锻工工艺学教学大纲.doc

锻工工艺学教学大纲一、 说明1、 课程性质 锻工工艺学是一门培养学生全面掌握中级锻工所需的工艺理论知识的专业课程。2、 课程的任务和要求 锻工工艺学课程和任务是使学生获得中级锻工所需的工艺理论知识。学生在学完本课程后应达到如下要求：1、 了解金属材料的物理、力学性能及锻件冷却和热处理工艺知识。2、 掌握锻件生产的基本计算：掌握锻造工艺规程的内容及锻造工艺卡的编制。3、 了解与锻造有关的机械传动和机械加工知识。4、 掌握初、中级锻造工应具备的锻造材料及其加热知识；掌握常用加热方法的操作技能及高合金钢和有色金属的加工方法和操作技能。5、 了解自由锻造的基本工序并掌握基本操作技能；熟悉专用设备和安装、辅具的使用和保养；熟悉大、中型锻件锻造工艺方法；掌握常用锻压设备和辅助设备的使用和维护保养；掌握中等复杂锻件的锻造操作技能。6、 了解常见的胎模结构和分类及用途；掌握简单胎模设计的方法；熟悉胎模的锻造特点。7、 掌握高合金钢和有色金属自由锻件的锻造方法、特点及其操作要领。8、 掌握常见锻件缺陷的分析方法和消除方法；了解锻件检验的目的、意义和方法。9、 了解模锻的分类和工艺流程；掌握锤上模锻的基本技能和知识；熟悉自用设备和工装辅件的使用规则和维护保养。10、 掌握锻造工安全生产技术，正确执行安全操作规程，做到安全生产。11、 了解本专业现有的一些新工艺、新技术。3、 注意问题：锻造工工艺学是一门密切结合生产实际的课程，教师在执行大纲的过程中应注意下列问题：1、 注意引导学生把学好这门课程与今后搞好本专业的工作紧密联系在一起，从而调动起学生的学习积极性。2、 教学过程中要注意，突出重点，联系实际，启发式教育，提高学生分析问题和解决问题的能力；3、 加强直观教学，充分运用现代化教学的手段,根据教学需要，组织现场教学或参观工厂、车间。4、 经常深入车间了解学生的学习情况和运用理论知识的能力，并将学生实习过程中产生的问题进行整理和归纳，以充实教学内容。二、 课时分配表章节名称学时（220）第一章1-1 1-21-31-41-51-61-7金属塑性成形的基本原理塑性变形时力和变形的概念塑性变形的基本定律金属的加工硬化和软化金属塑性和变形抗力金属在镦粗、拔长和冲孔时的变形热变形对金属组织和性能的影响锻造比的选择和计算 20第二章2-12-22-32-4锻造用钢及其准备钢锭的结构、缺陷和规格钢的分类及牌号表示方法钢坯的种类及其缺陷锻造材料表面缺陷的清理和下料方法 18第三章3-13-23-33-43-53-63-7锻造金属的加热加热对钢的影响加热产生的缺陷及其防止方法钢的锻造温度范围钢的加热规范加热温度的测定燃料及其燃烧锻造加热设备及其使用 20第四章4-14-24-34-44-54-64-74-84-9锻造设备与辅助设备空气锤蒸汽空气自由锻锤、电液锤自由锻造水压机蒸汽空气模锻锤热模锻压力机平锻机摩擦压力机新型高能螺旋压力机锻造车间的辅助设备 20第五章5-15-25-35-45-55-65-75-8自由锻造工艺规程自由锻造工艺规程的内容锻件图的绘制确定钢锭和坯料的重量与规格合理选用锻造工艺方案选择锻造设备与工序确定火次、加热、锻后冷却及热处理规范确定锻件类别、制定工时定额、填写工艺卡片编制锻造工艺规程示例30第六章6-16-26-36-46-56-66-7胎膜锻造胎膜锻造的特点及应用胎膜的种类胎膜锻件图的制定胎膜设计胎膜材料的选择设备吨位的选择胎膜锻造工艺举例 20第七章7-17-27-37-47-57-67-77-87-97-107-11锤上模锻锤上模锻特点模锻件分类锻件图设计终锻模膛设计预锻模膛设计制坯工步的选择各类制坯模膛锤锻模结构及材料毛坯体积计算与尺寸确定锻锤吨位的确定锤上模锻设计实例 30第八章8-18-28-3在各种压力机上模锻在热模锻压力机上模锻在平锻机上模锻在螺旋压力机上模锻 12第九章9-19-29-39-49-59-6高合金钢和有色金属的锻造高合金钢的特点高速钢的锻造不锈钢锻造高温合金锻造铝合金锻造铜合金锻造 20第十章10-110-210-310-410-510-6锻造的后续工序后续工序类别与作用切边与冲孔锻件的冷却锻件热处理锻件的清理和校正模锻件的缺陷及检验方法 20第十一章11-111-211-311-411-511-611-711-811-9新工艺与新技术冷锻与热锻精密模锻辊轧挤压径向模锻粉末锻造超塑性模锻多向模锻余热处理 10合计 220三、 教学内容第一章 金属塑性成型的基本原理教学要求：1、 掌握金属塑性变形时力变形的概念，塑性变形的基本定律。2、 掌握加工硬化与软化的概念，以及金属塑性的变形和抗力。3、 掌握金属在镦粗、拔长和冲孔时的变形，以及热变形对金属组织和性能的影响。4、 掌握锻造比的选择与计算，掌握锻造生产中的基本计算。教学内容：1-1 塑性变形时力和变形的概念一、 外力、内力和应力二、 弹性变形和塑性变形的概念三、 单晶体的塑性变形四、 多晶体的塑性变形1-2 塑性变形的基本定律一、 剪应力定律二、 体积不变定律三、 最小阻力定律四、 金属塑性变形时存在弹性变形的定律1-3 金属加工硬化和软化一、 加工硬化二、 回复与再结晶三、 塑性变形的分类1-4 金属塑性和变形抗力一、 塑性和变形抗力的概念二、 金属组织状态和化学成分对其塑性和变形抗力的影响三、 变形温度和变形速度对塑性和变形拉力的影响四、 应力状态对塑性和变形抗力的影响五、 提高金属塑性与降低变形抗力的措施1-5 金属在镦粗、拔长和冲孔时的变形一、 镦粗时的变形二、 拔长时的变形三、 冲孔时的变形1-6 热变形对金属组织和性能的影响一、 热变形对金属组织的影响二、 热变形对金属性能的影响1-7 锻造比的选择与计算，生产中的基本计算一、 锻造比的概念和主要性质二、 锻造比的选择与计算三、 专业数学计算第二章 锻造用钢及其准备教学要求：1、 掌握钢锭的结构、缺陷和规格2、 掌握钢的分类及牌号表示方法3、 掌握钢坯的种类及其缺陷4、 了解锻造材料表面缺陷的清理和下料方法教学内容：2-1 钢锭的结构、缺陷和规格一、 钢锭的结构二、 钢锭的缺陷三、 钢锭的规格2-2 钢的分类及牌号表示方法一、 钢的分类二、 钢的牌号表示方法2-3 钢坯的种类及其缺陷一、 锻造用钢坯种类二、 锻坯的主要缺陷2-4 锻造材料表面缺陷的清理和下料方法一、 锻造材料的管理二、 锻造材料的表面缺陷的清理三、 下料方法第三章 锻造金属的加热教学要求：1、 从理论上了解加热对钢的组织和性能的影响2、 了解加热产生的缺陷及其防止方法3、 掌握钢的锻造温度的定义，了解确定钢锻件锻造温度范围的方法4、 掌握钢的加热规范及加热温度的测定5、 了解加热材料及其燃烧，掌握过热、过烧的概念6、 了解锻造加热设备及其使用教学内容：3-1 加热对钢的影响一、 加热对金属物理性质的影响二、 加热对金属组织结构的影响三、 加热对金属力学性能的影响3-2 加热产生的缺陷及其防止方法一、 钢在加热过程中的氧化二、 钢在加热过程中的脱碳三、 钢在加热过程中的过热四、 钢在加热过程中的过烧五、 钢在加热过程中的裂纹3-3 钢的锻造温度范围一、 确定锻造温度范围的基本原则二、 锻造温度范围的确定三、 确定锻造温度范围的方法3-4 钢的加热规范一、 加热温度二、 加热速度三、 加热时间四、 钢锭的加热规范五、 钢坯与钢材的加热规范六、 钢锭和钢坯的装炉方式3-5 加热温度的测定一、 目测钢的加热温度二、 仪表测温度3-6 燃料及其燃烧一、 常见的燃料种类二、 燃料发热量及其优缺点3-7 锻造加热设备及其使用一、 锻造加热的基本方法二、 锻造加热设备的分类与要求三、 常用锻造火焰加热炉基本结构四、 锻造燃料加热炉的部件结构五、 燃料炉的炉型简介六、 燃料加热炉的改进途径七、 锻造加热炉常用的耐火材料第四章 锻造设备与辅助设备教学要求：1 了解自由锻锤（空气锤、蒸汽-空气锤、电液锤）的结构特点、操作及其保养方法。2 了解自由锻水压机的结构特点、操作及其保养方法。3 了解模锻设备（模锻锤、模锻压力机等）的结构特点、操作及其保养方法。4 了解锻造用辅助设备的结构特点、操作及其保养方法。教学内容：4-1 空气锤一、 空气锤的规格和主要技术参数二、 空气锤的工作原理三、 空气锤的结构四、 空气锤的工作循环及操纵五、 空气锤的润滑4-2 蒸汽-空气自由锻锤、电液锤一、 蒸汽-空气自由锻锤、电液锤结构型式与主要技术参数二、 双臂式蒸汽-空气自由锻锤、电液锤的结构三、 蒸汽-空气自由锻锤、电液锤工作循环与操作方法四、 蒸汽-空气自由锻锤、电液锤的打击能量与打击力五、 蒸汽-空气自由锻锤、电液锤的润滑六、 蒸汽-空气自由锻锤、电液锤的使用特点4-3 自由锻水压机一、 水压机的工作原理与锻造能力二、 自由锻水压机的本体结构三、 水压机的传动形式四、 水压机的操作五、 水压机的附属设备4-4 蒸汽-空气模锻锤一、 模锻锤的结构特点二、 模锻锤的规格与主要技术参数三、 模锻锤的构造四、 模锻锤的操纵五、 模锻锤的基础4-5 热模锻压力机一. 曲柄热模锻压力机的工作原理二. 热模锻压力机的机构特点与分类三. 连杆式热模锻压力机的结构四. 热模锻压力机的主要技术参数4-6 平锻机一. 平锻机的工艺特点二. 平锻机的主要技术参数三. 平锻机的操纵方法4-7 摩擦压力机一、 摩擦压力机的特点二、 摩擦压力机的规格与主要技术参数三、 摩擦压力机的工作原理四、 摩擦压力机的部件结构五、 摩擦压力机的操纵4-8 新型高能螺旋压力机一、 液压螺旋压力机二、 气液螺旋压力机三、 离合器式螺旋压力机4-9 锻造车间的辅助设备一、 通用起重运输机械二、 锻造行车与翻料机三、 锻造操作机四、 装出料操作机第五章 自由锻造工艺规程教学要求：1 掌握自由锻造工艺规程的内容，熟悉锻造工艺卡片。2 掌握锻件图的绘制及确定锻件公差、余量的方法。3 掌握锻件重量的计算方法。4 掌握合理选择锻造工艺方案的方法，学会选择锻造设备与工序。5 掌握确定火次、加热、锻后冷却及热处理规范的方法。教学内容：5-1 自由锻造工艺规程的内容一 选择锻造工艺方案的意义二 自由锻工艺规程的主要内容5-2 锻件图的绘制一名词术语：二确定锻件形状三确定余量和公差四锻件图的绘制方法五锻件图绘制示例5-3 确定钢锭和坯料的重量与规格一 锻件重量的计算方法二 确定工艺废料的损耗三 确定坯料的重量规格四 确定钢锭的重量和规格5-4 合理选用锻造工艺方案一 确定锻造工艺方案的原则二 计算工序尺寸时的注意事项三 几个常用的经验公式5-5 选择锻造设备与工具一 正确选择锻造设备二 正确选择锻造工具5-6 确定火次、加热、锻件冷却及热处理规范一 确定加热火次二 确定加热规范三 确定锻件冷却方法和热处理工艺5-7 确定锻件类别、制定工时定额、填写工艺卡一. 锻件的分类二. 制定工时定额三. 填写工艺卡5-8 编制锻造工艺规程示例一 齿轮锻件锻造工艺规程示例二 轴锻件锻造工艺规程示例第六章 胎模锻造教学要求：1 掌握胎模锻的分类2 掌握胎模锻中常见胎模的结构3 掌握常见胎模的计算方法教学内容：6-1 胎模锻造的特点及应用一. 胎模锻造与自由锻造的比较二. 胎模锻造与模锻的比较三. 胎模锻的应用6-2 胎模的种类一 摔模二 扣模三 弯曲模四 垫模五 套模六 合模七 漏模（冲切模）6-3 胎模锻件图的制定一 锻件分模面的选择二 确定余块、机械加工余量及锻造公差三 模锻斜度四 圆周半径五 冲孔连皮六 热锻件冷缩率七 锻件技术条件要求6-4 胎模设计一. 胎模设计特点二. 摔模的设计三. 扣模的设计四. 垫模的设计五. 套模的设计六. 合模的设计七. 漏模的设计6-5 胎模材料选择一. 对胎膜材料的基本要求二. 选用模具材料的基本原则三. 常用胎模材料6-6 设备吨位的选择一 常见设备的选取二 经验公式选取6-7 胎模锻造工艺举例一 变速杆锻件胎模锻工艺二 齿轮锻件胎模锻工艺及模具三 填料盖锻件胎模锻工艺及模具四 倒车齿轮锻件胎模锻工艺及模具五 拉臂锻件胎模锻工艺及模具第七章 锤上模锻教学要求：1 了解锤上模锻的特点及模锻件的分类2 了解锻模设计的一般步骤3 了解锤锻模结构和材料教学内容：7-1 锤上模锻特点一 锤上模锻的优点二 锤上模锻的缺点7-2 模锻件的分类一. 模锻件的分类二. 各类模锻件的特点7-3 锻件图的设计一 选择分模面二 锻件公差及机械加工余量三 模锻斜度和圆角半径四 冲孔连皮五 技术条件7-4 终端模膛的设计一 热锻件图二 飞边槽三 钳口7-5 预锻模膛的设计一 为避免产生折叠，预锻模膛设计的注意事项二 为改善终锻模膛的充满情况，预锻模膛设计的注意事项三 为减少磨损，预锻模膛设计的注意事项7-6 制坯工步的选择一 制坯工步选择的意义二 各类锻件如何选择制坯工步7-7 各类制坯模膛一 拔长模膛二 滚压模膛三 卡压模膛四 弯曲模膛五 成形模膛六 镦粗台和压扁台七 切断模膛7-8 锤锻模结构和材料一 锻模的结构二 模膛的布排三 模壁厚度四 错移力平衡和锁扣五 模块尺寸六 锻模材料7-9 毛坯体积计算与尺寸确定一 轴类锻件的体积计算与尺寸确定二 圆饼类锻件的体积计算与尺寸确定7-10 锻锤吨位的选择一 圆形类锻件的锻锤吨位的选择二 非圆形类锻件的锻锤吨位的选择7-11 锤上模锻件的设计实例一 齿轮锻件二 拉杆锻件第八章 锤上模锻教学要求：1 了解各种压力机模锻的工艺特点2 了解各种压力机模锻的锻模结构和设计方法教学内容：8-1 在热模锻压力机上模锻一 热模锻压力机上模锻的特点及锻件分类二 锻件图的设计特点三 设备吨位的确定四 模锻工步的选择及模膛设计特点五 锻模结构8-2 在平锻机上模锻一 平锻机上模锻的特点及锻件分类二 锻件图的设计特点三 设备吨位的确定四 模锻工步的选择及模膛设计特点五 平锻模结构8-3 在螺旋压力机上模锻一 在螺旋压力上模锻的特点及锻件分类二 锻件图的设计特点三 设备吨位的确定四 模锻工步的选择五 锻模结构第九章 高合金钢和有色金属的锻造教学要求：1. 掌握高合金钢的组织特点和锻特点2. 掌握典型高合金钢（高速钢、不锈钢、高温合金等）的加热、锻造、冷却及热处理的操作技能3. 掌握部分有色金属（铜、铝等）的加热、锻造操作技能教学内容：9-1 高合金钢的特点一 高合金钢的组织特点二 高合金钢的加热特点三 高合金钢的锻造特点9-2 高速钢的锻造一 高速钢的锻造与改锻二 高速钢的锻后冷却与热处理三 锻造设备的选择四 高速钢锻造缺陷及产生原因9-3 不锈钢的锻造一 不锈钢的分类二 不锈钢的锻造9-4 高温合金的锻造一、 温合金的分类二、 高温合金的锻造9-5 铝合金的锻造一 铝及铝合金材料二 铝合金的塑性与锻造温度范围三 铝合金的工艺问题9-6 铜合金的锻造一 铜及铜合金材料二 铜合金的锻造性能与锻造温度范围三 铜合金的加热四 铜合金的锻造第十章 锻造的后续工序教学要求：1. 掌握锻造的后续工序的内容及作用2. 掌握锻件质量检验的目的意义和方法3. 掌握锻件缺陷产生的