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1、機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)四川自貢市高級(jí)技工學(xué)校四川自貢市高級(jí)技工學(xué)校 周萬(wàn)軍周萬(wàn)軍說(shuō)課內(nèi)說(shuō)課內(nèi)容容教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容一一教學(xué)方法教學(xué)方法二二教學(xué)過(guò)程教學(xué)過(guò)程三三教學(xué)效果與反思教學(xué)效果與反思四四一、教學(xué)內(nèi)容一、教學(xué)內(nèi)容v1 1、教材分析教材分析 機(jī)械制造工藝是一門研究機(jī)械制造的工藝方法和工藝過(guò)程的學(xué)科,涉及將原材料轉(zhuǎn)化為成品的各種勞動(dòng)。它是中等職業(yè)學(xué)校機(jī)械專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程, 我校采用的教材是由勞動(dòng)和社會(huì)保障部教材辦公室編寫的教材機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)第五版。本課程在我校開在第三期周課時(shí)4節(jié)總課時(shí)80節(jié)。 我選擇說(shuō)課內(nèi)容的章節(jié)是第二章:鍛壓中第二第二章:鍛壓中第二節(jié):金屬的加熱和鍛件的
2、冷卻節(jié):金屬的加熱和鍛件的冷卻。本章節(jié)是學(xué)生第三周開始學(xué)習(xí)的內(nèi)容,本節(jié)設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)2節(jié)。一、教學(xué)內(nèi)容一、教學(xué)內(nèi)容v2 2、本課程目標(biāo)、本課程目標(biāo) 學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)這門課程,可以獲得機(jī)械制造的常用的加工方法和零件加工工藝過(guò)程及裝配的基礎(chǔ)知識(shí),對(duì)機(jī)械加工工藝過(guò)程形成一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)。能對(duì)學(xué)生就業(yè)起到一定的指導(dǎo)作用。一、教學(xué)內(nèi)容一、教學(xué)內(nèi)容v3 3、學(xué)情分析、學(xué)情分析 本課程開設(shè)是學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了機(jī)械制圖、機(jī)械基礎(chǔ)金屬材料及熱處理等基礎(chǔ)課。并且學(xué)生已經(jīng)實(shí)習(xí)了鉗工,從本期開設(shè)實(shí)習(xí)車工。學(xué)生已經(jīng)對(duì)機(jī)械行業(yè)有了一定認(rèn)識(shí),但還沒(méi)有形成技能。 中職學(xué)生的思維活躍,好奇心強(qiáng),發(fā)散思維較好學(xué)習(xí)但一般都很被動(dòng),積極性不高,對(duì)學(xué)
3、習(xí)興趣不高,不愿意聽太多講解。而且通過(guò)一學(xué)年的學(xué)習(xí),學(xué)生之間已經(jīng)有了一定的差距。所以,在教學(xué)過(guò)程中,一方面,安排的任務(wù)要符合學(xué)生生活實(shí)際,還要注意任務(wù)的層次性,以學(xué)生為中心;另一方面,有可能因?qū)嶋H情況而靈活調(diào)整教學(xué)深度,從而保證每位學(xué)生都有一定的收獲。一、教學(xué)內(nèi)容一、教學(xué)內(nèi)容v4 4、本節(jié)教學(xué)目標(biāo)、本節(jié)教學(xué)目標(biāo)v知識(shí)目標(biāo) 了解鍛壓金屬加熱過(guò)程和鍛造溫度;理解鍛造溫度對(duì)金屬可鍛性的影響,常用金屬的鍛壓性能。v技能目標(biāo) 學(xué)生能分析鍛造過(guò)程中金屬晶相組織的變化。v情感目標(biāo) 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鍛煉學(xué)生探索問(wèn)題解決問(wèn)題能力,對(duì)就業(yè)進(jìn)行導(dǎo)向。一、教學(xué)內(nèi)容一、教學(xué)內(nèi)容v5 5、重難點(diǎn)分析、重難點(diǎn)分析v重點(diǎn)
4、:重點(diǎn): 鍛造溫度范圍鍛造溫度范圍v難點(diǎn):難點(diǎn): 始鍛溫度與終鍛溫度的理解始鍛溫度與終鍛溫度的理解二、教學(xué)方法二、教學(xué)方法教教學(xué)學(xué)目目標(biāo)標(biāo)三、教學(xué)過(guò)程三、教學(xué)過(guò)程v復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)v2-1 概述v 一、鍛造v 二、沖壓v 三、其他壓力加工(熱軋、拉拔、擠壓)三、教學(xué)過(guò)程三、教學(xué)過(guò)程v課程引入課程引入v 一般金屬須加熱后才能進(jìn)行鍛造v 加熱目的 提高塑性 降低變形抗力 內(nèi)部組織均勻三、教學(xué)過(guò)程三、教學(xué)過(guò)程v2-2 金屬的加熱和鍛件的冷卻v一、鍛造溫度范圍(難點(diǎn))v1、始鍛溫度v 定義:開始鍛造的溫度。v 理解:鋼或合金在加熱爐內(nèi)允許的最高加熱溫度。v 影響:一般來(lái)說(shuō)始鍛溫度應(yīng)盡可能高??梢蕴岣咚苄?,延長(zhǎng)
5、鍛造時(shí)間;溫度過(guò)高金屬將產(chǎn)生過(guò)熱過(guò)熱或過(guò)燒過(guò)燒缺陷,始金屬屬性急劇降低可鍛性差。v 溫度選擇:鋼的始鍛溫度一般應(yīng)低于熔點(diǎn)(或低于狀態(tài)圖固相線溫度)150200。三、教學(xué)過(guò)程三、教學(xué)過(guò)程v過(guò)熱和過(guò)燒過(guò)熱和過(guò)燒v若加熱溫度超過(guò)某一溫度或高溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng),奧氏體晶粒急劇長(zhǎng)大,金屬力學(xué)性能降低,這種現(xiàn)象稱為“過(guò)熱”。v加熱溫度更高接近熔點(diǎn),晶界氧化破壞了晶粒間的結(jié)合,使金屬失去塑性,坯料報(bào)廢,這一現(xiàn)象稱為“過(guò)燒”。三、教學(xué)過(guò)程三、教學(xué)過(guò)程v鋼的始鍛溫度分析v 1)始鍛溫度應(yīng)該在固相線AE以下約200 處。v 2)碳含量對(duì)鋼的鍛造上限溫度具有最重要的影響。始鍛溫度隨含碳量的增加而降低。三、教學(xué)過(guò)程三、教學(xué)過(guò)
6、程v2 2、終鍛溫度、終鍛溫度v 定義:鍛造金屬變形允許的最低的溫度v 影響:終鍛溫度一般應(yīng)盡可能低,從而延長(zhǎng)鍛造時(shí)間,減少加熱次數(shù),提高效率。但隨著溫度的降低金屬塑性降低變形抗力增大,可鍛性降低。金屬還會(huì)產(chǎn)生硬化,甚至開裂。終端溫度過(guò)高鍛件會(huì)因晶粒較粗大降低力學(xué)性能。v 實(shí)際操作過(guò)程中。鍛件的溫度一般不用溫度計(jì)測(cè)量,基本上都是通過(guò)鋼的顏色來(lái)判斷其溫度范圍。如表所示溫度溫度() () 130013001200120011001100900900800800700700小于小于600600顏色顏色 白色白色亮黃亮黃黃色黃色櫻紅櫻紅赤紅赤紅暗紅暗紅黑色黑色三、教學(xué)過(guò)程三、教學(xué)過(guò)程v3 3、鍛造溫度
7、范圍、鍛造溫度范圍v 鋼的鍛造一般選在單相奧氏體區(qū)內(nèi)進(jìn)行,始鍛、始軋溫度常控制在固相線以下100-200范圍內(nèi)。v 鋼的鍛造過(guò)程分析v 1)對(duì)于含碳量低于0.8%的鋼材其鍛造過(guò)程是奧氏體向奧氏體加鐵素體的轉(zhuǎn)變區(qū)間及A-A+Fv 2)對(duì)于含碳量低于0.8%的鋼材其鍛造過(guò)程是奧氏體向奧氏體加滲碳體的區(qū)間及A-A+Fe3Cv 3)終鍛溫度應(yīng)在共析線以上三、教學(xué)過(guò)程三、教學(xué)過(guò)程材料種類始鍛溫度/終鍛溫度/低碳鋼12001250800中碳鋼11501200800合金結(jié)構(gòu)鋼11001180850常用金屬材料的鍛造溫度范圍常用金屬材料的鍛造溫度范圍三、教學(xué)過(guò)程三、教學(xué)過(guò)程v4 4、加熱速度、加熱速度v 加熱
8、速度:加熱時(shí)坯料表面溫度升高的速度。 加熱時(shí)間:坯料加熱到所需溫度的時(shí)間。v 提高加熱速度可提高生產(chǎn)率,降低材料的燒損和鋼件的表面脫碳,減少燃料的消耗。v 加熱速度的確定原則:避免因受熱不均產(chǎn)生裂紋情況下,加熱速度越快越好v 加熱方法:導(dǎo)熱性差的材料(高碳鋼、高合金鋼)或大坯料先預(yù)熱再快速加熱。導(dǎo)熱性好的材料(低碳鋼、低合金鋼,有色金屬)或小尺寸坯料可直接加熱。v 對(duì)于鋼而言,加熱還另具意義。當(dāng)溫度升至一定高度時(shí), 高硬度低塑性的 Fe3C 將全部溶入奧氏體中,形成單一固溶體組織,因而提高鋼的可鍛性。 三、教學(xué)過(guò)程三、教學(xué)過(guò)程v加熱設(shè)備v方式1)火焰加熱,如反射爐2)電加熱三、教學(xué)過(guò)程三、教學(xué)
9、過(guò)程v鍛件加熱缺陷與控制鍛件加熱缺陷與控制三、教學(xué)過(guò)程三、教學(xué)過(guò)程v二、鍛件的冷卻方法v 1、冷卻規(guī)范v 冷卻過(guò)程中溫度與時(shí)間的關(guān)系成為冷卻規(guī)范。不同冷卻方式有不同冷卻規(guī)范。v 影響:鍛件冷卻不當(dāng)使應(yīng)力增加和表面過(guò)硬,影響鍛件的后續(xù)加工,嚴(yán)重的會(huì)產(chǎn)生翹曲變形、裂紋、白點(diǎn),甚至造成鍛件報(bào)廢三、教學(xué)過(guò)程三、教學(xué)過(guò)程v2 2、冷卻方式、冷卻方式冷卻方式特點(diǎn)適用場(chǎng)合空冷鍛后置空氣中散放,冷速快,晶粒細(xì)化 低碳鋼、中碳鋼、低合金鋼小型件或鍛后不直接切削加工件 堆冷鍛后堆放在空氣中冷卻,冷速稍慢 低碳鋼、中碳鋼小型件等一般鍛件,鍛后可直接進(jìn)行切削加工 坑冷鍛后置干沙坑內(nèi)或箱內(nèi)緩慢冷卻低合金鋼及截面尺寸較大的鍛件,鍛后可直接進(jìn)行切削加工 灰砂冷鍛件埋入爐渣或灰沙中冷卻入灰溫度不低于500.冷卻至150 出灰沙。低合金鋼及截面尺寸較大的鍛件,鍛后可直接進(jìn)行切削加工 爐冷鍛后置原加熱爐中,隨爐冷卻,冷速極慢 含碳或含合金成分較高的中、大型鍛件,鍛后可進(jìn)行切削加工 冷卻速度變慢晶粒更細(xì)三、教學(xué)過(guò)程三、教學(xué)過(guò)程v課后小結(jié)v 1、鍛造的溫度范圍v 2、鍛件的冷卻規(guī)范及方式v作業(yè)四、教學(xué)效果與反思四、教學(xué)效果與反思v教學(xué)效果 在教學(xué)中我以學(xué)生為中心,將學(xué)生引導(dǎo)如課題,通過(guò)三次課的教學(xué),學(xué)生對(duì)鍛件的加熱和冷卻有了較全面的認(rèn)識(shí)。通過(guò)理論和實(shí)際的聯(lián)系講解,體會(huì)了壓力加工在機(jī)械加工中
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