电子教案《材料成形》部分

电子教案《材料成形》部分一、教学进度教学学时主要教学内容说明1～2导论；第一章铸造：1.1铸件成形理论基础：绪、1.1.1铸造合金的铸造性能.自学+讲授+讨论3～4第一章1.1.2常用合金的熔铸特点；1.2铸造方法：1.1.1砂型铸造、1.2.2特种铸造自学+讲授+讨论5～61.3铸造工艺设计；1.4铸件结构工艺性：1.4.1铸造工艺对铸件结构的要求自学+讲授+讨论7～81.4铸件结构工艺性：1.4.2合金铸造性能对铸件结构的要求；1.4.3铸造方法对铸件结构的要求；★专题讨论：铸造工艺设计；铸件结构工艺性自学+讲授；★专题讨论9～10第二章2.1金属塑性加工理论基础、金属的塑性变形、常用合金的锻造性自学+讲授+讨论11～122.2金属塑性加工方法：锻造、冲压、其他金属塑性加工方法自学+讲授+讨论13～142.3金属塑性加工工艺设计：锻造工艺规程的制定、冲压工艺规程的制定；2.4锻件结构工艺性；2.5冲压件结构工艺性自学+讲授+讨论15～16★专题讨论：塑性加工工艺设计、锻件与冲压件结构工艺性第三章3.1焊接理论基础：熔焊的冶金过程、金属的焊接性；焊接应力和变形★专题讨论自学+讲授；17～183.2焊接方法：熔焊、压焊、钎焊自学+讲授+讨论19～203.3常用金属材料的焊接；3.4焊接工艺设计：焊接材料、焊接结构与焊接接头工艺设计、焊接方法的选择、焊接质量检验、焊接工艺设计举例自学+讲授+讨论21～22第四章材料成形方法的选择★专题讨论：焊接工艺设计、焊接结构工艺性、材料成形方法选择自学+讲授；★专题讨论23～24《科技文献综述报告》答辩；课程总结此２课时在课程最后，与《机械加工工艺基础》部分合并进二、教材及主要参考资料教材：任正义等.《材料成形工艺基础》哈尔滨工程大学出版社，2004.7参考资料：1.傅水根等.《机械制造工艺基础》清华大学出版社，19982．刘友和等.《金工工艺设计》.广州：华南理工大学出版社，1991三、教学方法和现代化手段应用教师讲授+课堂讨论+课外自学+撰写专题读书报告；在课堂教学中，综合运用录像片、CAI课件。课时1-2主要教学模式自学+讲授+讨论备注教学内容导论；第1章铸造：1.1铸件成形理论基础：绪、1.1.1铸造合金的铸造性能.提问：1．什么是“材料”？“材料”与人类生活、生产的关系？与人类历史发展的关系？2．什么是“工具”？“工具”是怎么来的？“工具”的制造方法？3．“圆明园遗迹”给我们的启示？我们该做些什么？导论内容提要：材料成形工艺的概念及方法分类，国内外材料成形工艺的发展历史及趋势。学习重点及难点：重点掌握材料的分类、材料成形工艺的概念及方法分类。学习建议：结合具体的历史知识来学习材料成形的发展历史。授课思路：提出材料在人类生活中的重要地位——简介材料的分类——引出材料成形的概念——结合历史知识讲解材料成形的发展历史——介绍“材料成形工艺基础”的内容及学习要求。讲授纲要什么是？为什么学？学什么？怎么学？1．材料成形工艺的概念、课程本身的研究内容、材料成形技术在国民经济中的地位；2．课程本身的脉络（内容及其关联性）、位置（与其它课程的关系）；3．学习要求（教学目标）4．相关介绍☆教学模式（学习方法）、手段；“六步教学法”：导论--预习--讲授--演练--研讨--评价反馈；☆课程流程、进度、评价方法；☆参考资料；☆工程技术、理论学习程序；☆自学方法指导：“五步读书法”、图书馆、网络的利用（本校、外校该课程网站、其它相关网站等）。讨论内容1．关于“材料及其分类”；2.．关于“材料成形方法”；3．关于“历史”；4.关于“现状、发展趋势”第1章铸造—液态成形技术内容提要：合金的铸造性能及其对金属组织和性能的影响，常用合金的熔铸特点，砂型铸造，特种铸造，铸造工艺设计，绘制砂型铸造典型铸件的铸造工艺图，铸件的结构设计及工艺性要求分析，铸造方法的选择。学习重点及难点：重点掌握合金的充型能力及影响因素，合金的收缩过程及阶段和伴随的缺陷种类，常用合金的熔铸特点，主要的铸造方法原理及特点和应用场合，砂铸工艺设计，铸件的结构设计及工艺性要求分析，铸造方法的选择。难点为应力分析及变形，浇注位置的选择和分型（模）面的选择确定，结构工艺性分析。学习建议：掌握铸件成形的基本原理和常用铸造方法，达到灵活进行工艺设计和结构工艺标记：以自学为主的内容性分析的目的。绪一．铸造方法定义二．优点及缺点三．应用四．历史现代发展趋势五．分类1.1铸件成形理论基础内容提要：合金的充型能力及影响因素，合金的收缩，铸造应力及变形，常用合金的熔铸特点。学习重点及难点：重点是合金的充型能力及影响因素，合金的收缩过程及阶段和伴随的缺陷种类，常用铸造合金的熔铸特点及应用范围。难点是铸造应力及变形、常用铸造合金的的选用。学习建议：结合铁碳相图和金属结晶特点来学习铸件凝固与收缩原理。授课思路：通过提问来了解学生对铸造的认识——介绍铸造的概念、优点、缺点及大致分类——讲解合金的充型能力——讲解合金的凝固与收缩——讲解铸造应力与变形——结合具体金属材料讲解常用合金的熔铸特点。讲授纲要：1.1.1铸造合金的铸造性能.1．合金的充型能力1）概念、研究之必要、对铸件质量的影响、2）影响合金充型能力的因素及工艺对策2．合金的凝固与收缩凝固与收缩的概念、对铸件质量的影响1）铸件的凝固方式及其影响因素2）合金的收缩及其影响因素（1）合金收缩的原理及过程：原理、收缩三阶段、（2）影响合金收缩的主要因素3）铸件中的缩孔与缩松-----形成原因及过程、危害、对策（1）缩孔和缩松的形成、（2）缩孔和缩松的防止（3）缩孔和缩松位置的确定4-----形成过程及原因、危害、对策（1）铸造内应力的分类及形成、（2）减小和消除铸造应力的途径（3）变形和裂纹略讲危害对策讨论内容1．关于“铸造”；2．关于“铸造的历史及发展”3．铸造缺陷、成因、防止措施复习思考内容▼思考题：教材P78第3题．哪些合金的铸造性能比较好，为什么?第4题．常见的铸造缺陷有哪些，其产生原因是什么?生产中常采用哪些措施进行预防或消除?第5题．比较灰铸铁、球墨铸铁、铸钢、锡青铜、铝硅合金的铸造性能。第13题．一个200mm×500mm的铸钢件，铸后未经热处理就进行铣削加工。沿轴向铣去1/3(题图1-9中斜线所示)。铣削后会不会变形?会发生怎样的变形?若沿轴线钻一100mm的通孔，铸件长度会有何变化?分别说明原因。脉络：概念---研究之必要---对铸件质量的影响---影响因素---工艺对策----为学习“选材”、“铸造工艺设计”、“铸件结构工艺性分析”奠定理论基础预习提要：1．常用合金的分类；“铸造合金”与“变形合金”的同异；常用合金的熔铸特点；2．设计和制造机器零件时，为什么要选择材料？选材时，依据是什么？3．结合工程训练，归纳砂型铸造基本工艺流程；分析砂型铸造的优点及不足。4．常用的手工造型方法有哪几种？结合工程训练，分析其优点、缺点及应用场合。5．机器造型的概念、工艺过程、分类、优点、缺点、应用范围。6．为什么会产生特种铸造方法？特种铸造方法的分类；常用特种铸造方法的概念、工艺过程、分类、优点、缺点、应用范围。7．汽车（载重汽车、轿车）：发动机壳体、曲轴、活塞、凸轮轴、气门；变速箱壳体；轮芯等一般用什么方法成形？8．暖气片、轮船螺旋桨、下水管、水龙头；手机壳等一般用什么方法成形？9．关于特种铸造方法的畅想。课时3-4主要教学模式自学+讲授+讨论备注教学内容第1章1.1.2常用合金的熔铸特点；1.2铸造方法：1.1.1砂型铸造、1.2.2特种铸造提问1．复习内容2．预习内容讲授纲要1.1.2常用合金的熔铸特点略讲组织特征、性能、铸造特点（获得方法）、应用范围三大类：铸铁、铸钢、铸造非铁合金1．铸铁件：1）灰铸铁(HT)2）球墨铸铁(QT)3）可锻铸铁(KT)2．铸钢件3．常用铸造有色合金件：1）铸造铝合金2）铸造铜合金1.2铸造方法内容提要：砂型铸造，包括手工造型和机器造型；特种铸造，包括金属型重力铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造、低压铸造。学习重点及难点：重点掌握铸造方法工艺过程及特点和应用。学习建议：根据铸造的理论知识来了解铸造方法，并结合生产实践来学习铸造方法的特点和应用。授课思路：通过提问的方式观察学生对铸造方法的了解——通过铸造理论知识提出铸造方法——根据铸造方法的基本原理、主要特点和应用场合来逐一对各铸造方法进行讲解。讲授纲要1.1.1砂型铸造略讲---提问---归纳砂型铸造基本工艺过程1．手工造型：概念工艺过程分类优点缺点应用范围2．机器造型：概念工艺过程分类优点缺点应用范围3．铸造生产流水线简介1.2.2特种铸造讲授---提问---归纳脉络：组织特征---性能---获得方法---熔铸特点---应用范围----学会“选材”脉络：概念---工艺过程---分类---优点、缺点---应用范围---学会“选择铸1．改革砂型铸造的途径2．常用的特种铸造方法1）金属型重力铸造：(1)金属型(2)金属型铸造的工艺特点(3)特点及应用范围2)压力铸造：（1）压铸机（2）压铸工艺过程（3）特点及应用范围3)2）特点及应用范围4)离心铸造：（1）离心铸造机和压铸工艺过程（2）特点及应用范围5)低压铸造：(1)低压铸造机和低压铸工艺过程（2）特点及应用范围讨论内容1．铸造合金的种类、使用性能、铸造性能、适用范围—--铸件的选材2．各种铸造方法的优缺点、适用范围----铸造方法的选择3．铸造方法发展的畅想复习思考内容▼思考题：P78第6题．题图1-1所示为两个尺寸不全相同的轮类灰铸铁件，试分析这两种铸件在浇注冷却收缩后，轮缘和轮辐处的残余应力状态，并估计可能产生冷裂的部位。第7题．下列铸件在大批量生产时宜采用什么铸造方法?车床床身、摩托车发动机壳体、铝合金活塞、汽轮机叶片、柴油机缸套、大口径铸铁污水管、大模数齿轮滚刀、缝纫机头。第8题．改革砂型铸造方法的途径有哪些?试说明重力金属型铸造、压力铸造、熔模铸造等方法与砂型铸造的主要区别。除现有的特种铸造方法之外，设想几种全新的铸造方法。▼列举10种砂型铸造件、20种特种铸造件。预习提要：1．什么是铸造工艺方案？什么是铸造工艺规程？2．在生产过程中为什么首先要制定铸造工艺规程？铸造工艺规程在生产过程中的作用？制定依据？铸造工艺设计的基本内容？3．什么是“铸件结构工艺性”？为什么工程师在设计铸件的结构时，必须要考虑结构的工艺性问题？除了铸件，在设计其他类型的零件结构时，也有类似的问题？4．“铸件结构工艺性”受哪些因素的制约？5．什么是“并行工程”？设计工程师和工艺工程师应如何将“并行工程”的思想贯穿在其技术工作中？造方法”课时5-6主要教学模式自学+讲授+讨论备注教学内容1.3铸造工艺设计；1.4铸件结构工艺性：1.4.1铸造工艺对铸件结构的要求提问1．复习内容2．预习内容1.3铸造工艺设计内容提要：浇注位置的选择原则，分型面的选择原则及铸造工艺参数的确定方法，铸造工艺设计实例。学习重点及难点：重点掌握分型面的确定方法。难点是浇注位置的选择和分型（模）面的选择确定；一般原则在工程实际问题中的活用。学习建议：结合具体的铸造工艺实例来理解浇注位置、分型面及各种铸造工艺参数的确定方法。授课思路：介绍铸造工艺设计的任务——介绍铸造工艺图所涉及的内容——讲解浇注位置的选择方法——介绍确定分型面所遵循的原则——讲解铸造工艺参数的确定方法——通过工艺实例来具体讲解铸造工艺设计过程。讲授纲要铸造工艺规程的概念、制定之必要、作用、制定依据；铸造工艺设计的基本内容1.3.1浇注位置的选择定义出发点一般原则：4条1.3.2分型面的选择出发点一般原则：5条1.3.3铸造工艺参数的确定1．铸件尺寸公差、2．机械加工余量和铸孔、3．铸造收缩率、4．起模斜度、5．铸造圆角1.3.4型芯1．型芯形式2．型芯头：作用3．芯头高度、斜度，芯头间隙等参数的确定1.3.5铸造工艺方案及铸造工艺图示例1．2．铸造工艺方案示例1）轴座、2）车床刀架转盘、3）车床床身(CW6140型)、4）80