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《机械制造工艺基础》教案储开生2008-2009第二学期《机械制造工艺基础》教案储开生2008-2009第二学期PAGE108PAGE17课题序号2授课班级授课课时2课时授课形式讲解法授课章节名称§1—1概述使用教具投影仪、胶片教学目标1、了解铸造的特点;2、理解铸造的定义以及一般工艺过程;3、知晓铸造的种类。教学重点1、铸造的种类;2、一般工艺过程;教学难点1、铸造的种类;2、一般工艺过程;更新、补充、删节内容课外作业见课堂教学安排中的作业布置教学后记 授课主要内容或板书设计§1—1概述一、铸造的特点铸造所得到的金属工件或毛坯称为铸件。1、铸造具有以下优点:2、铸造存在如下缺点二、铸造的分类根据生产方法的不同,铸造可分为砂型铸造和特种铸造两大类。1.砂型铸造砂型铸造是用型砂紧实成形的铸造方法。砂型铸造可分为湿砂型铸造两种。砂型铸造的工艺过程一般由造型(制造砂型)、造芯(制造砂芯)、烘干(用于干砂型铸造)、合型(合箱)、浇注、落砂、清理及铸件检验等组成。2.特种铸造一般称砂型铸造以外的其他铸造方法为特种铸造。常用的特种铸造有:金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造等。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习提问1、什么是工艺过程?2、什么是生产过程?导入新课1、热加工包括哪些加工工艺?讲授新课§1—1概述一、铸造的特点将熔融金属浇注、压射或吸人铸型型腔中,待其凝固后而得到一定形状和性能铸件的方法称为铸造。铸造所得到的金属工件或毛坯称为铸件。铸造具有以下优点:(1)可获得复杂外形及内腔的铸件。(2)铸件尺寸与质量几乎不受限制。(3)可铸造任何金属和合金铸件。(4)铸件成本低廉。(5)铸件的形状、尺寸与零件很接近,因而减小了切削加工的工作量,可节省大量金属材料。由于铸造具有上述优点,因此广泛应用于机械零件的毛坯制造,在各种机械和设备中,铸件在质量上占有很大的比例。如拖拉机及其他农业机械,铸件的质量比达40%一70%,金属切削机床、内燃机达70%一80%,重型机械设备则可高达90%。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)铸造存在如下缺点:(1)铸造生产工序繁多,工艺过程较难控制。(2)铸件的尺寸均一性差,尺寸精度低。(3)和相同形状、尺寸的锻件相比,铸件的内在质量差,承载能力不及锻件。(4)工作环境差,温度高,粉尘多,而且劳动强度大。二、铸造的分类根据生产方法的不同,铸造可分为砂型铸造和特种铸造两大类。1,砂型铸造砂型铸造是用型砂紧实成形的铸造方法。砂型铸造可分为湿砂型(不经烘干可直接进行浇注的砂型)铸造和干砂型(经烘干的高黏上砂型)铸造两种。砂型铸造的工艺过程一般由造型(制造砂型)、造芯(制造砂芯)、烘干(用于干砂型铸造)、合型(合箱)、浇注、落砂、清理及铸件检验等组成。2.特种铸造一般称砂型铸造以外的其他铸造方法为特种铸造。常用的特种铸造有:金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造等。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤巩固练习1、什么是铸造?2、铸造的种类。3、砂型铸造的工艺过程一般由造型(制造砂型)、造芯(制造砂芯)、烘干(用于干砂型铸造)、合型(合箱)、浇注、落砂、清理及铸件检验等组成。课堂小结本节课我们主要讲解了铸造的特点,铸造的分类。作业布置一、课堂作业1、铸造的优点有哪些?2、铸造的缺点有哪些?3、什么是砂型铸造?二、家庭作业1、书P151、2、书P152、课题序号4授课班级授课课时2课时授课形式讲解法授课章节名称§1—2砂型的制作(一)使用教具投影仪、胶片教学目标1、理解砂型和砂芯的概念;2、掌握造型材料的性能;3、知晓造型材料的性能对铸造有什么影响;4、分析制造模样的注意事项。教学重点1、砂型和砂芯的概念2、造型材料的性能;教学难点1、造型材料的性能对铸造有什么影响;2、分析制造模样的注意事项。更新、补充、删节内容课外作业见课堂教学安排中的作业布置教学后记授课主要内容或板书设计§1—2砂型的制作(一)一、砂型1、包括形成铸件形状的空腔、型芯和浇冒口系统的组合整体称为铸型。2、用型砂制成的铸型称为砂型。砂型用砂箱支撑时,砂箱也是铸型的组成部分。3、砂型的制作是砂型铸造工艺过程中的主要工序。二、造型材料1、造型材料包括砂、黏土、有机或无机粘结剂和其他附加物。2型(芯)砂应有几方面的性能要求三、模样和芯盒1、模样制造模样时要注意几点2.芯盒制造型芯或其他种类耐火材料芯所用的装备称为芯盒。芯盒的内腔与型芯的形状和尺寸相同。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习提问1、什么是铸造?2、特种铸造有哪些?导入新课1、砂型铸造过程是怎样的?讲授新课§1—2砂型的制作(一)一、砂型1、用型砂、金属或其他耐火材料制成,包括形成铸件形状的空腔、型芯和浇冒口系统的组合整体称为铸型。2、用型砂制成的铸型称为砂型。砂型用砂箱支撑时,砂箱也是铸型的组成部分。3、砂型的制作是砂型铸造工艺过程中的主要工序。制造砂型即使用造型材料,借助模样和芯盒造型造芯,以实现铸件的外形和内形的要求。二、造型材料1、造型材料是制造砂型和砂芯的材料,包括砂、黏土、有机或无机粘结剂和其他附加物。2、按一定比例配合的造型材料,经过混制,符合造型要求的混合料称为型砂。按一定比例配合的造型材料,经过混制,符合造芯要求的混合料称为芯砂。3、砂型在浇注和凝固过程中要承受熔融金属的冲刷、静压课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)力和高温的作用,并要排出大量气体,型芯则要承受凝固时的收缩压力,因此型(芯)砂应有以下几方面的性能要求:(1)可塑性型(芯)砂在外力作用下可以成形,外力消除后仍能保持其形状的性能称为可塑性。(2)强度型砂、芯砂抵抗外力破坏的能力称为型砂强度。砂型应具有足够的强度,在浇注时能承受熔融金属的冲击和压力而不致发生变形和毁坏(如冲砂、塌箱等),从而避免铸件产生夹砂、结疤、砂眼等缺陷。(3)耐火性型砂在高温熔融金属的作用下不软化、不熔融烧结及不粘附在铸件表面上的性能称为耐火性。耐火性差会造成铸件表面粘砂,使清理和切削困难,严重时铸件报废。(4)透气性型砂透气性用紧实砂样的孔隙度表示。孔隙度越大,则透气性越好。熔融金属浇入砂型后,在高温的作用下,砂型中会产生大量气体,熔融金属内部也会分离出气体。如果透气性差,部分气体就会留在熔融金属内不能排出,导致铸件产生气孔等缺陷。(5)退让性铸件冷却收缩时,砂型与型芯的体积可以被压缩的性能称为退让性。退让性差时,铸件收缩时受到较大阻碍,会使铸件产生较大内应力,甚至产生变形或裂纹等缺陷。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)芯砂比型砂应具有更高的强度、耐火性、透气性和退让性。三、模样和芯盒1.模样由木材、金属或其他材料制成,用来形成铸型型腔的工艺装备称为模样。制造砂型时,使用模样可以获得与零件外部轮廓相似的型腔。模样是按照根据零件图样要求绘制的铸造工艺图样制造的。制造模样时要注意以下几点:(1)加工余量加工余量是指为保证铸件加工面尺寸和零件精度,在铸件工艺设计时预先增加而在机械加工时切去的金属层厚度。加工余量的大小根据铸件尺寸公差等级和加工余量等级来确定。一般小型铸件的加工余量为2~6mm。(2)收缩余量收缩余量是指为了补偿铸件收缩,模样比铸件图样尺寸增大的数值。(3)起模斜度起模斜度是指为使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒中脱出,平行于起模方向在模样或芯盒壁上的斜度。起模斜度可用倾斜角。(4)铸造圆角制造模样时,凡相邻两表面的交角,都应做成圆角。铸造圆角的作用是;造型方便;浇注时防止铸型夹角被冲坏而引起铸件粘砂;防止铸件因夹角处应力集中而产生裂纹。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)(5)芯头芯头是指模样上的突出部分,它在型内形成芯座(铸型中专为放置型芯芯头的空腔),以放置芯头。对于型芯来说芯头是型芯的外伸部分,不形成铸件轮廓,只是落人芯座内,用以定位和支承型芯。(6)分型面分型面是指铸型组元间的接合面。选择分型面时应考虑以下几个方面:使分型面具有最大水平投影尺寸;尽量满足浇注位置的要求;造型方便;起模容易。2.芯盒制造型芯或其他种类耐火材料芯所用的装备称为芯盒。芯盒的内腔与型芯的形状和尺寸相同。巩固练习1、什么是分型面?2、什么是起模斜度?课堂小结本课主要讲解了砂型、造型材料、模样和芯盒和制造模样时注意事项。作业布置一、课堂作业1、什么是芯盒?2、什么是收缩余量?3、型(芯)砂应有以下几方面的性能要求?4、什么是模样?二、家庭作业1、什么是加工余量?2、什么是模样?课题序号6授课班级授课课时2课时授课形式讲解法授课章节名称§1—2砂型的制作(二)使用教具投影仪、胶片教学目标1、了解造型、造芯的过程;2、掌握造型、造芯各自的种类及其应用场合;3、掌握浇注系统、冒口、合型的作用。教学重点1、造型、造芯各自的种类及其应用场合2、浇注系统、冒口、合型的作用教学难点1、造型、造芯各自的种类及其应用场合2、浇注系统、冒口、合型的作用更新、补充、删节内容课外作业教学后记见课堂教学安排中的作业布置授课主要内容或板书设计§1—2砂型的制作(二)四、造型用造型混合料及模样等工艺装备制造铸型的过程称为造型。造型可分为手工造型、机器造型和自动化造型。五、造芯制造型芯的过程称造芯。造芯可分手工造芯和机器造芯。常用手工造芯的方法为芯盒造芯。六、浇注系统及冒口1.浇注系统浇注系统是为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道。通常由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成。2.冒口冒口是在铸型内储存供补缩铸件用熔融金属的空腔。冒口一般设置在铸件的最高处和最厚处。七、合型将铸型的各个组元如上型、下型、型芯、浇口盆等组合成一个完整铸型的操作过程称为合型(又称合箱)。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习提问1、起模斜度、铸造圆角的作用?2、型(芯)砂应有什么方面的性能要求导入新课1、一般的制造过程是什么?讲授新课§1—2砂型的制作(二)四、造型用造型混合料及模样等工艺装备制造铸型的过程称为造型。造型可分为手工造型、机器造型和自动化造型。1.手工造型全部用手工或手动工具完成的造型工序称为手工造型。手工造型方法简便,工艺装备简单,适应性强,因此在单件或小批量生产,特别是大型铸件和复杂铸件生产中应用广泛。手工造型的方法很多,常见的有:有箱造型、脱箱造型、地坑造型和刮板造型等。有箱造型是用砂箱作为铸型组成部分制造铸型的过程。砂箱是容纳和支承砂型的刚性框。有箱造型分整体模造型和分开模造型。没有分模面的模样称为整体模。造型时,型腔全部在半个铸型(通常为下型)内,另外半个铸型(上型)为平箱,分型面为一平面。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)有分模面的模样称为分开模。通常为一个分模面,模样被分成两部分,分别制造上型和下型。型腔位于上型和下型之中。分开模造型有两箱造型和三箱造型,其中两箱分开摸造型是应用最广泛的一种有箱造型方法。2.机器造型和自动化造型用机器全部地完成或至少完成紧砂操作的造型工序称为机器造型。紧砂是使砂箱(芯盒)内型(芯)砂提高紧实度的操作。所有造型工序基本不需人力完成的造型过程称为自动化造型。机器造型和自动化造型可提高生产率改善劳动条件,适用于大批量生产和流水线生产。五、造芯制造型芯的过程称造芯。造芯可分手工造芯和机器造芯。常用手工造芯的方法为芯盒造芯。芯盒通常由两半组成,手工造芯主要应用于单件、小批量生产中。机器造芯是利用造芯机来完成填砂、紧砂和取芯的,生产效率高,型芯质量好,适用于大批量生产。成形后的型芯一般都需要烘干,烘芯的目的是提高型芯的强度和透气性,减少型芯的发气量。若需要增加型芯的强度,则可在造芯肘在型芯内放置芯骨。芯骨是一种放人型芯中用以加强或支持型芯并有一定形状的金属构架。若需要增加芯子的透气性,除对芯子扎通气孔外,还可在型课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)芯中埋放通气蜡线(蜡质线绳),型芯烘干时焚化,成为排气通道。型芯表面一般都要刷上涂料,用以提高型芯表层的耐火度;保温性、化学稳定性,使型芯表面光滑,并提高其抵抗高温熔融金属的侵蚀能力。六、浇注系统及冒口1.浇注系统浇注系统是为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道。通常由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成。浇注系统简称浇口,其作用是:保证熔融金属平稳、均匀、连续地充满型腔;阻止熔渣、气体和砂粒随熔融金属进入型腔;控制铸件的凝固顺序;供给铸件冷凝收缩时所需补充的金属熔液(补缩)。(1)浇口杯漏斗形外浇口,与直浇道顶端连接,用以承接并导人熔融金属,可单独制造,也可直接在铸型内形成,成为直浇道顶部的扩大部分。(2)直浇道浇注系统中的垂直通道。(3)横浇遭浇注系统中的水平通道部分,其截面多为梯形。横浇道一般位于上型分型面处。(4)内浇道浇注系统中,引导液态金属进入型腔的部分。其截面为梯形或半圆形。内浇道一般位于下型分型面处。一般情形下,直浇道截面应大于横浇道截面,横浇道截面应大于内浇道截面,以保证熔融金属充满浇道,并使熔渣浮集在横浇道上部,起挡渣作用。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)2.冒口冒口是在铸型内储存供补缩铸件用熔融金属的空腔。除补缩外,冒口有时还起排气和集渣的作用。冒口一般设置在铸件的最高处和最厚处。七、合型将铸型的各个组元如上型、下型、型芯、浇口盆等组合成一个完整铸型的操作过程称为合型(又称合箱)。合型前应对砂型和型芯的质量进行检查。巩固练习1、什么是浇注系统?2、什么是造芯?课堂小结本节课我们主要讲解了造型、造芯、浇注系统及冒口以及合型。作业布置一、课堂作业1、什么是冒口,以及位置,起什么作用?2、浇注系统作用是什么?3、什么是合型?4、什么是机器造型?二、家庭作业1、什么是自动化造型?2、什么是手工造型?课题序号8授课班级授课课时2课时授课形式讲解法授课章节名称§1—3浇注、落砂和清理使用教具投影仪、胶片教学目标1、了解如何浇注、落砂和清理;2、掌握铸件的缺陷及其产生原因。。教学重点1、铸件的缺陷及其产生原因教学难点1、铸件的缺陷及其产生原因更新、补充、删节内容课外作业见课堂教学安排中的作业布置教学后记授课主要内容或板书设计§1—3浇注、落砂和清理一、浇注将熔融金属从浇包注入铸型的操作称为浇注。浇包是容纳、输送和浇注熔融金属用的容器,用钢板制成外壳,内衬耐火材料。金属液浇入铸型时所测量到的温度称为浇注温度。二、落砂和清理1.落砂用手工或机械使铸件和型砂、砂箱分开的操作称为落砂。2.清理清理是落砂后从铸件上清除表面粘砂、型砂、多余金属(包括浇、冒口、飞翅和氧化皮)等过程的总称。三、铸件的外观检查及缺陷经落砂、清理后的铸件应进行质量检验。铸件质量包括外观质量、内在质量和使用质量。铸件均须进行外观质量检查,重要的铸件则须进行内在质量和使用质量的检查。常见的缺陷有气孔、缩孔、砂眼、粘砂和裂纹等。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习提问1、造型分为哪几种?各应用什么场合?2、冒口的作用?导入新课1、铸造的一般过程是什么?讲授新课§1—3浇注、落砂和清理一、浇注将熔融金属从浇包注入铸型的操作称为浇注。浇包是容纳、输送和浇注熔融金属用的容器,用钢板制成外壳,内衬耐火材料。金属液浇入铸型时所测量到的温度称为浇注温度。浇注温度是铸造过程须控制的质量指标之一。灰铸铁的浇注温度一般在1340℃左右;黄铜的浇注温度在1060C单位时间内浇入铸型中的金属液质量称浇注速度。浇注时,须使浇口杯保持充满,不允许浇注中断,并注意防止飞溅和满溢。二、落砂和清理1.落砂用手工或机械使铸件和型砂、砂箱分开的操作称为落砂。从铸件中去除芯砂和芯骨的操作称为除芯。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)落砂方法分为手工落砂和机械落砂。手工落砂用于单件、小批量生产,机械落砂一般由落砂机进行,用于大批量生产。铸型浇注后,铸件在砂型内应有足够的冷却时间。冷却时间可根据铸件的形状、大小和壁厚确定。过早进行落砂,会因铸件冷却太快而使其内应力增加,甚至变形开裂。2.清理清理是落砂后从铸件上清除表面粘砂、型砂、多余金属(包括浇、冒口、飞翅和氧化皮)等过程的总称。铸件上的浇口、浇道和冒口的清除:对于铸铁件可用铁锤敲去;铸钢件可用气割切除;有色金属铸件则可用锯削除去。铸件上的粘砂、细小飞翅。氧化皮等可用喷砂或抛丸清砂、水力清砂、化学清砂等方法予以清理。大量生产时多采用专用清理机械和设备进行清理。三、铸件的外观检查及缺陷经落砂、清理后的铸件应进行质量检验。铸件质量包括外观质量、内在质量和使用质量。铸件均须进行外观质量检查,重要的铸件则须进行内在质量和使用质量的检查。铸件的外观质量项目包括铸件的表面粗糙度、表面缺陷、尺寸公差、形状偏差、质量偏差等。检查铸件的表面质量,一般通过直接观察或使用有关量具、仪器等进行。常见的缺陷有气孔、缩孔、砂眼、粘砂和裂纹等。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)(1)气孔气孔是表面比较光滑,呈梨形、圆形、椭圆形的孔洞。一般不在铸件表面露出,大孔常孤立存在,小孔则成群出现。(2)缩孔缩孔是形状不规则、孔壁粗糙并带有枝状晶的孔洞,常出现在铸件最后凝固的部位。原因是铸件在凝固过程中收缩时得不到足够熔融金属的补充,即由于补缩不良造成。(3)砂眼铸件内部或表面带有砂粒的孔洞称为砂眼。原因有型砂强度不够或型砂紧实度不足,以及浇注速度太快等。(4)粘砂机械粘砂化学粘砂原因是型砂的耐火性差或浇注温度过高。(5)裂纹裂纹即铸件开裂,分冷裂和热裂两种。冷裂裂纹容易发现,呈长条形,而且宽度均匀,裂口常穿过晶粒延伸到整个断面。热裂裂纹断面严重氧化,无金属光泽,裂口沿晶粒边界产生和发展,外形曲折而不规则。产生裂纹的原因是由于铸件壁厚相差大,浇注系统开设不当、砂型与型芯的退让性差等。这些缺陷使铸件在收缩时产生较大的应力,从而导致开裂。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤巩固练习1、什么是裂纹及产生原因?2、什么是裂纹及产生原因?课堂小结本节课主要讲解了浇注、落砂和清理、铸件的外观检查及缺陷。作业布置一、课堂作业1、什么是裂纹及产生原因?2、什么是浇注,浇注温度,浇注温度?3、什么是落砂和清理?4、铸件的外观检查上什么?二、家庭作业1、常见的缺陷有哪些?2、铸件上的浇口、浇道和冒口的如何清除?课题序号10授课班级授课课时2课时授课形式讲解法授课章节名称§1—4特种铸造简介使用教具投影仪、胶片教学目标1、知晓特种铸造的种类及其特点;2、掌握各种特种铸造的应用场合。教学重点1、掌握各种特种铸造的应用场合2、各种特种铸造特点教学难点1、各种特种铸造的应用场合更新、补充、删节内容课外作业见课堂教学安排中的作业布置教学后记授课主要内容或板书设计§1—4特种铸造简介一、金属型铸造通过重力作用进行浇注,将熔融金属浇人金属铸型获得铸件的方法称为金属型铸造。用金属材料制成的铸型称为金属型。二、压力铸造使熔融金属在高压下高速充型,并在压力下凝固的铸造方法称为压力铸造,简称压铸。压力铸造在压铸机上进行。按压铸型是否预热分为冷室压铸机和热室压铸机。按压射冲头的位置又可分为立式和卧式。生产上以卧式冷室压铸机应用较多。三、离心铸造使熔融金属浇人绕水平轴、倾斜轴或立轴旋转的铸型,在惯性力作用下,凝固成形的铸件轴线与旋转铸型轴线重合,这种铸造方法称为离心铸造。离心铸造在离心铸造机上进行,铸型可以用金属型,也可以用砂型。只适用于高度较小的环类、盘套类铸件。四、熔模铸造用易熔材料如蜡料制成模样,在模样上包覆若干层耐火涂料,制成型壳,熔出模样后经高温焙烧,然后进行浇注的铸造方法称为熔模铸造。熔模铸造又称失蜡铸造。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习提问1、铸件会有哪些缺陷?导入新课1、特种铸造有哪几种?讲授新课§1—4特种铸造简介一、金属型铸造通过重力作用进行浇注,将熔融金属浇人金属铸型获得铸件的方法称为金属型铸造。用金属材料制成的铸型称为金属型。金属型常用灰铸铁或铸钢制成。型芯可用砂芯或金属芯;砂芯常用于高熔点合金铸件;金属芯常用于有色金属铸件。金属型铸造有如下特点:(1)金属型可以多次使用,浇注次数可达数万次而不损坏。(2)金属型加工精确,型腔变形小,型壁光洁。(3)金属型传热迅速,铸件冷却速度快,因而晶粒细,力学性能较好。(4)生产率高,无粉尘,劳动条件得到改善。(5)金属型的设计、制造、使用及维护要求高,制造成本高,生产准备时间较长。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)金属型铸造主要应用于非铁合金铸件的大批量生产,其铸件不宜过大,形状不能太复杂,壁不能太薄。二、压力铸造使熔融金属在高压下高速充型,并在压力下凝固的铸造方法称为压力铸造,简称压铸。压力铸造在压铸机上进行。按压铸型是否预热分为冷室压铸机和热室压铸机。按压射冲头的位置又可分为立式和卧式。生产上以卧式冷室压铸机应用较多。压力铸造有如下特点:(1)可以铸造形状复杂的薄壁铸件。(2)铸件质量高,强度和硬度都较砂型或金属型铸件高。(3)生产率高,成本低,容易实现自动化生产。(4)压铸机投资大;压铸型制造复杂、生产周期长、费用高。压力铸造是实现少切削或无切削的有效途径之一。目前,压铸件的材料已由非铁合金扩大到铸铁、碳素钢和合金钢。三、离心铸造使熔融金属浇人绕水平轴、倾斜轴或立轴旋转的铸型,在惯性力作用下,凝固成形的铸件轴线与旋转铸型轴线重合,这种铸造方法称为离心铸造。离心铸造在离心铸造机上进行,铸型可以用金属型,也可以用砂型。只适用于高度较小的环类、盘套类铸件。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)绕水平轴旋转的离心铸造,铸件壁厚均匀,适于制造管、筒、套(包括双金属衬套)及辊轴等铸件。对于中空铸件,可以留足余量,以便将劣质的内表层用切削的方法去除,以确保内孔的形状和尺寸精度。此外,离心铸造不需浇注系统,无浇冒口等处熔融金属的消耗,铸造中空铸件时还可省去型芯,因此设备投资少,效率高。离心铸造主要适用于铸造空心回转体,如各种管子、缸套、圆筒形铸件,还可以进行双层金属衬套、轴瓦的铸造。四、熔模铸造用易熔材料如蜡料制成模样,在模样上包覆若干层耐火涂料,制成型壳,熔出模样后经高温焙烧,然后进行浇注的铸造方法称为熔模铸造。熔模铸造又称失蜡铸造。熔模铸造有如下特点:(1)可以制造形状很复杂的铸件,因为形状复杂的整体蜡模可以由若干形状简单的蜡模单元组合而成。(2)铸件的尺寸精度高,表面粗糙度R。值小,而且不必设置起模斜度和分型面。(3)适应性广。因为型壳的耐火性好,所以既可以浇注熔点低的有色合金铸件,也可生产高熔点的金属铸件,如耐热合金钢铸件。(4)生产工艺复杂,生产周期长;成本较高,铸件质量不能太大。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)熔模铸造主要用于铸造各种形状复杂的精密小型零件舶毛坯,如汽轮机和航空发动机的叶片,刀具,汽车、拖拉机、风动工具、机床上的小型零件等。巩固练习1、金属型铸造有哪些特点?2、什么是熔模铸造?课堂小结本课主要讲解了金属型铸造、离心铸造、熔模铸造的定义,特点,应用。作业布置一、课堂作业1、金属型铸造有哪些特点?2、离心铸造主要适用于什么铸造3、什么是压力铸造?4、压力铸造有什么特点?应用?二、家庭作业1、什么是熔模铸造?2、压力铸造有什么特点?应用?课题序号12授课班级授课课时2课时授课形式讲解法授课章节名称§2—1概述使用教具投影仪、胶片教学目标1、掌握锻压的概念和种类2、了解锻造和冲压的特点3、知晓锻造的分类和应用。教学重点1、锻压的概念和分类;2、锻造的分类和应用教学难点1、锻造和冲压的特点更新、补充、删节内容课外作业见课堂教学安排中的作业布置教学后记授课主要内容或板书设计§2—1概述对坯料施加外力,使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法称为锻压。锻压包括锻造和冲压。一、锻造的特点和分类锻造是在加压设备及工(模)具的作用下,使金属坯料或铸锭产生局部成全部的塑性变形.以获得一定几何形状、尺寸和质量的锻件的加工方法。锻件是指金属材料经过锻造变形而得到的工件或毛坯。二、冲压的特点使板料经分离或成形而得到制件的工艺统称为冲压。冲压件是用冲压的方法制成的工件或毛坯。三、压力加工使毛坯材料产生塑性变形或分离且无切屑的加工方法称为压力加工。锻造和冲压都属压力加工范畴。铸铁的塑性一般极差,不能进行锻压加工。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习提问1、什么是铸造?2、铸造分为哪两种?导入新课1、我们农家使用的钉耙和锄头是怎样制造的??讲授新课§2—1概述对坯料施加外力,使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法称为锻压。锻压包括锻造和冲压。一、锻造的特点和分类锻造是在加压设备及工(模)具的作用下,使金属坯料或铸锭产生局部成全部的塑性变形.以获得一定几何形状、尺寸和质量的锻件的加工方法。锻件是指金属材料经过锻造变形而得到的工件或毛坯。锻造具有以下特点:改善金属的内部组织,提高金属的力学性能。具有较高的劳动生产率。可大大节约金属材料和减少切削加工工时。(4)适应范围广。既可进行单件、小批量生产,又可进行大课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)批量生产。(5)不能锻造形状复杂的锻件。根据成形方式不同,锻造分为自由锻和摸锻两大类。自由锻按锻造时工件所受作用力来源不同,又分为手工自由锻与机器自由锻两种。由于手工自由锻作用力较小且劳动强度大,在现代工业生产中已逐步被机器自由锻和摸锻所替代。模锻按所使用的锻造设备不同,又分为胎模锻和模锻两种。二、冲压的特点使板料经分离或成形而得到制件的工艺统称为冲压。冲压件是用冲压的方法制成的工件或毛坯。冲压具有以下特点:(1)在分离或成形过程中,板料厚度变化很小,内部组织也不产生变化。(2)生产效率很高,易实现机械化、自动化生产。(3)冲压制件尺寸精确,表面光洁,一般不再进行加工或按需要补充进行机械加工即可使用。(4)适应范围广,从小型韵仪表零件到大型的汽车横梁等均能生产,并能制出形状较复杂的冲压制件。(5)冲压模具精度高,制造复杂,成本高,所以冲压主要适用于大批量生产。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)三、压力加工使毛坯材料产生塑性变形或分离且无切屑的加工方法称为压力加工。锻造和冲压都属压力加工范畴。锻造和冲压所加工的材料应具有良好的塑性,以便在锻压时能产生足够的塑性变形而不被破坏。钢和有色金属都具有一定的塑性,都可以进行锻压加工;铸铁的塑性一般极差,不能进行锻压加工。巩固练习1、什么是锻压?2、锻造的特点和分类是什么?课堂小结本课主要讲解了锻造的特点和分类、冲压的特点以及压力加工的特点、应用。作业布置一、课堂作业1、什么是冲压?2、冲压具有什么特点?3、什么是压力加工?4、什么是冲压件?二、家庭作业1、锻造的特点和分类是什么?2、预习课题序号14授课班级授课课时2课时授课形式讲解法授课章节名称§2—2金属的加热和锻件冷却使用教具投影仪、胶片教学目标1、知晓锻造温度范围的要求及温度对锻造的影响;2、掌握锻件冷却方法的分类、特点、应用场合。教学重点1、锻造温度的三个范围及其要求;2、几种冷却方法的特点、应用场合。教学难点1、几种冷却方法的特点、应用场合;更新、补充、删节内容课外作业见课堂教学安排中的作业布置教学后记授课主要内容或板书设计§2—2金属的加热和锻件冷却一、锻造温度范围除高塑性金属外,一般可锻金属材料须经加热才能进行锻造。金属加热的目的是为了提高其塑性,降低变形抗力,井使内部组织均匀。金属材料的加热是整个锻造工艺过程中的一个重要环节,直接影响产品的质量。1、始锻温度始锻温度是指开始锻造的温度。2、终锻温度终锻温度是指终止锻造的温度。通常将变形允许的最低温度定为终锻温度。3、锻造温度范围锻造温度范围是指锻件的始锻温度到终锻温度的间隔。二、锻件的冷却方法冷却过程中温度与时间的关系称为冷却规范。常用的冷却方法如下:(1)空冷(2)堆冷(3)坑冷(4)灰砂冷(5)炉冷课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习提问1、什么是锻压?分类?2、铸铁能进行很好的锻压加工吗?导入新课1、锻造锄头需要加热吗?需要冷却吗?讲授新课§2—2金属的加热和锻件冷却一、锻造温度范围除高塑性金属外,一般可锻金属材料须经加热才能进行锻造。金属加热的目的是为了提高其塑性,降低变形抗力,井使内部组织均匀。金属材料的加热是整个锻造工艺过程中的一个重要环节,直接影响产品的质量。1、始锻温度始锻温度是指开始锻造的温度。一般来说,始锻温度应尽可能高一些,这样一方面使金属的塑性提高,另一方面又可延长锻造的时间。但加热温度过高,超过一定限度时,金属将产生过热或过烧的缺陷,使金属塑性急剧降低,可锻性变差。通常将变形允许加热达到的最高温度定为始锻温度。一般金属材料的始锻量度应比其熔点低100一200℃课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)2、终锻温度终锻温度是指终止锻造的温度。一般来说,终锻温度应尽可能低一些,这样可以延长锻造时间,减少加热次数。但温度过低,金属塑性降低,变形抗力增大,可锻性同样变差,金属还会产生加工硬化,甚至发生开裂。若终锻温度过高(即在高温时停锻),锻件会因晶粒比较粗大而降低力学性能。通常将变形允许的最低温度定为终锻温度。3、锻造温度范围锻造温度范围是指锻件的始锻温度到终锻温度的间隔。不同钢材的锻造温度范围不同。含碳量越高的碳素钢,始锻温度越低。有色金属合金的锻造温度范围均比碳素钢的锻造温度范围窄。二、锻件的冷却方法冷却过程中温度与时间的关系称为冷却规范。正确选择和严格遵守冷却规范,也是锻造工艺过程中的一个重要环节。如果锻后锻件冷却不当,会使应力增加和表面过硬,影响锻件的后续加工,严重的还会产生翘曲变形、裂纹,甚至造成锻件报废。不同的冷却方法具有不同的冷却规范。常用的冷却方法如下:(1)空冷热态锻件在空气中冷却的方法称为空冷。空冷是冷却速度较快的一种冷却规范,适用于低碳钢、中碳课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)钢的小型锻件。(2)堆冷将热恋锻件成堆放在空气中进行冷却的方法称为堆冷。堆冷的冷却速度低于空冷,适用于低碳钢、中碳钢的小型锻件。(3)坑冷将热态锻件放在地坑(或恢箱)中缓慢冷却的方法称为坑冷。坑冷的冷却速度较堆冷低,适用于低合金钢及截面尺寸较大的锻件。(4)灰砂冷将热态锻件埋入炉渣,灰或砂中缓慢冷却的冷却方法称为灰砂冷。锻件入灰(砂)温度一般不低于500℃,到150℃左右出灰(砂),周围蓄砂厚度不能小于80mm。灰砂冷的冷却速度低于坑冷,(5)炉冷锻后锻件故人炉中缓慢冷却的冷却方法称为炉冷。炉冷应根据需要按预定的温度—时间曲线进行,其冷却速度低于灰砂冷,适用于高合金钢及大型锻件。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤巩固练习1、锻件的常用的冷却方法有哪些?2、什么是终锻温度?如何选择?课堂小结本课主要讲解了锻造温度范围、锻件的冷却方法。作业布置一、课堂作业1、P3042、P3053、P3064、什么是始锻温度?如何选择?二、家庭作业1、P3042、什么是终锻温度?如何选择?课题序号16授课班级授课课时2课时授课形式讲解法授课章节名称§2—3自由锻使用教具投影仪、胶片教学目标1、掌握自由锻的概念、特点、适用;2、了解自由锻的常用设备;3、掌握自由锻的方法;4、自由锻常见缺陷及其产生原因。教学重点1、自由锻的概念、特点、适用2、自由锻的方法;教学难点1、自由锻的方法2、自由锻常见缺陷及其产生原因更新、补充、删节内容课外作业见课堂教学安排中的作业布置教学后记授课主要内容或板书设计§2—3自由锻(一)只用简单的通用性工具,或在锻造设备的上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的几伺形状及内部质量的锻件的锻造方法称为自由锻。自由锻件的精度不高,形状简单,其形状和尺寸一般通过操作者使用通用工具来保证,主要用于单件、小批量生产。对于大型及特大型锻件的制造,自由锻仍是唯一有效的方法。自由锻对锻工的技术水平要求高,劳动条件差,生产效率低。一、加热炉金属坯料锻造前必须预先在加热炉中加热。加热炉的种类很多,其加热方式主要有火焰加热和电加热两大类。自由锻常用的设备有空气锤和水压机。1、空气锤空气锤是以压缩空气为工作介质,驱动锤头上、下运动打击锻件,使其获得塑性变形的锻锤。2、水压机水压机是以水作为介质传递能量的机器。工作时以静压力作用在锻件上,使其发生变形。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习提问1、锻件的冷却方法有哪些?2、锻造温度范围有哪些?导入新课1、锻造时金属材料加热的目的是什么?你们看到的铁匠打铁时是怎样加热的?讲授新课§2—3自由锻(一)只用简单的通用性工具,或在锻造设备的上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的几伺形状及内部质量的锻件的锻造方法称为自由锻。自由锻件的精度不高,形状简单,其形状和尺寸一般通过操作者使用通用工具来保证,主要用于单件、小批量生产。对于大型及特大型锻件的制造,自由锻仍是唯一有效的方法。自由锻对锻工的技术水平要求高,劳动条件差,生产效率低。一、加热炉金属坯料锻造前必须预先在加热炉中加热。加热炉的种类很多,其加热方式主要有火焰加热和电加热两大类。目前在一般中小型工厂中,较普遍采用的是以烟煤作燃料的反射炉。反射炉是燃料在燃烧室燃烧,并通过炉顶将火焰反射到加热室加热坯料的炉子。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)坯料在加热炉中受热是否均匀是影响锻件质量的重要因素,因此,能否保证坯料均匀受热是评价加热炉质量优劣的主要依据之一。自由锻常用的设备有空气锤和水压机。1、空气锤空气锤是以压缩空气为工作介质,驱动锤头上、下运动打击锻件,使其获得塑性变形的锻锤。电动机11通过减速机构10驱动曲柄20作回转运动,通过连杆'9使压缩缸活塞18在缸内作上、下往复运动。当工作缸活塞14带动锤杆13、锤头5和上砧块4下落时,放置在下砧块3上的坯料就受到锤击。空气锤是通过手柄9或踏杆12控制旋阀16的旋转角度操纵的。锤头可实现空行程、悬空、压紧锻件、单击、连续锤击等不同动作。锤击时可使锤头产生不同的锤击力。空气锤的吨位以落下部分的质量表示。落下部分包括工作缸活塞、锤杆、锤头和上砧块(或上锻模)。常用空气锤的吨位为0、15—0、75t(150--750h8),适用于中小型锻件的生产。2、水压机水压机是以水作为介质传递能量的机器。工作时以静压力作用在锻件上,使其发生变形。水压机的吨位是以上砧块的最大工作压力来表示的。适用于大型锻件的生产。水压机的锻造能力强,锻透深度大,锻造时坯料变形速度低,课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)无振动,是目前制造大型锻件理想的锻压设备。巩固练习1、什么是自由锻?2、自由锻常用的设备有哪些?课堂小结本课主要讲解了自由锻的定义,特点,加热炉以及自由锻常用的设备空气锤和水压机。作业布置一、课堂作业1、什么是自由锻?2、P3073、P3084、什么是空气锤及表达方法?二、家庭作业1、P3082、什么是空气锤及表达方法?课题序号18授课班级授课课时2课时授课形式讲解法授课章节名称§2—3自由锻(二)使用教具投影仪、胶片教学目标1、掌握自由锻的概念、特点、适用;2、了解自由锻的常用设备;3、掌握自由锻的方法;4、自由锻常见缺陷及其产生原因。教学重点1、自由锻的概念、特点、适用2、自由锻的方法;教学难点1、自由锻的方法2、自由锻常见缺陷及其产生原因更新、补充、删节内容课外作业见课堂教学安排中的作业布置教学后记授课主要内容或板书设计§2—3自由锻(二)三、自由锻方法自由锻的基本工序有墩粗、拔长、冲孔、弯形、切割等。1、墩粗和局部墩粗使毛坯高度减小、横断面积增大的锻造工序称为墩粗。2、拔长、芯棒拔长和扩孔芯棒拔长一般用于锻造长筒类锻件。扩孔是减小空心毛坯壁厚而增加其内、外径的锻造工序。扩孔的方法有冲头扩孔和芯轴扩孔两种。3、冲孔在坯料上冲出透孔或不进孔的锻造工序称为冲孔。4、弯形采用一定的工模具将毛坯弯成所规定的外形的锻造工序称为弯形。5、切割把板材或型材等切成所需形状和尺寸的坯料或工件的锻造工序称为切割。(1)单面切割这种方法常用于切断坯料和切除料头。(2)双面和四面切割双面和四面切割一般用于切胡截面较大的坯料。(3)圆料切割四、自由锻实铡1、锻件图2、锻造工艺3、自由锻常见缺陷课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习提问1、锻件的冷却方法有哪些?2、什么是空气锤及表达方法?导入新课1、同学们,你们看到的铁匠打铁时是怎样加热的?讲授新课§2—3自由锻(二)三、自由锻方法自由锻的基本工序有墩粗、拔长、冲孔、弯形、切割等。1、墩粗和局部墩粗使毛坯高度减小、横断面积增大的锻造工序称为墩粗。墩粗一般用来制造齿轮坯或盘饼类毛坯,为拔长工序增大锻造比及为冲孔工序作准备等。为了防止坯料在墩粗时产生轴向弯曲,坯料镦粗部分的高度不应大于坯料直径的2.5一3倍。在坯料上某一部分进行的傲粗称为局部墩粗。局部墩粗时,可只对所需镦粗部分进行加热,然后放在垫环(漏盘)上锻造,以限制变形范围。2、拔长、芯棒拔长和扩孔使毛坯横断面积减小、长度增加的锻造工序称为拨长。拔长用来制造轴杆类毛坯,如光轴,阶台轴、连杆,拉杆等较长的锻件。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)拔长需用夹钳将坯料钳牢,锤击时应将坯料绕其轴线不断翻转。常用的翻转方法有两种:一种是反复90'翻转,该法操作方便,但变形不均匀;另一种是沿螺旋线翻转,该法坯料变形和温度变化较均匀,但操作不方便。芯棒拔长是在空心毛坯中加芯轴进行变形以减小空心毛坯外径(壁厚)而增加其长度的。芯棒拔长一般用于锻造长筒类锻件。扩孔是减小空心毛坯壁厚而增加其内、外径的锻造工序。扩孔的方法有冲头扩孔和芯轴扩孔两种。冲头扩孔是利用冲头锥面引起的径向分力进行扩孔的方法。冲头扩孔时,由于坯料切向受拉应力,容易胀裂,因此,每次扩孔量不宜太大。芯轴扩孔是利用上砧和芯轴对空心坯料沿圆周依次连续压缩而实现扩孔的方法。芯轴扩孔时,由于切向拉应力很小,不易破裂,因此,可用于锻制薄壁锻件。空心毛坯扩孔时用的芯轴又称为马杠,扩孔时支撑芯轴(马杠)所用的工具称为马架。3、冲孔在坯料上冲出透孔或不进孔的锻造工序称为冲孔。冲孔常用于制造带孔齿轮、套筒、圆环及重要的大直径空心轴等锻件。为了减小冲孔的深度和保持端面平整,冲孔前通常先将坯科墩粗。冲孔后大部分锻件还需芯棒拨长、扩孔或修整。冲孔的方法分双面冲孔和单面冲孔两种。双面冲孔时,先试冲一凹痕,检查孔的位置是否正确,无误后,课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)在凹痕中撒少许煤粉以利于冲子的取出,然后用冲于冲深至坯料厚度的2/9—3/4,再臼转坯料将孔冲穿。单面冲孔主要用于较薄的坯料。4、弯形采用一定的工模具将毛坯弯成所规定的外形的锻造工序称为弯形。坯料弯曲变形时,金属的纤维组织未被切断,并柑锻件的外形连续分布,可保证力学性能不致削弱。因此,质量要求较高并具有弯曲轴线的锻件,如角尺、吊钩等都是利用弯形工序来锻制的。5、切割把板材或型材等切成所需形状和尺寸的坯料或工件的锻造工序称为切割。切割的方法有以下几种:(1)单面切割将剁刀垂直于坯料,锤击剁刀使其切人坯料至接近底部,然后翻转坯料,用剁刀或克子对准切口将坯料剁断。这种方法常用于切断坯料和切除料头。(2)双面和四面切割在坯料的两个相对面上先后切割,称为双面切割。若先切割两相对面.再切割相邻的两相对面,则称为四面切割。双面和四面切割一般用于切胡截面较大的坯料。(3)圆料切割四、自由锻实铡1、锻件图课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)锻件在锻造前,一般应绘制锻件图,然后,确定锻件坯料的质量和规格。锻件图是根据零件图绘制的。自由锻件的锻件图是在零件图的基础上考虑了加工余量、锻造公差、工艺余块等因素之后绘制的图样。2、锻造工艺锻造应按制定的锻造工艺进行,表2—2为压盖的自由锻工艺。3、自由锻常见缺陷自由锻常见的缺陷有裂纹、末端凹陷、轴心裂纹和折叠等。产生裂纹的原因主要有;坯料质量不好;加热不充分;锻造温度过低;锻件冷却不当和锻造方法有错误等。未端凹陷和轴心裂纹是由于锻造时坯料内部未热透或坯料整个截面未锻透,变形只产生在坯料表面造成的。产生折叠的原因主要是坯料在锻压时送进量小于单面压下量。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤巩固练习1、自由锻的基本工序是哪些?2、产生折叠的原因主要是什么?课堂小结本课主要讲解了自由锻的基本工序、自由锻方法、自由锻实铡、自由锻常见缺陷。作业布置一、课堂作业1、自由锻常见缺陷有哪些?2、自由锻的基本工序有哪些?3、什么是冲孔?冲孔常用于哪些锻件?4、什么是锻件图?二、家庭作业1、自由锻的基本工序有哪些?2、什么是线切割?课题序号20授课班级授课课时2课时授课形式讲解法授课章节名称§2—4模锻使用教具投影仪、胶片教学目标1、知晓模锻的特点与自由锻的区别;2、掌握模锻的分类及其应用。教学重点1、模锻的特点2、模锻的分类及其应用教学难点1、模锻的分类及其应用更新、补充、删节内容课外作业见课堂教学安排中的作业布置教学后记授课主要内容或板书设计§2—4模锻利用模具使毛坯变形而获得锻件的锻造方法称为模锻。模锻具有优点:模锻件尺寸精度高、形状可以很复杂、质量好、节省金属和生产率高等。其不足之处是锻件质量较小。模锻设备投资大在小批量生产时模锻不经济;工艺灵活性不如自由锻。模锻分胎模锻和模锻两类。一、胎横锻胎模锻是在自由锻设备上使用可移动模具生产模锻件的一种锻造方法。胎模不固定在锤头或砧座上,只在使用时才放到下砧上去。套模分开式和闭式两种合模一般由上、下模及导向装置(定位销)组成,用于形状复杂的非回转体锻件的成形。切边模用于切除飞边。二、模锻模锻系在专用的模锻设备上进行锻造。常用的模锻设备有模锻空气锤、螺旋压力机,平锻机、模锻水压机等。模锻时使坯料成形而获得模锻件的工具称为锻模模锻模膛是锻件最终成形的模膛。它包括预锻模膛和终锻模膛。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习提问1、自由锻的基本工序有哪些?2、芯棒拔长和芯棒扩孔的区别?导入新课1、锻造分为哪两类?2、自由锻有哪些特点?讲授新课§2—4模锻利用模具使毛坯变形而获得锻件的锻造方法称为模锻。模锻具有模锻件尺寸精度高、形状可以很复杂、质量好、节省金属和生产率高等优点。此外,在大批量生产时,模锻件的成本较低。其不足之处是锻件质量较小:模锻设备投资大在小批量生产时模锻不经济;工艺灵活性不如自由锻。模锻分胎模锻和模锻两类。一、胎横锻胎模锻是在自由锻设备上使用可移动模具生产模锻件的一种锻造方法。胎模不固定在锤头或砧座上,只在使用时才放到下砧上去。胎模锻前,通常先用自由锻制坯,再在胎模中终锻成形。它既具有自由锻简单,灵活的特点,又燎有模锻能铡造形状复杂、尺寸准确的锻件的优点。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)胎模可分成制坯整形模、成形模和切边冲孔模等。摔模(又称克子),为最常用的胎模,用于锻件成形前的整形、拔长、制坯、校正。用摔模锻造时,须不断旋转锻件,因此适用于嵌制回转体锻件,如光轴、阶台轴等。扣模、套模、合模均为成形模。扣模由上扣和下扣组成,或只有下扣,而以上砧块代替上扣。扣模既能制坯,也能成形,锻造时,锻件不转动,可移动。扣模用于非回转体杆料的制坯、弯形或终锻成形。套模分开式和闭式两种:开式套模只有下模,上模由上砧块代替,适用于回转体料的制坯或成形,锻造时常产生小飞边:团式套模锻造时,坯料在封闭模膛中变形,无飞边,但产生纵向毛刺,除能完成制坯或成形外,还可以冲孔。合模一般由上、下模及导向装置(定位销)组成,用于形状复杂的非回转体锻件的成形。切边模用于切除飞边。二、模锻模锻系在专用的模锻设备上进行锻造。常用的模锻设备有模锻空气锤、螺旋压力机,平锻机、模锻水压机等。模锻时使坯料成形而获得模锻件的工具称为锻模。锻模由上模和下模组成。由于锻件从坯料到成形须经多次变形,才能得到符合要求的形状和尺寸,所以锻模通常有多个模膛。根据作用不同,模膛分成制坯模膛和模锻模膛两大类。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)模锻模膛是锻件最终成形的模膛。它包括预锻模膛和终锻模膛。预锻模膛是复杂锻件制坯以后预锻变形用的模膛,目的是使毛坯形状和尺寸更接近锻件,在终锻时更容易充填终锻模膛,同时改善坯料锻造时的流动条件和提高终锻模膛的使用寿命。终锻模膛是使坯料最后成形得到与锻件图一致的锻件的模膛。终锻模膛一般设置在锻模的居中位置。终锻成形后的锻件,周围存在较薄的飞边,可在压力机上用切边模切除。巩固练习1、什么是模锻?2、什么是胎模锻?课堂小结本课主要讲解了胎横锻、模锻。作业布置一、课堂作业1、P3092、胎模锻的优缺点?3、常用的模锻设备有哪些?4、根据作用不同,模膛分成哪两大类?二、家庭作业1、常用的模锻设备有哪些?2、根据作用不同,模膛分成哪两大类?课题序号22授课班级授课课时2课时授课形式讲解法授课章节名称§2—5冲压使用教具投影仪、胶片教学目标1、了解冲压的常用设备,2、掌握冲压的基本工序。教学重点1、冲压的基本工序教学难点1、冲压的基本工序更新、补充、删节内容课外作业见课堂教学安排中的作业布置教学后记授课主要内容或板书设计§2—5冲压一、冲压设备冲压最常用的设备有机械压力机和剪切机等。机械压力机俗称冲床,分开式和闭式两类。二、冲压的基本工序冲压的基本工序可分为分离工序和成形工序两大类。1、分离工序分离工序是使板料的一部分和另一部分分开的工序,包括冲裁和切断。(1)冲裁常见的冲裁有落料和冲孔。(2)切断切断是将材料沿不封闭的曲线分离的一种冲压方法。2、成形工序(1)弯形弯形是将板料在弯矩作用下弯成具有一定曲率和角度的制件的成形方法。弯形时,板料内侧受压,外侧受拉。当弯曲变形程度过大时,弯形件外侧易被拉裂。落料是利用冲裁取得一定外形的制件或坯料的冲压方法。为防止工件拉裂,凸模2和凹模3的工作部分应有合理的圆角。(2)拉深拉深又称拉延凸模与凹模之间留有略大于板料厚度的间隙。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤第一、二课时复习提问1、模锻范分为拿两种?2、胎膜锻与模锻有什么区别?各使用于什么场合?导入新课1、锻压可分为拿几种?(锻造是免去除材料的加工方法,冲压是去除材料的加工方法)讲授新课§2—5冲压一、冲压设备冲压最常用的设备有机械压力机和剪切机等。采用机械传动作为工作机构的压力机称为机械压力机,工作机构多由曲柄、连扦、滑块等组成。机械压力机俗称冲床,分开式和闭式两类。二、冲压的基本工序冲压的基本工序可分为分离工序和成形工序两大类。1、分离工序分离工序是使板料的一部分和另一部分分开的工序,包括冲裁和切断。(1)冲裁冲裁是利用冲模将板料以封闭的轮廓与坯料分离的一种冲压方法。常见的冲裁有落料和冲孔。(2)切断切断是将材料沿不封闭的曲线分离的一种冲压方法。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)将材料沿不封闭的曲线部分地分离,其分离部分的材料发生弯曲,此种冲压方法称为切口。2、成形工序成形工序是使板料发生塑性变形,以获得规定形状工件的工序,主要包括弯形和拉深。(1)弯形弯形是将板料在弯矩作用下弯成具有一定曲率和角度的制件的成形方法。弯形时,板料内侧受压,外侧受拉。当弯曲变形程度过大时,弯形件外侧易被拉裂。落料是利用冲裁取得一定外形的制件或坯料的冲压方法。为防止工件拉裂,凸模2和凹模3的工作部分应有合理的圆角。(2)拉深拉深又称拉延,是变形区在一拉一压的应力状态作用下,使板料(浅的空心坯)成形为空心件(深的空心件)而厚度基本不变的加工方法。凸模与凹模之间留有略大于板料厚度的间隙。为减小拉深时的摩擦阻力,应在板料上或凹模工作部分涂以润滑剂。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤巩固练习1、什么是冲压设备?2、冲压的基本工序有哪些?课堂小结本课主要讲解了冲压设备、冲压的基本工序。作业布置一、课堂作业1、什么是冲压设备?2、冲压的基本工序有哪些?3、什么是成形工序?4、什么是拉深?二、家庭作业1、冲压的基本工序有哪些?2、什么是弯形?课堂教学安排课题序号24授课班级授课课时2课时授课形式讲解法授课章节名称§3—1概述使用教具投影仪、胶片教学目标1、掌握焊接的概念;2、了解焊接的分类;3、知晓焊接的特点和应用。教学重点1、焊接的概念2、焊接的特点和应用教学难点1、焊接的特点和应用更新、补充、删节内容课外作业见课堂教学安排中的作业布置教学后记授课主要内容或板书设计§3—1概述由焊接方法连接的组件称为焊件。一、焊接的分类按焊接过程中被焊金属所处状态不同,可分为熔焊、压焊和钎焊三大类。熔焊是将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。常见和应用最普遍的熔焊有气焊和电弧焊。二、焊接的特点和应用焊接具有下列特点:(1)焊接可节约金属材料,接头密封性好,容易实现机械化和自动化。(2)可用型材等拼焊成焊接结构件,以代替大型复杂的铸件。(3)设备简单,操作方便,产品成本低。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤第一、二课时复习提问1、热加工包括哪儿加工?导入新课1、热加工都是免去除材料的加工。讲授新课§3—1概述焊接是通过加热或加压或两者并用,并使用(或不用)填充材料,使工件达到结合的一种方焊接是一种不可拆连接,它不仅可以连接各种同质金属,也可以连接不同质的金属。由焊接方法连接的组件称为焊件。一、焊接的分类按焊接过程中被焊金属所处状态不同,可分为熔焊、压焊和钎焊三大类。熔焊是将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。常见和应用最普遍的熔焊有气焊和电弧焊。气焊是利用气体火焰作热源的熔焊方法。电弧焊是利用电弧作为热源的熔焊方法。压焊是焊接过程中必须对焊件施加压力(加热或不加热)以完成焊接的方法。钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)加热到高于钎料熔点、低于母材熔化的温度,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙,并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。二、焊接的特点和应用焊接具有下列特点:(1)焊接可节约金属材料,接头密封性好,容易实现机械化和自动化。(2)可用型材等拼焊成焊接结构件,以代替大型复杂的铸件,生产周期短,劳动强度低。(3)设备简单,操作方便,产品成本低。焊接在现代工业生产中有着广泛的应用。在船舶、化工容器、建筑构件、桥梁、动力锅炉、大型发电机和汽轮机等产品的制造中都要应用焊接,在航空、航天、原子能、电子等领域也离不开焊接。巩固练习1、什么是焊接?2、焊接的如何分类?课堂小结本课主要讲解了焊接的定义、分类、焊接的特点和应用。作业布置一、课堂作业1、什么是气焊?2、焊接具有哪些特点?3、什么是拉深?二、家庭作业1、什么是压焊?2、什么是焊件?课题序号26授课班级授课课时2课时授课形式讲解法授课章节名称§3—2焊条电弧焊(一)使用教具投影仪、胶片教学目标1、了解焊条电弧焊的过程;2、掌握引弧、正接与反接的注意事项;3、了解常用的焊接电源。教学重点1、引弧的要求和组成;2、正接与反接的要求。教学难点1、引弧的要求和组成;2、正接与反接的要求。更新、补充、删节内容课外作业见课堂教学安排中的作业布置教学后记授课主要内容或板书设计§3—2焊条电弧焊焊条电弧焊又称手弧焊焊条电弧焊具有电弧温度较高、热量集中,设备简单,操作方便、灵活,能适应在各种条件下焊接等特点,是焊接生产中普遍应用的一种方法。缺点是生产效率低,劳动强度较大,焊接质量取决于工人的操作技术水平。一、焊接电弧由焊接电源供给的具有一定电压的两电极间或电极与母材间,通过气体介质产生的强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。1、引弧电弧焊时,引燃焊接电弧的过程称为引弧。焊接电弧由阴极区、弧柱和阳极区组成。阳极区的温度较高;阴极区的温度较低。2、正接与反接焊件接电源负极、电极(焊条)接电源正极的接线法称为反接。反接多用于铸铁、有色金属及其合金或薄钢板的焊接。二、焊接电源1、直流弧焊发电机2、交流弧焊变压器3、弧焊整流器课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤第一、二课时复习提问1、焊接可分为哪几种?2、焊接的特点是什么?导入新课我们生活中常见的是什么焊接?讲授新课§3—2焊条电弧焊一、焊接电弧由焊接电源供给的具有一定电压的两电极间或电极与母材间,通过气体介质产生的强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。1、引弧电弧焊时,引燃焊接电弧的过程称为引弧。引弧开始时,先使焊条与焊件瞬时接触,因电路短路而产生高热,使接触处金属很快熔化并产生金属蒸气。当焊条迅速提起,离开焊件2--4mm时,焊条与焊件间充满了高温的气体和气态的金属,由于质点热运动的相互碰撞及焊接电压的作用使气体电离而导电,在焊条与焊件间形成电弧。焊接电弧由阴极区、弧柱和阳极区组成。阳极区的温度较高;阴极区的温度较低。2、正接与反接焊件接电源正极、电极(焊条)接电源负极的接线法称为正接,正接多用于熔点较高的钢材和厚板料的焊接。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)焊件接电源负极、电极(焊条)接电源正极的接线法称为反接。反接多用于铸铁、有色金属及其合金或薄钢板的焊接。当使用交流电焊接时,由于极性是交替变化的,因此,阴极区与阳极区(瞬时)上的热量分布和温度基本相等,没有正接与反接之分。二、焊接电源常用的焊条电弧焊的焊接电源(俗称电焊机)有直流弧焊发电机、交流弧焊变压器和弧焊整流器三大类。1、直流弧焊发电机弧焊发电机能获得稳定的直流电,因此引弧容易,电弧稳定,但运转时噪声大,空载损耗大,并且结构复杂,造价高,易损坏,维修较困难,因此,已逐渐被弧焊整流器所替代。2、交流弧焊变压器交流弧焊变压器输出的焊接电流为交流电。它具有结构简单、制造方便、成本低廉、使用可靠和维修方便等优点,因而应用普遍;为焊接低碳钢焊件最常用的焊接设备。焊条电弧焊具有电弧温度较高、热量集中,设备简单,操作方便、灵活,能适应在各种条件下焊接等特点,是焊接生产中普遍应用的一种方法,广泛应用于碳素钢、合金钢、不锈钢、耐热钢、高强度钢、铸铁等金属材料的不同厚度及不同位置的焊接也可用于铜合金、镍合金的焊接。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)3、弧焊整流器该整流器为晶闸管式弧焊整流器,额定焊接电流为400Ao弧焊整流器具有噪声小、空载损耗小、成本低、制造和维修容易等优点,其应用已日趋普及。巩固练习1、什么是手弧焊?2、什么是正接与反接?课堂小结本课主要讲解了手弧焊、焊接电弧、焊接电源。作业布置一、课堂作业1、什么是正接与反接?2、常用的焊条电弧焊的焊接电源(俗称电焊机)有哪三大类?3、正接与反接的应用?4、什么是直流弧焊发电机?二、家庭作业1、正接与反接的应用?2、什么是引弧?如何引弧?课题序号28授课班级授课课时2课时授课形式讲解法授课章节名称§3—2焊条电弧焊(二)使用教具投影仪、胶片教学目标1、知晓焊条电弧焊的常用的焊接设备;2、掌握焊条焊芯和药皮的作用;3、清楚常用焊接接头的形式;4、知晓焊接时焊条的运动。教学重点1、焊条焊芯和药皮的作用2、常用焊接接头的形式教学难点1、焊接时焊条的运动更新、补充、删节内容课外作业见课堂教学安排中的作业布置教学后记授课主要内容或板书设计§3—2焊条电弧焊(二)三、焊接用具焊条电弧焊必备的焊接用具有焊接电缆、焊钳、面罩和辅助器具等。1、焊接电缆。2、焊钳。3、面罩。4、辅助器具。其他还有焊工手套、护脚等劳动保护用品。四、焊条焊条是涂有药皮的供焊条电弧焊用的熔化电极,它由药皮和焊芯两部分组成。焊芯是焊条中被药皮包覆的金属芯。根据用途不同,焊芯有钢丝、有色金属丝和铸造线材等。焊芯钢丝的牌号前用代号“H”注明,其后的表示方法与钢号表示方法相同。例如I-t08(碳素钢焊芯)、H08Mn2Si(合金结构钢焊芯)和H00Crl9Ni9(不锈钢焊芯)等。焊条的直径和长度是指焊芯的直径和长度。药皮有以下作用:(1)机械保护(造气、造渣)(2)冶金处理(3)改善焊接工艺条件(稳弧、改善成形、脱渣、减少飞溅)五、常用焊接接头形式接头形式是指零件(焊件)连接处所采用的结构方式。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤第一、二课时复习提问1、直流电焊机的正接和反接各使用什么场合?2、焊接电源有哪三大类?导入新课1、焊接是需要哪儿设备呢?讲授新课§3—2焊条电弧焊(二)三、焊接用具焊条电弧焊必备的焊接用具有焊接电缆、焊钳、面罩和辅助器具等。1、焊接电缆。焊接电缆用以实现焊钳、焊件对焊接电源的连接,以传导焊接电流。电缆外表应有良好的绝缘层,不允许导线裸露。外皮如有破损,应用绝缘胶布包好,以防破损处引起短路和发生触电等事故。2、焊钳。焊钳是夹持焊条并传导电流以进行焊接的工具。焊钳必须严格绝缘。3、面罩。面罩是防止焊接时的飞溅、弧光及其他辐射对焊工面部和颈部损伤的一种遮盖工具,有手持式和头盔式两种。4、辅助器具。常用的辅助器具有敲渣锤(清除焊渣用的尖锤)、扁錾、钢丝刷等,用于清除焊件上的铁锈和熔渣。其他还有焊工手套、护脚等劳动保护用品。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)四、焊条焊条是涂有药皮的供焊条电弧焊用的熔化电极,它由药皮和焊芯两部分组成。焊芯是焊条中被药皮包覆的金属芯。根据用途不同,焊芯有钢丝、有色金属丝和铸造线材等。焊芯的作用一是作为电极传导电流,产生电弧,二是作为填充材料,与母材金属(焊件金属)熔合在一起,形成焊缝。焊条电弧焊时,焊芯金属约占整个焊缝金属的50%~70%,其化学成分直接影响焊缝的质量,因此,制作焊芯用的金属都是经过特殊冶炼的。钢用焊芯的材料有碳素结构钢、合金结构钢和不锈钢三类。焊芯钢丝的牌号前用代号“H”注明,其后的表示方法与钢号表示方法相同。例如I-t08(碳素钢焊芯)、H08Mn2Si(合金结构钢焊芯)和H00Crl9Ni9(不锈钢焊芯)等。焊条的直径和长度是指焊芯的直径和长度。常用的直径有1、6,2、0,2、5,3、5,4、0,5、0,6、0mm等7种,长度范围为200—550mm。药皮是压涂在焊芯表面上的涂料层。药皮有以下作用:(1)机械保护(造气、造渣)药皮熔化时放出大量气体并形成熔渣。气体在电弧周围形成气层,隔绝空气,保护熔化金屑不受空气的影响;熔渣覆盖在熔池金属上面,也起隔离空气的保护作用。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)(2)冶金处理(脱氧、脱硫、脱磷、掺入合金)熔渣和熔化金属之间将进行冶金反应,去除熔池中的有害杂质,如氧、硫、磷等,并向熔池金属内掺人合金元素,从而改善和提高焊缝的力学性能。(3)改善焊接工艺条件(稳弧、改善成形、脱渣、减少飞溅)药皮使焊接电弧容易引燃和燃烧稳定,焊缝成形好,并能减少焊接时金属颗粒向周围飞散及使脱渣容易。五、常用焊接接头形式接头形式是指零件(焊件)连接处所采用的结构方式。在焊条电弧焊中,常用的焊接接头形式有;对接接头、角接接头、T形接头和搭接接头。常用的对接接头坡口形式有I形、v形、X形、U形等。选用时,应在确保焊透、熔合比合理、焊接变形小的前提下,选用加工容易、节约充填金属材料和便于焊接的坡口。六、焊接操作1、电弧的引燃与控制(1)引弧的方法引燃焊接电弧必须将焊条的末端与焊件表面接触形成短路,然后迅速将焊条提离焊件表面至一定距离(2—4mm),电弧即能引燃。引弧的操作方法有直击法和划擦法两种。(2)焊条沿焊接方向移动焊接方向是指焊接热源沿焊缝长度增加的移动方向。为了完成整条焊缝的焊接,焊条应沿焊缝长度增加方向均匀移动。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课(续)(3)焊条的横向摆动为了获得一定宽度的焊缝,焊条必须作横向摆动。焊条的摆动还能促使熔池中熔渣和气体的浮出,改善焊缝质量。图3—13为
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