机-械-制-造-基-础

机械制造基础教案汉寿中等职业技术学校吴健教案〔一〕课题：1、铸造成形概述2、砂型铸造概述3、手工造型方法教学目的：1、了解掌握铸造成型的概念、特点、方法；2、了解砂型铸造概念、工艺过程、造型材料、造型方法；3、手工造型的分类教学重点：课型：新课主要教学或训练方式：讲述课时：2课时作业：1．铸造成形概述将熔化的金属浇注到与毛坏形状相同的铸型型腔中，冷却凝固后获得毛坏的方法称为铸造成形。用铸造方法制造的毛坏称为铸件特点：制造各种尺寸和蔼形状复杂的铸件；铸件的形状和尺寸与零件很接近；各种金属及合金都可以用铸造方法制成铸件；原材料来源方便，价格低廉，可回收使用；砂型铸件概述砂型铸造的工艺过程用型砂和型芯砂制造铸型的铸造方法称为砂型铸造。工艺过程：造型材料用于制造砂型和型芯的材料，称为造型材料，主要包括：型砂、芯砂和涂料。型砂和芯砂具有的主要要求包括：足够的强度、良好的可塑性、较高的耐火性及一定的透气性和退让性，还要求芯砂具有吸湿性小，发气量少以及出砂性好等特殊性能。造型的方法A．整模造型：造型的模样是一个整体，操作方便，不会产生缺陷。B．分模造型：一般是沿最大截面分成两半并用销钉定位，造型时分上、下砂箱内。操作方便容易产生错型缺陷。C．挖砂造型和假箱造型：教案〔二〕课题：1、机械造型2、金工赂的熔炼和浇注3、落砂、清理教学目的：1、了解掌握机械造型的概念、工艺过程；2、了解掌握金属的熔炼的概念、工艺过程；3、了解掌握落砂、清理的工艺过程；教学重点：1、机械造型的概念、工艺过程；2、金属的熔炼的概念、工艺过程；3、落砂、清理的工艺过程；课型：新课主要教学或训练方式：讲述课时：2课时作业：机械造型机械造型是用模板〔划样与底板牢固地连在一体，称模板〕和双砂箱在专用的造型机上进行的。和要是使紧砂和起模两个根本操作实现机械化。常用的紧砂方法有：〔1〕压实、〔2〕震实、〔3〕抛砂、〔4〕射砂。金属的熔炼和烧注金属的熔炼铸件的质量不仅与造型材料和工艺有关，而且与铸件合金以及熔炼过程密切相关通过加热使铸铁由固态转变为液态，并通过冶金反响除去金属液中的杂质，使其温度、成分到达规定要求的操作过程，称为铸铁熔炼。铸铁熔炼应到达以下要求：铁液温度高，铁液的化学成分符合要求，能源消耗少，熔炼效率高。常用设备一般有冲天炉和感应炉。熔炼铸铁所用的主要材料主要是〔1〕金工属炉料的主要成分是生铁，还包括回沪料、废铁和铁合金。回炉料主要是浇冒口、废铸铁件。废钢主要是钢件和钢屑。铁合金主要是硅铁、锰铁。〔2〕燃料主要是焦炭。〔3〕熔剂是石灰石。其作用是制渣，使铁渣别离。铸铁熔炼的操作过程主要包括：修炉、烘干、点火、加底胶、熔化、出渣。金属的浇注浇注是将液态金属浇入铸型的过程。在浇注过程中最重要的问题是控制浇注速度和浇注温度。浇注温度：浇注温度尽可能低些，减少气体的熔解量，从而减少气孔、缩孔等铸件缺陷；但熔融金属出炉的温度应尽可能高些，以利于熔渣上浮，有限利于清渣和减少杂物等铸件缺陷。在浇注时，假设温度过高，会使液态金属熔解的气体较多，冷凝时收缩量增大，铸件容易产生气孔、裂纹及粘砂等缺陷；假设温度过低，那么液态金属流动性变差，容易产生冷隔和浇缺乏等缺陷。合理的浇注温度一般是根据铸件的大小、形状、合金种类、壁厚等来确定的。对形状复杂的薄壁铸件，浇注温度变高些，对简单的厚壁铸件，浇注温度可以低点。浇注速度：过快时气体来不及排出而产生气孔，或造成冲砂、抬箱、跑火等缺陷；过慢时，产生冷隔和浇缺乏等缺陷。浇注速度变按铸件的形状确定，对于薄壁速度应快些。浇注前，可在浇包内金属液面上撒些稻草灰或干砂，便于扒出或挡住。浇注过程中，液态金属不仅要充满浇口杯，而且孪均匀不断地注入型腔，直到出气口或冒口腔中出现液态金属为止，同时点燃从砂弄中排出的气体。落砂、清理落砂：将铸件从砂弄中取出来的过程称为落砂。铸件浇注后，必须在铸件经过充分的冷却和凝固。如果落砂时间过早，铸件的温度尚高，而冷却速度较大，铸件冷却得不均匀，容易产生外表硬皮、内应力、变形、开裂；落砂时间也不能太迟，影响生产率落砂时间与铸件的形状、大小、壁厚及合金的性质有关。落砂可采用手工、机器、高压水等方法。清理：落砂后的铸件必须经过清理工序。清理工序主要是去除铸件上的浇冒口、型芯、粘砂及飞边毛刺等局部。教案〔三〕课题：铸件质量和检验教学目的：了解掌握铸件的质量和检验要求；教学重点：铸件的质量和检验要求；课型：新课主要教学或训练方式：讲述课时：2课时作业：铸件质量和检验1〕铸件的质量：是指铸件的形状、尺寸、成分、性能对使用性能的符合程度。常见缺陷的产生原因及防止措施特征产生原因防止措施在铸件内部或外表上有大小不等的孔眼，孔的内壁滑，多呈圆形砂型紧害度过大或透气性差；型砂含水量过多或拨模、修型时刷水太多；型芯通气孔堵塞或型芯未烘干；金属中熔解的气体太多；浇注系统不正确，气体拓不出来；铸件结构不合理，不利于排气。提高铸型型芯的透气性，正确进行浇注。铸件厚断面处，孔的内壁粗糙，呈倒锥霰，分散得很细浇注系统或冒口设置不正确；铸件的结构设置不合理；合金成分不合格，收缩量过大；浇注温度过高。合理设计浇冒口系统；合理设计铸件结构；调整合金成分。铸件的内部或外表上有限充满型砂的孔眼。型砂或芯砂强度低；型腔内散砂未吹尽；铸型被破坏；铸件结构不合理。提高型砂强度；合理设计铸件结构；增强砂型紧实度。孔眼内充满熔渣，孔子形不规那么。金属液除渣不尽；浇注时挡渣不良。正确设计浇注系统；连续浇注，防止熔渣进入型腔。裂缝短，缝间宽，形状曲折而不规那么，缝内呈氧化颜色。结构设计不合理；合金成分不当，收缩大；；铸铁中含硫量过高；砂型退让性差；浇注系统开设不当；浇注温度过高；浇注速度过快。合理设计铸件结构；增加型砂和芯砂的退让性。常出现在受拉孪力处，裂纹细小较平直，无分叉且缝内干净铸造内应力过大；铸铁含磷量过高；铸件设计不合理铸件外表粘着一层难以除掉的砂粒型砂耐火性不好，砂粒太大；未刷涂料或刷得太薄；落注温太高；砂型紧实度不够。选用合理的型砂。在铸件外表上有一层突出的金属片状物型砂局部湿度太高，粘土过多；浇注温度太慢；液体金属流动方向不合理；铸件结构不合理；型砂局部烘烤严重。落注时防止设置大的平面。铸件有未完全融合的缝隙，在缝隙的两面三刀边呈圆滑状。教案〔四〕课题：合金的铸造性能1、流动性2、收缩性教学目的：教学重点：课型：新课主要教学或训练方式：讲述课时：2课时作业：合金在铸造过程中所表现出来的工艺性，称合金的铸造性能。流动性液状金属充填铸型的流动能力称为流动性流动性好的金属，充填铸型的能力强，容易获得外型完整、尺寸准确、轮廓清晰和壁薄而复杂的铸件，也有利于液状金属中非金属夹杂物和气体的上浮、排除以及进行补缩作用。如果流动性不好，可能产生浇缺乏或冷隔等缺陷。影响合金流动性的主要原因：合金的化学成分化学成分是影响合金流动性的本质因素。不同化学成分的铸造合金具有限不同的结晶点，而合金的结晶是在一定温度范围内进行的。实践证明，凝固温度范围小的合金流动性好，范围大的合金流动性差。这是因为在结晶过程中液相与固相的界面较光滑，对尚未液固的金工属流动阻力大。〔2〕浇注工艺条件浇注温度较高，能使液状金属的粘度下降，而且过热度大，传给铸件的热量增多，金属的冷却速度降低，合金的流动性提高。但浇注温度过高，金属总收缩量增加，吸气增多，铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、气孔等缺陷。因此，在保证流动性足够的条件下，尽可能的降低浇注温度。铸型特点对金属流动性也有一定的影响。此外，铸型材料的导热性对金属的充型能力影响较大，导热性越好，充型能力越差。铸型内腔的形状和尺寸对充型能力也有影响，形状越复杂，壁越薄，金属充型能力越差。2．收缩性铸件从液态凝固和冷却至室温过程中产生的体积和尺寸闰小的现象称为书缩。金属从浇注温度冷却到室温要经过液态收缩、凝固收缩、固态收缩三个阶段。凝态收缩：是指从浇注温度冷却到凝固开始温度〔液相线温度〕的收缩；凝固收缩：从凝固开始温度冷却到凝固终止温度〔固相线温度〕的收缩；固态收缩：从凝固终止温度冷却到室温的收缩；液态收缩和固状收缩两面三刀个阶段的收缩表现为合金的体积缩小称为体收缩人。它们是铸件产生缩孔、缩松缺陷的根本原因，固状收缩只能引起铸件外部尺寸的变化称为线收缩，固状收缩是铸件产生内应力、裂纹和变形等缺陷的主要原因。影响收缩性的主要因素：化学成分是影响收缩性的根本原因。常见合金的收缩率合金种类灰铸铁球墨铸铁铝合金铜合金线收缩率体收缩体收缩率约等于线收缩率的3倍2)浇注温度浇注温度越高,过热度越大，液态收缩也增加,产生缺陷的可能性增加.在保证流动性的前提下,浇注温度应防可能低些。3〕铸件结构铸件在冷却和凝固过程时收缩要受到阻力，阻力的大小与铸件的结构和铸型条件有关。合金在铸型中冷却时的收缩会受到铸型或铸件本身的影响，这是因为铸件的各局部冷却速度不同而相互制约，从而对收缩产生一定的收缩阻力。因此铸件的实际收缩率双合金的自由收缩率小。偏析也会增加铸件产生热裂缝的可能性，并降低铸件的耐蚀性能。铸件内部化学成分不均匀的现象称为偏析。教案〔五〕课题：铸件工艺设计1、工艺图和铸件图；2、浇注位置的选择；3、分型面的选择；4、工艺参数确实定；教学目的：教学重点：课型：新课主要教学或训练方式：讲述课时：2课时作业：铸造工工艺设计是根据铸件的结构特点、技术要求、生产批量、生产条件等，确定铸件方案和工艺参数，绘声绘制图样和蔼标注符号，编制工艺和工艺规程等。主要内容：铸件工艺图工艺图是表示铸型分型面、浇冒口系统、浇注位置、型芯结构尺寸、控制凝固措施的图样。它是按规定的工艺符号或文字、数字，将制造模样和铸型所需的资料，用红蓝线订直接在零件图上或绘制在工蔚蓝图样上，是进行生产准备、指导铸件生产的根本工艺文件铸件图是反映铸件实际形状、尺寸、和技术要求的图样。它是根据铸件工艺图绘声绘制的，用图霰、工艺符号、文字标注。其主要内容：切销用量、工艺余量、不铸出的孔槽、铸件尺寸公差、加工基准、铸件金属等级、热泪盈眶处理标准、铸件验收技术条件等。是铸件生产、技术检验、铸件清理和成品检验的依据。-+¢浇注位置的选择指浇注时铸型分型面的位置。浇注的分类：水平浇注；垂直浇注；倾斜浇注。由于在浇注时气体、熔渣、砂粒等杂质上浮，使铸件上部出现气孔、夹渣等缺陷，所以浇注位于2的选择是铸造工艺设计中的重要环节。确定浇注位于应遵循“三下一上”的原那么。具体如下：重要加工面或主要工作面应朝下或侧壁浇注时气体、熔渣、砂粒等杂质上浮，使铸件上部出现气孔、砂眼、夹渣和蔼组织疏松等缺陷，质量较差；而下部质量较好，组织致密均匀。厚壁面朝上对于质量要求高，壁厚不均匀，容易形成缩孔、缩松的铸件，应将厚实局部放在分型面的上部或侧面，可使金属按自下至上的顺序凝固，以防缩孔等缺陷和产生。薄壁面朝下在浇注具有大面积的薄壁时，应将薄壁局部朝下或置于薄面，以保证金属充满型腔。这主要是因为铸件去除壁处铸型型腔窄，冷却速度快，充型能力差，容易出现浇不到和泠隔的缺陷。大平面朝下在浇注过程中，高温的金属液长时间地对大不面烘烤，使铸件外表容易产生夹砂。砂眼、气孔等缺陷，帮铸件的大平面应尽量朝下。3．分型面的选择分型面是铸型组元间的接合面。分型面的选择对铸件的质量和加工工序的复杂程度有很魇影响，在保证铸件质量的前提下，应保证起模顺利和蔼简化铸件工艺。具体原那么如下：尽量使铸件的全部或主要局部位于同一砂箱中，以保证铸件上各外表之间的位置精度。尽量减少分型面的数量，选用铸件的最大截面为分型面，同时使铸型位于下型中，有限利于简化操作过程，提高铸件的精度。尽量使分型面为一平面以便简化操作过程，提高铸件的精度。铸件的分型面尽量和浇注位置一致。选择分型面应考虑下芯、检验和合型的方便。以上原那么一般是先确定铸件的浇注位置，再三确定分型面的位置。工艺参数确实定加工余量和尺寸公差加工余量：是为了保证铸件加工面尺寸和蔼零点年精度，在铸件设计时预先增加的，在机械加工时切除的金属层厚度。加工余量的大小取决于合金的种类、铸件的尺寸和蔼结构、铸造方法所能到达的铸件精度加面所处的浇注位置等。尺寸公差：是指铸件根本尺寸所允许的最大极限和最小极限尺寸之差。一般用来表征铸件的加工精度。一般先确定铸件的尺寸公差等级和加工余量等级，然后确定尺寸公差和加工余量。铸件加工余量确实定选择原那么是：小批量和单件和生产时，铸件所有用加工外表可以采用相同的加工余量；铸件顶面的加工余量等级双侧面和底面低一级选择；孔的加工余量等级可以与顶级同级。起模斜度：为便于将模样从铸件中取出或型芯从芯盒中脱出，模样〔芯盒〕上与起模方向平行的外表都增加一定的斜度。起模斜度的大小取于壁的高度、造型方法、模具样材料等因素。壁越高，斜度越小。机械造型的斜度比手工造型的小，金工属模的斜度比木模小，外壁的斜度比内壁小。直模斜度有限三种方法：壁厚小伙于8mm的铸件采用增厚法；壁厚为8mm—12mm的铸件采用减壁厚法；壁厚大于12mm的铸件采用增减法。铸造圆角：在设计铸件和制造模样时，壁的连接和转角处要做成圆弧过渡，称为铸造圆角。铸件收缩率铸造时需加大模样尺寸，来补偿铸件在冷却过程中的收缩。影响收缩率的因素：合金种类、型砂的退让性、铸件的结构尺寸。教案〔六〕课题：1、铸件的结构工艺性2、特种铸造教学目的：教学重点：课型：新课主要教学或训练方式：讲述课时：2课时作业：铸件的结构工艺性是指在铸件结构满足使用要求的前提出下，铸造成型的可行性和经济性。铸件质量对铸件结构的要求铸件壁厚要合理由于金属流动性的影响，铸件壁不能太薄，否那么产生浇缺乏、冷隔等缺陷。铸件的壁厚也不能过厚，否那么产生铸件晶粒过大、缩孔、缩松等缺陷。铸件的临界壁厚一般是其最小壁厚的三倍。为保证铸件的强度和刚性，在铸件壁厚不超过其临界壁厚的情况下在铸件的脆弱处增设加强筋。壁厚要均匀壁厚相差过大，会使铸件各局部冷却速度不均匀，内应力增大，在较厚处产生缩孔、缩松等缺陷。壁间连接应逐步过渡连接应平缓、圆滑，防止产生应力集中和金工属积聚。具体要求：转角得应有结构圆角。厚薄壁间的连接逐步过渡。应防止交叉连接和锐角连接。交叉处和锐角处容易产生缩孔和给松。应防止有过大的水平面。水平面过大，容易产生冷隔、浇不到、夹砂。铸件的结构应有利于自由收缩。铸件结工艺对铸件结构的要求铸件结构外型简单尽量采用平直轮廓，减小伙非圆曲面，有利于制模、造型和简化生产的工序。减少分型面数量。尽量使分型面为同一平同。应有限结构斜度结构斜度是指铸件上重直于分型面的非加工面，为便于起模而设计的倾斜角。减小活块的使用。少用或不用型芯。特种铸造特种铸造是指与砂型铸造不同的其它铸造方法。特点：能防止砂型起模时型腔的扩大种损坏、合型时定位的偏差、砂粒造成的铸件外表的粗糙和蔼粘砂，降低外表粗糙度，质量提高。常见的有：金属型铸造：是指在重力作用下将熔融的金属液浇入金属型获得铸件的铸造方法。金属型常采用铸铁或铸钢制造。特点：可连续使用；尺寸准确，外表质量好；机加工余量少，减小切削本钱；晶体颗细力学性能高，制造本钱高，无退让性，热导率高，金属的流动性下降较快，容易产生浇缺乏、冷隔、气孔缺陷。金属型可分为：垂直分型式；水平分型式；复合分型式。考前须知：浇注前将铸型预热，并在内腔喷刷一层厚0.3-0.4mm确实良涂料;浇注温度比砂型高压锅20—30°C。压力铸造：熔融的金属液在高速充型，并在压力下凝固成型的铸造方法，为雨衣力铸造，也称压。特点；以金属型铸造为根底，保存了金属型铸造的特点，增加了高压高速充型的功能，防止了金属型铸造的缺点；生产率高，精度高，铸件组织均匀，力学性能比砂型提高20—40%。由于充型速度快气体排除困难，容易形成小气孔，高温时容易变形和开裂，设备投资大。主要设备是压铸机，由活动半型、固定半型、压室组成。工作过程：首先活动半型和固定半型合紧，向型腔喷射涂料，然后用活塞将压室中的熔隔金属压射到型腔中，待金属凝固后翻开铸型并顶出铸件。主要用于形状复杂的非合金小伙铸件的大批量生产。熔模具铸造：是指易熔材料〔如蜡料〕制成熔模，在熔模上涂覆假设干层耐火材料帛成型壳，将熔模熔化并排出，经高温焙烧即可浇注的铸造方法以。特点：无分型面，不需起模和分型等工序；尺寸精确，减少了切削加工甚至不需要加工，光洁粗糙低；铸型加到高温才能浇注，可浇注各种形状复杂的薄壁铸件；不易生产较大的铸件；工艺复杂生产周期长，本钱较高。铸造过程主要包括：制造压型、压制蜡模、组合蜡模、脱壳、浇注冷凝、落砂、清理。主要用于加上、小型形状复杂的精密铸件、难以锻压或切削加工的铸件。离心铸造：是指金属浇入水平、倾斜或立轴旋转的铸型，在离心力的作用下，凝固成铸件的方法。特点；不用型芯；金属液的充型能力得到提高可浇注流动性较差的铸件；金属结晶从外向内顺序进行结晶精密，无缩孔、气孔缺陷，力学性能好；外表粗糙不平，质量较差，尺寸不准确；比重偏析大，熔渣和气孔容易集中在内外表。适用于铸造铸钢、铸铁、非金属材料各类管件毛坏。教案〔七〕课题：金属的塑性变形1、成形概述2、成形工艺的种类3、塑性变形教学目的：教学重点：课型：新课主要教学或训练方式：讲述课时：2课时作业：逆性成形概述是指在外力作用下，通过工模具使金属坏料产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸、力学性能的原材料、毛坏或零件加工的方法也称金属压力加工。金属压力加工的特点：改善金工属内部组织，提高力学性能。经压力加工后，可使金属毛坏的晶粒变得细小，组织的内部缺陷压合，提高金属的力学性能。具有较调高的生产率。节省材料。适应性强。工艺的种类锻造是指在加工设备及工〔模〕具的作用下，使坏料铸锭产生局部或全部的变形，以获得一定几何尺寸、形状和加工质量的锻件的加工方法。其袜是利用固态金属的塑性流动来袜现成型。锻造能提材料的致密度，细化晶粒，改善材料偏析，使流线合理，故锻件的力学性能提高。冲压在压力作用下，利用模具使板料经别离或成型而得到制件的加工方海参称为冲压。其实质是利用固态金属的塑性流动来实现成形。通常板料是在冷态下进行的，也称冷冲压。特点：操作简单，生产率高，本钱低；精度高，外表质量好，；冲压件质量轻，强度刚度好，；但冲压材料应具有良好的的塑性，且厚度在8mm以下；模具制造复杂，周期时间长，本钱高。轧制、拉丝、挤压塑性变形金属在外力的作用下一步产生固态形状和蔼尺寸的改变称为变形。变形的过程方要包括弹性变形和塑性变形。弹性变形在外力撤除后材料又恢复到原状，没有永久变形，故不能用于成型加工；材料经塑性变形后形状和尺寸已经到达工模具的形状，同时金属材料的组织和性能也受到较大的影响。塑性变形的实质单晶体的逆性变形在外力作用下产生拉伸戒压缩，由于切应力的作用与不断增大，晶格的原子产生弹性偏移、塑性滑动后不再恢复到原状，而产生永久性变形〔塑性变形〕多晶体金属的塑性变形多晶体由单晶体组成，其塑性变形可以看成是许多单晶体塑性的总和。金属塑性变形过程实际上是位错沿着滑移面的运动过程，属内部大量位错即表现为金属于的塑性变形。塑性变形过程中的组织与性能。金属在不同温度下变有后组织和性能平同，常常将金属塑性分为冷变形和热变形。金属在现再结晶温度以下的变形称为冷变形，冷变形过程中金属出现冷变形强化现象。金属在再结晶温度以上的变形称为热变形，热变形过程中金属出现现再结晶现象，且可消除冷变形强化。冷变形过程中金属的组织与性能金属在常温下塑性变形时，由于晶粒形状的改变，在晶粒内总或晶粒之间形成大量的碎晶粒，产生较大的变形阻力，金属材料的强度各硬度提高，但材料的塑性严重下降，这种现象称为冷变形强化。冷变形强化一方面可以用来提高一些热外理难以强化的金属材料；另一方面会导致金属的塑性降低，阻碍金属换进一步逆性变形，所以党在变形工序中安排退火，以消除加工硬化，恢复金属塑性。逆性变形过程中，金属材料各部位的变形不均匀，导致剩余变力的增大，一般可以通过低温去应力退火来降低或消除剩余应力。特点；尺寸精度高，外表质量好，强度、硬度，劳动条件好。但材料的塑性差，变形抗力大。热变形过程中金工属的组织与性能金工属的热变形实际上是金属的再结晶过程。在热变形时，金属中的气孔、缩孔绝大部被焊合，提高了材料致密度，改变了均匀性；通过再结晶过程，消除了金属冷变形强化；金属中晶粒得到细化，消除了材料的局部偏析；但容易产生氧化脱碳现象，使表硕质量粗造，尺寸精度降低。在锻造时，金属中杂质分布状态被从新改变，也改变了金属纤维的走向导致金属性能呈各向异性。特点：金属塑性好、变形抗性小、可加工大型或形状复杂的锻件但生产效率低，尺寸精度差，外表质量和劳动强度差，需要相应的加热设备。教案〔八〕课题：金属的锻造性能及影响因素菜1、锻造性能2、锻造3、锻造的冷却教学目的：教学重点：课型：新课主要教学或训练方式：讲述课时：2课时作业：锻造性能是指金属锻压成形的难易程度。金属的锻造性能常用塑性和变形抗力来综合表示。塑性越好，变形抗力越小，锻造性能越好。锻造性能的影响因素：化学成分：化学成分不同，性能就不同，纯金属锻造性能能最好；金属及合金中其它化学元素含量越高，锻造性能越低成分越复杂，锻造性能越差。组织结构：组织结构不同锻造性能也不同。纯金属及晶粒细小的单向固熔体具有良好的锻造性能。合金中金属化合物相增多且晶粒粗大锻造性能下降变形温度：随温度的升高，变形抗力下降，塑性增加，锻造性能变好。变形速度：变形速度高于某一临界什时，金属的回复和再结晶来不及克服冷变形强化，逆性继续下降，变形抗力增加，锻造性能变差。反之，速度低于某一临界什时，金属的再结晶过程无法充分进行，锻造性能会变得更差。锻造工艺1〕坏料的加热〔1〕加热的目和要求：加热的目的是为了提高坏料的塑性和降低它的变形抗力。加热要求是在保证坏料均匀热透的条件下，尽量缩短加热时间，以便减少金属的氧化和蔼降低燃料的消耗。〔2〕氧化和脱碳：在高温炉膛内，金工属的外表层炉气中的氧化性气体进行化学反响后，形成氧化皮而造成金属烧损的现象叫氧化。氧化皮的硬度很高，会加剧对锻模的磨损，降低模锻件的精度和外表粗糙度。在加热过程中，金属外表的碳与炉气中的CO2、H2O、O2等进行化学反响，引起外表层含碳量减少的现象称为脱碳，。掊层厚度小于加工余量时，就不会影响锻件的质量。要减少氧化和脱碳，要严格控制送风量，快速加热，或采用少量氧化，无氧等加热方法。过热和过烧：当金属加热温度过高或在始锻温度下保温时间过长时，会使晶粒迅速长大，成为粗大晶粒，这种现象称为过热。过热使钢材的可锻性和力学性能降低，已过热的钢材可通过反复锻击把晶粒再打碎，也可在锻后进行热处理，将晶粒细化。假设将金属加热到接近熔化温度，或在高温下停留较长时间，那么晶间的低熔点物质开始熔化，炉气中氧化性气体渗入后，就会使晶粒边界严重氧化，削弱晶粒之间的关系，使金属失去可锻性称为过烧。故加热时不允许有过烧现象。严格控制加热温度，并尽量减少钢1在高温下停留时间。裂纹：钢在加热过程中，同时存在热应力和组织热应力。当这些应力超过了材料本身的强度极限时，就会产生裂纹。加热标准：是规定了坏材装炉时的沪温、预热、升温和保温时间以及锻造温度、范围等的操作制度。始锻温度：材料在锻造时所允许的最高加热温度。始锻温度不能过低，过低时可锻性降低。在不出现过热与过烧的前提下，尽量提高始温度，以增加塑性，减小变形抗力。终锻温度：材料停止锻造的温度。结束锻造前，在保证金属还有足够的塑性发及锻后锻件能获得再结晶组织的条件下，终锻温度应当低些。温度过低，会造成可锻性差，加工困难，温度过高，加工结束后，晶粒还会继续长大，形成粗粒组织，降低金属的力学性能。锻件的冷却锻件的冷却方法有：〔1〕空冷：在无风的空气中，放在枯燥的地面上冷却。冷却速度快，一般多用于冷却含碳量≤0.5%的碳钢和含碳量≤0.3%〔2〕坑冷：在填充有限石棉灰、砂子或炉灰等绝缘材料的坑中冷却。冷却速度很慢多用于冷却中碳钢和低合金钢以及高合金钢。风冷：在专用的设备中进行冷却。冷却速度先快后慢，专门的控制装置控制冷却速度，多用于冷却非调质钢。教案〔九〕课题：金属的锻造性能及影响因素菜1、自由锻造2、模锻3、胎模锻造4、锻件质量分析教学目的：教学重点：课型：新课主要教学或训练方式：讲述课时：2课时作业：自由锻造是利用冲击力或压力，使坏料在上、下砧铁之间产生变形，以获得所需锻件的加工方法。简称自由锻。特点：工艺灵活、工具简单、设备与工具通用性大、本钱低、是生产大件的主要方法。加工余量大、生产率低、劳动强度大、工人技术水平高。自由锻设备空气锤：吨位大小，是以落下局部的重量来表示的一般为50—1000kg。蒸汽—空气锤：是利用蒸汽或压缩空气作用动力不进行工作的吨位250—5000kg。工作压力一般为6—9个大气压，必须配备有蒸汽锅炉或空气压缩机及管道。水压机：是以无冲击性的静压力作用在坏料上，使它产生变形的。特点：震动小、劳动条件好、在坏料上的冲击力时间较长，锻透性好。自由锻工序：根本工序：包括镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲。辅助工序：包括钳口、倒棱、压肩。精整工序：是对已成形的锻件外表进行平整，去除毛刺和飞边。特点：〔1〕镦粗：是使节坏料高度减小、横截面积增大的锻造工序。〔2〕拔长：是使坏煽动截面减小，长度增加的锻造工序。〔3〕冲孔：是在坏料上冲出通孔或不通孔的锻造工序〔4〕其它工序：弯曲、切割、锻接、错移。3〕自由锻工艺规程的编制。工艺规程是指导生产的根本技术文件包括以下内容：绘制锻件图锻件图的组成局部组成局部含义作用影响因素机械加工余量多余件上供机械加工的金属局部使节零件具有一定的加工尺寸和外表粗糙度余量的大小决定于堆件的形状、尺寸等锻件公差锻造年实际尺寸与根本尺寸之间的误差保证零件的加工精度锻件形状、尺寸并考虑生产的具体情况余块在锻件难以锻出的局部增加局部金属简化锻件形状锻件形状的复杂程度计算坏料质中与尺寸坏料的质量计算：m坏料=m锻件+m烧损+m料头选择锻造工序自由锻件分类及工序方案序号类别锻造工序方案图例实例1圆截面轴类拔长镦粗—拔长局部镦粗—拔长2方截面杆类拔长镦粗—拔长局部镦粗—拔长3空心类镦粗—冲孔镦粗—冲孔—扩孔镦粗—冲孔—芯轴拔长4饼块类镦粗或局部镦组5弯曲轴先进行轴、连杆工序，然后再弯曲6曲轴类拔长—错移拔长—错移—扭转〔4〕坏锻造工艺卡4〕自由锻零件的结构工艺性结构工艺性是指锻件在满足使用要求的前提下，锻造成形的难易程度。良好的锻件结构与材料的锻造性能、锻造的工艺相适应。模锻是利用模具使坏料变形而获得锻件的锻造方法。特点：生产率高、外形复杂、尺寸精度高、外表粗糙度值小；但本钱高。锻件是使坏料整体变形肥到设备吨位的限制。模锻的分类：锤上模锻：锻模结构：模锻件图：是零件图为根据度考虑模锻工艺的特点绘声绘色制成的。它是设计和制造锻模、计算坏料、检查锻件的依据。考虑以下问题；分模面确实定；余量、公差、敷料确实定；模锻斜度；圆角半径；模锻件的结构工艺性符合以下原那么：模锻件有一个合理的分模面、模锻斜角和圆角。零件的外形应力简单、平直、对称，防止零件截面间关别过大，或具有薄壁、高筋等结构。制坏困难，应考虑采用锻焊结构。对于需要切削加工，应留出切削加工余量。尽量防止有深孔或多孔结构。胎模锻造是在自由锻造设备上用简单的模齿〔胎模〕生产锻件的一种方法，介于自由锻和模锻之间的一种方法。特点：〔1〕与自卫由锻相比，生产率高、尺寸精度和外表粗糙度值小、节省材料、降低本钱。〔2〕与模锻相比，制造简便、使用方便。常用的胎模结构和应用胎模名称图例应用扣模开式闭式合模锻件质量分析锻件常见缺陷的种类和预防措施分类缺陷定义危害预防措施加热时产生的缺陷氧化脱碳过热过烧自由锻常见缺陷模锻胎模锻常见缺陷教案〔十〕课题：冲压1、冲压形成概念2、冲压材料3、冲压设备4、冲压根本工序教学目的：教学重点：课型：新课主要教学或训练方式：讲述课时：2课时作业：冲压成形概述板料冲压是在冲床上用冲模使金工属或非金属板料产生别离或变形而获得制件的加工方法。通常在室温下进行，又称泠冲压。用于冲压的材料必须具有良好的塑性。特点；生产率高、本钱低、精度高、外表质量好、刚度大、重量轻。冲压材料1〕冲压工艺对材料的根本要求〔1〕具有良好的冲压成形性能：良好的塑性、屈强比小、弹性模量高、板厚方向性系数大、板平面方向系统小。〔2〕材料厚度公差应符合国家标准。具有较高的外表质量：外表光洁平整、无分层和机械性质的损伤、无锈班、氧化皮。常用冲压材料及表方法冲压设备冲压设备的型号表示方法：由一个汉字拼音字母和几个阿拉伯数字组成。例：JC23—63A含义J—机械压力机器〔类代号〕C—第三种类型23—开式双柱可倾压力机63—公称压力为此3KNA—第一次改良2〕冲床：是冲压加工的根本设备。3〕剪床：用于将板料切成需要宽度的材料，以供冲床工序所用常见冲压设备名称、工作原理和特点类型设备名称工作原理特点机械压力机摩擦压力机曲柄压力机双动拉深压力机高速冲床液压机冲压根本工序冲压根本工序的种类、图例、特点及应用工序名称简图特点及应用范围分离工序落料用冲模沿封闭轮廓曲线冲切，封闭线内是制件，线外是废料。用于帛造各种形状的平板零件。冲孔用冲模沿封闭轮廓曲线冲切，封闭线内是废料，线外是制件。用于在零件上去除废料。切断切舌成型工序弯曲成型工序拉深变薄拉深胀型起伏翻孔翻边教案〔十一〕课题：冲压1、冲压典型结构2、冲压件的结构工艺性3、锻压新工艺、新技术教学目的：教学重点：课型：新课主要教学或训练方式：讲述课时：2课时作业：冲模典型结构分类：简单模是指在压力机的一次行程中只能完成一个冲压工序的冲模。特点：结构简单、容易制造、本钱低精度不高、生产效率低，适用于小伙批量生产。复合模复合冲裁模是多工序模，压力机滑块每往复一次，便可使板料在模具同一位置上完成两个或两个以上的冲裁工序。结构特点：在一副模具上，有一个凸凹模，它既是凸模又是凹模。按落料凹模的安装位置不同，复合模的根本结构形式分为正装复合模、倒装复合模两种，落料凹模安装在下模局部时为正装复合模，落料凹模安装在上模局部时为倒装复合模。复合模特点：制件形位尺寸精度高，内外毛刺在同一侧，结构紧凑，本钱低，生产第高，但结构紧凑，制造困难凸凹模的强度受尺寸限制。级进模是指压力机在一次行程中，依次在模具原的不同位置上同时完成多道冲裁工序的模具。制件的完成是在级进过程中逐步完成的。对于级进模来说，毛坏定位是关键问题。缴进模常用结构有：用固定挡料销和导正销定位的级进冲裁模、用侧刃定距的级进冲裁模、用切舌定距的级进冲裁模。级进模的特点：在一副模具内可完成多道不同的工序，生产效率高；模具强度高，寿命长；制件精度低制造困难，适用于精度不高的工件。冲压模的结构工艺是指所设计的冲压件在满足使用性能的条件下冲压成形的难易程度。设计时要考虑如下因素：形状应力求简单、对称。内形及外形的转角处要尽量防止尖角，应以圆弧过渡。尽量防止冲裁件上过长的凸出悬臂和凹槽。为防止制件变形和保证模具强度，孔边距和孔间之间距不能不过小。在弯曲件或拉深件上冲孔时，孔边与直壁之间应保持一定距离防止凸模受水平推力。冲孔时因受凸模强度的限制，孔的尺寸不应太小，否那么凸模易折断或压弯。锻压新工艺、新技术1〕精密模锻：是在普通的设备上利用模锻设备来锻造形式较复杂、尺寸精度高的零件的工艺方法。2〕径向锻造：是指在径向锻造机上利用分布在毛坏截面积周围的锺头，对旋转输送的毛坏进行高度、同步、对称锤击，以获得轴向不同截面制件的工艺方法。3〕多向锻造：是在几个方向上同时对毛坏进行锻造的一种工艺方法。4〕挤压：是模锻加工中的一种少、无切削加工艺。5〕超塑性加工成形：是指金属材料在特定条件下，，在低载荷作用下，其拉深应形伸长率超过100%的现象。6〕高速高能成形：是一种介于铸造和锻造之间的加工方法。教案〔十二〕课题：胶接成形1、胶接的概念2、胶接原理3、胶接工艺4、技术要求教学目的：教学重点：课型：新课主要教学或训练方式：讲述课时：2课时作业：胶接的概念是利用粘胶剂将两面三刀个胶接件连接在一起的过程。特点；工艺简单、接头光荣夺目滑、应力分布均匀，不应形、接头密封性、绝缘性和耐蚀性好。强度不够、容易老化、耐热性较低交接难控制。胶接原理机械作用：扩散作用：吸收作用：化学作用：3．胶接工艺1〕接头设计：2〕外表处理：3〕预装：4〕佼粘剂准备：5〕涂胶：6〕固化：教案〔十三〕课题：毛坏选择1、种类2、选择原那么教学目的：教学重点：课型：新课主要教学或训练方式：讲述课时：2课时作业：教案〔十四〕课题：常用机械零件毛坏材料1、齿轮2、轴类3、套类零件4、丝杠教学目的：教学重点：课型：新课主要教学或训练方式：讲述课时：2课时作业：教案〔十五〕课题：切削加工根底知识1、切削运动2、切削用量教学目的：教学重点：课型：新课主要教学或训练方式：讲述课时：2课时作业：切削运动金属切削加工过程中，要使刀具与工件间产生相对运动，这种在金属切削加工中必需的相对运动称为切削运动。切削减运动分主运动和进给予运动。主运动：是切除工件上多余金属层，形成工件新外表所必需的运动。进给运动：是把被切削金1层间断或连续投入切削的一种运动，与主运动相配合即可不断地切除金属层，获得所需要的外表。特点；速度小，消耗功率少。常见机床的切削运动机床名称主运动进给运动机床名称主运动进给运动卧式车床工件旋转运动车刀纵向、横向、斜向直线移动龙门刨床工件往复移动刨刀横向、垂向、斜向间移动钻床钻头旋转运动钻头轴向移动外圆磨床砂轮高速旋转工件转动，同时工件往复移动、砂轮横向移动卧式铣床、立式铣床铣头旋转运动工件纵向、横向直线移动内圆磨床砂轮高速旋转工件转动，同时工件往复移动、砂轮横向移动牛头刨床刨刀往复移动工件横向间晚间移动或刨刀垂向、斜向间移动平面磨床砂轮高速旋转工件往复移动、砂轮横向、垂向移动在芭削加工过程中，工件始终有三个不断变化着的外表待加工外表：是指将被切去金属层确实良外表。加工外表：是指切削刃正在切削着的外表。已加工外表：是指已经切去一局部金属形成的新外表。切削用量进