金屬加工教案

課題：緒論課時：1課次編號：1

教學(xué)目的和要求：

1.了解金屬加工的作用與地位、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

2.熟悉金屬加工的安全生產(chǎn)規(guī)范

3.了解金屬加工的主要工種分類與特點

4.明確課程任務(wù)、性質(zhì)、基本要求、學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)方法

重點、難點：

1.金屬加工的安全生產(chǎn)規(guī)范

2.課程的基本要求和學(xué)習(xí)方法

教學(xué)環(huán)節(jié)與內(nèi)容：

［導(dǎo)入新課］

［新授內(nèi)容］

緒論

一、金屬加工在國民經(jīng)濟(jì)中的作用與地位、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

金屬加工是對金屬材料進(jìn)行成形生產(chǎn)的全過程。

成形工藝是人們把原材料或半成品加工制造成為所需形狀和尺寸產(chǎn)品的過程。

金屬加工歷史悠久、內(nèi)容豐富。（簡要介紹明朝宋應(yīng)星所著的《天工開物》）

現(xiàn)代金屬加工技術(shù)的發(fā)展趨勢。主要表現(xiàn)在兩個方向上：一是精密工程技術(shù)；二是金屬加工的

高度自動化。

制造加工業(yè)的發(fā)展方向可用“三化”來概括，即全球化、虛擬化和綠色化。

二、金屬加工的主要工種分類與特點

根據(jù)金屬加工工藝流程，可以把金屬加工工種分為熱加工、冷加工和其他工種三大類。

1.熱加工

（1）鑄造工（2）鍛壓工（3）焊工（4）熱處理工

2.冷加工

（1）鉗工（2）車工（3）銃工（4）刨工（5）磨工

3.其他工種

三、金屬加工的安全生產(chǎn)規(guī)范

1.工人安全職責(zé)

2.車間管理安全規(guī)則

3.設(shè)備操作安全規(guī)則

四、本課程的性質(zhì)、任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)

1.本課程的性質(zhì)和任務(wù)

本課程是中等職業(yè)學(xué)校機(jī)械類專業(yè)及工程技術(shù)類相關(guān)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程。

主要任務(wù)是：

（1）使學(xué)生掌握必備的金屬材料、熱處理、金屬加工工藝知識和技能。

（2）培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，具備繼續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù)的能力。

（3）培養(yǎng)其在機(jī)械類專業(yè)領(lǐng)域的基本從業(yè)能力。

（4）貫穿職業(yè)道德和職業(yè)意識的培養(yǎng)，形成嚴(yán)謹(jǐn)、敬業(yè)的工作作風(fēng)。

2.本課程的教學(xué)目標(biāo)

（1）實踐能力目標(biāo)

（2）學(xué)習(xí)能力目標(biāo)

（3）社會能力目標(biāo)

3.學(xué)習(xí)方法

（1）注意各章節(jié)的聯(lián)系、學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)、鞏固、應(yīng)用、總結(jié)。

（2）要理解、要提問題、不能累計問題。

（3）抓住主要內(nèi)容：金屬材料及熱處理基本知識，鑄造、鍛造、焊接、切削加工基本常識。

（4）為了彌補(bǔ)實踐方面的不足，采用錄像教學(xué)以及到工廠參觀和實習(xí)，通過師生的相互努力

來學(xué)好這門功課。

［課堂小結(jié)］

1.金屬加工與成形工藝

2.金屬加工的主要工種分類與特點

3.金屬加工的安全生產(chǎn)規(guī)范

4.本課程的主要任務(wù)及學(xué)習(xí)方法

課題：技術(shù)測量及常用器具課時：1課次編號：2

教學(xué)目的和要求：-------------------------

1.掌握長度單位的換算關(guān)系、角度單位的換算關(guān)系

2.掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)及使用方法

重點、難點：

1.長度單位、角度單位的換算關(guān)系

2.游標(biāo)卡尺的讀數(shù)及使用方法

教學(xué)環(huán)節(jié)與內(nèi)容：

［導(dǎo)入新課］

［新授內(nèi)容］

第1章技術(shù)測量及常用器具

1.1技術(shù)測量的基本知識

1.1.1技術(shù)測量的含義

測量是以確定被測對象的量值而進(jìn)行的實驗過程。

1.1.2測量四要素

測量過程四要素指被測對象、計量單位、測量方法和測量精度。

1.1.3計量單位

長度的國際單位是米(m)。

機(jī)械制造中常采用的長度計量單位為亳米(mm),lmm=10-3mo

在精密測量中，長度計量單位采用微米(pm),lnm=10-3mmo

在超精密測量中，長度計量單位采用納米(nm),lnm=10\mit.

英寸(in)與法定長度單位(mm)的換算關(guān)系是lin=25.4mm。

角度單位為弧度(rad),微弧度prad和度(。)、分0、秒(")。

1rad=106prad,1°=0,0174533rado

度(。)、分(')、秒(")的關(guān)系采用60進(jìn)位制，即1。=60，，「=60”。

1.2常用測量器具

1.2.1長度量具

1.鋼直尺

鋼直尺是一種不可卷的鋼質(zhì)板狀量尺，亦可作為劃直線的導(dǎo)向工具。

使用方法：(示范講解)

2.卡鉗

卡鉗根據(jù)用途可分為外卡鉗和內(nèi)卡鉗兩種，前者用于刎量外尺寸，后者用于測量內(nèi)尺寸。

3.游標(biāo)卡尺

游標(biāo)卡尺可以直接測最出工件的內(nèi)徑、外徑、中心距、寬度、長度和深度等。

游標(biāo)卡尺的測量精度有0.1mm、0.05mm和0.02mm三種。

測量范圍有0?125mm、0?200mm、0?500mm等。

（1）游標(biāo)卡尺的刻線原理

游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)：游標(biāo)卡尺是由尺身、游標(biāo)、尺框所組成，如圖1-3所示。

圖1-3游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)

游標(biāo)卡尺的刻線原理：以0.02mm游標(biāo)卡尺為例。游標(biāo)卡尺的尺身每格刻線寬度1mm,使尺身

上49格刻線的寬度與游標(biāo)上50格刻線的寬度相等，則游標(biāo)的每格刻線寬度為49mm/50=0.98mm,

尺身和游標(biāo)的刻線間距之差為L00mm-0.98mm=0.02mm。這個差值就是0.02mm游標(biāo)卡尺的讀數(shù)值。

0.02mm游標(biāo)卡尺的刻線原理如圖1-4所示。

012345

尺身山川川

游標(biāo)|IIIIJIIff［IIIJIL|IWIIJII|II“III|IIII|IIII|IIII111WHIl1lIll1lIlhi

012345678910

圖1-4游標(biāo)卡尺刻線原理

（2）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法使用游標(biāo)卡尺測量工件時，讀數(shù)可分為下面3個步驟（以0.02mm游標(biāo)

卡尺為例）:

1）讀整數(shù)。讀出游標(biāo)零線左邊最近的尺身刻發(fā)值,該數(shù)值就是被測件的整數(shù)值。

理b虹找出游標(biāo)刻線對準(zhǔn)尺身刻線的位置，將其順序數(shù)乘以游標(biāo)讀數(shù)值0.02mm所得的積,

即為被測件的小數(shù)值。

3）整個讀數(shù)。把上面1）和2）兩次讀數(shù)值相加，就是被測工件的整個讀數(shù)值。讀數(shù)示例如圖1?5

所示，讀數(shù)：23mlTI+10x0.02mm=23.20mm。

2345

012345

圖L5讀數(shù)示例

（3）游標(biāo)卡尺的正確使用（示范講解）

［課堂小結(jié)］

1.長度單位的換算關(guān)系。

2.角度單位的換算關(guān)系。

3.直尺與卡尺的使用方法。

4.游標(biāo)卡尺的刻線原理、讀數(shù)方法與正確使用。

［課外作業(yè)］

完成作業(yè)（1）相關(guān)練習(xí)

課題：技術(shù)測量及常用器具（續(xù)）課時：2課次編號：3

教學(xué)目的和要求：-----------

1.熟悉千分尺、百分表、萬能角度尺等常用測量器具的構(gòu)造及使用場合

2.掌握千分尺、百分表、萬能角度尺等的讀數(shù)方法及使用方法。

重點、難點：

1.千分尺的讀數(shù)及使用方法

2.百分表的讀數(shù)及使用方法

3.萬能角度尺的讀數(shù)及使用方法

教學(xué)環(huán)節(jié)與內(nèi)容：

［復(fù)習(xí)提問］

1.長度單位英寸（in）與亳米（mm）之間的換算關(guān)系？

2.弧度（rad）與度（°）的換算關(guān)系？

3.說明游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法及正解使用方法。

［導(dǎo)入新課］

［新授內(nèi)容］

4.千分尺

（1）千分尺是用微分筒讀數(shù)的，讀數(shù)值為0.01mm的量尺。

（2）千分尺的分類、結(jié)構(gòu)與規(guī)格

固定套筒活動套筒測力鰲置

/_z___

,001mm,

圖1-7外徑千分尺結(jié)構(gòu)

（3）千分尺的刻線原理

（4）千分尺的讀數(shù)方法

用千分尺進(jìn)行測量時，其讀數(shù)也可分為以下3個步驟：

1）讀整數(shù)。讀出活動套笥錐面的端面左邊在固定套筒露出來的刻線數(shù)值，即被測件的mm整數(shù)

或0.5mm數(shù)。

2）讀小數(shù)。找出與基準(zhǔn)線對準(zhǔn)的活動套筒上的刻線數(shù)值，如果此時整數(shù)部分的讀數(shù)值為mm整

數(shù)，那么該刻線數(shù)值就是被刻件的小數(shù)值；如

果此時整數(shù)部分的讀數(shù)值為0.5mm數(shù)，則該"I管可一|由

刻線數(shù)值還要加上0.5mm后才是被測件的小VN'I'HITl卅巾1m

ns-1nH

3）整個讀數(shù)。將上面兩次讀數(shù)值相加，就6mm+0amm《050mm35.5mm^07mm^35570mm

圖1-8千分尺的讀數(shù)

是被測件的整個讀數(shù)值。千分尺的讀數(shù)如圖1?8所示。

（3）千分尺的正確使用（示范講解）

5.百分表

⑴百分表的結(jié)構(gòu)（圖1-10）

（2）百分表的刻線原理

&長指針；8-短指針；9-刻度盤；10-表圈II-拉簧

（3）百分表的讀數(shù)方法百分表測量時大小指針?biāo)咀x數(shù)之和即為尺寸變化量。也就是說先讀小

指針轉(zhuǎn)過的刻度值（即mm的整數(shù)），再讀大指針轉(zhuǎn)過的刻度數(shù)（即小數(shù)部分），并乘以0.3,然后兩

者相加，即可得到所測量的數(shù)值。

（4）百分表的正確使月

6.刀口形直尺（示范講解）

刀口形直尺是用光隙法檢驗直線度或平面度的直尺，其形狀如圖1-12所示。

7.塞尺（示范講解）

塞尺是用來檢查兩貼合面之間間隙的薄片量尺,如圖1-13所示。

平凹凸

IS1-12刀口形直尺及其使用圖1“3塞尺

1.2.2角度量具

1.90。角尺

90。角尺是檢驗直角用非刻線量尺，用于檢查工件的垂直度。

2.游標(biāo)萬能角度尺

游標(biāo)萬能角度尺是用游標(biāo)讀數(shù)，可測任意角度的量尺，一般用來測量零件的內(nèi)外角度。它的構(gòu)

造如圖1-15所示。

游標(biāo)萬能角度尺的讀數(shù)機(jī)構(gòu)是根據(jù)游標(biāo)原理制成的?！臼痉吨v解）

圖1-1490。角尺圖1-15游標(biāo)萬能角度尺

1.2.3量具的保養(yǎng)

1）使用前必須用絨布將其擦拭干凈。

2）不能用精密最具去測最毛坯或運動著的工件。

3）測量時不能用力過猛、過大，也不能測量溫度過高的工件。

4）不能把量具亂扔、亂放，更不能將其當(dāng)工具使用。

5）不能用污油清洗量具，更不能注入污油。

6）量具使用完后，應(yīng)將其擦洗干凈后涂油并放入專用的量具盒內(nèi)

［課堂小結(jié)］

1.千分尺、百分表、游標(biāo)角度尺的讀數(shù)方法及使用方法

2.量具的保養(yǎng)方法

［課外作業(yè)］

完成作業(yè)（1）相關(guān)練習(xí)

課題：金屬材料的性能課時：2課次編號：4

教學(xué)目的和要求：

1.掌握金屬材料的力學(xué)性能一一強(qiáng)度、硬度、塑性、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度等基本概念。

2.理解各力學(xué)性能指標(biāo)的物理意義，了解其測定方法。

3.熟悉金屬材料的工藝性能。

重點、難點：

1.金屬材料的力學(xué)性能

2.各性能指標(biāo)的物理意義和測定方法

教學(xué)環(huán)節(jié)與內(nèi)容：

［復(fù)習(xí)提問］

1.說明千分尺的讀數(shù)方法及其使用方法。

2.如何保養(yǎng)好量具？

［導(dǎo)入新課］

［新授內(nèi)容］

第2章金屬材料的性能及常用工程材料

2.1金屬材料的性能

2.1.1金屬材料的力學(xué)性能

1.強(qiáng)度指標(biāo)

(1)強(qiáng)度：材料在外力作用，抵抗塑性變形和斷裂的能力。工程上常用的金屬材料的強(qiáng)度指

標(biāo)有屈服強(qiáng)度(Ra)和抗拉強(qiáng)度(Rm)等；

，弋Z始瞬時效應(yīng)dp5o

點出/

一。一

(a)

：

D———丸--0

__

A^ML(b)

低碳鋼力?伸長曲線圓形拉伸試樣

(a)拉斷前(b)拉斷后

(2)強(qiáng)度衡量指標(biāo)：屈服強(qiáng)度R°L、抗拉強(qiáng)度Rm

1)屈服點：

定義：發(fā)生屈服現(xiàn)象時的應(yīng)力。

公式：RCL=FCL/SO（MPa）

FCL一材料發(fā)生屈服現(xiàn)象時的力，S。一材料的原始橫截面面積。

對于塑性差的材料，無明顯屈服點，則用R心來代替Ku

2）抗拉強(qiáng)度：

定義：最大應(yīng)力值。

公式:Rm=FnJS。

Fm-最大的載荷，S。一材料的原始截面面積。

2.塑性指標(biāo)

塑性：材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞的性能。表示材料的塑性指標(biāo)是：伸長率A和

斷面收縮率Z。

1）使材料具有良好的成形性；

2）受到外力變形時，有強(qiáng)化作用。

衡量塑性指標(biāo)：伸長率、斷面收縮率。

（1）伸長率：A

定義：

公式：A=（Lu-Lc）/LoxlOO%

Lu一拉斷后的長度。Lo一原來的試樣長度。

注意：長、短試樣測出的人值不相等（比較大小，要同樣的試樣）。

S5>5%一塑性材料，65<5%一脆性材料。

（2）斷面收縮率：

定義：

公式：Z=（So-Su）/SoXlOO%

So-原截面面積。Su一斷口處斷面面積。

Z值越大，塑性越好。

總結(jié)：A、Z越大，塑性越好，越易變形但不會斷裂。

3.硬度指標(biāo)

硬度：材料抵抗更硬的物體壓入其內(nèi)的能力。最常用的硬度指標(biāo)有：布氏硬度（HB）和洛氏硬

度（HRA-C）o布氏硬度和洛氏硬度試驗原理和使用范圍均不相同；

硬度衡量：布氏硬度、洛氏硬度等。

（1）布氏硬度：HB

1）應(yīng)用范圍：鑄鐵、有色金屬、非金屬材料。

2）優(yōu)缺點：精確、方便、材料限制、非成品檢驗和薄片。

3）標(biāo)注示例：350HBW5/750表示用直徑5mm的硬質(zhì)合金球在7.355kN試驗力卜保持10s-15s測

定的布氏硬度值為350。

（2）洛氏硬度：HR、（HRA、HRB、HRC）

1）應(yīng)用范圍：鋼及合金鋼。

2）優(yōu)缺點：測成品、薄的工件，無材料限制，但不精確。

3）標(biāo)注示例：45HRC表示用C標(biāo)尺測定的洛氏硬度值為45。

注：數(shù)值越大，硬度越高。但相互之間不能比較，必須查表為同單位才行。

4.韌性指標(biāo)

沖擊韌度：金屬材料抵抗沖擊載荷的作用而不破壞的能力。常用的指標(biāo)有沖擊韌度（Ak）。

5.疲勞的概念

在交變應(yīng)力作用下，雖然零件所承受的應(yīng)力低于材料的屈服點，但經(jīng)過較長時間的工作后產(chǎn)

生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的現(xiàn)象稱為金屬的疲勞。

金屬材料的力學(xué)性能是在外力作用下表現(xiàn)出的力學(xué)性能，在實際生產(chǎn)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。

2.1.2金屬的工藝性能

工藝性能是指金屬材料在加工過程中是否易于加工成形的能力，它包括鑄造性能、鍛造性能、

焊接性能和切削加工性能等.

1.鑄造性能

金屬及合金在鑄造工藝中獲得優(yōu)良鑄件的能力稱為鑄造性能。衡量鑄造性能的主要指標(biāo)有流動

性、收縮性和偏析傾向等。金屬材料中，以灰鑄鐵和青銅的鑄造性能較好。

2.鍛造性能

用鍛壓成形方法獲得優(yōu)良鍛件的難易程度稱為鍛造性能。塑性越好，變形抗力越小，金屬的鍛

造性能越好。例如黃銅和鋁合金在室溫狀態(tài)下就有良好的緞造性能；碳鋼在加熱狀態(tài)下鍛造性能較

好：鑄鐵、鑄鋁、青銅則幾乎不能鍛壓。

3.焊接性能

焊接性能是指金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性，也就是在一定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接

接頭的難易程度。對碳鋼和低合金鋼，焊接性主要同金屬材料的化學(xué)成分有關(guān)（其中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

的影響最大）。如低碳鋼具有良好的焊接性，高碳鋼、不銹鋼、鑄鐵的焊接性較差。

4.切削加工性能

金屬材料的切削加工性能是指金屬材料在切削加工時的難易程度。影響切削加工性能的因素主

要有工件的化學(xué)成分、組織狀態(tài)、硬度、塑性、導(dǎo)熱性和形變強(qiáng)化等。一般認(rèn)為金屬材料具有適當(dāng)

硬度（170-230HBW）和足夠的脆性時較易切削。

［課堂小結(jié)］

1.金屬材料的力學(xué)性能：強(qiáng)度，塑性，硬度，韌性，疲勞破壞

2.金屬材料的工藝性能

［課外作業(yè)］

完成作業(yè)（2）

課題：常用工程材料簡介（鋼、鑄鐵）課時：2課次編號：5

教學(xué)目的和要求：

1.了解常用工程材料的分類方法

2.熟悉鋼和鑄鐵的分類、牌號、性能和用途。

重點、難點：

1.鋼的分類及牌號

2.鑄鐵的分類及牌號

教學(xué)環(huán)節(jié)與內(nèi)容：

［復(fù)習(xí)提問］

1.金屬材料的力學(xué)性能指標(biāo)有哪些？各自的符號和單位是什么？

2.金屬的工藝性能指哪幾個方面？

［導(dǎo)入新課］

［新授內(nèi)容］

2.2常用工程材料簡介

常見工程材料的分類如下：

鋼鐵材料僵鐵

,金屬材料J「鋁、鎂、銅、鉛及合金等

I非鐵金屬一稀有金屬及稀土等

〔粉末冶金材料

工r塑料

程J高分子材料合成橡膠

材）非全屆材料1〔合成纖維

料并立腿何科［［硅酸鹽材料玻璃、水泥、陶瓷、耐火材料（傳統(tǒng)陶瓷）

陶瓷材料t除SiCh之外的其他氧化物、碳化物、氮化物材料（新型陶瓷）

「層疊型復(fù)合材料

I復(fù)合材料J纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

I細(xì)粒復(fù)合材料

2.2.1工業(yè)用鋼

1.鋼的分類（GB/T13304-2008）

鋼的分類方法分為“按化學(xué)成分分類”、“按主要質(zhì)量等級和主要性能或使用特性的分類”兩部

分。

（1）按化學(xué)成分分類根據(jù)鋼的化學(xué)成分可分為非合金鋼（碳素鋼）、低合金鋼、合金鋼。

（2）按主要質(zhì)量等級和主要性能或使用特性的分類

1）按主要質(zhì)量等級分類分為普通質(zhì)量、優(yōu)質(zhì)和特殊質(zhì)量

2）按鋼的主要性能或使用特性分類

2.鋼的牌號、性能與月途

（1）非合金鋼的牌號、性能與用途（表2-1,表2-3）

1）碳素結(jié)構(gòu)鋼：

Q235A（F、b、Z）、。s2235MPa。

通常用于制造型材、螺釘、鐵釘、鐵絲、建筑材料等。

2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：

普通含鋅量鋼：0.25?0.8%Mn.

較高含銃量鋼:0.70?1.20%Mn。

［舉例］45：0.45%C左右、0.50?0.80%Mn左右。

45Mn：0.45%C左右、0.70?1.0C%Mn左右。

常用于齒輪、主軸、連桿一45。

彈簧、板簧、發(fā)條—65、65Mno

3）碳素工具鋼：

優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼：T+數(shù)字。

高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼：T+數(shù)字+A.

［舉例］T7、T8、T9、……T14o含義：含碳0.7%、0.80%、0.9%……1.4%。

T7A、T8A、T9A、……T14A。主要用于剪刀、斧頭、鋸子、鏗刀等。

4）鑄造碳素鋼：

ZG200—400、ZG230-450、ZG270—500、ZG310~570>ZG340-640

（2）合金鋼的牌號、性能與用途（見表2-2,見表2-4）

1）合金結(jié)構(gòu)鋼：兩位數(shù)字、元素符號和數(shù)字

如，20CrMnTi.25Cr2Ni4WA等。

2）合金工具鋼：與合金結(jié)構(gòu)鋼相似。區(qū)別是當(dāng)鋼中WcV設(shè)時，用一位數(shù)字表示，in,9Mn2V；

當(dāng)Wc21%時，不用數(shù)字,如CrWMn。

3）高速工具鋼：與合金工具鋼相同。如，W18Cr4V.

4）軸承鋼：G、合金元素符號Cr和數(shù)字，如，GCrl5o注：Cr后的數(shù)字表示鋼中含Cr量為

千分之幾。

5）不銹、耐蝕鋼與耐熱鋼。如12013,06Crl8Nil0,022Crl7Ni12.注：Cr前的數(shù)字含義

見表2-2o

2.2.2工程鑄鐵

鑄鐵是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11%的鐵碳合金總稱。

鑄鐵的特點：具有較低的熔點和優(yōu)良的鑄造性能，良好的耐磨性、吸振性、切削加工性等。

按石墨形態(tài)不同，密鐵可分為灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、蠕墨鑄鐵等。

1.灰鑄鐵

牌號：用“HT”及數(shù)字組成。如HT200表示灰鑄鐵，最低抗拉強(qiáng)度值為200MPa。

用途：灰鑄鐵廣泛用作承受壓力載荷的零件，如機(jī)座、床身、軸承座等。

2.球墨鑄鐵

牌號：用符號“QT”及其后面兩組數(shù)字表示。如QT4XM5表示抗拉強(qiáng)度大于40（）MPa,斷后

伸長率大于15%。

用途：廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)中受磨損和受沖擊的零件，如曲軸、齒輪、氣缸套、中低壓閥門、

軸承座等。

3.可鍛鑄鐵

牌號：由三個字母及兩組數(shù)字組成。如KTH300-06抗拉強(qiáng)度大于400MPa,斷后伸長率大于

6%o

用途：適于制造形狀及雜、工作時承受沖出、振動、扭轉(zhuǎn)等載荷的薄壁零件，如汽車、拖拉機(jī)

后橋殼，轉(zhuǎn)向器殼和管子接頭等。

4.蠕墨鑄鐵

牌號：用“RuT”符號及其后面數(shù)字表示。如RuT340表示R,?^340MPa,A21.0%的蠕墨鑄鐵。

用途：主要用于制造排氣管、變速箱體、活塞環(huán)、汽缸套、汽車底盤零件等。

5.合金鑄鐵

合金鑄鐵是指常規(guī)元素高于規(guī)定含量或含有其他合金元素，具有較高力學(xué)性能或明顯具有某種

特殊性能的鑄鐵。如耐磨、耐熱、耐蝕鑄鐵等。

部分鑄鐵的牌號、性能及應(yīng)用見表2-5。

［課堂小結(jié)］

1.鋼的分類方法

2.常用非合金鋼（碳素鋼）種類、牌號及用途

3.常用合金鋼的種類、牌號及用途

4、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、蠕墨鑄鐵性能與牌號

［課外作業(yè)］

完成作業(yè)（3）

課題：常用工程材料簡介（非鐵金屬、非金屬及復(fù)合材料）課時：2課次編號：6

教學(xué)目的和要求：

1.掌握純鋁和純銅的性能和特點。

2.了解常用鋁合金和銅合金牌號、性能和用途。

3.了解硬質(zhì)合金材料的種類、牌號與性能特點。

4.了解工程中常見的非金屬材料及復(fù)合材料的特點、用途及發(fā)展趨勢。

重點、難點：

1.純鋁和純銅的性能和特點；

2.鋁合金、銅合金軸承合金的牌號、性能和用途。

教學(xué)環(huán)節(jié)與內(nèi)容：

［復(fù)習(xí)提問］

1.什么是鋼？什么是鑄鐵？它們的主要區(qū)別是什么？

2.說明材料牌號的含義:Q235-A?F、45、T12A、65Mn、GCrl5>06Crl8Ni9、HT250、QT400-18

［導(dǎo)入新課］

［新授內(nèi)容］

2.2.3非鐵金屬

1.鋁及鋁合金

（1）純鋁

純鋁的性能與用途:密度低（2.7g/cm3）,塑性好，強(qiáng)度低,耐腐蝕能力強(qiáng)，表面易形成AL03,

主要用于制造電線、電纜、配制合金。

Rm=80MPa、A=50%、Z=80%。

（2）鋁合金

1）變形鋁合金變形鋁合金的塑性好，常制成板材、管材等型材，用于制造蒙皮、油箱、鉀

釘和飛機(jī)構(gòu)件等。按主要性能特點和用途，變形鋁合金又可分為防銹鋁合金（如5A02、3A21）、硬

鋁合金（如2Al2）、超硬鋁合金（如7A（）3、7A04）和鍛鋁（如2A50、2A70）。

2）鑄造鋁合金鑄造鋁合金力學(xué)性能雖然不如變形鋁合金，但具有良好的鑄造性和抗蝕性，

如ZL102等，可進(jìn)行各種鑄造成形，生產(chǎn)形狀復(fù)雜零件毛坯。?般用于制造復(fù)雜及有?定力學(xué)性能

要求的零件，如儀表殼體、內(nèi)燃機(jī)汽缸、活塞、泵體等。

2.銅及銅合金

（I）純銅

純銅的性能與用途：比重大，塑性好，強(qiáng)度低，Rm=200?250MPa、A=45?50%,耐蝕性強(qiáng),

有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，具有抗磁性等特點，主要用于制造電線、電纜、配置銅合金。

（2）銅合金

1）黃銅黃銅是以鋅為主加合金元素的銅合金。加入適量的鋅，能提高銅的強(qiáng)度、塑性和耐

蝕性。按其含合金元素種類，又分為普通黃銅、特殊黃銅兩種。

只加鋅的銅合金稱為普通黃銅（如H62、H70等）。普通黃銅的耐蝕性較好，尤具對大氣、海

水具有i定的抗蝕能力。若在普通黃銅中加入鉛、鋁、鐳、錫、鐵、銀、硅等合金元素所組成的多

元合金稱為特殊黃銅（如HPb59-1、HMn58-2等），能進(jìn)一步提高其力學(xué)性能、耐蝕性、耐磨性，

改善切削加工性等。

2）青銅銅和錫往往伴生而成礦，因此銅錫合金是人類歷史上最早使用的合金，因其外觀成

青黑色，所以稱之為青銅。根據(jù)主加元素如錫、鋁、鉞、鉛、硅等，分別稱為錫青銅（如QSn4-3）、

鋁青銅（如QA15）、被青銅（如QBe2）及用于鑄造的鑄造青銅（如ZCuSnlOPbl）等。

青銅的耐磨減摩性好、耐蝕性好，.主要用于制造軸瓦、蝸輪及要求減摩、耐蝕的零件等。

3.硬質(zhì)合金

硬質(zhì)合金是將一種或多種難熔金屬的碳化物和起黏合作用的金屬鉆粉末，用粉末冶金方法制成

的金屬材料。

（1）硬質(zhì)合金的性能特點

硬質(zhì)合金的硬度高，常溫下可達(dá)86?93HRA（69?81HRC）；熱硬性好，在900℃?1000℃

溫度下仍然有較高的硬度；抗壓強(qiáng)度高。但抗彎強(qiáng)度低，韌性差。

（2）常用的硬質(zhì)合金

1）鴇鉆類硬質(zhì)合金

主要成分為碳化鋁（WC）及鉆（Co）。其牌號用“YG”（“硬”、“鉆”兩字的漢語拼音字母字

頭）加數(shù)字表示，數(shù)字表示含鉆量的百分?jǐn)?shù)。例如：YG8.表示銬估類硬質(zhì)合金，含估量為8%。

常用YG3進(jìn)行精加工，YG6進(jìn)行半精加工，YG8進(jìn)行粗加工。

2）鋁鉆鈦類硬質(zhì)合金

主要成分為碳化鴿WC、碳化鈦TiC及鉆Coo其牌號用“YT”（“硬”“鈦”兩字的漢語拼音

字母字頭）加數(shù)字表示，數(shù)字表示碳化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（％）。例如：YT5,表示鴇鉆類硬質(zhì)合金，碳

化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%。

硬質(zhì)合金中，碳化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)越多，鉆的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越少，則合金的硬度、熱硬性及耐磨性越高,

合金的強(qiáng)度和韌性越低，反之則相反。

筲鉆鈦類合金主要用來切削加工韌性材料，如各種鋼。常用YT5進(jìn)行粗加工，YT15進(jìn)行半精

加工，YT30進(jìn)行精加工。

3）鋁鉆鋁（銀）類硬質(zhì)合金

這類硬質(zhì)合金又稱為通用硬質(zhì)合金或萬能硬質(zhì)合金。其牌號用“YW”（“硬”“萬”兩字漢語拼

音字母字頭）加順序號表示，如YW1,YW2等。

通用硬質(zhì)合金既可切削脆性材料，又可切削韌性材料―特別對于不銹鋼、耐熱鋼、高錦鋼等難

加工的鋼材，切削加工效果更好。

硬質(zhì)合金中含鉆量越高，其韌性越好，越適合于粗加工；反之，則適合于精加工。

2.2.4非金屬材料

1.高分子材料

（1）塑料

塑料是一種高分子物質(zhì)合成材料。它以樹脂為基礎(chǔ)，再加入添加劑（如增塑劑、穩(wěn)定劑、填充

劑、固化劑、染料等）在i定壓力和溫度下制成。塑料具有密度低、耐蝕性好、電絕緣性好、減摩

耐磨性好、成形方便等優(yōu)點。塑性的缺點是強(qiáng)度低、耐熱性差。

常用工程塑料的主要特性和應(yīng)用見教材表2-6.

（2）橡膠

橡膠是在室溫F處于高彈態(tài)的高分子材料。工業(yè)上使用的橡膠是在生膠（天然或合成的）中加入

各種配合劑經(jīng)硫化后制成的。

橡膠最大特點是彈性好，具有良好的吸振性、電絕緣性、耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性。

2.工業(yè)陶瓷

工業(yè)陶驍是一種無機(jī)非金屬材料，主要包括普通陶密:傳統(tǒng)陶究）和特種陶究兩類。

陶瓷的共同特點是：硬度高、抗壓強(qiáng)度大、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕及抗氧化性能好。但是，

陶瓷性脆，沒有延展性，經(jīng)不起碰撞和急冷急熱。

目前，陶瓷材料已廣泛用于制造零件、工具和工程構(gòu)件等。

3.復(fù)合材料

復(fù)合材料是將兩種或兩種以上不同化學(xué)性質(zhì)或不同組織結(jié)構(gòu)的材料，以微觀或宏觀的形式組合

在一起而形成的新材料?。復(fù)合材料與其他材料相比具有抗疲勞強(qiáng)度高、減震性好、耐高溫能力強(qiáng)、

斷裂安全性好、化學(xué)穩(wěn)定性、減磨性和電絕緣性良好等優(yōu)點。鋼筋混凝土、玻璃鋼等都是典型的復(fù)

合材料。

按復(fù)合材料增強(qiáng)劑的種類和結(jié)構(gòu)形式的不同，復(fù)合材料可分為層疊型復(fù)合材料、纖維增強(qiáng)復(fù)合

材料和細(xì)粒復(fù)合材料三類。

［課堂小結(jié)］

1.純鋁的特點及鋁合金分類、牌號和應(yīng)用。

2.純銅的特點及銅合金分類、牌號和應(yīng)用。

3.鴿鉆類、鴿鈦估類硬質(zhì)合金的牌號、化學(xué)成分、也能及用途。

4.常見非金屬工程材料。

［課后作業(yè)］

完成作業(yè)（4）

課題：鋼的熱處理概念、目的、分類鋼的整體熱處理課時：2課次編號：7

教學(xué)目的和要求：

I.了解鋼的熱處理概念、目的、分類。

2.熟悉鋼的退火、正火、淬火、回火、調(diào)質(zhì)、時效處理的方法及其應(yīng)用。

重點、難點：

I.正火和退火的應(yīng)用；

2.淬火和回火的目的、方法及其應(yīng)用。

教學(xué)環(huán)節(jié)與內(nèi)容：

［復(fù)習(xí)提問］

1.鑄造鋁合金一般用7什么場合？

2.青銅有什么特點？一般用于制造什么零件？

3.常用硬質(zhì)合金分為哪幾類，各有什么特點？

［導(dǎo)入新課］

［新授內(nèi)容］

第3章鋼的熱處理

3.1鋼熱處理的概念、目的、分類

鋼的熱處理就是在固態(tài)下采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻，改變其組織，從而獲得預(yù)期

的組織和性能的工藝。

熱處理方法很多，其共司點是：只改變內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，不改變表面形狀與尺寸，而且都由加熱、

保溫、冷卻三階段組成，如圖3-1。

時間

圖31熱處理工藝曲線示意怪I

熱處理對鋼的力學(xué)性能的影響(以45鋼為例，見表3-1)

熱處理的目的：除了消除毛坯缺陷，改善工藝性能，以利于進(jìn)行冷熱加工外，更重要的是充分

發(fā)揮材料潛力，顯著提高力學(xué)性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長使用壽命。

熱處理分類：

(1)整體熱處理主要包括正火、退火、淬火、回火、調(diào)質(zhì)和時效等。

(2)表面熱處理主要包括表面淬火和表面I可火。

(3)化學(xué)熱處理常用的有滲碳、滲氮、碳氮共滲等

3.2鋼的整體熱處理

3.2.1退火

退火：是將鋼件加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。

目的：降低硬度，提高塑性，改善切削加工性能；細(xì)化晶粒，消除組織缺陷，改善鋼的性能，

并為最終熱處理做好組織準(zhǔn)備；消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定工件尺寸，減小變形，防止開裂。

應(yīng)用：鑄件、鍛件、焊接及其它毛坯的熱處理。

退火可分為完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火等。

3.2.2正火

正火：是將鋼件加熱到一定溫度，保溫適當(dāng)?shù)臅r間后，在空氣中冷卻的熱處理工藝。

目的：細(xì)化晶粒、調(diào)整硬度；消除網(wǎng)狀碳化物，為后續(xù)加工及球化退火、淬火等做好組織準(zhǔn)備。

正火與退火相比，所得室溫組織相同，但正火的冷卻速度比退火要快。具有操作簡便、生產(chǎn)周

期短、生產(chǎn)效率較高、成本低等特點。

3.2.3淬火

淬火：是將鋼件加熱到某一溫度，保溫一定時間，然后在冷卻介質(zhì)中迅速冷卻，以獲得高硬度

組織的一種熱處理工藝。

目的：為了得到高硬度的組織，然后與適當(dāng)?shù)幕鼗鹣嗯浜?，使工件獲得所需的使用性能。

常用的淬火冷卻方法：

（1）單液淬火法：常見碳鋼在水中淬火、合金鋼在油中淬火。

（2）雙液淬火法：適用于高碳鋼零件和較大的合金鋼零件

（3）分級淬火法：適用于尺寸較小的工件

（4）等溫淬火法：形狀復(fù)雜、尺寸要求精確，且硬度與韌性要求高的重要零件

3.2.4回火

回火：是將鋼件淬硬后，再加熱到某一不太高的溫度（150?600C）,保溫一定時間后，冷卻

至室溫的熱處理工藝。回火是緊接淬火后進(jìn)行的一種熱處理操作，也是生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的熱處理

工藝。

目的：穩(wěn)定組織，使工件形狀、尺寸穩(wěn)定；減小或消除淬火內(nèi)應(yīng)力，降低脆性，獲得工件所要

求的力學(xué)性能。

按回火溫度范圍不同，鋼的回火可分為低溫回火、中溫回火及高溫回火三種。

（1）低溫回火（150?250℃）,目的是降低淬火鋼的內(nèi)應(yīng)力和脆性,并保持高硬度（36?64HRC）

和耐磨性。如模具、刃具等。

（2）中溫回火（350?500C）,目的是使鋼獲得高彈性，并保持較高硬度（35?50HRC）和一

定的韌性。如彈簧、鍛模等。

（3）高溫回火（調(diào)質(zhì)處理）（500?650℃）,硬度2（）?35HRC,強(qiáng)度及韌性等綜合性能較好。

如連桿、曲軸、齒輪等。

3.2.5調(diào)質(zhì)處理

在熱處理生產(chǎn)中，通常將淬火加高溫回火的復(fù)合熱處理工藝稱為調(diào)質(zhì)處理，簡稱調(diào)質(zhì)。主要用

于各種重要的結(jié)構(gòu)零件，特別是交變載荷下工作的連桿、螺栓、螺帽、曲軸和齒輪等。

3.2.6時效處理

常在低溫回火后精加工前，把工件重新加熱到100?150C,保持5?20小時，這種為穩(wěn)定精密

制件質(zhì)量的處理，稱為時效處理。可以消除鋼材構(gòu)件殘余應(yīng)力，穩(wěn)定鋼材組織和尺寸。

［課堂小結(jié)］

1.鋼的熱處理概念、目的、分類

2.鋼的整體熱處理方法

［課外作業(yè)］

完成作業(yè)(5)

課題：表面熱處理、熱處理新技術(shù)及熱處理工藝的應(yīng)用課時：2課次編號：8

教學(xué)目的和要求：

I.熟悉鋼的表面淬火,

2.了解滲碳、氮化、碳氮共滲及熱處理新技術(shù)

3.了解熱處理工藝安排的一般原則及應(yīng)用

重點、難點：

1.鋼的表面淬火

2.熱處理工藝安排的一般原則及應(yīng)用

教學(xué)環(huán)節(jié)與內(nèi)容：

［復(fù)習(xí)提問］

1.熱處理經(jīng)過哪幾個階段？常見的整體熱處理方法有哪吟？

2.退火與正火有何區(qū)別？淬火后再I可火有何好處？

［導(dǎo)入新課］

［新授內(nèi)容］

3.3鋼的表面熱處理

3.3.1鋼的表面淬火

表面淬火：僅對工件表層進(jìn)行淬火的工藝稱為表面淬火。

表面淬火可使工件表層獲得高硬度組織，具有高硬度、高耐磨性，內(nèi)部仍保持淬火前的組織，

具有足夠的強(qiáng)度和韌性。

1.感應(yīng)加熱表面淬火(需經(jīng)正火、調(diào)質(zhì)處理)

感應(yīng)淬火因加熱速度極快，加熱時間短，基本無氧化、脫碳，變形??；淬硬層深度容易控制；

能耗低，生產(chǎn)效率高，易實現(xiàn)機(jī)械化和自動化。分為：

(1)高頻(10?500KHz)淬硬層深度：0.5?2mm；

(2)感應(yīng)器中頻(500?10000Hz)淬硬層深度：2?8mm：

(3)工頻(50Hz)淬硬層深度：10?15mm。

感應(yīng)淬火多用于中碳鋼和中碳低合金鋼制造的中小型工件的成批生產(chǎn)。

2.火焰加熱表面淬火

火焰加熱表面淬火是應(yīng)用氯一乙烘或其它可燃?xì)怏w的火焰對零件表面進(jìn)行加熱，隨之快速冷卻

的工藝，淬硬層深度一般為2?6mm。

優(yōu)點是方法簡單，不需特殊設(shè)備。故適用于單件或小批曷零件的表面淬火。如大模數(shù)齒輪、小

孔、頂尖、鑿子等。

3.3.2鋼的化學(xué)熱處理

化學(xué)熱處理：

1.滲碳：氣體滲碳、固體滲碳：

多用r?動負(fù)荷條件下表面受摩擦的零件，如軸、齒輪等。

2.滲氮：氣體滲氮:

廣泛用于齒輪、槍炮管、活塞銷、氣門、曲軸、汽缸套等零件。

3.碳氮二元共滲：氣體、固體、液體共滲。

常用于處理低碳及中碳結(jié)構(gòu)鋼零件，如汽車和機(jī)床上的各類齒輪等。

3.4熱處理新技術(shù)簡介

3.4.1形變熱處理

1.低溫形變熱處理

2.高溫形變熱處理

3.4.2真空熱處理與可控氣氛熱處理

真空熱處理具有無氧化、無脫碳、無污染和少變形的“三無一少”的優(yōu)越性，是當(dāng)代熱處理的

先進(jìn)技術(shù)之一。

3.4.3激光表面熱處理與電子束表面淬火

3.5熱處理工藝的應(yīng)用

3.5.1熱處理工序確定的一般規(guī)律

熱處理分為預(yù)備熱處理和最終熱處理兩大類.

預(yù)備熱處理（正火、退火、調(diào)質(zhì)等）工序一般安排在毛坯生產(chǎn)之后，切削加工之前，或粗加工之

后，精加工之前。

最終熱處理（淬火、回火、化學(xué)熱處理等）后硬度較高，除可以磨削加工外，一般不適宜其他切

削加工，故其工序位置一般均安排在半精加工之后，磨削加工（精加工）之前。

3.5.2確定熱處理工序位置的實例

1.車床主軸的熱處理

（1）主軸制造工藝路線：

鍛造一正火一切削加工（粗）一調(diào)質(zhì)一切削加工（半精）一面頻感應(yīng)加熱淬火一低溫回火一磨削

（2）主軸熱處理各工序的作用

2.手用絲錐

（1）手用絲錐的工藝路線

下料一球化退火一機(jī)械加工一淬火、低溫回火一柄部處理一清洗一發(fā)蘭處理一檢驗。

（2）熱處理各工序的作用

［課堂小結(jié)］

1.鋼的表面淬火的特點和應(yīng)用

2.確定熱處理的一般原則

［課外作業(yè)］

完成作業(yè)（6）

課題：砂型鑄造課時：2課次編號：9

教學(xué)目的和要求：

1、掌握砂型造型、模樣、芯盒、造型材料、熔煉、澆鑄等基本概念。

2、理解砂型造型的生產(chǎn)工藝過程。

3、掌握常用手工造型的特點及應(yīng)用。

4、了解機(jī)器造型。

5、掌握造型材料的組成及性能要求。

6、了解熔煉與澆鑄的方法。

重點、難點：

1、砂型造型、模樣、芯盒、造型材料、熔煉、澆鑄等基本概念。

2、砂型造型的生產(chǎn)工藝過程。

3、常用手工造型的特點及應(yīng)用。

4、型砂、芯砂的組成和性能要求。

教學(xué)環(huán)節(jié)與內(nèi)容：

［復(fù)習(xí)提問］

1.鋼的表面淬火有什么作用？有哪些方法？

2.鋼的表面化學(xué)熱處理有哪些方法？

3.鋼的熱處理工工的一般原則是什么？

［導(dǎo)入新課］

［新授內(nèi)容］

第4章鑄造

4.1鑄造基礎(chǔ)知識

1.基本概念：

將熔融的金屬液澆注入鑄型內(nèi)，待冷卻凝固后獲得所需形狀和性能的毛坯或零件的工藝過程稱

為鑄造。

用鑄造方法制成的毛坯或零件稱為鑄件。

2.鑄造工藝過程

主要包括：金屬熔煉、鑄型制造、澆注凝固和落砂清理等。鑄件的材質(zhì)有碳素鋼、合金鋼、鑄

鐵、有色合金等。

3.特點

與其它金屬加工方法相比，鑄造具有如下優(yōu)點：

（1）原材料來源廣。

（2）生產(chǎn)成本低。

（3）鑄件形狀與零件接近，尺寸不受限制。

因此，鑄造在機(jī)器制造業(yè)中應(yīng)用極其廣泛。

但鑄造生產(chǎn)目前還存在著若干問題，如鑄件內(nèi)部組織粗大，常有縮松、氣孔等鑄造缺陷，導(dǎo)致

鑄件力學(xué)性能不如鍛件高。鑄造工序多，而且一些工藝過程還難以精確控制，使得鑄件質(zhì)量不夠穩(wěn)

定，廢品率IWJ。

4.2砂型鑄造

1.砂型鑄造

砂型鑄造指鑄型由砂型和砂芯組成，而砂型和砂芯是用砂子和粘結(jié)劑為基本材料制成的。

2.生產(chǎn)過程：

3.造型

用型砂及模樣等工藝設(shè)備制造鑄型的過程叫造型。

（1）模樣

模樣用來形成鑄件外部輪廓，模樣的外形尺寸與鑄件外形相適應(yīng)。

（2）造型材料

制造鑄型或型芯用的材料，稱為造型材料。型砂和芯砂應(yīng)具備以下基本性能：

可塑性、強(qiáng)度、耐火性、透氣性、退讓性

（3）造型方法

造型就是用型砂和模樣制造鑄型的過程。造型方法分手工造型和機(jī)器造型兩大類。一般單件和

小批量生產(chǎn)都用手工造型。在大量生產(chǎn)時，主要采用機(jī)器造型。

1）手工造型

全部用手工或或手動工具完成的造型T.序稱為手工造型。

特點：操作靈活，無論痔件大小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度如何，都能適應(yīng)，模樣成本低，生產(chǎn)準(zhǔn)備簡單。

但勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。

常用的造型方法：

①整模造型，②分模造型，③挖砂造型，④假箱造型

⑤刮板造型，⑥活塊造型，⑦三箱造型

幾種常用的手工造型方法的特點和適用范圍見教材表4-1。

2）機(jī)器造型

機(jī)器造型用機(jī)器全部地完成或至少完成緊砂操作的造型工序。

實質(zhì)：用機(jī)器代替手工緊砂和起模。

特點：與手工造型相比，改善了勞動條件，提高了生產(chǎn)率，鑄件尺寸精度高，表面質(zhì)量好。適

用于成批大量生產(chǎn)。

機(jī)器造型兩個主要工序是緊砂和起模。

①緊砂方法常用的緊砂方法有：振實、壓實、振壓、拋砂、射壓等幾種型式，其中以振壓

式應(yīng)用最廣。

②起模方法常用的起模方法有頂箱、漏模、翻轉(zhuǎn)三種。

5.造芯

制造型芯的過程稱為造芯，型芯用來形成鑄件內(nèi)部輪廓，制造型芯采用芯盒，用芯盒的內(nèi)腔形

狀應(yīng)與鑄件內(nèi)腔形狀相適應(yīng)制造型芯，用芯盒制造型芯的工藝同造型過程相似。

6.典型澆注系統(tǒng)

為填充型脖和冒口而開設(shè)在鑄型中的?系列通由41口

道，稱為澆注系統(tǒng)。

（1）澆注系統(tǒng)組成

通常澆注系統(tǒng)由澆口杯、直澆道、橫澆道和內(nèi)

澆道組^；文。

（2）冒口對于易產(chǎn)生縮孔的鑄件，還需開設(shè)

冒口。它是鑄型內(nèi)儲存供補(bǔ)縮鑄件用的熔融金屬的

空腔。它有時還起排氣、集渣等作用。冒口一般開

澆皆系統(tǒng)

設(shè)在鑄件容易產(chǎn)生縮孔部位的上方。

7.熔煉

8.合型、澆注、落砂、清理

（1）合型：將鑄型的各個組元，如上型、下型、型芯、澆口杯等組合成一個完整鑄型的操作

過程。

（2）澆注：將金屬液從澆包注入鑄型的操作，稱為澆注。

（3）落砂：用手工或機(jī)械使鑄件和型砂（芯砂）、砂箱分開的操作過程。

（4）清理：落砂后，從鑄件上清除表面粘砂、型砂（芯砂）、多余金屬等操作稱為清理。

［課堂小結(jié)］

1.鑄造的基本概念、二藝過程

2.砂型鑄造工藝過程、造型材料

3.手工造型方法和澆注系統(tǒng)

4、熔煉、澆保及清理落砂概念。

［課外作業(yè)］

完成作業(yè)（7）

課題：特種鑄造鑄造新技術(shù)、新工藝課時：2課次編號：10

教學(xué)目的和要求：

1.了解金屬型鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造、離心鑄造的鑄造工藝。

2.知道各鑄造方法的特點和適用范圍。

3.了解鑄造新技術(shù)、新工藝。

重點、難點：

特種鑄造工藝、各鑄造方法的特點和適用范圍。

教學(xué)環(huán)節(jié)與內(nèi)容：

［復(fù)習(xí)提問］

1.什么是砂型鑄造？包括哪些工藝過程？

2.砂型鑄造造型材料有何要求？造型方法有哪嶼？有何特點？

3.澆注系統(tǒng)由哪幾部分組成？各有何作用？

［導(dǎo)入新課］

［新授內(nèi)容］

4.3特種鑄造

1.金屬型鑄造

方法：在重力作用下將熔融金屬澆入金屬型獲得鑄件的方法。

特點：（1）實現(xiàn)了一型多鑄（2）鑄件的力學(xué)性能高（3）鑄件的精度高

應(yīng)用：主要用于制造有色合金鑄件，如鋁活塞、汽缸體、缸蓋等。

2、壓力鑄造

方法：將熔融金屬在高壓下高速充型，并在壓力下凝固而獲得鑄件的方法。

特點：（1）鑄件尺寸耨度高（2）鑄件的強(qiáng)度和表面硬度高（3）可壓鑄形狀復(fù)雜的薄壁鑄件,

可嵌鑄其他材料（4）生產(chǎn)效率高（5）設(shè)備投資大，壓型制造成本高（6）鑄件內(nèi)部有大量氣孔（7）

壓鑄件不能大余量加工和熱處理

應(yīng)用：主要用于熔點較低的鋅、鋁、鎂及銅合金鑄件的生產(chǎn)。

3、離心鑄造

方法：將液態(tài)金屬澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使金屬液在離心力的作用下填充鑄型并凝固成型

的鑄造方法。

特點：（1）工藝過程簡單（2）鑄件力學(xué)性能高（3）便于鑄造雙金屬鑄件（4）鑄件內(nèi)表面質(zhì)

量差，孔的尺寸不易控制。

應(yīng)用：目前主要用于制造鐵管、缸套和滑動軸承。

4.熔模鑄造

方法：模鑄造乂稱失蠟鑄造，它是在蠟?zāi)１砻姘栽煨筒牧希溆不?，再將其中的蠟?zāi)?/p>

熔去，從而獲得無分型面鑄型的鑄造方法。

蠟?zāi)ｈT造工藝過程：

（1）母模:鋼或黃銅制成的標(biāo)準(zhǔn)鑄件，用來制造壓型。

（2）壓型：易熔合金壓型，利用母模作模樣，由易熔合金（Sn、Pb、Bi等的合金）直接澆

注制成的。

（3）蠟?zāi)５闹谱?/p>

（4）鑄型的制造

特點：（1）鑄件精度高，表面光潔；（2）能夠鑄造各種合金鑄件；（3）鑄件形狀可以比較復(fù)

雜；（4）鑄件質(zhì)量不宜太大；（5）生產(chǎn)工藝復(fù)雜。

用途：熔模鑄造主要用于制造形狀復(fù)雜、精度要求較高的小型零件，如渦輪機(jī)葉片和葉輪、

高速鋼刀具等。

4.4鑄造新技術(shù)、新工藝

1.造型技術(shù)的新進(jìn)展

（1）氣體沖壓造型

（2）靜壓造型

（3）真空密封造型（V法造型）

2.快速成形技術(shù)（RPT）

目前正在應(yīng)用與開發(fā)的快速成形技術(shù)（RPT）有：

SLA（激光立體光刻成形技術(shù)）、SLS（激光粉末選區(qū)燒結(jié)成形技術(shù)）、FDM（熔絲沉積成形工藝）、

LOM（分層疊紙制造成形工藝）和DSPC（直接制殼生產(chǎn)鑄件的工藝）等。

3.計算機(jī)在鑄造中的應(yīng)用

與傳統(tǒng)的鑄造工藝設(shè)計方法相比，用計算機(jī)豉計鑄造工藝有如卜特點：

1）計算準(zhǔn)確、迅速，消除了人為的計算誤差。

2）可同時對幾個系統(tǒng)利用鑄造方案進(jìn)行工藝設(shè)計和比較，從而找出較好的方案。

3）能夠儲存并系統(tǒng)利月鑄造工作者的經(jīng)驗，方便設(shè)計。

4）計算結(jié)果能自動打印記錄，并能繪制鑄造工藝圖等技術(shù)文件。

［課堂小結(jié)］

1.特種鑄造的特點

2.金屬型鑄造、壓刀鑄造、離心鑄造、熔模鑄造的方法、特點和用途

3.鑄造新技術(shù)、新工藝

［課外作業(yè)］

完成作業(yè)（8）

課題：鍛壓基礎(chǔ)知識自由鍛造模鍛課時：2課次編號：11

教學(xué)目的和要求：

1.了解鍛造的工藝過程、特點、應(yīng)用及安全技術(shù)。

2.了解鍛壓生產(chǎn)所用設(shè)備（空氣錘、沖床）和工具的構(gòu)造、工作原理等。

3.熟悉自由鍛造、模鍛的基本工序及應(yīng)用。

重點、難點：

鍛壓成形的分類、特點及應(yīng)用；自由鍛設(shè)備、基本工序及其操作；

教學(xué)環(huán)節(jié)與內(nèi)容：

［復(fù)習(xí)提問］

1.特種鑄造的特點有哪些？

2.金屬型鑄造、壓刀鑄造、離心鑄造、熔模鑄造的方法、特點和用途？

［導(dǎo)入新課］

［新授內(nèi)容］