材科专业活塞销课程设计
活塞设计课程设计
活塞设计课程设计一、教学目标本课程旨在通过活塞设计的学习，让学生掌握活塞的基本结构、工作原理和设计方法。
具体目标如下：1.了解活塞的定义、分类和应用领域。
2.掌握活塞的材料选择、形状设计和尺寸计算。
3.理解活塞在发动机中的工作原理和作用。
4.能够分析活塞的结构和性能要求，进行合理的设计。
5.能够运用相关软件或工具进行活塞的绘制和模拟。
6.能够进行活塞的实验操作，观察和分析实验结果。
情感态度价值观目标：1.培养学生对机械工程的兴趣和热情，提高学生对活塞设计的认识和重视。
2.培养学生团队合作和解决问题的能力，使学生在活塞设计过程中能够积极思考和创新。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个方面：1.活塞的基本概念和分类：介绍活塞的定义、特点和应用领域，分析不同类型的活塞及其应用场景。
2.活塞的材料选择：讲解活塞材料的性能要求，介绍常用活塞材料的特点和选择依据。
3.活塞的结构设计：教授活塞的形状设计、尺寸计算和强度分析，引导学生进行活塞结构的设计和实践。
4.活塞的工作原理和作用：解析活塞在发动机中的工作过程，阐述活塞在动力传递和燃烧过程中的作用。
5.活塞的实验和测试：安排活塞实验操作，让学生通过实验观察和分析活塞的性能和工作效果。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：通过教师的讲解，传授活塞设计的基本知识和原理。
2.讨论法：学生进行小组讨论，分享活塞设计的思路和经验，促进学生之间的交流和合作。
3.案例分析法：分析具体的活塞设计案例，使学生能够将理论知识应用到实际问题中。
4.实验法：安排活塞实验操作，让学生通过实际操作观察和分析活塞的性能和工作效果。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的活塞设计教材，作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书：提供相关的活塞设计参考书籍，丰富学生的知识储备。
活塞零件课程设计
活塞零件课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握活塞零件的基本结构、工作原理及其在发动机中的作用；2. 使学生了解活塞零件的材料、加工工艺及其对发动机性能的影响；3. 帮助学生理解活塞零件的故障类型、原因及其维修方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析活塞零件结构、性能及故障问题的能力；2. 提高学生动手实践能力，学会使用工具对活塞零件进行检查、维修；3. 培养学生团队协作能力，能在小组讨论中积极参与，共同解决问题。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对汽车维修专业的学习兴趣，培养其敬业精神；2. 培养学生严谨、细致的工作态度，注重安全生产和环保意识；3. 培养学生遵守职业道德，尊重他人，具有良好的沟通和团队协作精神。
课程性质：本课程为汽车维修专业课程，注重理论与实践相结合，强调动手操作能力的培养。
学生特点：学生为中职二年级学生，具有一定的基础知识和动手能力，对汽车维修感兴趣，但学习主动性需提高。
教学要求：教师应采用启发式、讨论式教学方法，结合实际操作，引导学生主动学习，提高其分析问题和解决问题的能力。
同时，注重培养学生的职业道德和安全意识。
通过本课程的学习，使学生达到预定的学习成果，为后续课程和职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 活塞零件的基本概念：包括活塞、活塞环、活塞销等零件的结构、材料及工作原理；教材章节：第二章“发动机活塞零件”2. 活塞零件的加工工艺：介绍活塞零件的铸造、机械加工、表面处理等工艺过程；教材章节：第二章“发动机活塞零件”3. 活塞零件的作用及性能要求：讲解活塞零件在发动机中的作用，分析其对发动机性能的影响；教材章节：第二章“发动机活塞零件”4. 活塞零件故障诊断与维修：分析活塞零件的常见故障类型、原因，介绍故障诊断方法及维修技巧；教材章节：第三章“发动机活塞零件的维修”5. 实践操作：组织学生进行活塞零件的拆装、检查、维修等实践活动；教材章节：第四章“发动机活塞零件的实践操作”教学进度安排：第一周：活塞零件的基本概念、作用及性能要求；第二周：活塞零件的加工工艺；第三周：活塞零件故障诊断与维修；第四周：实践操作。
柴油机活塞组课程设计
柴油机活塞组课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解柴油机活塞组的基本结构及其工作原理；2. 学生能够掌握活塞、活塞环、活塞销等零部件的作用及相互关系；3. 学生能够了解柴油机活塞组在运行中的故障类型及其原因。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识对柴油机活塞组进行拆装和组装；2. 学生能够运用检测工具对活塞组进行常规检查，分析并解决简单故障；3. 学生能够通过查阅资料，了解并掌握活塞组的新技术、新工艺。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对柴油机维修工作的兴趣和热情，提高职业认同感；2. 培养学生严谨、细致的工作态度，养成良好的操作习惯；3. 培养学生的团队合作精神，提高沟通与协作能力。
本课程针对中职学校柴油机维修专业二年级学生设计，课程性质为理实一体化课程。
结合学生特点，课程目标注重理论知识与实践技能的相结合，突出实用性和操作性。
通过本课程的学习，使学生能够具备一定的柴油机活塞组维修技能，为今后从事相关工作打下坚实基础。
教学要求注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生分析问题和解决问题的能力。
课程目标的具体分解为后续教学设计和评估提供了明确的方向。
二、教学内容1. 柴油机活塞组结构及工作原理- 活塞、活塞环、活塞销的构造与功能- 活塞组在柴油机中的工作过程- 教材第二章第一节2. 柴油机活塞组的拆装与组装- 活塞组拆装工具的选择与使用方法- 活塞组拆装步骤及注意事项- 活塞组组装方法及质量检查- 教材第二章第二节3. 柴油机活塞组故障诊断与排除- 活塞组常见故障类型及原因- 故障诊断方法及流程- 排除故障的方法及技巧- 教材第二章第三节4. 柴油机活塞组新技术、新工艺介绍- 现代柴油机活塞组的设计特点- 新技术应用与发展趋势- 教材第二章第四节教学内容按照课程目标进行选择和组织，保证科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度，共计4个部分，分别对应教材第二章的四个节。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，提高学生的操作技能和故障排除能力。
活塞课程设计全套
活塞课程设计全套一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握活塞的基本原理和结构，了解活塞在内燃机中的工作原理和性能，培养学生分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解活塞的定义、分类和基本结构；（2）掌握活塞的工作原理和性能；（3）熟悉活塞在内燃机中的应用。
2.技能目标：（1）能够分析活塞的运动规律；（2）能够计算活塞的受力情况和应力分析；（3）能够评估活塞的性能和优化设计。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对活塞技术的兴趣和好奇心；（2）培养学生严谨的科学态度和团队协作精神；（3）培养学生关注实际问题，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.活塞的基本原理和结构：活塞的定义、分类、基本结构及其功能；2.活塞的工作原理和性能：活塞的运动规律、受力情况、应力分析等；3.活塞在内燃机中的应用：活塞在内燃机中的工作过程、性能要求等；4.活塞的设计和优化：活塞的材料选择、结构设计、性能评估等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式，包括：1.讲授法：讲解活塞的基本原理、结构和性能；2.讨论法：引导学生探讨活塞的运动规律和应力分析；3.案例分析法：分析实际工程中的活塞应用案例；4.实验法：学生进行活塞实验，提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的活塞教材，为学生提供系统的学习资料；2.参考书：提供相关的专业书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作课件、视频等，形象生动地展示活塞的相关知识；4.实验设备：准备活塞实验所需的设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面、客观地评价学生的学习成果。
具体评估方式如下：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等方式，评估学生的学习态度和积极性；2.作业：布置与课程内容相关的作业，评估学生的理解和应用能力；3.考试：进行期中、期末考试，评估学生对课程知识的掌握程度；4.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和问题解决能力；5.课程论文：让学生选择活塞相关的话题进行研究，撰写论文，评估学生的 research能力和批判性思维。
发动机活塞组设计活塞组课程设计
为了使导热良好，不让热量过多地集中在最高一环，应保证高热负荷活塞的环带有足够的壁厚 ，其平均值 =（2~3） ，本次柴油机活塞组设计选 =0.77D=73.15毫米， =2.5 ； =3.9毫米, =9.75毫米。
2.3.3环岸的强度校核
在膨胀冲程开始时，在爆发压力作用下，第一道活塞环紧压在第一环岸上。由于节流作用，第一环岸上面的压力p 比下面压力p 大得多(图2—3)，不平衡力会在岸根产生很大的弯曲和剪切应力，当应力值超过铝合金在其工作温度下的强度极限或疲劳极限时，岸根有可能断裂，专门的试验表明，当活塞顶上作用着最高爆发压力p =7.5MPa时，p 0.9p =6.75MPa，p =0.2p =1.5MPa。
2.1.3设计要求
活塞是在高负荷、高温、高速、润滑不良的条件下工作的，对它的设计要求：
（1）要选用热强度好、耐磨、比重小、热膨胀系数小、导热性好、具有良好减磨性、工艺性的材料；
（2）有合理的形状和壁厚。使散热良好，强度、刚度符合要求；
（3）保证燃烧室气密性好，窜气、窜油要少又不增加活塞组的摩擦损失；
（4）在不同工况下都能保持活塞与缸套的最佳配合；
（5）减少活塞从燃气吸收的热量，而已吸收的热量则能顺利地散走；
（6）在较低的机油耗条件下，保证滑动面上有足够的润滑油。
2.2活塞的材科
共晶铝硅合金是目前国内外应用最广泛的活塞材料，既可铸造，也可锻造。含硅9%作用的亚共晶铝硅合金，热膨胀系数稍大一些，但由于铸造性能良好，适应大量生产工艺的要求，应用也很广[。
The designingmission chiefly is piston seriesof95 set diesel engine at a high speed,includingpiston head ,pistonpacking ring ,the pistonpinand the piston skirt.
课程设计活塞
课程设计活塞一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握活塞的基本原理和结构，了解活塞在内燃机中的应用，培养学生进行活塞故障诊断和维修的能力。
1.描述活塞的结构和作用。
2.解释活塞在内燃机中的工作原理。
3.列举活塞常见的故障及其原因。
4.能够使用适当的工具对活塞进行拆装和检查。
5.能够诊断活塞故障并提出维修方案。
情感态度价值观目标：1.培养学生的团队合作意识和责任感。
2.培养学生对汽车维修行业的兴趣和职业认同感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括活塞的结构和作用、活塞在内燃机中的工作原理、活塞故障诊断和维修方法等。
1.活塞的结构和作用：介绍活塞的组成部分，如活塞顶、活塞裙、活塞环等，并解释其在内燃机中的作用。
2.活塞在内燃机中的工作原理：讲解活塞在内燃机中的运动规律和工作原理，包括活塞的往复运动和燃烧室的形成等。
3.活塞故障诊断和维修方法：介绍活塞常见的故障，如裂纹、磨损、变形等，并讲解相应的诊断和维修方法。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生了解活塞的基本原理和结构，掌握活塞在内燃机中的工作原理。
2.讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和责任感，提高学生对活塞故障诊断和维修的深入理解。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生能够将理论知识应用于实际问题，提高学生的解决问题的能力。
4.实验法：通过实验室的实践操作，使学生能够亲手拆装和检查活塞，培养学生的动手能力和实际操作技能。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材：选择合适的教材，如《汽车发动机维修技术》等，作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，如《内燃机原理与应用》等，供学生深入学习和参考。
3.多媒体资料：制作多媒体课件和教学视频，通过动画和图像等形式，使学生更直观地了解活塞的结构和作用。
4.实验设备：提供适当的实验设备，如活塞拆装工具、活塞检验仪器等，供学生进行实验操作和实践学习。
汽车发动机活塞销的选材与热处理工艺课程设计
1汽车发动机活塞销的零件图如下连杆图1汽车发动机活塞销零件尺寸图2服役条件与性能分析活塞销（英文名称：Piston Pin）,是装在活塞裙部的圆柱形销子，它的中部穿过连杆小头孔，用来连接活塞和连杆，把活塞承受的气体作用力传给连杆。
为了减轻重量，活塞销一般用优质合金钢制造，并作成空心。
塞销的结构形状很简单，基本上是一个厚壁空心圆柱。
其内孔形状有圆柱形、两段截锥形和组合形。
圆柱形孔加工容易，但活塞销的质量较大；两段截锥形孔的活塞销质量较小，且因为活塞销所受的弯矩在其中部最大，所以接近于等强度梁，但锥孔加工较难。
本次设计选用内孔为原形的活塞销。
服役条件：（1）高温条件下承受周期性强烈冲击和弯曲、剪切作用（2）销表面承受较大的摩擦磨损。
失效形式：由于承受周期性的应力，使其发生疲劳断裂和表面严重磨损。
性能要求：（1）活塞销在高温条件下承受很大的周期性冲击负荷，且由于活塞销在销孔内摆动角度不大，难以形成润滑油膜，因此润滑条件较差。
为此活塞销必须有足够的刚度、强度和耐磨性，质量尽可能小，销与销孔应该有适当的配合间隙和良好的表面质量。
在一般情况下，活塞销的刚度尤为重要，如果活塞销发生弯曲变形，可能使活塞销座损坏；（2）具有足够的冲击韧性；（3）具有较高的疲劳强度。
3技术要求活塞销技术要求：①活塞销全部表面渗碳，渗碳层深度为0.8〜1 . 2mm渗碳层至心部组织应均匀过渡，不得有骤然转变。
②表面硬度58〜64 HRC,同一个活塞销上的硬度差应V 3 HRG③活塞销心部硬度为24〜40 HRC。
④活塞销渗碳层的显微组织应为细针马氏体，允许有少量均匀分布的细小粒状碳化物，不得有针状和连续网状分布的游离碳化物存在。
心部的针状应是低碳马氏体及铁素体。
表活塞销内、外圆渗碳技术要求活塞销的材料一般为低碳钢或低碳合金钢，如20、15Cr、20Cr或2OCrMnTi等。
外表面渗碳淬硬，再经精磨和抛光等精加工。
这样既提高了表面硬度和耐磨性，乂保证有较高的强度和冲击韧性。
汽车发动机活塞销的选材与热处理工艺课程设计
汽车发动机活塞销的选材与热处理工艺课程设计
一、研究背景
二、研究目的
研究汽车发动机活塞销的选材与热处理工艺，旨在提供一个综合实用的技术方案，以提高活塞销的性能和使用寿命，同时降低成本、提高效率和节能。
三、研究内容
1.材料选择：考虑活塞销在使用中会受到高温、高压和摩擦等环境，要求材料既具有耐热、耐腐蚀性又具有良好的机械加工性能。
因此，主要选用铝镁合金、钛合金、铜镍合金和钛铝合金等高强度耐热合金作为发动机活塞销的材料。
2.热处理工艺：活塞销的热处理工艺主要有淬火、回火、正火以及表面渗碳等。
淬火的目的是使材料的内部结构更为紧凑，以提高活塞销的强度和耐磨性；回火的目的是使活塞销表面硬度更高；正火的目的是消除内部应力；表面渗碳的目的是提高活塞销的表面抗磨性和耐腐蚀性。
活塞的机械制造课程设计
活塞的机械制造课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解活塞的基本结构、功能及其在内燃机中的重要作用。
2. 学生能掌握活塞的材料选择、机械加工工艺及其装配要求。
3. 学生能了解活塞工作环境对材料性能的影响，以及相应的解决措施。
技能目标：1. 学生能运用图纸识别活塞各部分结构，进行简单的尺寸测量。
2. 学生能通过实例分析，选择合适的材料及加工工艺，设计活塞制造方案。
3. 学生能通过小组合作，模拟活塞的机械加工过程，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械制造的兴趣，激发其探究内燃机工作原理的欲望。
2. 培养学生严谨、细致、协作的工作态度，使其认识到质量在生产过程中的重要性。
3. 增强学生的环保意识，让其明白绿色制造在活塞生产中的应用和意义。
课程性质：本课程为技术类课程，以实践操作为主，结合理论知识，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
学生特点：初三学生具有一定的物理知识和动手能力，对机械制造有一定的兴趣，但缺乏实际操作经验。
教学要求：结合学生特点，采用理论教学与实践操作相结合的方式，注重培养学生的实际操作能力，提高其解决实际问题的能力。
将目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 活塞的基本结构与功能- 活塞的组成部分及其在内燃机中的作用- 活塞头部、裙部、环槽等关键部位的形状与功能2. 活塞的材料选择- 常见活塞材料的特点与应用- 材料性能与活塞工作环境的关系- 选择活塞材料的原则与方法3. 活塞的机械加工工艺- 活塞加工的基本工艺流程- 铸造、锻造、机械加工等工艺的特点及应用- 精密加工技术在活塞制造中的应用4. 活塞的装配与检测- 活塞组件的装配工艺与要求- 活塞间隙的调整与检测方法- 装配质量的评价标准与控制措施5. 案例分析与实践操作- 分析典型活塞制造案例，了解实际生产中的工艺选择与应用- 实践操作：小组合作，模拟活塞的铸造、机械加工等过程- 操作过程中注意事项，安全规范及质量要求教学内容安排与进度：第一课时：活塞的基本结构与功能，材料选择第二课时：活塞的机械加工工艺第三课时：活塞的装配与检测，案例分析与实践操作本教学内容依据课程目标，结合课本相关章节，注重理论与实践相结合，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
活塞销加工工艺规程课程设计
活塞销加工工艺规程课程设计一、工艺准备1.材料准备：选用优质的45#钢材作为活塞销的原材料。
2.设备准备：车床、铣床、磨床等加工设备。
3.切削液准备：选用合适的切削液，以保证加工效率和加工质量。
4.测量仪器准备：千分尺、游标卡尺、外径千分尺等测量仪器。
二、车削加工1.粗车环节：（1）将原材料锯成适当长度，并进行去毛刺处理。
（2）将活塞销放入车床上，进行粗车加工。
粗车时要保证活塞销的圆度和直径精度。
（3）检查粗车后的活塞销是否符合尺寸要求，如不符合要求，则需要重新进行粗车加工。
2.中心钻孔：（1）在已经粗车好的活塞销中心位置进行中心钻孔，以便于后续铣削和磨削操作。
（2）在钻孔时需注意保持合适的冷却液流量和速度，以防止钻头损坏或者产生过多热量影响零件质量。
3.精车环节：（1）将已经钻好中心孔的活塞销重新放入车床上，进行精车加工。
精车时要保证活塞销的圆度和直径精度。
（2）检查精车后的活塞销是否符合尺寸要求，如不符合要求，则需要重新进行精车加工。
4.铣削环节：（1）将已经精车好的活塞销放入铣床上，进行铣削加工。
铣削时要保证活塞销的平面度和垂直度。
（2）检查铣削后的活塞销是否符合尺寸要求，如不符合要求，则需要重新进行铣削加工。
三、磨削加工1.外圆磨削：（1）将已经铣好的活塞销放入磨床上，进行外圆磨削加工。
外圆磨削时要保证活塞销的表面光洁度和直径精度。
（2）检查外圆磨削后的活塞销是否符合尺寸和表面质量要求，如不符合要求，则需要重新进行外圆磨削加工。
2.内孔研磨：（1）在内孔研磨前需先清洗干净活塞销内部，以保证研磨质量。
（2）将已经外圆磨削好的活塞销放入磨床上，进行内孔研磨加工。
内孔研磨时要保证活塞销的表面光洁度和直径精度。
（3）检查内孔研磨后的活塞销是否符合尺寸和表面质量要求，如不符合要求，则需要重新进行内孔研磨加工。
四、最终检验1.尺寸检验：使用千分尺、游标卡尺等测量仪器对加工好的活塞销进行尺寸检测，确保其符合图纸要求。
内燃机活塞设计课程设计
内燃机活塞设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解内燃机活塞的基本结构及其工作原理；2. 学生能够掌握活塞设计中的关键参数，如活塞的长度、直径、形状等；3. 学生能够了解内燃机活塞材料的选择及性能要求；4. 学生能够掌握内燃机活塞设计中涉及的计算公式和步骤。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行内燃机活塞的初步设计；2. 学生能够运用计算工具，完成活塞设计参数的计算；3. 学生能够通过查阅资料，分析活塞设计中的问题，并提出合理的解决方案。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到内燃机活塞设计在汽车行业中的重要性，增强专业认同感；2. 学生能够培养工程思维，注重实践与理论相结合，提高解决问题的能力；3. 学生能够养成合作、交流、分享的学习习惯，提升团队协作能力。
课程性质：本课程为专业选修课，适用于具有一定机械基础知识和内燃机原理了解的高年级学生。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，对内燃机有一定了解，具备初步的工程设计能力。
教学要求：结合实际案例，引导学生运用所学知识，进行内燃机活塞设计，注重理论与实践相结合，培养学生的工程设计能力和创新意识。
通过课程目标分解，实现对学生知识、技能和情感态度价值观的全面培养。
二、教学内容1. 内燃机活塞结构及工作原理：包括活塞的组成部分、作用及其在内燃机中的工作过程；教材章节：第二章 内燃机工作原理与结构。
2. 活塞设计参数及其影响：讲解活塞长度、直径、形状等关键参数对内燃机性能的影响；教材章节：第三章 内燃机活塞设计与计算。
3. 活塞材料的选择及性能要求：介绍活塞常用材料及其性能指标，分析不同材料的应用场景；教材章节：第四章 内燃机活塞材料。
4. 活塞设计计算公式与步骤：通过案例讲解活塞设计计算公式及具体步骤，使学生掌握设计方法；教材章节：第三章 内燃机活塞设计与计算。
5. 活塞设计实例分析：分析典型活塞设计案例，使学生了解实际设计过程中可能遇到的问题及解决方法；教材章节：第五章 内燃机活塞设计实例。
有限元分析课程设计活塞
有限元分析课程设计活塞一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握有限元分析的基本原理和方法，能够熟练运用有限元分析软件进行工程问题的分析和计算。
具体分为以下三个部分：1.知识目标：使学生了解有限元分析的基本概念、原理和方法，掌握有限元分析的基本步骤和技巧，熟悉常见的有限元分析软件。
2.技能目标：通过实例教学，使学生能够熟练运用有限元分析软件进行简单的工程分析和计算，能够独立完成有限元分析的基本操作。
3.情感态度价值观目标：培养学生对工程问题的分析和解决能力，提高学生的科学素养和创新能力，使学生能够认识到有限元分析在工程实际中的应用价值。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括有限元分析的基本概念、原理和方法，有限元分析的基本步骤和技巧，以及有限元分析软件的应用。
具体安排如下：1.有限元分析的基本概念：介绍有限元分析的定义、特点和发展历程。
2.有限元分析的基本原理：讲解有限元分析的基本原理，包括离散化方法、节点和元素的概念。
3.有限元分析的基本方法：介绍有限元分析的基本方法，包括静态分析、动态分析和温度分析等。
4.有限元分析的基本步骤：讲解有限元分析的基本步骤，包括模型的建立、网格的划分、加载和求解等。
5.有限元分析软件的应用：介绍常见的有限元分析软件，如ANSYS、ABAQUS等，并通过实例教学，使学生能够熟练运用有限元分析软件进行简单的工程分析和计算。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标，我们将采用多种教学方法，包括讲授法、案例分析法、实验法和讨论法等。
具体安排如下：1.讲授法：通过课堂讲授，使学生掌握有限元分析的基本概念、原理和方法。
2.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生了解有限元分析在工程实际中的应用和技巧。
3.实验法：通过上机实验，使学生能够熟练运用有限元分析软件进行简单的工程分析和计算。
4.讨论法：通过分组讨论和课堂讨论，激发学生的学习兴趣，培养学生的科学素养和创新能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选择合适的有限元分析教材，作为学生学习的主要参考资料。
活塞销制造工艺课程设计
活塞销制造工艺课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习活塞销制造工艺的相关知识，使学生掌握活塞销的基本结构、材料特性、加工工艺及质量控制等方面的内容。
通过课程学习，学生应达到以下目标：1.了解活塞销的基本结构及其在发动机中的作用；2.掌握活塞销的材料特性及其选择依据；3.熟悉活塞销的加工工艺流程及其质量控制要点。
4.能够分析活塞销的结构和工作要求，进行合理的材料选择；5.能够根据活塞销的加工工艺流程，进行相关的工艺参数设置和调整；6.能够运用质量控制方法，对活塞销的加工过程进行监控和改进。
情感态度价值观目标：1.培养学生的工程意识，使其认识到活塞销制造工艺在发动机性能和寿命中的重要性；2.培养学生对制造工艺的兴趣和热情，提高其对相关行业的就业竞争力；3.培养学生的团队合作精神，使其能够与他人共同完成复杂的制造任务。
二、教学内容根据课程目标，本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.活塞销的基本结构及其在发动机中的作用；2.活塞销的材料特性及其选择依据；3.活塞销的加工工艺流程及其质量控制要点。
具体的教学大纲安排如下：第一周：活塞销的基本结构及其在发动机中的作用；第二周：活塞销的材料特性及其选择依据；第三周：活塞销的加工工艺流程及其质量控制要点。
三、教学方法为了实现课程目标，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握活塞销制造工艺的基本知识和理论；2.讨论法：通过小组讨论，使学生深入理解活塞销制造工艺的相关问题，并培养团队合作精神；3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解活塞销制造工艺在实际工程中的应用和挑战；4.实验法：通过实验室实践，使学生掌握活塞销加工工艺的实际操作技能。
四、教学资源为了支持课程内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：活塞销制造工艺相关教材，用于引导学生学习和掌握基本知识；2.参考书：提供相关的专业书籍，供学生进一步深入学习和参考；3.多媒体资料：制作相关的教学PPT和视频资料，用于辅助讲解和演示；4.实验设备：准备相关的实验设备和工具，用于实验教学和实践操作。
活塞销课程设计
活塞销课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习活塞销的相关知识，使学生掌握活塞销的基本概念、结构、工作原理和性能要求。
知识目标包括了解活塞销的定义、种类和应用范围，掌握活塞销的结构和材料要求，理解活塞销的工作原理和性能评价。
技能目标包括能够运用所学知识分析和解决实际问题，能够进行活塞销的选型和安装，能够对活塞销进行简单的维修和保养。
情感态度价值观目标包括培养学生对机械制造和维修的兴趣和热情，培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括活塞销的基本概念、结构、工作原理和性能要求。
具体包括以下几个方面：1.活塞销的定义、种类和应用范围2.活塞销的结构和材料要求3.活塞销的工作原理和性能评价4.活塞销的选型和安装5.活塞销的维修和保养三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
通过理论讲授，使学生掌握活塞销的基本概念和原理；通过案例分析和讨论，使学生能够运用所学知识分析和解决实际问题；通过实验操作，使学生能够亲身体验和理解活塞销的工作原理和性能要求。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备适当的教学资源。
教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
教材将提供系统的知识体系和学习指导；参考书将提供更多的实例和案例供学生拓展学习；多媒体资料将通过图像、动画和视频等形式，帮助学生更好地理解和记忆活塞销的相关知识；实验设备将用于学生的实验操作和实践活动，使学生能够亲身体验和理解活塞销的工作原理和性能要求。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业和考试等几个方面。
平时表现将根据学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的积极程度以及团队合作的表现进行评估。
作业将包括练习题和小论文等形式，用于巩固和应用所学知识。
考试将包括期中和期末考试，用于全面检验学生的学习成果。
评估方式将客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
课程设计-活塞设计
教务处制目录1 总体布局，结构特点以及选用原则系统分析1.1 总体设计的一般要求 (1)1．2 选用原则 (1)2.标定工况工作过程及热力计算和示功图绘制 (2)2.1 实际循环热力计算 (2)2.1.1 热力计算的目的 (2)2.1.2 热力计算的方法 (2)2.2 重要参数选取 (2)2.2.1 压缩比 (3)2.2.2 过量空气系数 (4)2.2.3 扫气系数 (4)2.2.4 残余废气系数 (4)2.2.5 进气温升 (4)2.2.6 热量利用系数 (4)2.2.7 示功图丰满系数 (4)2.2.8 机械效率 (4)2.2.9 平均多变压缩指数 (4)2.2.10 平均多变膨胀指数 (4)2.3 燃料燃烧化学计算 (5)2.3.1 理论空气量的计算 (5)2.3.2 理论分子变化系数 (5)2.3.3 实际分子变化系数 (5)2.4 燃气过程参数的确定与计算 (5)2.4.1 压缩始点的气体状态 (5)2.4.2 压缩终点气体状态 (6)2.3.3 燃烧过程及燃烧终点气体状态 (6)2.4.4 膨胀终点气体状态 (7)2.4.5 排气温度的计算 (8)2.3.6 示功图的绘制 (8)2.5 发动机性能参数 (9)2.5.1 平均指示压力 (9)2.5.2 平均有效压力 (10)2.5.3 有效功率 (10)2.5.4 充量系数 (10)2.5.5 指示热效率 (10)2.5.6 有效热效率 (10)2.5.7 燃油消耗率 (10)2.4.7 发动机总进气量 (11)3. 活塞位移、速度、加速度随曲轴转角变化曲线 (11)4气缸侧击力、连杆力、曲柄销切向力，径向力、活塞销合力 (13)4.1 气缸侧击力N (13)4.2 连杆力S (13)4.3 曲柄销切向力T 径向力K (13)4.4 活塞销合力P (13)5活塞设计及强度校核 (16)5.1 活塞销参数的选取 (16)5.2 活塞销参数的校核 (16)5.3 活塞参数的选取 (17)5.4 活塞的校核 (18)6.有限元分析 (19)6.1 实体模型的建立 (19)6.2 活塞受力分析 (19)6.3 活塞计算分析 (22)6.4 活塞销分析 (23)6.5 活塞销计算分析 (24)7.结论 (24)8.参考文献 (25)课程设计说明书计算及说明1总体布局，结构特点以及选用原则系统分析1.1总体设计的一般要求动力性能方面：内燃机的功率、转速、使用转速范围、最大转矩及转矩特性应满足汽车或其他工作机械动力性要求，并具有优越的瞬态响应特性。
发动机活塞设计课程设计
发动机活塞设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解发动机活塞的基本结构及其工作原理，掌握活塞在设计中的关键参数和计算方法。
2. 学生能够运用物理和数学知识，分析活塞在运动中的受力情况，并解释其与发动机性能的关系。
3. 学生能够掌握活塞材料选择的原则，了解不同材料的性能特点及其对发动机性能的影响。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行活塞的初步设计，并完成模拟分析。
2. 学生能够通过小组合作，进行活塞设计项目的讨论、展示和评价，提高团队协作和沟通能力。
3. 学生能够运用所学知识解决实际工程问题，具备初步的工程设计和创新思维能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对机械设计和制造的兴趣，增强对工程学科的认识和热爱。
2. 学生在学习过程中，树立正确的工程观念，认识到工程设计与现实生活的紧密联系，增强社会责任感。
3. 学生通过团队合作，培养尊重他人、倾听意见、乐于分享的良好品质，形成积极向上的学习氛围。
课程性质：本课程为高二年级工程技术类选修课程，旨在通过活塞设计实例，将理论知识与实际应用相结合，提高学生的工程实践能力。
学生特点：高二年级学生已具备一定的物理、数学基础，对工程学科有一定了解，具备初步的自主学习能力和团队合作意识。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，引导学生通过项目式学习，培养解决实际问题的能力。
同时，关注学生情感态度价值观的培养，提高其综合素质。
在教学过程中，将课程目标分解为具体学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 发动机活塞结构与工作原理- 引导学生复习发动机基本构造，重点了解活塞在发动机中的位置和作用。
- 讲解活塞的组成、类型及其工作原理，结合教材相关章节，深入分析活塞在发动机循环过程中的运动规律。
2. 活塞设计原理与计算方法- 介绍活塞设计中的关键参数，如活塞直径、行程、压缩比等，并引导学生运用数学和物理知识进行计算和分析。
20cr活塞销课程设计
20cr活塞销课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解20cr活塞销的材料特性、结构组成及其在发动机中的功能。
2. 学生能够掌握20cr活塞销与连杆、曲轴之间的配合关系，了解其对于发动机性能的影响。
3. 学生能够了解20cr活塞销的加工工艺，包括锻造、热处理、磨削等关键步骤。
技能目标：1. 学生能够运用相关知识，分析活塞销在实际工作环境中的受力情况，提出优化设计方案。
2. 学生能够通过实际操作，掌握活塞销与连杆、曲轴的装配方法，提高动手实践能力。
3. 学生能够利用CAD等软件，设计活塞销的三维模型，并进行简单的结构分析。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习20cr活塞销的相关知识，培养对机械工程领域的兴趣，增强职业认同感。
2. 学生在团队合作中，学会沟通交流，培养解决问题的能力，增强自信心。
3. 学生能够关注绿色制造、节能减排等可持续发展理念，树立环保意识。
本课程针对高年级机械制造及相关专业学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标。
通过本课程的学习，学生将掌握20cr活塞销的相关知识，提高实践技能，培养正确的情感态度价值观。
后续教学设计和评估将围绕这些具体的学习成果展开。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，紧密结合教材，确保科学性和系统性。
主要内容包括：1. 活塞销概述：介绍活塞销的定义、分类、功能及其在发动机中的重要性。
- 教材章节：第3章“发动机主要零件”2. 20cr活塞销的材料与性能：讲解20cr合金钢的成分、性能特点及其在活塞销中的应用。
- 教材章节：第4章“材料与热处理”3. 活塞销结构与配合关系：分析活塞销与连杆、曲轴的结构设计及配合原理。
- 教材章节：第5章“机械配合与公差”4. 活塞销加工工艺：阐述活塞销的锻造、热处理、磨削等加工工艺及其对性能的影响。
- 教材章节：第6章“机械加工工艺”5. 活塞销设计优化：探讨活塞销在实际工作环境中的受力分析，提出优化设计方案。
毕业设计(论文)-15Cr活塞销的热处理工艺设计
攀枝花学院学生课程设计（论文）题目：15Cr活塞销的热处理工艺设计学生姓名：X X X学号：2011111020XX所在院(系)：材料工程学院专业：2011级材料成型及控制工程班级：材料成型及控制工程（1）班指导教师：X X X 职称：讲师2013年12月15日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书注：任务书由指导教师填写。
课程设计（论文）指导教师成绩评定表摘要本课设计了15Cr活塞销热处理工艺设计。
主要的工艺过程包括锻造、预备热处理（完全退火）、渗碳、淬火+低温回火等过程。
15Cr钢是一种常用的低碳合金渗碳钢，活塞销在较高温度下工作，承受很大的周期性冲击载荷，损坏形式主要是表面磨损和疲劳裂纹。
因此要求其具有足够的强度和刚度，表面应耐磨，心部有较好的韧性和较高的疲劳强度。
渗碳钢活塞销在渗碳后经淬火、低温回火处理。
性能要求较高的活塞销采用二次淬火、回火。
对合金元素含量较高及尺寸稳定性要求较高的活塞销，渗碳淬火后要进行深冷处理，活塞销是连接活塞和连杆小头，在运动时相当于双点支撑梁，在较高工作温度下承受非对称交变载荷和一定的冲击载荷，其表面长期在润滑条件差的摩擦条件下工作。
活塞销的主要失效方式是表面磨损和疲劳裂纹。
关键词：15Cr钢，活塞销,完全退火，，渗碳，淬火，低温回火，目录摘要 (Ⅰ)1、设计任务 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计的技术要求 (1)1.3热处理工件图 (1)2、设计方案 (2)2.1 活塞销设计的分析 (2)2.1.1工作条件 (2)2.1.2失效形式 (2)2.1.3性能要求 (2)2.2钢种材料 (3)3、设计说明 (4)3.1加工工艺流程 (4)3.2具体热处理工艺 (4)3.2.1预备热处理工艺 (5)3.2.2机械加工 (5)3.2.3渗碳工艺 (5)3.2.4淬火+低温回火热处理工艺 (6)3.2.5活塞销的质量检验 (7)4、分析与讨论 (8)4.1缺陷及防治措施 (8)5、结束语 (9)6、热处理工艺卡片 (10)参考文献 (11)1 设计任务1.1设计任务15Cr活塞销热处理工艺设计1.2设计的技术要求15Cr钢是一种常用的低碳合金渗碳钢，在渗碳时可显著地增加表面含碳量，增大渗碳深度，但在高温长时间渗碳时有晶粒长大倾向及形成网状碳化物的倾向；对形状简单、要求不高的零件，渗碳后可直接降温淬火，但热处理后变形较大，又有回火脆性，钢的淬透性较15号碳钢高，在油中临界淬透直径为2～15mm，在水中临界淬透直径为6～29mm。
汽车发动机活塞销的选材与热处理工艺课程设计.
汽车发动机活塞销的选材与热处理工艺课程设计.课程设计题目：汽车发动机活塞销的选材与热处理工艺一、课程设计背景：活塞销是汽车发动机中的重要组成部分，其质量和工艺直接影响发动机的性能和可靠性。
选材和热处理工艺是影响活塞销质量和性能的关键因素。
本课程设计旨在通过选材和热处理工艺设计，提高活塞销的强度、耐磨性和疲劳寿命，以满足汽车发动机对高性能和可靠性的要求。
二、课程设计内容：1. 活塞销的选材原则和要求：介绍活塞销的作用，分析活塞销在发动机工作中所承受的力和工作环境要求，提出活塞销选材的原则和要求。
2. 活塞销的材料选择：列举常用的活塞销材料，分析不同材料的性能特点、优缺点和适用范围，选择适合的材料作为研究对象。
3. 活塞销的热处理工艺：介绍热处理工艺对活塞销性能的影响，详细讲解活塞销的热处理工艺（如淬火、回火、表面处理等），分析各种工艺对活塞销的影响和优化方法。
4. 活塞销的性能测试与评价：设计活塞销的性能测试方法和指标，包括强度、硬度、耐磨性和疲劳寿命等，通过试验手段对不同选材和工艺条件下的活塞销进行测试和评价。
5. 课程设计报告撰写与展示：根据以上内容，撰写详细的课程设计报告，包括设计原理、选材过程、热处理工艺设计、试验结果和结论等。
并通过展示方式向相关专业师生进行展示和讨论。
三、课程设计要求：1. 具备材料学、热处理学和力学基础知识；2. 熟悉汽车发动机结构和工作原理；3. 熟练掌握选材和热处理工艺的相关理论和实验方法；4. 具备基本的课程设计报告撰写和展示能力；5. 积极合理利用实验室设备和资料，完成课程设计任务；6. 具备团队合作和沟通能力，能够与指导教师和同学进行有效的交流和合作。
四、课程设计成果：1. 完成一份详细的课程设计报告，包含选材和热处理工艺设计，并分析试验结果；2. 展示完成的课程设计成果，向相关专业师生进行展示，并能回答相关问题；3. 整理相关资料和实验数据，形成课程设计论文，并具备论文发表或参与相关学术会议的基础。
材科专业活塞销课程设计汇总
专业课程设计任务书学生姓名： XXXX 班级：材科102设计题目：活塞销冷挤压模具材料的选择及工艺设计设计内容：1、根据零件工作原理，服役条件，提出机械性能要求和技术要求。
2、选材，并分析选材依据。
3、制订零件加工工艺路线，分析各热加工工序的作用。
4、制订热处理工艺卡，画出热处理工艺曲线，对各种热处理工艺进行分析，并分析所得到的组织，说明组织及性能的检测方法与使用的仪器设备。
5、分析热处理过程中可能产生的缺陷及补救措施。
6、分析零件在使用过程中可能出现的失效方式及修复措施。
1目录0前言 (3)1活塞销冷挤压模具工作条件及性能要求 (4)1.1活塞销冷挤压模具工作条件 (4)1.2冷挤压模具的性能要求 (4)1.2.1冷挤压模具的机械性能要求 (4)1.2.2冷挤压模具的技术性能要求 (5)2.活塞销冷挤压模具材料及选用方法 (6)2.1活塞销冷挤压模具材料的要求 (6)2.2活塞销冷挤压模具常用材料及选择 (6)3活塞销冷挤压模具热处理工艺制定及分析 (9)3.1活塞销冷挤压模具的加工工艺路线 (9)3.2锻造 (9)3.320C r M n T i热处理 (9)3.3.120C r M n T i退火（预处理） (9)3.3.2 20CrMnTi工艺（渗碳及回火淬火等工艺） (10)4活塞销热处理过程中可能出现的缺陷及预防措施 (12)5活塞销在使用过程中可能出现的失效方式 (13)6提高活塞销冷挤压模具寿命的途径 (16)7心得体会 (18)8参考文献 (19)20前言活塞销（英文名称：Piston Pin)是装在活塞裙部的圆柱形销子，它的中部穿过连杆小头孔，用来连接活塞和连杆，把活塞承受的气体作用力传给连杆。
为了减轻重量，活塞销一般用优质合金钢制造，并作成空心。
活塞销用来连接活塞和连杆，并将活塞承受的力传给连杆或相反。
活塞销在高温条件下承受很大的周期性冲击负荷，且由于活塞销在销孔内摆动角度不大，难以形成润滑油膜，因此润滑条件较差。
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专业课程设计任务书学生姓名： XXXX 班级：材科102设计题目：活塞销冷挤压模具材料的选择及工艺设计设计内容：1、根据零件工作原理，服役条件，提出机械性能要求和技术要求。
2、选材，并分析选材依据。
3、制订零件加工工艺路线，分析各热加工工序的作用。
4、制订热处理工艺卡，画出热处理工艺曲线，对各种热处理工艺进行分析，并分析所得到的组织，说明组织及性能的检测方法与使用的仪器设备。
5、分析热处理过程中可能产生的缺陷及补救措施。
6、分析零件在使用过程中可能出现的失效方式及修复措施。
1目录0前言 (3)1活塞销冷挤压模具工作条件及性能要求 (4)1.1活塞销冷挤压模具工作条件 (4)1.2冷挤压模具的性能要求 (4)1.2.1冷挤压模具的机械性能要求 (4)1.2.2冷挤压模具的技术性能要求 (5)2.活塞销冷挤压模具材料及选用方法 (6)2.1活塞销冷挤压模具材料的要求 (6)2.2活塞销冷挤压模具常用材料及选择 (6)3活塞销冷挤压模具热处理工艺制定及分析 (9)3.1活塞销冷挤压模具的加工工艺路线 (9)3.2锻造 (9)3.320C r M n T i热处理 (9)3.3.120C r M n T i退火（预处理） (9)3.3.2 20CrMnTi工艺（渗碳及回火淬火等工艺） (10)4活塞销热处理过程中可能出现的缺陷及预防措施 (12)5活塞销在使用过程中可能出现的失效方式 (13)6提高活塞销冷挤压模具寿命的途径 (16)7心得体会 (18)8参考文献 (19)20前言活塞销（英文名称：Piston Pin)是装在活塞裙部的圆柱形销子，它的中部穿过连杆小头孔，用来连接活塞和连杆，把活塞承受的气体作用力传给连杆。
为了减轻重量，活塞销一般用优质合金钢制造，并作成空心。
活塞销用来连接活塞和连杆，并将活塞承受的力传给连杆或相反。
活塞销在高温条件下承受很大的周期性冲击负荷，且由于活塞销在销孔内摆动角度不大，难以形成润滑油膜，因此润滑条件较差。
为此活塞销必须有足够的刚度、强度和耐磨性，质量尽可能小，销与销孔应该有适当的配合间隙和良好的表面质量。
在一般情况下，活塞销的刚度尤为重要，如果活塞销发生弯曲变形，可能使活塞销座损坏.。
活塞销孔是活塞推动点的回转部位，它是直线运动与旋转运动的交换点。
通过它将活塞与连杆小头组合起来，将直线运动转换为圆周运动。
由此可见，销孔在活塞连杆机构中十分重要。
它的正常与否关系到活塞在气缸内能否耐久运行。
在更新活塞时应注意以下要求，才能保障活塞销孔及销在发动机里起到应有的作用。
绞削全浮式活塞销孔时应保证两孔的同心度，两孔的偏摆和不同心度应控制在0.015毫米之内。
销与孔的间隙应在冷态时不可转动，在热态时(水沸点)可转动。
销与孔的接触面应在800/0以上，要光洁、平整。
这样就可避免活塞销敲击装配。
销与孔靠合面不良会加速磨损，造成活塞销异响。
两孔不同心而摆差较大者，不但活塞销与孔磨损加速，而且活塞与气缸壁磨损增加。
如果销与孔过紧，就会产生活塞粘缸，导致气缸拉缸。
如果活塞销孔长期松旷不加纠正，那就会导致销磨断卡簧，出现活塞销拉缸的严重故障。
活塞销是一种细长和空心的零件，若采用切削加工方法制造，将耗费大量的金属新材料和工时。
为了提高材料利用率和生产效率，采用了先进的冷挤压新工艺。
采用这种工艺，能使金属的纤维组织在强压力作用下不被破坏，并使金属产生适宜的塑形流动，形成所需要的形状，达到少无切削的目的。
此外，冷挤压模具寿命较高，零件质量稳定，故采用冷挤压生产活塞销是既经济又合理的先进加工方法。
31活塞销冷挤压模具工作条件及性能要求1.1活塞销冷挤压模具工作条件冷挤压是在常温下对金属材料进行塑性变形，其单位挤压力相当大，同时由于金属材料的激烈流动所产生的热效应可使模具工作部分温度高达200℃以上，加上剧烈的磨损和反复作用的载荷，模具的工作条件相当恶劣。
活塞的工作条件十分恶劣。
活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。
活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温度很高，顶部高达600～700K，且温度分布很不均匀；活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，汽油机高达3～5MPa，柴油机高达6～9MPa，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用；活塞在气缸内以很高的速度(8～12m/s)往复运动，且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。
活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。
它要承受高温（最高达2500℃以上）、高压（大气压力的40～60倍）、高速（12～20 m/s）、周期性冲击及化学腐蚀。
例如一个直径90 mm 的活塞，大约要承受3吨的压力，可见活塞确实是重担在肩。
为了减轻重量和惯性力，活塞一般用铝合金铸造，有些赛车的活塞采用锻造，结实耐用。
1.2冷挤压模具的性能要求1.2.1冷挤压模具的机械性能要求(1)模具应有足够的强度和刚度，要在冷热交变应力下正常工作；(2)模具工作部分零件材料应具有高强度、高硬度、高耐磨性，并有一定的韧性；(3)凸、凹模几何形状应合理，过渡处尽量用较大的光滑圆弧过渡，避免应力集中；(4)模具易损部分更换方便，对不同的挤压零件要有互换性和通用性；(5)为提高模具工作部分强度，凹模一般采用预应力组合凹模，凸模有时也采用组合凸模；(6)模具工作部分零件与上下模板之间一定要设置厚实的淬硬压力垫板，以扩大承压面积，减小上下模板的单位压力，防止压坏上下模板；4(7)上下模板采用中碳钢经锻造或直接用钢板制成，应有足够的厚度，以保证模板具有较高的强度和刚度。
1.2.2 冷挤压模具的技术性能要求(1)对模具要求高。
冷挤压时毛坯在模具中受三向压应力而使变形抗力显著增大，这使得模具所受的应力远比一般冲压模大，冷挤压钢材时，模具所受的应力常达2000MPa～2500MPa。
(2)需要大吨位的压力机。
由于冷挤压时毛坯的变形抗力大，需用数百吨甚至几千吨的压力机。
(3)毛坯在挤压前需进行表面处理。
(4)不宜用于高强度材料加工。
典型的冷挤压模具由以下几部分组成：工作部分如凸模、凹模、顶出杆等；传力部分如上、下压力垫板；顶出部分如顶杆、反拉杆、顶板等；卸料部分如卸料板、卸料环、拉杆、弹簧等；导向部分如导柱，导套、导板、导筒等；紧固部分如上、下模板、凸模固定圈、固定板、压板、模柄、螺钉等。
下图为实心件正挤压图1 典型冷挤压模具52.冷挤压模具材料及选用方法冷挤压时，模具型腔中单位挤压力可高达2000～2500MPa，还要经受着极高的摩擦阻力和温度变化，因此冷挤压模具的工作条件是十分恶劣的。
合理的选择冷挤压模具的材料比起其他模具显得更为重要。
2.1冷挤压工作零件材料的要求(1)必须具有高强度和高硬度，这样在挤压中可以避免工作零件本身的塑性变形、破坏和磨损。
(2)应具有相当高的韧性，可以避免由于冲击、偏心载荷，疲劳应力集中而引起的折断和开裂破坏。
(3)必须具有较高的耐磨性，使模具具有较高的使用寿命，以保证挤压件的尺寸精度。
(4)具有足够的耐热性能。
在冷挤压中，模具工作零件的局部温度可高达300℃左右，有时甚至更高，因此要求材料在这样的高温状态下硬度保持不变。
(5)材料必须有良好的加工性能，如在热加工时，锻造性能要好；机加工时要容易进行切削；热处理时，应有较宽的温度区间，变形和热裂倾向小。
当然，在大多数情况下，某种模具钢材不可能全部满足上述要求，应该根据具体的挤压情况来选择最能符合使用条件的材料。
2.2冷挤压工作零件常用材料及选择(1)碳素工具钢碳素工具钢是冷挤压模具钢中价格最低廉的钢种。
T10A是常用的碳素工具钢牌号。
其优点是加工及热处理方便，具有良好的切削和耐磨性能，但缺点是淬透性、强韧性及耐热性能差、热处理变形大、使用寿命低。
因此只能用于尺寸较小、形状简单、负载不大的模具零件，如压力垫板、顶料杆，纯铝、紫铜等软材料挤压凹模。
(2)高合金工具钢含铬量为12％的高合金工具钢是冷挤压模具材料中普遍采用的高碳高铬钢种。
Cr12、Cr12Mo和Cr12MoV是经常使用的牌号。
该类钢热处理变形小，淬透性好，耐磨性较高，韧性优良，适宜制作冷挤压凸模和凹模。
不过这类钢的碳化物偏析较为严重，尤其是大尺寸的材料，在制造模具之前要进行改锻，使碳化物分布均匀（1～3级），否则在使用中严重影响模具使用寿命，因此它比较适宜于作为有预应力圈的内凹模材料。
6(3)高速工具钢常用高速工具钢的牌号有：W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2等。
该类钢种具有很高的强度、良好的耐磨性和韧性，尤其是高温硬度高、热硬性极好，抗软化变形能力强，是制造凸模的优良材料。
但是高速工具钢的碳化物分布不均匀，这种不均匀性随着钢材截面尺寸的增大而提高，使其力学性能下降。
在模具结构允许的前提下，应尽量选用小尺寸的高速工具钢原始棒料来制造模具零件。
(4)硬质合金一般用于冷挤压模具工作零件的硬质合金为钨钴系硬质合金，常有牌号有YG15、YG20、YG25，其中数字表示含钴量的百分比。
如YG15表示含钴量15％，其余为钛化钨。
硬质合金具有极高的硬度、良好的红硬性、较小的膨胀系数、足够的强度，并且耐磨、耐高温，是优良的模具材料。
但是硬质合金抗弯、抗拉强度低，所以常用作凹模或凹模镶块材料。
(5)钢结硬质合金钢结硬质合金是以铁粉加少量的合金元素（如铬铁、钼铁、钒铁和钨等）粉末作粘结剂，以碳化钛为硬质相，用一般粉末冶金方法烧结而成。
由于其基体为钢，因此可以切削加工、焊接、热处理，甚至还可以进行一定程度的塑性变形。
同时又含有大量的碳化钛，从而保留了硬质合金的高硬度和高耐磨性，并具有硬质合金所没有的较好的抗弯强度和韧性，是一种新型的冷挤压模具材料。
(6)合金碳素工具钢在碳素工具钢的基础上加入合金元素，性能与碳素钢类似。
2.3 20CrMnTi性能特点2.2 20CrMnTi的成分分析各合金元素的作用：C的作用：钢中含碳量增加，硬度、屈服点和抗拉强度升高，但延展性、磁性、可锻性、电导性、塑性、塑性应变比R和冲击性降低。
当碳量0.23%超7过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢的含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀。
此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
Si的作用：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15～0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50～0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限、屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0～1.2%的硅，强度可提高15～20%硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。