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文檔簡介
1、教案 一 章 1 節(jié) 緒 論 學(xué)時:2主要內(nèi)容緒 論學(xué)情分析2015級電氣自動化高職班(武職),共28人,1名女生,27名男生。整體基礎(chǔ)較好,人員分配均衡,學(xué)生積極主動、熱情,授課效果好。教學(xué)目的1、知識目標(biāo):1)、明確學(xué)習(xí)本課程的目的2)、了解本課程的基本內(nèi)容2、能力目標(biāo):理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力3、德育目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情重 點金屬材料熱處理的目的和內(nèi)容難 點如何明確學(xué)習(xí)這門課的目的和內(nèi)容實訓(xùn)(實驗)教學(xué)方法閱讀教學(xué)法、歸納法、舉例分析法教學(xué)準(zhǔn)備利用教室中的各種金屬物體教學(xué)過程導(dǎo)入新課 緒論是本課程的第一節(jié)課,也是學(xué)好本課程的動員課。因此,
2、講好本節(jié)課對學(xué)生以后的學(xué)習(xí)好本課程具有非常重要的意義。讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)本課程的目的,了解本課程的性質(zhì)、任務(wù)及內(nèi)容范圍,并了解我國在金屬材料及熱處理方面的發(fā)展概況及所取的成就,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。新課教學(xué)1、學(xué)習(xí)本課程的目的問題:為什么不同的材料會有不同的性能?為什么相同的材料經(jīng)過不同的加熱、保溫和冷卻之后能夠獲得不同的性能?等等通過這些問題的分析來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時說明這些問題正是我們要學(xué)習(xí)這門課的內(nèi)容,同時也突出這門功課的重要性,從而使學(xué)生明白學(xué)習(xí)這門課的目的。2、本課程的基本內(nèi)容通過對學(xué)習(xí)目的的學(xué)習(xí)同學(xué)們基本上已經(jīng)明白了學(xué)習(xí)本課程的基本內(nèi)容了,即:金屬的性能、金屬學(xué)的基本知識、鋼的熱
3、處理及常用的金屬材料。從基本內(nèi)容的分析上來看這門課是與實際生產(chǎn)是有著重要聯(lián)系的,因此要求學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程的時要注重理論聯(lián)系實際,同時還要注意培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。3、金屬材料與熱處理的發(fā)展史這部分內(nèi)容的目的是為了提高學(xué)生的民族自信心,培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。舉例1:例如根據(jù)大量的出土文物考證,我國在公元前16世紀(jì)就開始使用金屬材料了;又如殷商時代,在生產(chǎn)工具、武器、生活用具等方面已大量使用青銅材料;再如我國還是生產(chǎn)鑄鐵最早的國家,早在公元前5世紀(jì)至公元前4世紀(jì)的春秋時期已出現(xiàn)了鑄鐵的鑄造。特別在戰(zhàn)國后期,鑄鐵件的生產(chǎn)得到了迅速的發(fā)展。舉例2:在熱處理方面,遠(yuǎn)
4、在西漢時期就“水與火合為淬”之說,東漢時期則有“清水淬其鋒”等有關(guān)熱處理技術(shù)的記載。出土的文物如西漢時期的鋼劍、書刀等,經(jīng)金相檢驗,發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部組織接近于淬火馬氏體和滲碳體組織。4、金屬材料在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用這部分材料的目的是為了說明金屬材料與熱處理在現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防建設(shè)中的應(yīng)用及重要的地位。可通過舉例的方法來說明金屬材料與熱處理技術(shù)在科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化中的地位,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。舉例:具統(tǒng)計目前機(jī)械工業(yè)部門中所用的材料有90%以上是金屬材料。今年來,我國在材料工業(yè)領(lǐng)域取得了巨大成就:我國的鋼鐵產(chǎn)量已躍居世界前列;在金屬材料生產(chǎn)方面已建立了符合我國特點的合金鋼系列,且應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大;廣
5、泛采用稀土元素材料,并研制出了具有世界先進(jìn)水平的稀土鎂球墨鑄鐵;許多熱處理新工藝、新技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用和推廣等等。課堂小結(jié)通過本節(jié)課內(nèi)容的學(xué)習(xí)學(xué)生明確學(xué)習(xí)本課程的目的,了解本課程的性質(zhì)、任務(wù)及內(nèi)容范圍,并了解我國在金屬材料及熱處理方面的發(fā)展概況及所取的成,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,新產(chǎn)品、新工藝、新材料會不斷的出現(xiàn),但與發(fā)達(dá)國家相比我國在材料開發(fā)方面仍有一段距離。因此,同學(xué)們要刻苦學(xué)習(xí),不斷探索,努力趕超世界先進(jìn)水平,為我國材料工業(yè)的騰飛貢獻(xiàn)自己的一份力量。讓學(xué)生例舉生活中有關(guān)金屬的東西通過舉例分析引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣作 業(yè)課后自主復(fù)習(xí)本課的主要內(nèi)容要求:弄清學(xué)習(xí)本課程的目的;本課程學(xué)習(xí)的基本內(nèi)
6、容是哪些金屬材料在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有何重要的地位。預(yù) 習(xí)金屬的力學(xué)性能教學(xué)反思1. 教學(xué)的成敗得失2. 學(xué)生的信息反饋3.今后的教學(xué)建議一 章 2 節(jié)(課題一)金屬的力學(xué)性能 學(xué)時:2主要內(nèi)容金屬的力學(xué)性能學(xué)情分析2015級電氣自動化高職班(武職),共28人,1名女生,27名男生。整體基礎(chǔ)較好,人員分配均衡,學(xué)生積極主動、熱情,授課效果好。教學(xué)目的1、知識目標(biāo):1)、了解金屬力學(xué)性能各指標(biāo)概念2)、掌握低碳鋼拉伸曲線的繪制及各段曲線的含義2、能力目標(biāo):應(yīng)使學(xué)生能對常用力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行查表和計算3、德育目標(biāo):對常用力學(xué)性能指標(biāo)在工業(yè)中的應(yīng)用予以充分重視重 點1、強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性以及疲勞強(qiáng)度的概
7、念2、低碳鋼拉伸曲線的繪制及曲線中各要點的含義難 點掌握低碳鋼拉伸曲線的繪制及曲線中各要點的含義實訓(xùn)(實驗)教學(xué)方法閱讀教學(xué)法、歸納法、舉例分析法教學(xué)準(zhǔn)備利用教室中的各種金屬物體教學(xué)過程導(dǎo)入新課 在機(jī)械設(shè)備及工具的設(shè)計、制造中選用金屬材料時,大多數(shù)是以其力學(xué)性能為主要依據(jù),因此熟悉和掌握金屬材料的力學(xué)性能是非常重要的。新課教學(xué)(一)、基本概念1、力學(xué)性能:即指金屬在外力的作用下所表現(xiàn)出來的性能。它包括強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性以及疲勞強(qiáng)度等。2、載荷:金屬材料在加工和使用過程中所受的外力稱為載荷。根據(jù)載荷作用性質(zhì)的不同分為:(1)靜載荷:指大小不變或變化過程極其緩慢的載荷(2)沖擊載荷:指在短
8、時間內(nèi)以較高速度作用于零件上的載荷(3)交變載荷:指大小、方向或大小和方向隨時間發(fā)生周期性變化的載荷根據(jù)載荷作用形式的不同分為:拉、壓、彎曲、剪切以及扭轉(zhuǎn)等3、變形:指金屬材料受到載荷作用而產(chǎn)生的幾何形狀和尺寸的變化(1)彈性變形:指隨載荷的去除而消失的變形(2)塑性變形:不能隨載荷去除而消失的變形。也稱為永久變形或殘余變形(二)強(qiáng)度1、強(qiáng)度的概念金屬材料在靜載荷作用下,抵抗塑性變形或斷裂的能力,稱為強(qiáng)度。(金屬材料強(qiáng)度越高,則強(qiáng)度越大,越不容易被破壞,承載能也就越大。)根據(jù)載荷作用方式的不同,強(qiáng)度可分為:抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度以及抗扭強(qiáng)度等五種。2、強(qiáng)度的測定(以抗拉強(qiáng)度為例
9、進(jìn)行分析,其他不作介紹)(1)拉伸試樣的選用為了使測試結(jié)果具有可比性,拉伸試驗時必須采用國家表準(zhǔn)規(guī)定的拉伸試樣,具體拉伸試樣可參照(GB/T 397-1986),在該標(biāo)準(zhǔn)中對試樣的形狀尺寸以及加工要求均有明確的規(guī)定。(2)低碳鋼拉伸曲線oe比例階段(彈性變形階段)在這個階段試樣變形完全是彈性的,若撤去載荷,試樣能立刻恢復(fù)原狀。圖中Fe為試樣彈性恢復(fù)最大載荷。es屈服階段(塑性變形階段)在這個階段試樣發(fā)生明顯的塑性變形,試樣表面出現(xiàn)45º滑移線,若此時撤去載荷,試樣不能恢復(fù)原狀。圖中s為屈服載荷。sb強(qiáng)化階段在這個階段隨著外載荷的不斷增加試樣繼續(xù)伸長,變形均發(fā)生,出現(xiàn)了加工硬化現(xiàn)象,抗
10、拉強(qiáng)度明顯提高。圖中b為試樣最大載荷。bz頸縮階段(局部塑性變形階段)在這個階段試樣局部直徑出現(xiàn)了明顯的收縮,試樣所需載荷急劇下降,伸長主要集中在頸縮部位直至最后斷裂,斷口呈45º刀口狀。(注:工程上使用的材料多數(shù)是沒有明顯的屈服現(xiàn)象的,有些脆性材料不僅沒有屈服現(xiàn)象,而且也不產(chǎn)生“頸縮”,例如鑄鐵等。)3、強(qiáng)度的衡量指標(biāo)常用的衡量指標(biāo)有屈服點和抗拉強(qiáng)度兩種。屈服點:在拉伸試驗過程中,載荷在不增加(保持恒定)的情況下,試樣仍能繼續(xù)增加伸長時的應(yīng)力即為屈服點。用符號s表示。抗拉強(qiáng)度:材料在斷裂前所能承受的最大載荷即位抗拉強(qiáng)度。常用符號b表示。(注:b為零件在工作中所承受的最大應(yīng)力也是零件
11、設(shè)計和選材的重要依據(jù))(三)塑性、塑性的概念塑性是指金屬材料在斷裂前產(chǎn)生變形的能力。常用伸長率()和斷面收縮率()來表示。、塑性的衡量指標(biāo)()伸長率()試樣拉斷后,試樣的伸長量與拉斷前試樣的長度的百分比稱為伸長率()斷面收縮率()試樣拉斷后,頸縮處橫截面積的縮減量與拉伸前原試樣橫截面積的百分比(注:塑性好的材料,在受力過大時,首先產(chǎn)生塑性變形而不致突然斷裂,因此比較安全)(四)硬度、硬度的概念金屬材料抵抗局部變形特別是塑性變形、表面壓痕或表面劃痕的能力稱為硬度。它是衡量金屬材料軟硬程度的一種性能指標(biāo)。、常用硬度測試方法()布氏硬度()測試方法:壓入法(普通淬火鋼球壓頭)(硬質(zhì)合金鋼球壓頭)表示
12、方法:符號HBS或HBW之前的數(shù)字為硬度值,符號后面依次為鋼球直徑、試驗力、試驗力保持的時間(1015s不標(biāo)記)。應(yīng)用范圍及有缺點:實驗壓力大,壓痕大,能較準(zhǔn)確的反映金屬材料的平均性能,故適用于測定會鑄鐵、有色金屬及各種軟鋼等硬度不高的材料。但不宜測量成品及薄件。(2)洛氏硬度(HR)測試方法:壓入法120º金剛石圓錐體壓頭1.588mm淬火鋼球表示方法:符號HR前面的數(shù)字表示硬度值,后面的字母表示不同洛氏硬度的標(biāo)尺。優(yōu)缺點:操作簡單,能直接從刻度盤上讀出讀數(shù),壓痕小,可以測定成品以及薄件。(3)維氏硬度(HV)測試方法:壓入法相對面夾角為136º的正四棱錐體金剛石壓頭表示
13、方法:符號HV前面的數(shù)字表示硬度值,后面的為試驗力保持的時間(1015s不標(biāo)記)。優(yōu)缺點:試驗力較小,壓入深度不大,故可測量薄件或表面滲碳、滲氮層的硬度,且硬度值有連續(xù)性,故可測量很軟到很硬的各種金屬材料,且準(zhǔn)確性很高。(五)沖擊韌性1、沖擊韌性的概念金屬材料抵抗沖擊載荷的作用而不破壞的能力稱為沖擊韌性。通常用ak表示沖擊韌性。(注:使用不同類型的試樣(V型缺口或U型缺口)進(jìn)行試驗時,沖擊韌度分別標(biāo)記為akv或aku)2、小能量多次沖擊實踐表明:承受沖擊載荷的機(jī)械零件,大多數(shù)情況下是因小能量多次沖擊而遭到破壞的,所以對材料進(jìn)行小能量多次沖擊試驗是很重要的。一次沖擊韌度高的材料,小能量多次沖擊抗
14、力不一定高,反之也一樣。金屬材料受大能量沖擊載荷作用時,其沖擊抗力主要取決于沖擊韌度ak的大小,而在小能量多次沖擊條件下,其沖擊抗力主要取決于材料的強(qiáng)度和塑性。課堂小結(jié)通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),同學(xué)們要了解有關(guān)強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性以及疲勞強(qiáng)度的概念及其衡量指標(biāo),重點掌握對拉伸曲線各階段的分析及其各階段的特征。除此之外還要對疲勞破壞的特點加以認(rèn)識。讓學(xué)生例舉生活中有關(guān)金屬的東西通過舉例分析引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣作 業(yè)1、習(xí)題冊 P31 11、預(yù) 習(xí)常用金屬材料教學(xué)反思1.教學(xué)的成敗得失2.學(xué)生的信息反饋3.今后的教學(xué)建議一 章 3 節(jié)(課題一)常用金屬材料 學(xué)時:2主要內(nèi)容常用金屬材料學(xué)情分析201
15、5級電氣自動化高職班(武職),共28人,1名女生,27名男生。整體基礎(chǔ)較好,人員分配均衡,學(xué)生積極主動、熱情,授課效果好。教學(xué)目的1、知識目標(biāo):1)、熟悉碳素鋼分類的方法2)、掌握各種鋼分類的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)2、能力目標(biāo):3、德育目標(biāo):重 點碳素鋼的分類方法及依據(jù)難 點碳素鋼的分類方法及依據(jù)實訓(xùn)(實驗)教學(xué)方法閱讀教學(xué)法、歸納法、舉例分析法教學(xué)準(zhǔn)備教學(xué)過程導(dǎo)入新課 碳素鋼分類的方法很多,為了便于在以后的學(xué)習(xí)中對碳素鋼進(jìn)行很好的區(qū)分,因此在本節(jié)課中我們將共同來學(xué)習(xí)碳素鋼的分類。新課教學(xué)一、按鋼的含碳量分類1、低碳鋼:C0.252、中碳鋼:0.25C0.603、高碳鋼:C0.25二、按鋼的質(zhì)量分類根據(jù)鋼
16、中有害元素硫、磷含量的多少可分為:1、普通鋼:S0.050,P0.0452、優(yōu)質(zhì)鋼:S0.035,P0.0353、高級優(yōu)質(zhì)鋼:S0.025,P0.025三、按鋼的用途分類1、結(jié)構(gòu)鋼:主要用于制造各種機(jī)械零件和工程構(gòu)件2、工具鋼:主要用于制造各種刀具、模具和量具等四、按冶煉時脫氧程度的不同分類1、沸騰鋼:脫氧程度不完全的鋼2、鎮(zhèn)靜鋼:脫氧程度完全的鋼3、半鎮(zhèn)靜鋼:脫氧程度介于沸騰鋼與鎮(zhèn)靜鋼之間為了能夠更好的將各種鋼材進(jìn)行區(qū)分,鋼的牌號顯的尤為重要,而對于鋼的牌號無論是在國內(nèi)還是在國際上都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,我國的鋼材牌號用國際通用的化學(xué)元素符號、漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合的方法。一、碳素結(jié)構(gòu)鋼特點:
17、雜質(zhì)和非金屬夾雜物較多,但冶煉容易,工藝性好,價格便宜。用途:軋成鋼板和各種型材,用于建筑和機(jī)械零件(受力不大的場合) 牌號:屈服點字母“Q”+屈服點數(shù)值+質(zhì)量等級符號+脫氧方法 四個部分按順序組成。舉例:二、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼特點:按化學(xué)成分和力學(xué)性能供應(yīng)的,硫,磷及非金屬雜質(zhì)較少用途:用來制造重要的機(jī)械零件,但使用前需經(jīng)過熱處理來改善力學(xué)性能牌號:用兩位數(shù)表示(這兩位數(shù)表示該鋼的平均含碳量的萬分?jǐn)?shù))舉例:45(平均含碳量為0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼)35Mn(平均含碳量為0.35%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,含錳量較高)三、碳素工具鋼特點:含碳量均在0.70%以上都是優(yōu)質(zhì)鋼和高級優(yōu)質(zhì)鋼用途:用于制造刀具
18、,模具和量具牌號:碳的漢語拼音字母“T”+阿拉伯?dāng)?shù)字(阿拉伯?dāng)?shù)字表示鋼中平均含碳量的千分?jǐn)?shù))舉例:T8 平均含碳量為0.80%的碳素工具鋼 T12A平均含碳量為1.2%的高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼四、鑄造碳鋼特點:含碳量一般在0.20%0.60%之間,如果含碳量過高,則塑性變差,而且鑄造時易產(chǎn)生裂紋。用途:一般用于制造形狀復(fù)雜、力學(xué)性能要求較高的機(jī)械零件牌號:“鑄造”兩漢字的漢語拼音字母字頭“ZG”后面加兩組數(shù)字組成,第一組代表屈服點,第二組表示抗拉強(qiáng)度值。舉例:ZG270-500表示屈服點不小于270MPa,抗拉強(qiáng)度不小于500MPa的鑄造碳五. 鑄鐵的石墨化一)、鑄鐵的概念、特點及分類1、什么是鑄
19、鐵?鑄鐵是含碳量大于2.11的鐵碳合金。工業(yè)用鑄鐵含碳量一般在(2.5-4.0)。2、鑄鐵的性能特點鑄鐵具有優(yōu)良的鑄造性能和切削加工性能:成本低并且具有耐壓、耐磨和良好的減震等性能;與鋼相比力學(xué)性能較低。3、鑄鐵的分類根據(jù)碳存在的形式不同,鑄鐵可分為白口鑄鐵:碳主要以滲碳體存在,斷口呈銀白色。性能硬而脆,無實際應(yīng)用價值?;诣T鐵:碳大部分以石墨的形態(tài)存在,斷口呈暗灰色。有良好的綜合力學(xué)性能,使目前應(yīng)用最為廣泛的鑄鐵。馬口鑄鐵:碳大部分以滲碳體的形態(tài)存在,斷口呈灰白色。性能硬而脆,工業(yè)上很少用到。根據(jù)鑄鐵中石墨存在的形態(tài)不同,鑄鐵可分為:灰鑄鐵:石墨以片狀存在于鑄鐵中??慑戣T鐵:石墨以團(tuán)絮狀存在球
20、墨鑄鐵:石墨以球狀存在蠕墨鑄鐵:石墨以蠕蟲狀存在二)、石墨化的概念及影響石墨化的因素1、鑄鐵石墨化的概念鑄鐵中碳以石墨形態(tài)析出的過程稱為石墨化。石墨可以從液體中或奧氏體中直接析出,也可以從滲碳體中分解得到。2、影響石墨化的因素成分的影響促進(jìn)石墨化的元素:碳、硅、鋁、鎳、銅、鈷等。阻礙石墨化的元素:鉻、鎢、鉬、釩、錳、硫等。冷卻速度的影響總體趨勢:緩冷卻能夠促進(jìn)石墨化,而快冷卻會阻礙石墨化。(詳細(xì)信息可參考教材圖8-1)課堂總結(jié)通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),同學(xué)們要熟悉鑄鐵的概念、特點及分類;其次,要掌握石墨化的概念及影響石墨化的因素。引導(dǎo)學(xué)生記憶 引導(dǎo)學(xué)生記憶引導(dǎo)學(xué)生記憶作 業(yè)P31 12. 13.預(yù)
21、習(xí)鋼的熱處理教學(xué)反思1.教學(xué)的成敗得失2.學(xué)生的信息反饋3.今后的教學(xué)建議一 章 4 節(jié) 鋼的熱處理 學(xué)時:4主要內(nèi)容鋼的熱處理學(xué)情分析2015級電氣自動化高職班(武職),共28人,1名女生,27名男生。整體基礎(chǔ)較好,人員分配均衡,學(xué)生積極主動、熱情,授課效果好。教學(xué)目的1、知識目標(biāo):1).熟悉鋼在冷卻過程中的一些基本概念2).了解過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變過程中組織的變化過程 3). 重點掌握過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖的應(yīng)用2、能力目標(biāo):3、德育目標(biāo):重 點1、基本概念及其過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變過程中組織的變化過程2、過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖的應(yīng)用難 點過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖的應(yīng)用實訓(xùn)(實驗)教學(xué)方法閱讀教學(xué)法、歸
22、納法、舉例分析法教學(xué)準(zhǔn)備教學(xué)過程導(dǎo)入新課 鋼經(jīng)過加熱獲得奧氏體組織后,在不同的冷卻條件下冷卻,可使鋼獲得不同的力學(xué)性能。同樣的材料,加熱條件相同,但由于冷卻條件不同,它們在力學(xué)性能上會產(chǎn)生明顯的差別。為了弄清產(chǎn)生差別的原因,就要了解奧氏體在冷卻過程中組織變化的規(guī)律。新課教學(xué)一. 鋼在冷卻過程中一)、基本概念(什么是等溫轉(zhuǎn)變?)等溫轉(zhuǎn)變就是將奧氏體化的鋼迅速冷卻到A1線以下某個溫度,使奧氏體在此溫度發(fā)生轉(zhuǎn)變稱為等溫轉(zhuǎn)變。除此之外還有連續(xù)冷卻方式。二)、過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變1、基本概念過冷奧氏體:在共析溫度以下存在的奧氏體稱為過冷奧氏體。等溫轉(zhuǎn)變圖:表示過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變溫度、轉(zhuǎn)變始建于轉(zhuǎn)變產(chǎn)物之間
23、的關(guān)系曲線圖稱為等溫轉(zhuǎn)變圖。2、等溫轉(zhuǎn)變圖的建立(C曲線的建立)(教師作圖并在圖中表明五大區(qū)域,簡要說明建圖過程)圖略圖中五大區(qū)域:奧氏體區(qū)域、孕育區(qū)、過渡區(qū)、產(chǎn)物轉(zhuǎn)變區(qū)、馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)域。(其中強(qiáng)調(diào)“C”中“鼻尖”所對應(yīng)的溫度為550,孕育期最短,此時的奧氏體最不穩(wěn)定,最容易分解。)3、過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能(教師詳解轉(zhuǎn)變過程并繪制表格)4、馬氏體的轉(zhuǎn)變(1)什么是馬氏體?概念:碳在-Fe中的過飽和固溶體稱為馬氏體。(2)馬氏體轉(zhuǎn)變的特點:馬氏體轉(zhuǎn)變是在一定溫度范圍(M-Mf),連續(xù)冷卻過程中進(jìn)行的, 冷卻過程停止,轉(zhuǎn)變過程也隨之停止;馬氏體的轉(zhuǎn)變速度極快;馬氏體轉(zhuǎn)變時體積發(fā)生膨脹
24、,并且含碳量越高,膨脹越大,所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力也隨之越大;馬氏體轉(zhuǎn)變不能進(jìn)行到底,無論怎么冷卻都有殘余奧氏體;(3)馬氏體分為針狀和板條狀兩種針狀馬氏體:硬度高且脆性大板條狀馬氏體:有良好的強(qiáng)度和較好的韌性(4)馬氏體的硬度主要取決于含碳量三)、過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖的應(yīng)用1、在等溫轉(zhuǎn)變圖上估計連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變產(chǎn)物在實際生產(chǎn)中,過冷奧氏體大多數(shù)是在連續(xù)冷卻的過程中進(jìn)行的。(教師通過在黑板上作圖舉例分析連續(xù)冷卻的二、退火退火與正火在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常用于預(yù)先熱處理,他們的目的基本相同,所以通過本內(nèi)容的學(xué)習(xí)同學(xué)們要能夠?qū)⑼嘶鹋c正火進(jìn)行比較,最后要能夠總結(jié)出各自的優(yōu)缺點,并通過比較之后能夠正確的合理的去選擇這兩種
25、熱處理方法。一)、退火1、退火的概念將鋼加熱到適當(dāng)溫度,保溫一段時間,然后緩慢冷卻(一般隨爐冷)至室溫的熱處理方法稱為退火。2、退火的目的降低鋼的硬度,提高塑性,以利于切削加工和冷變形加工。細(xì)化晶粒,均勻鋼的組織及成份,改善鋼的力學(xué)性能。為以后的熱處理做好準(zhǔn)備。消除內(nèi)應(yīng)力,防止工件變形和開裂。3、常用退火的方法完全退火概念:將鋼加熱到完全奧氏體化(Ac3以上30-50),隨之緩慢冷卻,以獲得接近平衡狀態(tài)組織的工藝方法稱為完全退火。用途:主要用于中碳鋼極低、中碳合金結(jié)構(gòu)鋼的鍛件、鑄件、熱軋型材等,有時也用焊接件。球化退火概念:將鋼加熱到Ac1線以上20-30,保溫一段時間,以不大于50/h的冷卻
26、速度隨爐冷卻到室溫的工藝方法稱為球化退火用途:主要用于共析鋼和過共析鋼,如碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼等。去應(yīng)力退火概念:將鋼加熱到略低于A1線的溫度(一般500-650),保溫一定時間后緩慢冷卻到室溫的工藝方法稱為去應(yīng)力退火。用途:只是用來消除零件在鍛造、鑄造、焊接等時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,三、正火1、正火的概念將鋼加熱到Ac3線或Accm線以上30-50,保溫適當(dāng)時間。然后在空氣中冷卻到室溫的工藝方法稱為正火。2、正火的目的改善低碳鋼和低碳合金鋼的切削加工性細(xì)化晶粒,提高力學(xué)性能消除過共析鋼中的網(wǎng)狀滲碳體,為球化退火作準(zhǔn)備代替中碳鋼和低碳合金結(jié)構(gòu)鋼的退火,提高經(jīng)濟(jì)性四、淬火教師在課堂上演示,用兩
27、根相同的鋼絲同時在酒精燈上加熱一段時間,然后將其中一根鋼絲放到水里迅速冷卻下來,而另一根鋼絲放在空氣中緩慢冷卻下來,再將兩根鋼絲分別卷起來,會發(fā)現(xiàn)用水冷卻的那根鋼絲一卷就斷了,而在空氣中緩慢冷卻的那根鋼絲經(jīng)過卷曲之后沒有斷,這是為什么呢?讓同學(xué)們帶著疑問去通過我們這節(jié)課知識內(nèi)容的講解來尋找到答案。一)、淬火工藝的概念和目的概念:將鋼加熱到Ac3線或Ac1線以上某一溫度,保溫一定時間,然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s,獲得馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝稱為鋼的淬火。目的:獲得馬氏體,提高鋼的強(qiáng)度和硬度。二)、淬火加熱溫度的選擇根據(jù)鋼含碳量及組織的不同,淬火時溫度選擇也是不同的,具體的選擇方法參考教材三)、
28、淬火冷卻介質(zhì)常用淬火介質(zhì)有:空氣、油、水、鹽水、堿水等其冷卻能力由弱到強(qiáng)依次為:空氣油水鹽水堿水四)、常用淬火方法1、單液淬火法特點:操作簡單,易實現(xiàn)機(jī)械化和自動化,但綜合冷卻性能不夠理想,易產(chǎn)生硬度不足或變形和開裂等淬火缺陷。2、雙介質(zhì)淬火特點:內(nèi)應(yīng)力小,變形和開裂小,但操作困難,不易掌握。3、馬氏體分級淬火特點:有效減小淬火應(yīng)力,防止變形和開裂,但易出現(xiàn)非馬氏體組織,主要用于臨界冷卻速度較小的合金鋼或截面不大、形狀復(fù)雜的碳鋼工件。4、貝氏體等溫淬火特點:顯著減小淬火應(yīng)力和變形,基本上消除了淬火開裂。五)、鋼的淬透性與淬硬性淬透性:鋼在淬火冷卻時獲得馬氏體深度的能力。淬透性的好壞主要取決于鋼
29、的臨界冷卻速度,臨界冷卻速度越低,鋼的淬透性越好,反之越差。淬硬性:鋼在淬火成馬氏體后所能達(dá)到的最高硬度。淬硬性好壞主要取決于港的含碳量,低碳鋼淬硬性較差,反之高碳鋼的淬硬性較好。(說明:淬透性的好的鋼不一定淬硬性就好)六)、常見淬火缺陷1、氧化與脫碳引起原因:爐內(nèi)高溫氧化氣體所致解決方法:可在鹽浴爐內(nèi)加熱,涂保護(hù)氣體或在真空中加熱。五. 回火在上一節(jié)內(nèi)容(鋼的淬火)中我們講到,經(jīng)過淬火后的鋼必須要進(jìn)行及時的回火處理,回火處理對于大多數(shù)的零件來說不僅是熱處理的最后一道工序,而且對鋼的性能影響很大,從這一意義上來說,可以認(rèn)為回火操作決定了零件的使用性能和壽命。因此,在本節(jié)內(nèi)容中我將和同學(xué)們共同來
30、探討鋼的回火在實際生產(chǎn)中的重要地位。一)、回火的概念及目的1、概念:將淬火后的鋼加熱到Ac1線以下某一溫度,然后經(jīng)過適當(dāng)保溫再冷卻到室溫的熱處理工藝稱為回火。2、目的:改善力學(xué)性能消除內(nèi)應(yīng)力穩(wěn)定組織和尺寸二).回火的分類及應(yīng)用(板書標(biāo)題,繪制圖表)回火時,對鋼的組織和性能起決定性的因素是回火溫度。這部分內(nèi)容我們通過圖表的方式直觀、具有對比性的說明回火的種類、溫度、組織、性能特點及其應(yīng)用。利用圖表簡潔、清晰、直觀表達(dá)此部分內(nèi)容,有助于同學(xué)課后記憶和掌握。在機(jī)械設(shè)備中,很多零件(如齒輪、活塞銷、曲軸等)是在沖擊載荷及表面磨擦條件下工作的。這類零件往往表面要具有高的硬度和耐磨性,而心部要有足夠的塑性
31、和韌性。為滿足這類零件的性能要求,就要進(jìn)行表面熱處理。作 業(yè)P31 17. 18.19.預(yù) 習(xí)熱成形與壓力加工教學(xué)反思1.教學(xué)的成敗得失2.學(xué)生的信息反饋3.今后的教學(xué)建議二 章 1 節(jié) 鑄造 學(xué)時:2主要內(nèi)容鑄造學(xué)情分析2015級電氣自動化高職班(武職),共28人,1名女生,27名男生。整體基礎(chǔ)較好,人員分配均衡,學(xué)生積極主動、熱情,授課效果好。教學(xué)目的1、知識目標(biāo):1)、明確學(xué)習(xí)本課程的目的2)、了解本課程的基本內(nèi)容2、能力目標(biāo):理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力3、德育目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情重 點鑄造基礎(chǔ)知識難 點砂型鑄造實訓(xùn)(實驗)機(jī)械原理陳列室教
32、學(xué)方法閱讀教學(xué)法、歸納法、舉例分析法教學(xué)準(zhǔn)備利用試樣、掛圖等教具。利用多媒體資料進(jìn)行短時演示。教學(xué)過程導(dǎo)入新課 熱加工是在較高溫度(高于再結(jié)晶溫度)下對金屬材料進(jìn)行加工的方法。熱加工通常包括熱處理、鑄造、熱軋、鍛造、焊接、熱切割、熱噴涂等工藝。新課教學(xué)鑄造是指熔煉金屬,制造鑄型,并將熔融金屬澆入與零件形狀相適應(yīng)的鑄型中,待液態(tài)金屬凝固后獲得一定形狀、尺寸和性能的金屬零件或毛坯的成形方法。用鑄造成形方法得到的毛坯稱為鑄件。一、鑄造基礎(chǔ)知識1鑄造方法分類鑄造方法主要分為砂型鑄造和特種鑄造兩類。砂型鑄造是指在砂型中生產(chǎn)鑄件的鑄造方法。特種鑄造是指與砂型鑄造不同的其他鑄造方法。特種鑄造包括金屬型鑄造、
33、壓力鑄造、離心鑄造、熔模鑄造、低壓鑄造、陶瓷型鑄造、連續(xù)鑄造和擠壓鑄造等。2鑄造特點(1)鑄造適應(yīng)性廣。(2)鑄造具有較好的經(jīng)濟(jì)性。(3)鑄件力學(xué)性能較低。二、砂型鑄造1造型材料、造型工具及砂型組成(1)造型材料。制造鑄型用的材料稱為造型材料。造型材料主要包括型砂和芯砂。型砂和芯砂主要由原砂(SiO2)、粘結(jié)劑(如粘土、膨潤土、水玻璃、植物油、樹脂等)、附加物(如煤粉或木屑等)、舊砂和水組成。造型材料應(yīng)具備一定的強(qiáng)度、可塑性、耐火性、透氣性、退讓性和潰散性等性能。(2)造型工具。制造鑄型用的工具稱為造型工具。造型工具有:砂箱、底板、舂砂錘、通氣針、起模針、皮老虎、鏝刀、秋葉、提鉤、半圓等。(3
34、)砂型組成。從砂型中取出模樣后形成的空腔稱為型腔。上砂型與下砂型的分界面稱為分型面。型芯上的延伸部分稱為芯頭,用于安放和固定型芯。圖4-5 砂型組成示意圖2造型方法用型砂及模樣等工藝裝備制造砂型的方法和過程,稱為造型。造型方法通常分為手工造型和機(jī)器造型兩大類。(1)手工造型。全部用手或手動工具完成的造型工序稱為手工造型。整體模造型。整體模造型是將模樣做成與零件形狀相應(yīng)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行造型的方法。整體模造型操作簡便,不會產(chǎn)生錯箱,適用于形狀簡單、橫截面依次減小、最大截面在端部的鑄件。 a)填砂、緊砂、造下砂型 b)刮砂 c)翻轉(zhuǎn)下型,撒分型砂,造上砂型,扎通氣課堂小結(jié)本次課主要介紹砂型鑄造的基本概
35、念、方法和應(yīng)用等內(nèi)容,學(xué)完之后:第一,要了解鑄造的基本概念、方法和分類;第二,要理解砂型鑄造的主要方法和應(yīng)用范圍;第三,學(xué)習(xí)過程中,要理論聯(lián)系實際,并注意借助多媒體資料,幫助自己提高學(xué)習(xí)效率和拓展知識面,同時注重師生之間、同學(xué)之間的相互交流和探討,提高交流能力和表達(dá)能力。在講解過程中要結(jié)合典型鑄件進(jìn)行造型方法介紹。作 業(yè)P51 2-1. 2-2. p52 2-5. 2-7預(yù) 習(xí)鍛壓教學(xué)反思二 章 3 節(jié)(課題一)鍛壓 學(xué)時:2主要內(nèi)容鍛壓學(xué)情分析2015級電氣自動化高職班(武職),共28人,1名女生,27名男生。整體基礎(chǔ)較好,人員分配均衡,學(xué)生積極主動、熱情,授課效果好。教學(xué)目的1、知識目標(biāo):
36、了解鍛造基本概念;了解主要鍛造設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理和特點2、能力目標(biāo):熟悉鍛造的簡單工序及應(yīng)用3、德育目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情重 點金屬材料熱處理的目的和內(nèi)容難 點如何明確學(xué)習(xí)這門課的目的和內(nèi)容實訓(xùn)(實驗)教學(xué)方法閱讀教學(xué)法、歸納法、舉例分析法教學(xué)準(zhǔn)備利用教室中的各種金屬物體教學(xué)過程導(dǎo)入新課 1.實習(xí)前穿戴好各種安全防護(hù)用品,檢查各種工具的木柄是否牢固。空氣錘上、下鐵砧是否穩(wěn)固,鐵砧上不許有油、水和氧化皮。2.要根據(jù)加熱坯料的形狀選擇好夾鉗,夾持牢靠后方可鍛打,以免坯料飛出傷人。3.只有在指導(dǎo)人員直接指導(dǎo)下才能操作空氣錘。空氣錘嚴(yán)禁空擊或鍛打較硬的東西。4.鍛錘工作時,
37、嚴(yán)禁用手伸入工作區(qū)域內(nèi)或在工作區(qū)域內(nèi)放取各種工具、模具。5. 鍛區(qū)內(nèi)的鍛件毛坯必須用鉗子夾取,不能直接用手拿取,以防燙傷,要知“紅鐵不燙人而黑鐵燙人”的常識。6. 設(shè)備一旦發(fā)生故障時應(yīng)首先關(guān)機(jī)、切斷電源。新課教學(xué)鍛造的基本概念鍛壓是在外力作用下使金屬材料產(chǎn)生塑性變形,從而獲得具有一定形狀和尺寸的毛坯或零件的加工方法。它是機(jī)械制造中的重要加工方法。鍛壓包括鍛造和沖壓。鍛造又可分為自由鍛造和模型鍛造兩種方式。鍛造能消除金屬鑄錠中的一些鑄造缺陷,使其內(nèi)部晶粒細(xì)化,組織致密,力學(xué)性能顯著提高。重要的機(jī)器零件和工具部件,如車床主軸、高速齒輪、曲軸、連桿、鍛模、刀桿等,大都采用鍛造制坯。鍛造生產(chǎn)工藝過程:
38、下料加熱鍛造冷卻檢驗。自由鍛造是利用沖擊力或壓力使金屬在上下砧面間各個方向自由變形,不受任何限制而獲得所需形狀及尺寸和一定機(jī)械性能的鍛件的一種加工方法,簡稱自由鍛。自由鍛造分手工自由鍛和機(jī)器自由鍛兩種。四、自由鍛造的工具和設(shè)備常用的機(jī)器自由鍛設(shè)備有空氣錘、蒸氣-空氣錘和水壓機(jī),其中空氣錘使用靈活,操作方便,是生產(chǎn)小型鍛件最常用的自由鍛設(shè)備??諝忮N的規(guī)格是用落下部分的質(zhì)量來表示,一般為201000kg。(另外還有加熱爐及鍛件冷卻。簡要介紹)空氣錘的型號(用漢語拼音字母和數(shù)字表示):C 41- 75 B 第二次改進(jìn) 主參數(shù)(落下部分重量為75公斤) 型別(第4組第1型空氣錘) 類別(錘類)1、 空
39、氣錘的結(jié)構(gòu)原理空氣錘是由錘身(單柱式)、雙缸(壓縮缸和工作缸)、傳動機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、落下部分和錘砧等幾個部分組成,如圖a所示。空氣錘是將電能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣的壓力能來產(chǎn)生打擊力的。空氣錘的傳動是由電動機(jī)經(jīng)過一級皮帶輪減速,通過曲軸連桿機(jī)構(gòu),使活塞在壓縮缸內(nèi)作往復(fù)運動產(chǎn)生壓縮空氣,進(jìn)入工作缸使錘桿作上下運動以完成各項工作??諝忮N的工作原理如圖b。 空氣錘a)外形圖 b)工作原理1-工作缸 2-旋閥 3-壓縮缸 4-手柄 5-錘身 6-減速機(jī)構(gòu)7-電動機(jī) 8-腳踏桿 9-砧座 10-砧墊 11-下砧塊 12-上砧塊13-錘桿 14-工作活塞 15-壓縮活塞 16-連桿 17-上旋閥 18-下旋閥2、
40、 機(jī)器自由鍛的工具鉗手 克棍 壓鐵 剁刀 沖子 墊環(huán)剁墊 摔子 壓肩摔子 機(jī)鍛工具(1) 夾持工具:如圓鉗、方鉗,槽鉗、抱鉗、尖咀鉗、專用型鉗等。(2) 切割工具:剁刀、剁墊、克棍等。(3) 變形工具:如壓鐵、摔子、壓肩摔子、沖子、墊環(huán)等。(4) 測量工具:如鋼直尺、內(nèi)外卡鉗等。(5) 吊運工具:如吊鉗、叉子等。3、機(jī)器自由鍛的操作接通電源,啟動空氣錘后通過手柄或腳踏桿,操縱上下旋閥,可使空氣錘實現(xiàn)空轉(zhuǎn)、錘頭懸空、連續(xù)打擊、壓錘和單次打擊五種動作,以適應(yīng)各種加工需要。(1) 空轉(zhuǎn)(空行程)當(dāng)上、下閥操縱手柄在垂直位置,同時中閥操縱手柄在“空程”位置時;壓縮缸上、下腔直接與大氣連通,壓力變成一致
41、,由于沒有壓縮空氣進(jìn)入工作缸,因此錘頭不進(jìn)行工作。(2) 錘頭懸空當(dāng)上、下閥操縱手柄在垂直位置,將中閥操縱手柄由“空程”位置轉(zhuǎn)至“工作”位置時,工作缸和壓縮缸的上腔與大氣相通。此時,壓縮活塞上行,被壓縮的空氣進(jìn)入大氣;壓縮活塞下行,被壓縮的空氣由空氣室沖開止回閥進(jìn)入工作缸的下腔,使錘頭上升,置于懸空位置。(3) 連續(xù)打擊(輕打或重打)中閥操縱手柄在“工作”位置時,驅(qū)動上、下閥操縱手柄(或腳踏桿)向逆時針方向旋轉(zhuǎn)使壓縮缸上、下腔與工作缸上、下腔互相連通。當(dāng)壓縮活塞向下或向上運動時,壓縮缸下腔或上腔的壓縮空氣相應(yīng)地進(jìn)入工作缸的下腔或上腔,將錘頭提升或落下。如此循環(huán),錘頭產(chǎn)生連續(xù)打擊。打擊能量的大小
42、取決于上、下閥旋轉(zhuǎn)角度的大小,旋轉(zhuǎn)角度越大,打擊能量越大。(4) 壓錘(壓緊鍛件)當(dāng)中閥操縱手柄在“工作”位置時,將上、下閥操縱手柄由垂直位置向順時針方向旋轉(zhuǎn)45°,此時工作缸的下腔及壓縮缸的上腔和大氣相連通。當(dāng)壓縮活塞下行時,壓縮缸下腔的壓縮空氣由下閥進(jìn)入空氣室,并沖開止回閥經(jīng)側(cè)旁氣道進(jìn)入工作缸的上腔,使錘頭壓緊鍛件。(5) 單次打擊單次打擊是通過變換操縱手柄的操作位置實現(xiàn)的。單次打擊開始前,錘處于錘頭懸空位置(即中閥操縱手柄處于“工作”位置),然后將上、下閥的操縱手柄由垂直位置迅速地向逆時針方向旋轉(zhuǎn)到某一位置再迅速地轉(zhuǎn)到原來的垂直位置(或相應(yīng)地改變腳踏桿的位置)這時便得到單次打擊
43、。打擊能量的大小隨旋轉(zhuǎn)角度而變化,轉(zhuǎn)到45°時單次打擊能量最大。如果將手柄或腳踏桿停留在傾斜位置(旋轉(zhuǎn)角度45°),則錘頭作連續(xù)打擊。故單次打擊實際上只是連續(xù)打擊的一種特殊情況。五、 鍛造工藝過程及基本工序自由鍛基本工序,著重講鐓粗、拔長、沖孔、切斷、彎曲及其應(yīng)用(結(jié)合樣品)1. 鐓粗鐓粗是使坯料的截面增大,高度減小的鍛造工序。鐓粗有完全鐓粗、局部鐓粗和墊環(huán)鐓粗等三種方式。局部鐓粗按其鐓粗的位置不同又可分為端部鐓粗和中間鐓粗兩種。如圖所示。鐓粗主要用來鍛造圓盤類(如齒輪坯)及法蘭等鍛件,在鍛造空心鍛件時,可作為沖孔前的預(yù)備工序,鐓粗可作為提高鍛造比的預(yù)備工序。鐓粗的一般規(guī)則
44、、操作方法及注意事項如下: 被鐓粗坯料的高度與直徑(或邊長)之比應(yīng)小于2.53,否則會鐓彎(圖a)。工件鐓彎后應(yīng)將其放平,輕輕錘擊矯正(圖b)。局部鐓粗時,鐓粗部分坯料的高度與直徑之比也應(yīng)小于2.53。 鐓粗的始鍛溫度采用坯料允許的最高始鍛溫度,并應(yīng)燒透。坯料的加熱要均勻,否則鐓粗時工件變形不均勻,對某些材料還可能鍛裂。(a) (b) (a) (b) 鐓粗 鐓彎的產(chǎn)生和矯正a)完全鐓粗 b)局部鐓粗 a)鐓彎的產(chǎn)生 b)鐓彎的矯正 鐓粗的兩端面要平整且與軸線垂直,否則可能會產(chǎn)生鐓歪現(xiàn)象。矯正鐓歪的方法是將坯料斜立,輕打鐓歪的斜角,然后放正,繼續(xù)鍛打。如果錘頭或抵鐵的工作面因磨損而變得不平直時,
45、則鍛打時要不斷將坯料旋轉(zhuǎn),以便獲得均勻的變形而不致鐓歪。 錘擊應(yīng)力量足夠,否則就可能產(chǎn)生細(xì)腰形,如圖a所示。若不及時糾正,繼續(xù)鍛打下去,則可能產(chǎn)生夾層,使工件報廢,如圖b所示。(a) (b) (c) (a) (b) 鐓歪的產(chǎn)生和矯正 細(xì)腰形及夾層的產(chǎn)生a)細(xì)腰形 b)夾層2. 拔長拔長是使坯料長度增加,橫截面減少的鍛造工序,又稱延伸或引伸,如圖所示。拔長用于鍛制長而截面小的工件,如軸類、桿類和長筒形零件。拔長 b)局部拔長 c)心軸拔長拔長的一般規(guī)則,操作方法及注意事項: 拔長過程中要將毛坯料不斷反復(fù)地翻轉(zhuǎn)90°,并沿軸向送進(jìn)操作,如圖a所示。螺旋式翻轉(zhuǎn)拔長如圖b所示,是將毛坯沿一個
46、方向作90°翻轉(zhuǎn),并沿軸向送進(jìn)的操作。單面順序拔長如圖c所示,是將毛坯沿整個長度方向鍛打一遍后,再翻轉(zhuǎn)90°,同樣依次沿軸向送進(jìn)操作。用這種方法拔長時,應(yīng)注意工件的寬度和厚度之比不要超過2.5,否則再次翻轉(zhuǎn)繼續(xù)拔長時容易產(chǎn)生折疊。(a) (b) (c) 拔長時鍛件的翻轉(zhuǎn)方法a)反復(fù)翻轉(zhuǎn)拔長 b)螺旋式翻轉(zhuǎn)拔長 c)單面順序拔長 拔長時,坯料應(yīng)沿抵鐵的寬度方向送進(jìn),每次的送進(jìn)量應(yīng)為抵鐵寬度的0.30.7倍(圖a)。送進(jìn)量太大,金屬主要向?qū)挾确较蛄鲃?,反而降低延伸效率(圖b)。送進(jìn)量太小,又容易產(chǎn)生夾層(圖c)。另外,每次壓下量也不要太大,壓下量應(yīng)等于或下于送進(jìn)量,否則也容易產(chǎn)
47、生夾層。(a) (b) (c) 拔長時的送進(jìn)方向和進(jìn)給量a) 送進(jìn)量合適 b)送進(jìn)量太大、拔長率降低 c)送進(jìn)量太小、 由大直徑的坯料拔長到小直徑的鍛件時,應(yīng)把坯料先鍛成正方形,在正方形的截面下拔長,到接近鍛件的直徑時,再倒棱,滾打成圓形,這樣鍛造效率高,質(zhì)量好。如圖所示。 鍛制臺階軸或帶臺階的方形、矩形截面的鍛件時,在拔長前應(yīng)先壓肩。壓肩后對一端進(jìn)行局部拔長即可鍛出臺階。如圖所示。(a) 壓肩a)方料壓肩 b)圓料壓肩 鍛件拔長后須進(jìn)行修整,修整方形或矩形鍛件時,應(yīng)沿下抵鐵的長度方向送進(jìn),如圖a所示,以增加工件與抵鐵的接觸長度。拔長過程中若產(chǎn)生翹曲應(yīng)及時翻轉(zhuǎn)180°輕打校平。圓形截
48、面的鍛件用型錘或摔子修整。如圖b所示。(a) (b) 撥長后的修整a)方形、矩形面的修整 b)圓形截面的修整3. 沖孔沖孔是用沖子在坯料沖出透孔或不透孔的鍛造工序。一般規(guī)定:錘的落下部分重量在0.155t之間,最小沖孔直徑相應(yīng)為30100mm;孔徑小于100mm,而孔深大于300mm的孔可不沖出;孔徑小于150mm,而孔深大于500mm的孔也不沖出。根據(jù)沖孔所用的沖子的形狀不同,沖孔分實心沖子沖孔和空心沖子沖孔。實心沖子沖孔分單面沖孔和雙面沖孔。 單面沖孔:對于較薄工件,即工件高度與沖孔孔徑之比小于0.125時,可采用單面沖孔(圖)。沖孔時,將工件放在漏盤上,沖子大頭朝下,漏盤的孔徑和沖子的直
49、徑應(yīng)有一定的間隙,沖孔時應(yīng)仔細(xì)校正,沖孔后稍加平整。 雙面沖孔:其操作過程為:鐓粗;試沖(找正中心沖孔痕);撒煤粉;沖孔,即沖孔到鍛件厚度的2/33/4;翻轉(zhuǎn)180°找正中心;沖除連皮;如圖所示。修整內(nèi)孔;修整外圓。沖孔前的鐓粗是為了減少沖孔深度并使端面平整。由于沖孔鍛件的局部變形量很大,為了提高塑性,防止沖裂,沖孔應(yīng)在始鍛溫度下進(jìn)行。沖孔時試沖的目的是為了保證孔的位置正確,即先用沖子輕沖出孔位的凹痕,并檢查孔的位置是否正確,如果有偏差,可將沖子放在正確的位置上再試沖一次,加以糾正??孜粰z查或修正無誤后,向凹痕內(nèi)撒放少許煤粉或焦炭粒,其作用是便于拔出沖子,因可利用煤粉受熱后產(chǎn)生的氣體
50、膨脹力將沖子頂出,但要特別注意安全,防止沖子和氣體沖出傷人,對大型鍛件不用放煤粉,而是沖子沖入坯料后,立即帶著沖子滾外圓,直到?jīng)_子松動脫出。沖子拔出后可繼續(xù)沖深,此時應(yīng)注意保持沖子與砧面垂直,防止沖歪,當(dāng)沖到一定深度時,取出沖子,翻轉(zhuǎn)鍛件,然后從反面將孔沖透。空心沖子沖孔:當(dāng)沖孔直徑超過400mm時,多采用空心沖子沖孔。對于重要的鍛件,將其有缺陷的中心部分沖掉,有利于改善鍛件的機(jī)械性能。4. 切割切割是使坯料分開的工序,如切去料頭、下料和切割成一定形狀等。用手工切割小毛坯時,把工件放在砧面上,鏨子垂直于工件軸線,邊鏨邊旋轉(zhuǎn)工件,當(dāng)快切斷時,應(yīng)將切口稍移至砧邊處,輕輕將工件切斷。大截面毛坯是在鍛
51、錘或壓力機(jī)上切斷的,方形截面的切割是先將剁刀垂直切入鍛件,至快斷開時,將工件翻轉(zhuǎn)180°,再用剁刀或克棍把工件截斷,如圖a所示。切割圓形截面鍛件時,要將鍛件放在帶有圓凹槽的剁墊上,邊切邊旋轉(zhuǎn)鍛件,如圖b所示。5. 彎曲使坯料彎成一定角度或形狀的鍛造工序稱為彎曲。彎曲用于鍛造吊鉤、鏈環(huán)、彎板等鍛件。彎曲時鍛件的加熱部分最好只限于被彎曲的一段,加熱必須均勻。在空氣錘上進(jìn)行彎曲時,將坯料夾在上下砥鐵間,使欲彎曲的部分露出,用手錘或大錘將坯料打彎,如圖a所示。或借助于成型墊鐵、成型壓鐵等輔助工具使其產(chǎn)生成型彎曲,所示。(a) (b)彎曲a)角度彎曲 b)成形彎曲六、螺母的鍛造過程鍛造前要根據(jù)鍛件的形狀、尺寸大小及坯料形狀等具體情況,合理選擇基本工序和確定鍛造工藝過程。螺母的鍛造過程序 號火 次操 作 工 序工 具備 注1下料剪床 按鍛件圖尺寸,考慮料頭燒損計算坯料尺寸并使H。/d。<2.521鐓粗尖口鉗32沖孔尖口鉗圓鉤鉗沖子43鍛六角心棒用心棒插入孔中,鍛好一面轉(zhuǎn)60°鍛第二面,再轉(zhuǎn)60°即鍛好53罩圓倒角尖口鉗罩圓凹模63修整心棒平錘修整溫度可略低于800課堂小結(jié)通過本節(jié)課內(nèi)容的學(xué)習(xí)學(xué)生明確學(xué)習(xí)本課程的目的,了解本課程的性質(zhì)、任務(wù)及內(nèi)容范圍,讓學(xué)
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