《金属压力加工概论》课程标准
3-1金属压力加工概论
20122012-2-17
多晶体的塑性变形
大多数金属都属于多晶体, 大多数金属都属于多晶体,其塑性变形是所 有单晶粒变形的综合作用, 有单晶粒变形的综合作用,即晶内滑移和晶 间的转动 每个单晶粒内部的塑性变形仍主要是滑移 但在多晶体变形中同时伴随有晶粒间的滑移 和转动
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金属的加工硬化
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金属的可锻性
金属的可煅性是衡量材料经受压力加 工难易程度的工艺性能。 工难易程度的工艺性能 。 常将塑性和变 形抗力综合在一起来衡量金属的可锻性。 形抗力综合在一起来衡量金属的可锻性 。 塑性高、 变形抗力小, 则可锻性好, 塑性高 、 变形抗力小 , 则可锻性好 , 反 之,则差。 则差。
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(3)锻件公差 锻件的基本尺寸为零件的基本尺寸加 上加工余量。 上加工余量 。 而锻件的实际尺寸与其基 本尺寸之间所允许的偏差, 本尺寸之间所允许的偏差 , 称为锻性公 差。
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4.确定坯料质量和尺寸 4.确定坯料质量和尺寸
(1)确定坯料质量G坯 确定坯料质量G 自由锻 的坯料质量为锻件的质量与 锻造时各种金属的质量之和, 锻造时各种金属的质量之和 , 可按下式 计算: G坯=(1+k)G锻件 +k) G锻件---锻件质量
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7.确定锻造温度
根据锻件材料的化学成分, 根据锻件材料的化学成分 , 确定始 锻及终锻温度。碳钢的始锻温度约为 1200℃ 终锻温度约为800℃ 1200℃,终锻温度约为800℃。
金属的机械性能取决于其组织。 金属的机械性能取决于其组织 。 组织改 变,则性能也随之变化。 则性能也随之变化。 随着变化程度地增加, 随着变化程度地增加 , 这种由于塑性变 形在滑移面附近引起晶格的严重畸变, 形在滑移面附近引起晶格的严重畸变 , 甚至产生碎晶而引起的强度和硬度的提 高 , 塑性和韧性下降 。 这种现象称为加 塑性和韧性下降。 工硬化。 工硬化。
第一章 金属的成型及金属压力加工基本知识(1)
2、铜及铜合金
• ① 纯铜 • 又称紫铜,密度为8.96g/cm3,熔点为1083℃, 无磁性。纯铜具有优良的导电性、导热性及抗 大气腐蚀性,是重要的导电材料及传热体(如 锅炉、制氧机中的冷凝器、热交换器等)。 • 纯铜的强度低,塑性很好,具有良好的压力加 工和焊接性能,易于冷、热加工成形。
• ② 铜合金 • 黄铜 以锌为主要添加元素的铜合金。 • 通常把铜锌二元合金称为普通黄铜;若加入了 某些其它元素,则称复杂黄铜或特殊黄铜。特 殊黄铜可分为锡黄铜、铅黄铜、铝黄铜等。 • 青铜 人类最早应用的青铜是一种铜-锡合金。 不以锌为主加元素的铜合金统称为青铜,有锡 青铜、铝青铜、铅青铜、铍青铜等。
• (2) 增加质量的成型方法 • 由小质量的金属逐渐积累成大质量的产品。 • 例如:沉积、焊接(压焊、熔焊、钎焊)与铆 接、胶结等。
• 优点:能获得形状更为复杂的产品,成型过程 中除技术因素外没有产生废品的条件,原料消 耗少,故较为经济。
• (3) 质量恒定的成型方法 • 金属本身不分离出多余质量,也不积累增加质 量的成型方法。 • 例如:凝固成形、塑性成形、粉末压制成形。
• 工程上常用零件受拉伸时的屈服强度σs(或 σ0.2)和抗拉强度σb为强度指标。 • 材料单位面积受载荷称应力,单位是MPa。
• ①屈服强度(бs):指材料 在拉抻过程中,材料所受应 力达到某一临界值时,载荷 不再增加变形却继续增加或 产生0.2%L时应力值。又称 屈服点或屈服极限。 • 表征了金属材料抵抗微量塑 性变形的能力。 • ② 抗拉强度(бb):指材料 在拉断前承受的最大应力值。 也叫强度极限。 • 表征了金属材料抵抗断裂的 能力。
• ② 铝合金 • 根据铝合金的化学成 分及加工方法的不同, 分类如下:
第三编金属压力加工
教学目的: 掌握金属塑性成形的机理及各种塑性
成形的方法,熟悉金属塑性成形工艺设计。
教学重点: 1. 金属塑性成形的机理、工艺;
2. 金属塑性成形性及其影响因素。 教学难点:自由锻与模锻工艺设计 教学内容:3.1 金属塑性成形基础;
3.2 金属塑性成形方法; 3.3 金属塑性成形工艺设计; 自学内容:3.4 金属塑性成形技术的发展趋势。
一方面由于变形速度的增大, 回复和再结晶不能及时克服加工硬 化现象,金属则表现出塑性下降、 变形抗力增大,可锻性变坏。
另一方面,金属在变形过程中, 消耗于塑性变形的能量有一部分转 化为热能,使金属温度升高(称为 热效应现象)。变形速度越大,热 效应现象越明显,使金属的塑性提 高、变形抗力下降(图中a点以后), 可锻性变好。
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=A n
硬化指数n是冷变形硬化参数,反 映材料的变形抗力。
n
50
51
3.2.4 影响塑性变形的因素
可锻性——常用金属材料在经受压力加工产生塑性变形
的工艺性能来表示。可锻性的优劣是以金属的塑性和变形抗 力来综合评定的。
塑性是指金属材料在外力作用下产生永久变形,而不破
坏其完整性的能力。
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冷变形 变形温度低于回复温度时,金属在变形过程中
只有加工硬化而无回复与再结晶现象,变形后的金 属只具有加工硬化组织,这种变形称为冷变形。
热变形
变形温度在再结晶温度以上时,变形产生的加 工硬化被随即发生的再结晶所抵消,变形后金属具 有再结晶的等轴晶粒组织,而无任何加工硬化痕迹, 这种变形称为热变形。
坯料变形时,除与上、下抵铁或其它辅助工具 接触部分表面外,都是自由表面,变形不受限制。
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金属压力加工培训教材
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金属工艺学
第三篇 金属塑性加工
金属压力加工大多属热变形,具有再结晶组织,热加工后 组织性能变化:
1、将铸锭加热进行压力加工后,由于金属经过塑性变形及再结晶, 从而改变了粗大的铸造组织,获得细化的再结晶组织。
2、同时铸锭中的气孔、缩松等经热塑变形后被压实或焊合在一起, 使金属组织更加致密,其力学性能会有很大提高。
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金属工艺学
第三篇 金属塑性加工
上次课内容的回顾
铸件壁厚的设计:
(1) 铸件壁厚应均匀、避免厚大截面
(2)铸件壁的连接: 1 .铸件的结构圆角
2 .避免锐角连接 3 .厚壁与薄壁间的联接要逐步过渡 4 .减缓筋、辐收缩的阻碍
特种铸造
型砂应具备的性能:强度、透气性、耐火性、退让性
常用的压力加工生产方式:
T再 = 0.4 T熔 (K)
经过回复处理能使冷变形后的金属恢复良好的塑性。
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金属工艺学
第三篇 金属塑性加工
金属的回复和再结晶示意图
5 . 冷变形及热变形
(1)冷变形:在再结晶温度以下的变形; 冷变形后金属强度、硬度较高,低粗糙度值。但变形程度
不宜过大,否则易裂。 (2)热变形:再结晶温度以上变形。
过烧:接近材料熔化温度,晶间的低熔点物质开始熔化,且晶界 上形成氧化层。金属失去锻造性能,一击便碎,无法挽回。
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金属工艺学
第三篇 金属塑性加工
始锻温度: 过热、过烧 缺陷 终锻温度: 加工硬化
45: 1200℃~800℃
②变形速度 :单位时间的变形程度。 加工硬化积累↑→塑性↓,变形抗力↑,可锻性变差
金属加工基础课程标准
金属加工基础课程标准(共22页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-《金属加工基础》课程教学标准课程建设负责人:______杨燕______联系电话:___ __系(教研室)负责人:_____徐明_______联系电话:____塔城地区乌苏职业技术学校2016年8月23日《金属加工基础》课程标准课程编码:课程类别:机械加工适用专业:数控、焊接、机电授课单位:塔城地区乌苏职业技术学校学时:67编写执笔人:杨燕杨燕 2016年5月审定负责人及审定日期:许明学制:三年一、课程性质本课程是机加工专业的一门专业必修课,是一门实践性、应用性和综合性很强的课程,使学生通过理论和实践教学,获得常用机械工程材料、金属加工和热处理的基本知识,初步具有金属加工的操作技能,为学习后续课程及形成综合职业能力打下必要的基础。
二、设计思路本课程的总体设计思路是以职业能力分析为依据,以就业为导向,以学生发展为本位,设计课程内容。
让学生在了解金属材料特性,各种加工方法的基础上,初步形成合理选择零件材料的能力,培养学生解决实际问题的能力。
注重加强实践性性教学环节,以构件“做中学”“学中做”的教学过程,充分体现职业教育的特色。
三、课程目标(一)知识目标1.系统介绍机械制造过程,强化学生的工程意识、质量意识、效益意识和环境保护意识,培养和造就素质高、知识面宽的应用型人才。
2.以铁碳合金的成分-组织-温度-性能为主线,了解四者的相互关系和变化规律的基础知识,初步具有根据零件的使用要求选择零件材料的能力。
3.了解钢材在实际加热和冷却时内部组织的变化及其对钢材性能的影响,了解各种热处理方法的目的、工艺和应用,初步具有选择钢材热处理方法的能力。
(二)能力目标1. 具有根据零件的使用要求选择零件材料的能力。
2.初步具有选择钢材热处理方法的能力。
3. 培养综合应用能力,引导学生学会应用所学的理论知识解决一些实际问题,使学生具有一定的解决实际问题的感性认识和经验,做到触类旁通,融会贯通。
第三篇 金属压力加工
第三篇《金属压力加工》
轧制的基本操作是平板轧制,即简单轧制,轧出来的 是平板和薄板。
6 mm 300 mm
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大锅炉支撑 反应容器 坦克装甲 波音747蒙皮 饮 料 罐 香烟铝箔
平 板
150 mm 100~125 mm
平 板 轧 制
< 6 mm
1.8 mm
薄 板
0.1 mm
0.008 mm
河北工程大学《金属工艺学》电子课件
§
1.1 金属塑性变形的实质 § 1.2 塑性变形对金属组织和性能的影响 § 1.3 金属的可锻性 重点:金属塑性变形的实质、塑性变形对金 属组织和性能的影响、影响可锻性的因素 难点:金属塑性变形的实质、塑性变形对金 属组织和性能的影响
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第三篇《金属压力加工》
河北工程大学《金属工艺学》电子课件
第三篇《金属压力加工》
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主要内容
综
述 第一章 金属的塑性变形 第二章 锻造 第三章 板料冲压
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第三篇《金属压力加工》
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河北工程大学《金属工艺学》电子课件
第三篇《金属压力加工》
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轧 制
河北工程大学《金属工艺学》电子课件
P
金属内部有了应力就会发生弹性变形,外力去除后,弹 性变形将恢复,称“弹复”,对有些压力加工件的变形 和工件质量有很大影响,必须采取工艺措施来保证 河北工程大学《金属工艺学》电子课件
第三篇《金属压力加工》
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§1.2 塑性变形对金属组织和性能影响
● 金属在常温下经塑性变形后,内部组织将发 生变化。 ⑴ 晶粒沿最大变形的方向伸长; ⑵ 晶格与晶粒发生扭曲,产生内应力; ⑶ 晶粒产生碎晶。 ● 冷作硬化
金属工艺学 第3版 单元七 金属压力加工
(2)金属的冷变形强化。 随着金属冷变形程度的增加,金属的强度指标和硬度都有所提高,但塑性有所下降, 这种现象称为冷变形强化。
当加热温度较高时,塑性变形后的金属中被拉长了的晶粒重新生核、结晶,变为等轴晶粒的过程 称为再结晶.
开始产生再结晶现象的最低温度称为再结晶温度。
T再≈0.4T熔(K) 式中T熔──是纯金属的开氏温度熔点。 3.
三、金属压力加工基础知识 金属的可锻性是指金属在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力。 可锻性与金属的塑性和变形抗力有关,塑性愈好,变形抗力愈小,则金属的可锻性愈好,反之,则
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(1)金属塑性变形的实质。 金属单晶体的变形方式主要有滑移和孪晶两种,在大多数情况下滑移是金属塑性变形的主要方式。 金属在滑移变形过程中,一部分旧的位错消失,又大量产生新的位错,总的位错数量是增加的,大 量位错运动的宏观表现就是金属的塑性变形过程。 位错运动观点认为:晶体缺陷及位错相互纠缠会阻碍位错运动,导致金属的强化,即产生冷变形强 化现象。
(2)拔长。 ●拔长是指使毛坯横断面积减小,长度增加的锻造工序。 拔长常用于锻造截面小而长度大的杆类锻件,如轴、拉杆、连杆、曲轴等。 (3)冲孔。 ●冲孔是指在坯料上冲出透孔或不透孔的锻造工序。
(4)切割。 ●切割是指将坯料分成几部分或部分地割开或从坯料的外部割掉一部分或从内部割掉一部 分的锻造工序。 切割常用于下料、切除锻件的料头、钢锭的冒口等。 (5)弯曲。 ●弯曲是指采用一定的工模具将毛坯弯成所规定的外形的锻造工序。 弯曲常用于锻造角尺、弯板、吊钩、链环等轴线弯曲的锻件。 (6)锻接。 ●锻接是指坯料在炉内加热至高温后用锤快击使两者在固相状态结合的锻造工序。 锻接的方法有搭接、对接、咬接等。
从金属学的观点来讲,划分冷加工与热加工的界限是再结晶温度。在再结晶温度以上进行的塑性 变形属于热加工;而在再结晶温度以下进行的塑性变形称为冷加工。 4. 热锻后的金属组织具有一定的方向性,通常将这种组织称为锻造流线。
压力加工课(简单)
晶粒尺寸对力学性能的影响
在2mm内的伸长率(%) 5 10 15 20
晶粒3 晶粒5 晶粒4 晶粒2 晶粒1
s 0 Kd
1 2
0
0
多晶体的塑性变形过程
5
10
15
20
25
30
35
40
位置/mm
加工过程中的硬化和软化
● 金属在常温下经塑性变形后,内部组织将发生变化。 ⑴ 晶粒沿最大变形的方向伸长; ⑵ 晶格与晶粒发生扭曲,产生内应力; ⑶ 晶粒产生碎晶。 ● 加工硬化(见图3-4) * 现象:强度、硬度 上升, 而塑性、韧 性下降。 * 原因:滑移面附近的 晶粒碎晶块, 晶格扭曲畸变, 增大滑移阻力, 使滑移难以 进行。
1.简单轧制与非简单轧制
所谓简单轧制过程是指比较理想的轧制过程。通常将
具有下列条件的轧制过程称为简单轧制。
(1)两个轧辊都被电动机带动,且两轧辊直径相同,转速
相等,轧辊为刚性;
(1)质量减少的方法:
车、刨、铣、磨、钻、剪切、气割、电切、蚀刻等;
(2)质量增加的方法:
铸造、电解沉积、焊接与铆接、烧结与胶结等;
(3)质量保持不变的方法:
金属压力加工(轧制、锻造、冲压、拉拔、挤压)。
3.金属压力加工的方法
★金属压力加工:
金属在受到外力作用并不破坏自身完整性的条件下, 稳定改变其几何形状与尺寸,从而获得所需要的几何形状 与尺寸的加工方法。
1. 体积不变定律 Volume Constance 金属塑性变形前后的体积相等,即体积为常 数,也称为不可压缩定律。 V0=Vn=常数 HBL=hbl 例题:P139
10.2.2. 最小阻力定律 Least Resistance
第三编金属压力加工
水压机
•
500~1500 1~300T 静压力 0
高压水 •)
• 变形大、锻透深度 大、内部质量好,没
有振动,噪音小。
•20MPa
•0.4~0.9MPa
•(200个大气 •(4~9个大气压)
压)
第三编金属压力加工
自由锻的基本工序
•分类 :
•(1)辅助工序: • 为方便基本工序的操作而预先进行局部小变形的工 序。 如倒棱、压肩等。 •(2)基本工序: • 锻造过程中直接改变坯料形状和尺寸的工序。如镦 粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲等。
第三编金属压力加工
•3.2.3 冷变形及热变形
第三编金属压力加工
•冷变形 变形温度低于回复温度时,金属在变形过程中
只有加工硬化而无回复与再结晶现象,变形后的金 属只具有加工硬化组织,这种变形称为冷变形。
•热变形
变形温度在再结晶温度以上时,变形产生的加 工硬化被随即发生的再结晶所抵消,变形后金属具 有再结晶的等轴晶粒组织,而无任何加工硬化痕迹, 这种变形称为热变形。
基本工序 —— 扭转
第三编金属压力加工
半轴自由锻工艺
锻件图 材料: 18CrMnTi 坯料尺寸:Ф130×240 坯料重量:25kg 锻造设备:0.5T自由锻锤
•锻出头 部
• 拔长
•拔长及修 整台阶
•拔长并留 出台阶
•锻出凹挡 及拔长端 部并修整
第三编金属压力加工
•3.3.1 模膛锻造成型工艺
•(2) 金属组织的影响
• 纯金属及固溶体(如奥氏体)的可锻性好。而碳化 物(如渗碳体)的可锻性差。 • 铸态柱状组织和粗晶粒结构不如晶粒细小而又 均匀的组织的可锻性好。
第三编金属压力加工
金属工艺学(压力加工上课)
②拔长
拔长是沿垂直于工件的轴向进行锻打,以使其 截面积减小,而长度增加的操作过程,常用于锻造轴 类和杆类等零件。
③冲孔
利用冲头在工件上冲出通孔或盲孔的操作过程。 常用于锻造齿轮、套筒和圆环等空心锻件。 辅助工序:为使基本工序操作方便而进行的预 变形工序称为辅助工序(压钳口、切肩等)。 修整工序:用以减少锻件表面缺陷而进行的工 序(如校正、滚圆、平整等)。 锻件分类及所需锻造工序
三.胎模锻 胎模锻是在自由锻设备上使用胎模生产模锻件的工 艺方法。因此胎模锻兼有自由锻和模锻的特点。胎模锻 适合于中、小批量生产小型多品种的锻件,特别适合于 没有模锻设备的工厂。 胎模锻一般采用自由锻方法制坯,然后在胎模中成 形。胎模主要有扣模、及合模三种。 (1)扣模:扣模用来对坯料进行全部或局部扣形,以生 产长杆非回转体,扣模锻造时,坯料不转动。
(2)筒模 筒模主要用于锻造齿轮、法兰盘等盘类锻件。
(3)合模 合模由上模和下模组成,并有导向结构,可生 产形状复杂,精度较高的非回转体锻件。
第二节 锻造工艺规程的制订
一、绘制锻件图
锻件图以零件图为基础,结合锻造工艺特点绘制而成。 1.敷料、余量及公差 敷料:为了简化零件的形状和结构、便于锻造而增加的部分金属。 加工余量:在零件加工表面上,为切削加工而增加的尺寸。 锻件公差:是锻件名义尺寸允许的变动量。
飞边槽的常见形式
⑵预锻模膛 用于预锻的模膛称为预锻模膛。 对于外形较为复杂的锻件,常采用预锻工步,使 坯料先变形到接近锻件的外形与尺寸,以便合理分配 坯料各部分的体积,避免折迭的产生,并有利于金属 的流动,易于充满模膛,同时可减小终锻模膛的磨损, 延长锻模的寿命。 预锻模膛和终锻模膛的主要区别是预锻模膛的圆 角和模锻斜度较大,高度较大,宽度较小,一般不设 飞边槽。
项目01 金属压力加工概述
项目一金属压力加工概述一、教学目标1.掌握金属压力加工的定义。
2.了解金属压力加工主要方法及其特点。
3.掌握轧制的定义。
4.掌握轧制的方式和特征。
5.了解实际轧制生产。
6.理解金属压力加工力学分析方法。
掌握主平面、主应力、主变形等概念。
7.认识主应力状态图示。
8.认识主变形图示。
二、课时分配本项目共3个任务,安排5课时。
三、教学重点本项目主要对比金属材料压力加工的主要方法、力学分析方法及分析过程,重点讲述轧制的定义和方式,有关主应力和主变形的含义。
四、教学难点掌握主平面、主应力、主变形的计算。
任务一金属压力加工概念、主要方法和特点一、金属压力加工概念利用金属能够产生永久变形的能力,使其在外力作用下产生塑性变形,改变金属的形状、尺寸和性能而获得所要求的产品的一种金属加工技术。
1.金属压力加工的方式锻造:冲压:拉拔:挤压:2.金属压力加工的作用3.金属加工的缺点任务二金属压力加工———轧制一、金属力学性能基础分类:(1)强度(2)塑性(3)硬度(4)冲击韧性二、轧制的概念三、轧制的方式轧制的方式目前大致分为纵轧、横轧、斜轧三种。
四、轧钢车间轧钢机的布置形式1.单机架可逆式2.横列式3.纵列式4.半连续式5.连续式任务三金属压力加工的变形力学基础一、金属塑性加工时所受的力1.外力金属塑性加工是金属与合金在外力作用下产生塑性变形的过程。
变形过程中外力主要有作用力和约束反力。
2.内力、应力(1)内力(2)应力二、应力状态及其图示1.应力状态2.应力状态图示(1)主应力图示(2)主应力状态分类(3)主应力实例分析3.变形图示由于受塑性变形时工件体积不变条件的限制,因此可能的变形图示仅有三种:(1)主变形图示主变形是指在主应力方向所产生的变形。
(2)可能的主变形图示。
(3)主变形实例分析。
3金属压力加工概论
2、挤压 挤压是利用压力,将金属坯料从挤压模的模孔中挤出而成形的压 力加工方法。 按照金属流动方向与凸模运动方向,分为3种: ①正挤压; ②反挤压; ③复合挤压。 可以生产复杂截面形状的 型材、毛坯、零件。
3、拉拔 拉拔是利用拉力,将金属坯料拉过拉拔模的模孔而成形,截面减 小,长度增加。 常需经多次拉拔,依次通过形状和尺寸逐渐变化的模孔,才能得 到所需截面的产品。 通常在室温下进行,又称冷拉。 主要用于细线材、薄壁管材和特殊形状截面的型材。
长得到的组织。
纤维组织的特点
变形程度越大,纤维组织越明显。
锻造比Y表示变形程度。坯料拔长时的锻造比为:
Y=F0/F
式中F0为坯料拔长前的横截面积;F为坯料拔长后的横截面积。
Y>2,开始出现纤维组织;y>5,纤维组织非常明显。
纤维组织使金属在性能上具有方向性。 纵向(平行于纤维方向)上的塑性、韧性提高, 横向(垂直于纤维方向)上的塑性、韧性降低。
纤维组织的稳定性很高,不能用热处理或其它方法加以消除, 只有经过塑性变形,才能改变其方向和形状。
合理利用纤维组织
1、应使零件在工作中所受的最大正应力方向与纤维 方向重合。
2、最大切应力方向与纤维方向垂直, 3、纤维分布与零件的轮廓相符合,尽量不被切断。
§1-4 金属的锻造性能
一、可锻性 金属的锻造性能,是指金属材料在压力加工时获得优质产品
加工硬化的金属内部组织变化特点: 1、晶粒沿变形最大的方向伸长,排列位向趋于一致; 2、位错密度增加,晶格严重扭曲,产生内应力; 3、滑移面和晶粒间产生碎晶。
二、回复和再结晶
1.回复
T回复=(0.25~0.3)T熔点(K) 式中T回复为金属回复的绝对温度; T熔点为金属熔化的绝对温度。
《金属压力加工概论》课程标准
《金属压力加工概论》课程标准课程概述一、课程的性质和作用《金属压力加工概论》是冶金技术专业的一门必修的专业基础课。
本课程总学时为34学时,主要面向型钢、板带钢、钢管生产车间,以各类钢种的生产原理、工艺过程及相关的操作为对象,使学生全面认识钢材的生产过程,培养学生轧钢专项操作技能和解决生产工艺设计的实际问题的能力,提高学生对钢材质量意识、整体与部分的分析能力以及成本意识.本课程构建于《认识实习》、《钢铁冶金概论》(轧钢部分)、《机械制图》等课程的基础上,使学生了解金属压力加工的基本原理、轧钢工艺基本知识(重点是型钢、板带钢及钢管生产工艺),金属压力加工的其他方法,以及产品标准和技术经济指标,领会金属压力加工,尤其是轧钢生产工艺中的有关知识,具有正确选择金属压力加工方法的能力.后续课程为《模块实训》,使学生掌握轧钢生产操作,生产技术与管理工作流程以及钢铁产品质量检验等知识.课程合理地衔接了前导课程和后续课程,具有很强的实践性,同时使学生更加广泛地了解钢铁企业的生产和管理情况,对学生毕业后工作以及可持续性发展具有重要的作用。
二、课程基本理念本课程从高等职业教育的性质、特点、任务出发,立足于素质教育,确立课程的主要目标是拓展学生的专业知识,培养学生的技术应用能力。
通过该课程的学习能够使学生更负责、更有远见、更有道德的方式从事自己的职业;以更喜爱专业技术的情感、积极探究专业技术;以更高地热情参与技术创新实践,为社会的进步和发展作出贡献.(一)注重素质教育、能力培养本门课程面向冶金技术专业全体学生,注重专业基础素质教育,激发他们的学习兴趣,提高他们的逻辑思维能力,增强他们的理论联系实际的能力,培养他们的创新精神.(二)突出学生主体,尊重个体差异本门课程在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源开发等方面都突出以学生为主体的思想。
课程实施应成为在教师指导下构建知识、提高技能、活跃思维、展现个性和拓展知识视野的过程。
有色金属压力加工教学基本要求
《铜材热处理》课程标准课程编号:课程性质:必修课学时:108(6学时/周,上课总周数18周)适用专业:压力加工考核要求:闭卷考试一、课程性质和任务本课程是中等职业教育和职工培训压力加工专业的一门专业基础课程。
其任务是:使学生具备高素质劳动者和中级以上专门人才所必需的铜材热处理的基本知识和操作技能,为今后从事生产操作工作和技术管理工作打下必要的基础。
二、课程教学目标本课程的教学目标是:使学生具备金属材料与铜材热处理的基本知识和基本技能,并逐渐形成解决实际问题的能力,并注意渗透思想教育,培养学生的辩证思维,加强学生的职业道德观念,提高学生的全面素质,为学生以后的毕业实习、职业技能鉴定等打下基础。
(一) 知识教学目标1.熟悉金属材料与热处理中的基本概念和基本理论。
2.掌握金属材料热处理的一般原理。
3.明确热处理的目的,知道纯铜和铜合金热处理的方法及实际应用。
4.理解金属材料的内部结构,以及成分、组织和性能三者之间的一般关系。
5.知道纯铜及铜合金的牌号、成分、性能及应用范围。
(二) 技能培养目标1.掌握金属材料及热处理的基本操作技能;2.具有组织和管理压力加工生产的能力;3.具有纯铜及铜合金加工的操作能力。
(三)素质教育目标1.具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神。
2.具有良好的职业道德,热爱本专业工作,具有为本职工作献身的精神。
三、教学内容和要求基础模块(一) 金属材料的结构与力学性能1.金属的晶体结构了解晶体与非晶体的定义。
掌握金属的晶格类型。
2.纯金属的结晶了解纯金属的结晶过程。
理解晶粒大小对金属材料的影响。
了解金属的同素异构转变。
3.金属材料的损坏与塑性变形了解金属的变形。
掌握金属材料的冷塑性变形与加工硬化。
4.金属的力学性能知道强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度的概念。
理解力-伸长曲线。
会计算断后伸长率和断面收缩率。
5.金属的工艺性能了解金属的几种基本工艺性能。
(二) 相图的基本知识1.合金及其组织掌握合金的基本概念。
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《金属压力加工概论》课程标准课程概述一、课程的性质和作用《金属压力加工概论》是冶金技术专业的一门必修的专业基础课。
本课程总学时为34学时,主要面向型钢、板带钢、钢管生产车间,以各类钢种的生产原理、工艺过程及相关的操作为对象,使学生全面认识钢材的生产过程,培养学生轧钢专项操作技能和解决生产工艺设计的实际问题的能力,提高学生对钢材质量意识、整体与部分的分析能力以及成本意识。
本课程构建于《认识实习》、《钢铁冶金概论》(轧钢部分)、《机械制图》等课程的基础上,使学生了解金属压力加工的基本原理、轧钢工艺基本知识(重点是型钢、板带钢及钢管生产工艺),金属压力加工的其他方法,以及产品标准和技术经济指标,领会金属压力加工,尤其是轧钢生产工艺中的有关知识,具有正确选择金属压力加工方法的能力。
后续课程为《模块实训》,使学生掌握轧钢生产操作,生产技术与管理工作流程以及钢铁产品质量检验等知识。
课程合理地衔接了前导课程和后续课程,具有很强的实践性,同时使学生更加广泛地了解钢铁企业的生产和管理情况,对学生毕业后工作以及可持续性发展具有重要的作用。
二、课程基本理念本课程从高等职业教育的性质、特点、任务出发,立足于素质教育,确立课程的主要目标是拓展学生的专业知识,培养学生的技术应用能力。
通过该课程的学习能够使学生更负责、更有远见、更有道德的方式从事自己的职业;以更喜爱专业技术的情感、积极探究专业技术;以更高地热情参与技术创新实践,为社会的进步和发展作出贡献。
(一)注重素质教育、能力培养本门课程面向冶金技术专业全体学生,注重专业基础素质教育,激发他们的学习兴趣,提高他们的逻辑思维能力,增强他们的理论联系实际的能力,培养他们的创新精神。
(二)突出学生主体,尊重个体差异本门课程在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源开发等方面都突出以学生为主体的思想。
课程实施应成为在教师指导下构建知识、提高技能、活跃思维、展现个性和拓展知识视野的过程。
(三)注重过程评价,促进学生发展构建能激励学生学习兴趣和自主学习能力的评价体系。
该评价体系包括形成性评价和终结性评价。
在教学过程中以形成性评价为主,注重培养和激发学生的学习积极性、自主学习能力和自信心;终结性评价应注重检验学生对知识掌握和应用的能力。
评价要有利于促进学生的知识应用能力和健康人格的发展;促进教师不断提高教育教学水平;促进本门课程的不断完善与发展。
(四)开发课程资源,拓展学习渠道本门课程要力求合理利用和积极开发课程资源,结合学校现有教学仪器、设备等给学生提供更贴近现场实际,能反映新技术、新工艺、新设备的课程资源。
(五)改变教学方式、运用现代教学技术积极利用现代化教育教学手段,例如音像、多媒体、实验等技术,改变传统教学方式,从多角度、多层面为学生提供真实地专业技术环境,增加学生对知识的感性认识和理性认识,培养学生分析问题、解决问题的能力。
三、课程标准设计思路及依据(一)设计思路通过学习多位专家的课程设计理念,与企业共同开发的课程,按轧钢生产过程设计学习项目,以工作任务为教学目标,使课程内容过程化、任务化,强调工艺的应用性和连贯性,以培养和提高学生知识应用为主线,总体上按照实际生产工作过程的原则组织教学内容。
彻底摒弃传统教学偏重理论知识的培养以及上课满堂灌的教学方法。
(二)设计依据根据《中华人民共和国职业技能鉴定标准》和专业岗位群技能要求,借鉴加拿大CBE理论和DACUM方法,本着宽基础、多方向的就业思路,确定以工作过程为导向、项目化教学的教学内容、教学课时数和教学方法。
以学生的职业能力培养为核心,分析典型的工作任务,设计学习项目。
在项目中,设计学习单元,每一个学习单元是一项具体的工作任务。
通过教师布置任务→讲解解决任务要点→项目实训→分组讨论→现场教学→项目成果展示→项目成果评价→师生总结→评定成绩,体现以教师为主导,学生为主体的教学过程。
课程目标一、知识性目标(一)了解金属成型及金属压力加工基本知识。
(二)了解金属压力加工在国民经济中的作用及其发展。
(三)了解金属压力加工的变形力学基础、金属学基础、摩擦学基础。
(四)、熟悉轧制理论基础。
(五)、熟悉轧钢生产工艺的基本问题,包括轧制钢材的品种、用途和产量,轧钢机,轧钢生产系统及工艺流程,原料准备及加热和轧制制度确定。
(六)熟悉钢坯和型、线材生产知识及工艺特点。
(七)熟悉板带钢生产知识和工艺特点。
(八)熟悉钢管生产知识及工艺特点。
(九)了解金属压力加工的其他方法,包括锻造、冲压、拉拔及挤压生产的应用范围、特点及其基本方法。
(十)了解国际标准的相关规定二、技能性目标(一)能够识别轧钢所采用的原料。
(二)能够识别、区分各种形式的轧钢机。
(三)能够细述、绘制轧钢车间的平面布置图。
(四)能够识别导位、围盘、孔型等重要部件,并掌握设计方法。
(五)准确描述各类钢种的生产流程以及所采用的设备。
(六)能够简要设计一个指定产量的轧钢车间。
(七)能够对钢材产品进行质量检验。
(八)能够根据企业需要选购合适的钢材产品。
三、情感性目标(一)体验生产现场的艰苦环境,树立不怕困难,迎难而上的精神;(二)关心同学,帮助他人,建立团结互助,共同协作的良好意识;(三)养成负责地执行技术操作规程的习惯,形成严谨、认真的工作态度,具有良好的敬业精神;(四)具有一定的技术能力和职业规划能力,为迎接未来社会挑战、提高生活质量、实现终身发展奠定基础;(五)形成和保持对技术的兴趣和学习愿望,具有正确的技术观和较强的技术创新意识,促进学生全面而富有个性的发展;(六)增强质量意识、效益意识,具有服务社会的责任感和为祖国社会主义现代化建设甘于奉献的精神。
内容标准《金属压力加工概论》是从宏观上介绍金属压力加工基本基本原理及生产工艺的一门课程。
通过对本课程的学习,使冶金专业的学生能够掌握金属压力加工的基本原理及生产工艺,理解金属压力加工方法,正确理解金属压力加工概论与所学专业的关系,为全面提高学生的素质打好基础。
本课程由钢材的分类、用途及检验,轧钢生产系统及工艺流程,技术经济指标三大项目模块组成,每个项目模块又根据内容的不同分成若干的小的任务。
内容标准课程实施建议一、教学条件根据课程设计以及教学的需要,结合学校现有实际实训条件,确定本课程教学所用实训室(基地)、主要教学设备及对应教学项目。
学习场地及设施要求二、师资要求专任专业课教师应具有相关专业的工程技术水平及技术能力,具备课程教学设计能力、组织能力、语言沟通表达能力;实践指导教师必须具备一年以上的实际工作经历和相应的职业资格;掌握先进的教学方法和具备驾驭课堂的能力;兼职老师具有良好的职业道德、遵纪守法意识和责任心、具有两年以上的实际工作经历和相应的职业资格。
三、教学方法建议(一)任务驱动“教学设计:通过完成任务项目作业和小组作业增强团队协作能力。
“任务驱动”是指教学过程中学生在教师的引导下围绕实例“任务”,通过对学习资源的积极应用,进行自主探索和互相协作的学习与实践活动。
(二)自学教学法教师在教学过程中应多设置悬念或设置能激发学生学习兴趣的情景。
要提高学生的自学能力,教师在讲课时可以先提出问题,给学生一定的自学时间,再让学生讲述自己的观点,然后和大家一起讨论,在此,应想尽办法调动所有学生参与讨论的积极使大家都在思考问题,想发表自己的观点问题答案基本明确时,教师再进行总结。
(三)模拟法模拟教学法是指在人为的特定的环境下,让学生对某一事物的处理过程进行演示的教学方法。
整个教学可在实验室中进行,让学生身临其境,加深学习印象,提高学习效果。
就相当于由学生在实训车间完成一定的“生产任务”,并经历全部生产过程,了解各工作环节间的联系,可充分体现职业教育的职业性和应用性。
是一种高质量的理论联系实际的教学方式。
(四)项目教学法将一个相对独立的项目,交由学生自己处理。
信息的收集,方案的设计,项目实施及最终的评价,都由学生自己负责,学生通过该项目的进行,了解并把握整个过程及每一环节的基本要求。
(五)“任务驱动”教学方法学生的学习活动与一定的任务或问题相结合,以探索问题、解决问题、完成任务来启动和维持学生的学习兴趣和动机;创建真实的教学环境,让学生带着真实的任务学习,学生拥有学习的主动权,教师不断挑战和激励学生前进。
此方法将再现式、训练式教学转变为探究式、实验式学习,使学生处于积极的思维与学习状态。
四、教材选用与编写建议(一)教材选用建议:选用先进、适应高等职业教育要求由正规出版社出版的规划教材或优秀教材,或选用由学校与行业企业合作编写的工学结合特色鲜明的教材,并为学生的研究性学习和自主学习提供有效的文献资料;实验实训教材配套齐全,能满足教学需要。
(二)教材编写建议:教材编写依据是课程标准,但是,它应该比《标准》的要求更具体,更生动,更便于操作,渗透着编者对《标准》的领会,因此教材的编写是一个再创造过程。
教材编写者应根据《标准》的基本理念、课程目标,在教科书内容选择、呈现方式等方面为实践活动的实施创造条件。
在编写过程中,应该由企业专家深入参与,校企合作编写,并能体现出教材的科学性、适应性、前瞻性、特色和创新、渗透人文精神等方面的内容。
(三)推荐教材:1)金属压力加工概论冶金工业出版社李生智主编2)实习指导书时彦林五、课程资源的开发与利用建议(一)基本教学资源:建设涵盖填空、选择、简答等多题型的试题库;建设电子教学课件;收集多媒体素材;认真做好课程授课计划;从现场收集工艺文件、视频资料;购买或开发仿真与虚拟软件等。
(二)网络教学资源:充分利用学校网络资源,进行课程网站建设,把教案和讲义上网,为学生提供相关的课程网站和网络课程;使学生利用我校图书馆的网络资源,浏览电子书籍、期刊、数字图书馆、电子论坛等。
(三)挖掘实际生产现场素材,随课程内容进行不同现场教学。
六、评价建议及标准考核以过程考核为主,全面考核学生的知识、能力、素质等掌握情况,提出评价原则、评价标准、评价方式、评价的组织与实施等方面的建议。
建立过程项目考评、综合训练考评、期末考评相结合的方法,强调过程考评的重要性。
课程考核采取百分制,其内容包括:过程项目70分;期末考试30分。
课程考核评价标准编者:金属材料工程系张士宪时彦林李建朝邯郸钢铁公司张洪刚制定日期:2009年11月20日。