并在相关工种中融入了国家相关职业资格标准中的有关内容。
目 录
绪论
第一章 金属材料及热处理基础
第一节 金属材料的力学性能
第二节 常用金属材料
第三节 钢的热处理
第二章 热加工基础
第一节 铸造
第二节 锻压
第三节 焊接
第三章 冷加工基础
第一节 金属切削加工基础
第二节 金属切削机床及其应用
第三节 特种加工与先进加工技术
第四节 零件生产过程的基础知识
第二篇 实训模块
模块一 钳工实训
课题一 钳工操作规程
课题二 划线
课题三 锯削
课题四 锉削
课题五 钻削
课题六 攻螺纹和套螺纹
课题七 综合训练
模块二 车工实训
课题一 车工操作规程
课题二 车床的操作 课题三 车刀的刃磨与安装 课题四 车削加工基本操作
课题五 综合训练
模块三 铣工实训
课题一 铣工操作规程
课题二 铣床的操作 课题三 铣削加工基本操作 课题四 综合训练
模块四 焊工实训
课题一 焊工操作规程
课题二 焊条电弧焊 课题三 气焊
课题四 综合训练
模块五 其他机加工方法实训 课题一 刨工
课题二 磨工
范文五:金属加工与实训教案:第四章 铸造
第四章 铸造
教学目的和要求:
1、掌握砂型造型、模样、芯盒、造型材料、熔炼、浇铸等基本概念。
2、理解砂型造型的生产工艺过程。
3、掌握常用手工造型的特点及应用。
4、了解机器造型。
5、掌握造型材料的组成及性能要求。
6、了解熔炼与浇铸的方法。
7(了解金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造的铸造工艺。
8(知道各铸造方法的特点和适用范围。
9(了解铸造新技术、新工艺。
重点、难点:
1、砂型造型、模样、芯盒、造型材料、熔炼、浇铸等基本概念。
2、砂型造型的生产工艺过程。
3、常用手工造型的特点及应用。
4、型砂、芯砂的组成和性能要求。
5. 特种铸造工艺、各铸造方法的特点和适用范围。 教学环节与内容:
[复习提问]
1(钢的表面淬火有什么作用,有哪些方法,
2(钢的表面化学热处理有哪些方法,
3(钢的热处理工工的一般原则是什么,
[导入新课]
[新授内容]
4.1 铸造基础知识
1(基本概念:
将熔融的金属液浇注入铸型内,待冷却凝固后获得所需形状和性能的毛坯或零件的工艺
过程称为铸造。
用铸造方法制成的毛坯或零件称为铸件。
2(铸造工艺过程
主要包括:金属熔炼、铸型制造、浇注凝固和落砂清理等。铸件的材质有碳素钢、合金
钢、铸铁、有色合金等。
3(特点
1
与其它金属加工方法相比,铸造具有如下优点:
(1)原材料来源广。
(2)生产成本低。
(3)铸件形状与零件接近,尺寸不受限制。
因此,铸造在机器制造业中应用极其广泛。
但铸造生产目前还存在着若干问题,如铸件内部组织粗大,常有缩松、气孔等铸造缺陷,导致铸件力学性能不如锻件高。铸造工序多,而且一些工艺过程还难以精确控制,使得铸件质量不够稳定,废品率高。
4.2 砂型铸造
1(砂型铸造
砂型铸造指铸型由砂型和砂芯组成,而砂型和砂芯是用砂子和粘结剂为基本材料制成的。 2(生产过程:
3(造型
用型砂及模样等工艺设备制造铸型的过程叫造型。
(1)模样
模样用来形成铸件外部轮廓,模样的外形尺寸与铸件外形相适应。
(2)造型材料
制造铸型或型芯用的材料,称为造型材料。型砂和芯砂应具备以下基本性能:
可塑性、强度、耐火性、透气性、退让性
(3)造型方法
造型就是用型砂和模样制造铸型的过程。造型方法分手工造型和机器造型两大类。一般单件和小批量生产都用手工造型。在大量生产时,主要采用机器造型。
1) 手工造型
全部用手工或或手动工具完成的造型工序称为手工造型。
特点:操作灵活,无论铸件大小、结构复杂程度如何,都能适应,模样成本低,生产准备简单。但劳动强度大,生产效率低。
常用的造型方法:
? 整模造型,?分模造型,? 挖砂造型,? 假箱造型
? 刮板造型,? 活块造型,? 三箱造型
2
几种常用的手工造型方法的特点和适用范围见教材表4-1。
2) 机器造型
机器造型用机器全部地完成或至少完成紧砂操作的造型工序。
实质:用机器代替手工紧砂和起模。
特点:与手工造型相比,改善了劳动条件,提高了生产率,铸件尺寸精度高,表面质量好。适用于成批大量生产。
机器造型两个主要工序是紧砂和起模。
? 紧砂方法 常用的紧砂方法有:振实、压实、振压、抛砂、射压等几种型式,其中以振压式应用最广。
?起模方法 常用的起模方法有顶箱、漏模、翻转三种。
5( 造芯
制造型芯的过程称为造芯,型芯用来形成铸件内部轮廓,制造型芯采用芯盒,用芯盒的内腔形状应与铸件内腔形状相适应制造型芯,用芯盒制造型芯的工艺同造型过程相似。
6(典型浇注系统
为填充型腔和冒口而开设在铸型中的一系列通
道,称为浇注系统。
1)浇注系统组成 (
通常浇注系统由浇口杯、直浇道、横浇道和内
浇道组成。
(2)冒口 对于易产生缩孔的铸件,还需开设
冒口。它是铸型内储存供补缩铸件用的熔融金属的
空腔。它有时还起排气、集渣等作用。冒口一般开
设在铸件容易产生缩孔部位的上方。
7(熔炼
8(合型、浇注、落砂、清理
(1)合型:将铸型的各个组元,如上型、下型、型芯、浇口杯等组合成一个完整铸型的操作过程。
(2)浇注:将金属液从浇包注入铸型的操作,称为浇注。
(3)落砂:用手工或机械使铸件和型砂(芯砂)、砂箱分开的操作过程。
(4)清理:落砂后,从铸件上清除表面粘砂、型砂(芯砂)、多余金属等操作称为清理。
4.3 特种铸造
1(金属型铸造
方法:在重力作用下将熔融金属浇入金属型获得铸件的方法。
特点:(1)实现了一型多铸(2)铸件的力学性能高(3)铸件的精度高
3
应用:主要用于制造有色合金铸件,如铝活塞、汽缸体、缸盖等。
2、压力铸造
方法:将熔融金属在高压下高速充型,并在压力下凝固而获得铸件的方法。
特点:(1)铸件尺寸精度高(2)铸件的强度和表面硬度高(3)可压铸形状复杂的薄壁铸件,可嵌铸其他材料(4)生产效率高(5)设备投资大,压型制造成本高(6)铸件内部有大量气孔(7)压铸件不能大余量加工和热处理
应用:主要用于熔点较低的锌、铝、镁及铜合金铸件的生产。
3、离心铸造
方法:将液态金属浇入高速旋转的铸型中,使金属液在离心力的作用下填充铸型并凝固成型的铸造方法。
特点:(1)工艺过程简单(2)铸件力学性能高(3)便于铸造双金属铸件(4)铸件内表面质量差,孔的尺寸不易控制。
应用:目前主要用于制造铁管、缸套和滑动轴承。
4(熔模铸造
方法:模铸造又称失蜡铸造,它是在蜡模表面包以造型材料,待其硬化后,再将其中的蜡模熔去,从而获得无分型面铸型的铸造方法。
蜡模铸造工艺过程:
(1)母模:钢或黄铜制成的标准铸件,用来制造压型。
(2)压型:易熔合金压型,利用母模作模样,由易熔合金(Sn、Pb、Bi等的合金)直接浇注制成的。
(3)蜡模的制作
(4)铸型的制造
特点:(1)铸件精度高,表面光洁;(2)能够铸造各种合金铸件;(3)铸件形状可以比较复杂;(4)铸件质量不宜太大;(5)生产工艺复杂。
用途:熔模铸造主要用于制造形状复杂、精度要求较高的小型零件,如涡轮机叶片和叶轮、高速钢刀具等。
4.4 铸造新技术、新工艺
1(造型技术的新进展
(1)气体冲压造型
(2)静压造型
(3)真空密封造型(V法造型)
2(快速成形技术(RPT)
目前正在应用与开发的快速成形技术(RPT)有:
SLA(激光立体光刻成形技术)、SLS(激光粉末选区烧结成形技术)、FDM(熔丝沉积成形工艺)、LOM(分层叠纸制造成形工艺)和DSPC(直接制壳生产铸件的工艺)等。
3.计算机在铸造中的应用
与传统的铸造工艺设计方法相比,用计算机设计铸造工艺有如下特点:
1)计算准确、迅速,消除了人为的计算误差。
2)可同时对几个系统利用铸造方案进行工艺设计和比较,从而找出较好的方案。
4
3)能够储存并系统利用铸造工作者的经验,方便设计。 4)计算结果能自动打印记录,并能绘制铸造工艺图等技术文件。
[课堂小结]
1(铸造的基本概念、工艺过程
2(砂型铸造工艺过程、造型材料
3(手工造型方法和浇注系统
4、熔炼、浇铸及清理落砂概念。
5(特种铸造的特点
6(金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造的方法、特点和用途 7(铸造新技术、新工艺
[课外作业]
完成作业(7)
完成作业(8)
5
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