金屬工藝范例6篇

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金屬工藝范文1

第一、第二周。

二、內容

電焊氣焊、數銑、車工、數車、鑄造、化學加工、銑工、工業安全、CAD、鍛造。

三、方式

通過師傅的講解、示范,對操作有了一定的了解,然后自己動手操作,經過練習,初步掌握了以上各個項目的加工方法。

四、過程、體會和收獲

1、車工。我在高中開設的機械課里,有過開車床的經驗,因此對車床是唯一比較熟悉的。但是那時候的學習要求比較低,只加工過兩個簡單的零件,對于整個車床的結構、各個控制手柄、轉盤、開關等等部件的工作原理了解很少,也不知道怎么安裝刀具,各種速度應該怎么配合工件來應用。

而在這次實習中,師傅對車床的結構、工作原理、具體操作的各個方面都作了詳細的講解,也一一作了示范,我通過認真的聽講和留心的觀察,對車床加工有了全新的認識。

然后是實際的操作,這我覺得很容易上手。沒有想到的是,我們的實習要求是:把一個圓柱體加工成一個球體,按照指定的尺寸。這比我在高中做過的將一個圓柱體的直徑變小,或者加工成一個有三級的圓柱體都要困難,它對于操作的熟練程度,經驗,穩定性的要求都很高,而且左右手的配合非常重要。

分組之后,我先操作,從切割到車削球面的每一個動作都非常小心。但還是覺得進刀的距離快慢很難掌握,尤其不知道橫向縱向該同時進多少,相對應的左右手又該控制轉盤旋轉多少,而且同時的轉動也是很費勁的。有時還轉反了,造成了一點失誤,只好把整個球面都再車進去一點了。對同組的同學非常抱歉,因為我花的時間太多了,結果我們組是最后完成的。雖然不是最好,但我們已經盡了最大努力,球體做得還算不錯的。

車工的實習令我對機械有了更現實、更深層面的理解,對于機械操作也有了不同以往的認識,而動手能力也有所加強了。

2、鑄造。在實習之初,曾經進行過金工實習的一位同學說,他認為最有趣的項目是鑄造。這讓我非常期待。師傅只是簡單講了一下工具和原理,就直奔主題,開始做示范,用最直接的方法讓我們了解泥模的制作方法。整個流程似乎都不困難,一步一步循序漸進就可以了,但是要注意的地方還是不少的。而且,每一個步驟都要做得很好,完全達到要求,才能順利地做出泥模。師傅邊講邊做,用了一個多小時的時間,實在并不輕松呢。師傅說,建設完了還得破壞,就把做好的泥模敲碎。因為只是練習,所以做好的泥模還得自己打碎,到我自己動手的時候就明白到,連這個也是要求技巧的呢。

迫不及待的開始擺好工具,用鏟子添泥,對于女孩子來說,這也是有點累人的,不過我是覺得還好了。非常使勁地把泥土壓緊,生怕松出來要重做。三層泥,壓平,泥放得太多了,用木條磨了很久才磨平。出來的結果,自我感覺還是很好的。誰知道師傅看了一眼就搖頭:“這怎么行,邊都不直不明顯?!庇谑牵_始仔細加工,這才是更加麻煩的一個步驟,把邊弄直是很困難的。不過,努力還是有回報的,大家的分數都不低。

下午做難度更高的泥模,我可能是大意吧,結果,忘了把定位器放進去就添滿泥了,重做。還好速度比較快,還是能趕上。

評分之后打碎做好的泥模,很硬,很用力才能把泥敲出來。這也說明我做的泥模質量好嘛。

鑄造的實習,讓我了解到動手操作中,時時認真,處處小心是非常重要的。對于看起來簡單的事情也不能掉以輕心。另外,做泥模有種在“玩泥沙”的感覺,的確非常有趣。

3、CAD.我修讀了學校機械工程學院的工業設計輔修課程,上學期的一門課就是solidworks這個軟件的操作,所以這一實習項目對我來說是最輕松,掌握的最好的。在同班同學按照教程一步一步來做模型的時候,我已經開始進行自己的設計了。這是一個直觀易用的軟件,智能尺寸、添加幾何關系這些功能都非常方便。不過在我表達自己的思想的時候,還是遇到不少困難,需要不斷的試驗,更改草圖和參數,才能實現一個特征操作。一天之內,我完成了三個作品,手機、床、凳子。

金屬工藝范文2

關鍵詞:金工實驗;實驗質量;金相觀察

中圖分類號:TG113 文獻標志碼:A文章編號:16717953(2009)04010502

The Exploration and Practice of the Experiment of Metal Technology

MIAO Cuiping

(Henan University of Engineering The Department of Mechanical Engineering Zhengzhou 450007,China)

Abstract: This paper expounded the importance of metal Technology experiment, proposed some of the more effective methods and measures, Analysed problems in the experimental teaching and Put forward the view of improving the quality of experimental teaching.

Key words: metal technology experiment;experiment quality;observation on Metallographic

1 實驗教學在金工教學中的地位和作用

實驗教學是金屬工藝學這門課程的一個重要教學環節,如何使實驗教學與理論教學很好的結合,使學生更加鞏固在課堂上所學到的知識,是教師應該探索研究的一個重要課題。

金屬工藝學是工科院校不可缺少的一門重要技術基礎課。它是從各工科專業制造設備與產品工程中,抽出如何選擇材料及熱加工工藝的共性部分,進行概括形成的一門綜合的、有系統的技術應用學科。學生在學習中要牢固掌握其基本概念和知識,并且能夠在實踐中熟練的運用,僅僅依靠課堂講授是不夠的。只有通過實驗,讓學生掌握一些能夠揭示金工課程中的基本理論和帶規律性的問題,強化學生記憶,加深理解,學會應用,促使知識向能力的轉化,才能讓學生得到從課堂或書本上得不到的感性知識和實際體驗;學生可提高掌握各種測試儀器及設備的操作能力;學生還可以通過實驗觀察到許多工程實際問題,老師提出問題后,讓學生獨立思考,從而鍛煉了學生分析問題和解決問題的能力。

2 實驗教學目前存在的問題

2.1 加強實驗室建設方面

在當前提倡和鼓勵大學生自主創業的形勢下,更要高度加強和重視實驗室建設。大學生創業能力的培養是從實踐中獲取的,近年來,很多大學生畢業后雖然掌握了書本知識,但在動手能力方面還遠不能滿足實際工作的要求。由于經費、場地等方面的原因,不少實驗教學儀器設備比較陳舊落后,數量嚴重不足,造成了在實驗教學中多人一組的實驗安排,減少了大多數學生獨立操作的機會,實驗設備的陳舊,也不利于培養學生的創新能力,只有加強實驗室建設,才能提高實驗教學質量,培養出具有創新意識、創新能力的大學生[1]。

2.2 加強實驗考核措施方面

實驗課缺少相應的考核辦法,實驗考核成績不記入理論成績,理論課成績又很少考實驗方面的內容,這樣以來實驗課對學生的吸引力就不大,也談不上有什么壓力,實驗時不動腦筋,實驗報告馬虎潦草。因此要想提高實驗教學質量,激發學生對金工課的學習興趣,消除“高分低能”的現象,就要增加實驗課相應的考核措施,例如;實驗課可占理論課考試成績的10%(其中實驗課考勤占5%、實驗報告占5%),只有這樣實驗課才能得到重視,實驗教學質量才能得到提高。

2.3 加大實驗課時方面

長期以來,存在有重視理論教學,輕視實驗教學,實驗教學的學時數明顯偏少。再加上學生多儀器少,實驗老師只有采取“包辦代替”的方法,老師操作,學生觀看記錄數據,得出的實驗數據只有一個,寫出的實驗報告大家也基本一樣,學生的動手機會少,這樣實驗效果就不會很理想,更不利于學生動手能力的普遍提高。

3 實驗教學的改進和措施

3.1 積極培養學生獨立思考問題和分析問題的能力

過去實驗教學往往只是為了驗證理論,學生作實驗,扳扳開關,讀讀數據,以證明理論公式的正確性,學生獨立思考和分析機會很少。實驗課不僅是培養學生去認識使用儀器設備的動手能力,更重要的是培養學生的綜合運用能力。所以在實驗教學中努力增加實驗次數盡可能讓學生多動腦、多動手,根據實驗過程中出現的各種現象,積極的啟發學生去獨立分析解決問題,減少對書本上現成公式和結論的驗證,充分發揮學生的主動性,這樣不僅拓寬了學生的思路,提高了綜合實驗技能,也培養了學生獨立思考和獨立分析的能力。

3.2 注重傳授實踐經驗

實驗課前的預習和教材的講授已為實驗教學打下基礎,實驗過程和所要驗證的理論也將在實驗后得到證實。根據實驗課的進度讓學生了解全部實驗課有哪些規律,本次實驗課和下次實驗課之間的內在聯系是什么、要解決的問題是什么。如機械性能實驗就是用客觀的方法對材料機械性能的檢測,它可以說明材料到底用什么方法和指標來衡量鑒定其優劣。熱處理實驗就是合金在溫度、時間、冷卻速度等的變化而使機械性能發生變化。怎樣檢測呢?方法有很多種,機械性能實驗的方法都可以,但我們此次課選用硬度法檢測,使學生覺得熱處理不僅僅是硬度的改變,而機械性能也發生了改變,防止學生產生模糊認識。

3.3 上好金相觀察課,充分發揮顯微鏡的作用

通過金相實驗可觀察金屬內部的組織結構,從而更深刻地理解熱處理的概念,它是金屬材料及熱處理教學中不可缺少的內容。金相觀察實驗就是人們從宏觀到微觀的角度來觀察材料的內部組織[2]。那么學生首先要問:“金相觀察的試樣是怎么來的?”由于實驗課時少和其它條件的限制,我們把金相試樣的制備和金相觀察用一次實驗來完成,要在一次課上做好兩個內容的實驗,我們的具體做法是:實驗課的內容既不重復課堂上所講授的內容,又必須向學生交待清楚,力求做到語言精練,組織合理,筆者在教學中總結出“五字法”:取、磨、拋、腐、觀。學生記住這五個字后,就很容易懂得切割機是為了“取”樣,取樣的目的是選取具有代表性的試樣;金相砂紙、予磨機是為了“磨”樣,磨樣的目的是為了讓試樣獲得平整的表面,也是試樣制備最重要的階段,除使試樣表面平整外,主要是使組織損傷層減少到最低程度甚至毫無損傷;拋光機及拋光粉(AL2O3)是為了將試樣表面“拋”制成平滑光亮的鏡面,為試樣腐蝕打下基礎;用4%的硝酸酒精溶液“腐”蝕是為了增強試樣內部組織的對比度,為觀察做準備,最后就可將試樣放在顯微鏡下進行“觀”察了。有這五個字為主線,就節省了時間,使學生有更多的時間去觀察和分析試樣的顯微組織。

金屬材料內部的組織結構是微觀的概念,盡管任課老師在課堂上講鐵碳合金基本組織時詳細地講解了鐵素體、奧氏體及珠光體的概念和形貌特征,并指著書上圖片說:“黑色條文是滲碳體,白色條文是鐵素體,這種組織在顯微鏡的暗視場下具有珠光般的光澤”。可是學生們仍然感到不好理解。通過本次金相觀察課,學生們在有限的時間里在顯微鏡中親眼看到“鐵素體、珠光體”等顯微組織。使他們腦子里原來很難理解、抽象的不可琢磨的概念具體化了,使課堂上的理論知識在實驗中得到了消化。

金工實驗不僅為金工課起到了積極的促進作用,還為后續課程的學習奠定了良好的基礎,起著一個溫故而知新、承前啟后的橋梁作用。提高金工實驗課的教學質量,不單單是金工課教師和實驗教師的一項重要工作,需要學校領導及有關部門的共同努力,在實踐教學中不斷的去實踐完善。

參考文獻

金屬工藝范文3

關鍵詞:項目教學法 金屬工藝學 實踐 實訓中心

《金屬工藝學》是一門非??菰锏膶W科,普遍反映教師難教,學生難學。中職學校學生理論基礎薄弱,層次不齊,對理論學習興趣不大,如果采用傳統的教學方法,重理論,輕實踐,學生學習積極性低,教學效果肯定不佳。我們對傳統的教學方法進行改革,引入了比較實用的項目教學法,根據教學大綱把教材劃分為幾個模塊,每個模塊作為一個項目在教師的指導下,按實踐課程設計學習過程,在實踐情景中開展學習。

一、金屬材料的機械性能及熔點導電性

《金屬工藝學》的開始部分主要講解金屬材料的使用性能,目的是讓學生了解判別材料性能好壞的依據。我們把這部分內容作為一個項目,選擇幾種常用的金屬材料,如銅鋁鐵鉛及45、20CrMnTi、W18Cr4V、HT150 QT700—2等,制成相同的式樣,根據式樣的多少對學生進行分組,每組學生一種式樣,由各組學生分別放到拉伸試驗機上測量各自的強度和塑性。根據測得的各組數據,由學生自己闡述不同材料抵抗載荷及變形能力的差別,并引導學生明白材料性能,什么時候要強度高而什么時候要強度低;在不同硬度試驗機上測定同種材料并對不同標尺進行比較,由學生自己得出同材料不同數據的結論,分組討論原因最后導出硬度不同標尺不能直接比較大小的結論;在沖擊及疲勞試驗機上測定各種材料的韌性及疲勞指標,使學生重點注意在沖擊中的高度差及疲勞試驗中斷裂的突然性;再測量上述材料的熔點、導電性、熱導率等指標,比較其不同,并引導出熔點、導電性、熱導率等指標對材料使用場合所產生的影響。最后,將測得的數據填制成表格,各種常見材料機械性能一目了然,增強學生的記憶深度。

二、晶體結構的差別造成機械性能及熔點導電性等物理化學性能不同

這部分內容包含許多抽象難理解的概念,如晶體結構、晶胞、晶粒、晶界等,體積非常微小,用1/10納米尺度來衡量,看不見摸不著,很難理解。

如果這個項目充分利用多媒體技術,可以先制作一個混沌狀態的原子海洋來表達晶體,隨后這個原子海洋將快速變化,整個空間不斷擴大而原子不斷縮小,出現許多線條穿過原子中心使原子串成行和列,最后采用時空穿梭手法將整個框架聚焦到一個晶胞并將之放大。集聲音、圖像、文字于一體的多媒體輔助教學,給學生生動形象的立體化教學環境,提高教學效果。 轉貼于

三、非合金鋼、合金鋼鑄鐵及有色金屬

這部分內容是日常生活可能接觸到的零件的材料。先準備不同的材料然后標上材料類型,用實例介紹不同材料的性能及用途。學生分組后,不同組別排定不同任務,例如,A組選Q235-A-F、10、45、45Mn、50、T8,分別測出強度、塑性、硬度、韌性,利用測得數據比較隨著含碳量及含錳量的變化性能發生的變化;B組選40、40Cr、60、60Si2Mn、T12.W18Cr4V,分別測出強度、塑性、硬度、韌性,利用測得數據比較隨著加入合金元素變化其性能發生的變化;C組選20、50、HT150、QT700-2、KTH330-06,分別測出強度、塑性、硬度、韌性,利用測得數據比較鋼與鑄鐵的性能差別;D組選純銅、純鋁、純鈦,分別測出強度、塑性、硬度、韌性,利用測得數據比較不同有色金屬性能的差別;E組對預備好的齒輪、鍵、銷子、軸、螺母、螺釘、螺紋等零件進行區分,并記錄什么材料可以生產什么零件,并查閱課本和機械手冊寫出為什么選這種材料。然后,五個小組輪換進行,最后將數據列表和機械手冊比較,增強學生的記憶。

四、鋼的熱處理

金屬工藝范文4

關鍵詞:金屬工藝學;本科教學;教學改革;工程素質

一、引言

《金屬工藝學》是一門實踐性較強的機械類專業的技術基礎課。以金屬工藝學上冊為例其主要包含鑄造、鍛壓、焊接三大篇的內容。由于學生缺乏前期的工程訓練及真實的現場實踐知識,而學生今后從事工作將不可避免地要與材料及工藝選擇打交道?,F代化的機械產品設計及工藝適應性要求能最大程度發揮材料潛力,保證高效、高質的產品。目前雖有前期認識實習等環節,但實踐能力普遍欠缺?;谠摻虒W背景及實際,為了更好地適應《金屬工藝學》的教學,提高人才培養質量進行《金屬工藝學》教學的改革和嘗試。

二、《金屬工藝學》課程教學質量制約因素分析

金屬工藝學的先修課程為機械工程材料、金屬學及熱處理原理、工程圖學等課程。從學習的專業來看,有機械設計、機械制造、工業設計、模具設計及制造等專業。學生前期學習了部分基礎知識,對材料及熱處理有一定的了解和認識。但從課堂教學反饋看,對前期知識的把握和理解尚有欠缺。在學生中普遍存在缺乏深入的研究和應用知識的能力。這也是大多數兄弟院校普遍存在的問題。我校課程學時為28學時,其中含4學時實驗。由于專業教學及學時安排需要,課堂容量相對較大,由于為選修課程,學生學習后勁不足。針對知識相對薄弱,加之學時的限制,平時的授課過程中一般多以教師為主,采取灌輸講解的方式。在布置工藝設計時,由于學時和基礎知識薄弱的限制,幾乎無法收到滿意的效果。

三、《金屬工藝學》教學改革舉措

針對當前《金屬工藝學》教學中存在的普遍問題,著力從課堂、實踐各環節采取措施,有針對性地提高教學質量。

(一)優化教學內容

通過參加現代裝備制造展覽會、艾森焊接博覽會、網上最新科技發明等搜集素材,結合教師參加企業的實踐、科研及創新的實際,介紹最新的現代制造技術的發展及趨勢,激發學生的學習興趣。按鑄造、鍛壓、焊接三個專題設置三大模塊。每次講課時先交待必備的基礎知識,每個知識點、定義結合實例來講,進行擴展和展開培養,便于學生真正理解。同時循序漸進注意培養學生系統思維、重視質量、效率的工程思維能力。選取將基本知識、基本工藝及結構設計作為課程重點,以期逐步培養學生的工程思維能力。同時針對我國在機械制造展覽上不被重視的現狀,鼓勵學生增強民族創新意識。現代化的機械產品競爭必須具備國際視野,適當調整改革教學內容將各新興技術在此原有基礎上增加1學時,合計增加3學時的新工藝。

(二)構建立體化的全網教學模式激發學生學習主觀能動性

1.教學中重視以學生為主體的啟發式教學模式。每章節講授時重視教師本人對知識點的把握,做到理論聯系實際,使其融會貫通。課堂講授要用生動平實的語言進行講授。精心設計每一堂課,從學生的角度,利用啟發式教學,布置教學任務?;蛴眯蜗蟮谋扔骰蛄信e生活、生產實際,列舉實例力求貼近生活,讓學生從講述的鑄造、焊接、鍛壓專題模塊中知其所以然。例如鑄件結構及工藝設計時,結合前面講述的砂型鑄造的特點進行結構設計,介紹基本原則時,講清楚任何金屬構件介紹其工藝性的實質就是制造獲是適應該工藝要求的好產品,從而降低了學生學習的難度。挖掘學生的學習能力,利用企業實踐的經驗,講述產品制造生產的過程,來豐富學生的學習內容。每個模塊教學初設定題目,布置學生查閱相關資料,模塊教學結束后以小組討論方式進行,隨后教師進行總結。鼓勵學生進行國內外專利等的查詢搜集素材,充實教學內容,鍛煉學生思維。

2.采用板書和多媒體相結合進行教學。為更好地激發學生學習興趣可精心準備多媒體材料,如參加設備展的現場演示、網上的錄像或視頻、知名大型國企的宣傳片等制作CAI課件??删W上搜集動畫、也可自行制作動畫。教學實際中選用常見的典型機械零件或產品作教學素材進行分類和整合,融入到課堂教學中,通過圖片、動畫和視頻等資料,力圖充實《金屬工藝學》教學內容,使其具有新穎、先進和實用的特點。通過聲、物、光等的刺激促使學生儲備和學習豐富的教學內容?;I備課程網站的建設,使學生課前、課后隨時隨處進行學習,并利用生產現場的錄像彌補學生實踐能力不足的弱點,同時還可實現個性化教育。

(三)重視工程素質培養

根據教學大綱的要求,嘗試多樣教學模式,重視工程素質培養,提高教學質量。

1.分配任務和小組答辯相結合。譬如分小組設計火電用的軸承工藝,要求學生借助各種現有的手段獲取查找所需的資料,并就單件、批量、質量保證等問題分小組進行答辯,學生現場抽簽答辯和現場學生提問打分。通過選用不同的鑄造、鍛壓、焊接工藝或二者組合工藝方式,比較其工藝性、經濟性優劣。還可通過現場推銷方式競爭設計產品工藝優劣。這種方式極大增加了學生的學習興趣,使金屬工藝學的理論知識更好地得以應用,同時也促進了學生工程思維能力的提高。也可針對企業在開發產品中尚未解決的難題進行攻關,考慮何種可能原因并進行改進。

2.實踐參觀與實踐。帶領學生參觀我院的鑄造實驗室、焊接實驗室等乃至我校的設備,并進行展示。讓學生感受真實的、接近生產的工程實踐。打破課程界限,選擇部分典型的已經設計好的工藝部件,進行澆注、鍛壓、焊接,縮小實踐與理論的差距,并對其進行產品質量檢驗。如發現缺陷,要對其進行分析和解釋。

3.嘗試跨學科進行小組畢業設計。打破學科界限,適應學校要求,正在籌備和擬定跨學科團結協作的小組畢業設計,使學生組隊設計的產品既能選材合適、工藝優良,又能自動、平穩運轉。

經過近一輪的教學嘗試,發現既避免了《金屬工藝學》教學的灌輸教學,同時又極大增進學生的學習興趣,使金屬工藝學適應機械類學科本科教學所需具備的理論和實踐能力有效的結合,而且通過學生教學實際反饋教學質量普遍提高,達到預期效果。

四、結論

綜上所述,由于學時有限,加之學生對《金屬工藝學》先修課理論知識的理解和把握相對薄弱、現代化的機械產品生產對《金屬工藝學》教學提出了更高的要求,為全方面提高《金屬工藝學》課程教學質量,采取調整教學內容、構建立體化的全網教學模式、加強工程素質培養等舉措,使《金屬工藝學》的教學做到了有的放矢,提高了《金屬工藝學》課程的教學質量,為我校高級應用型人才培養,加強大學內涵建設提供了一定的借鑒依據。

參考文獻:

[1]宋克慧,田圣會,彭慶文.應用型人才的知識、能力、素質結構及其培養[J].高等教育研究,2012,(33): 94-98.

[2]史曉亮,王玉伏,彭兆等.基于教學與科研相結合的《金屬工藝學》課程教學改革與實踐[J].教育教學論壇,2014,(31):45-46.

[3]林靜,任文濤,徐巖等.機械類專業金屬工藝學課程教學改革研究[J].高等農業教育, 2013 ,(3):94-98.

金屬工藝范文5

關鍵詞:金屬材料 工藝加工 方法研討

中圖分類號:TB31文獻標識碼: A

一、金屬工藝種類

金屬材料因其良好的工藝性能成為了現代工業重要的材料,它可以被用來加工成各種各樣的產品,或用于生活、或用于生產,根據不同的用途可以用不同的加工工藝,以下主要介紹了幾種不同的金屬工藝種類。

(一)鑄造工藝

鑄造工藝是指將金屬材料經過高溫熔化成為液體,然后根據加工需要鑄造成具有一定形狀的一種工藝。鑄造工藝的使用要根據金屬材料的特性而適當采用,影響金屬材料鑄造能力的主要指標有材料的流動性、收縮性和偏析傾向。影響金屬材料鑄造特性的因素主要有材料的化學成分,澆鑄溫度和鑄型的填充條件,一般情況下,含碳量越高,流動性就越差,也越影響到鑄造工藝的使用。

(二)鍛壓工藝

鍛壓工藝的使用對金屬材料的抗沖壓性和塑性變形性有很高的要求,而金屬材料的這種特性是由材料的成分和加工條件所決定的,如果塑性變形和抗沖壓性差的話就會在壓力的作用下發生斷裂,不利于塑形。

(三)焊接工藝

焊接工藝是指為把金屬材料加工成滿足使用要求的成品而對其進行拼接的一種工藝。衡量焊接工藝的優劣標準可以通過檢查焊接后的金屬是否有存在裂紋、氣孔等缺陷,焊接出來的產品所能夠被使用的壽命長短。焊接工藝的使用要求焊接頭必須具備一定的力學性能,良好的導熱性以及收縮性小。

(四)切削工藝

切削工藝是指根據生產要求,需要對金屬材料進行切割、切削處理。切削工藝的使用受到金屬材料的硬度、導熱性、金屬內部結構以及加工硬化等因素的影響,硬度越大,切削工藝的使用就越難達到預定的效果。

(五)熱處理性能

金屬材料在進行熱處理時反映出來的能力,成為熱處理性能。如金屬材料的淬透性、淬硬性、淬火變形開裂的傾向以及氧化脫碳等等。

二、金屬材料加工方法

根據金屬材料的不同特性和產品制作的要求,可以采用不同的加工方法來對金屬材料進行加工,目前工業上采用比較多的方法有熱處理加工方法、切削加工方法、溫擠壓成型加工方法。

(一)熱處理加工方法

(1)熱處理加工工藝原理及特點。熱處理加工方法是指將金屬材料放入一定的介質,通過加熱或者冷卻的方法來改變金屬材料內部的結構,以達到改變材料性能的目的,從而實現對金屬材料性能的控制。熱處理加工方法是將金屬材料用于機械制造業中的重要工藝方法,也是必不可少的工藝方法,通過熱處理來改變金屬材料的力學、物理和化學特性,以獲得不同的使用性能。

(2)熱處理工藝。熱處理加工方法一般包括加熱、保溫、冷卻三個環節。金屬加熱時,工件暴露在空氣中,常常發生氧化、脫碳,這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱,也可用涂料或包裝方法進行保護加熱。

注意控制加熱溫度。加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數之一,選擇和控制加熱溫度,是保證熱處理質量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異,但一般都是加熱到相變溫度以上。另外轉變需要一定的時間,因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時,還須在此溫度保持一定時間,使內外溫度一致,使組織轉變完全。

冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟,冷卻方法因工藝不同而不同,主要是控制冷卻速度。另外因鋼種不同而有不同的要求,例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進行淬硬。

(二)高速切削加工方法

(1)高速切削加工特點。和普通切削相比,高速切削過程中,熱量來不及傳遞給工件就被切屑飛速帶走了,使工件基本上能夠保持冷卻狀態,不會致使受熱易變性零件發生變形。高速切削加工方法可以用較低的成本就能加工出高精度的零件。

(2)高速切削刀具選擇。高速切削加工方法會產生較高的溫度,對切削率要求也很高,所以對刀具的選擇要求很高,刀具必須滿足硬度高、熱硬性好的要求,一般使用比較多的是PCBN刀具、陶瓷刀具和新型硬質合金及涂層硬質合金刀具。

(3)高速切削工藝。高速切削加工工藝不同一般的切削工藝,特別對硬質金屬材料的切削,它要求充分考慮到每道工序的協調問題,記錄前道工序加工后的材料剩余量,以便指導后續的加工操作。所以在進行切削任務前需要把粗加工、半精加工和精加工作為一個整體來規劃,并設計出合理的加工方案。

(三)溫擠壓成形加工方法

溫擠壓成形加工方法是指利用金屬材料的塑性成形特性,將金屬材料放入到擠壓模具的型腔內,再通過增加外擠壓力的方式來使金屬材料形成具有一定尺寸規格和力學性能的形狀。

(1)設計擠壓模具。模具的作用是用來控制金屬材料的流動的,為提高金屬材料的塑性,需要向變形區內施加強大的壓力,因此設計出尺寸、形狀、精度符合要求的模具是核心關鍵所在。擠壓成形模具的設計環節一般包括分析零件的工藝性、選擇工藝方案、設計工序、計算擠壓壓力的大小、選擇壓力機、設計模具結構以及繪制模具圖紙。

(2)控制擠壓溫度。在對金屬材料進行擠壓的過程中,當擠壓的溫度越高時,變形抗力就會變得越低,也即是說可以降低擠壓力,減少施加機械能。當擠壓溫度升高到一定程度時,金屬材料的表面就會由于撕裂造成組織粗大。從經驗實踐中發現當進行復合擠壓時,溫度加到150-200攝氏度時,所需要施加的擠壓力會減少10%。在冷擠壓難以成型的材料在熱擠壓時,即使變形達到60%到70%時,擠壓壓力也不會有太大的變化,大量的實踐數據表明,用于溫擠壓的溫度以400-500攝氏度為宜。

(3)熱擠壓冷卻方法。擠壓模具連續在高溫下作業,強度和硬度都會明顯下降,從而影響到模具的使用壽命。在小批量生產作業時,可以通過壓縮空氣的方法來冷去凸凹模部分,如果在大批量生產時則需通過以下方法冷卻模具:各一次行程才送一個毛坯,以保證有足夠的時間給模具冷卻;在模具內開孔冷卻;對模具進行噴霧冷卻。

三、結束語

金屬材料由于化學成分不一樣,其所具有的力學特性、物理特性都不一樣,其所對應的加工方法也不一樣。所以,在對金屬材料進行加工的時候要根據其本身固有的特性和加工目的而采取合適的加工,從而實現對金屬材料的使用。

參考文獻

[1]涂黎明.淺談金屬材料工藝性能的維持措施[J].企業技術開發,2012(26):36

金屬工藝范文6

[關鍵詞]金屬零件;熱處理工藝;機械制造

中圖分類號:TG156 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)13-0031-01

在機械制造過程中,金屬零部件都需要通過進行熱處理來改善其組織性能,從而滿足各行各業對其特殊性能的需求。熱處理改變了金屬零部件材料的內部組織、表面的化學成分或使用性能等。同時,熱處理通過改變相應的參數指標,例如金屬零件的加熱溫度、保溫時間、冷卻方式等,改變金屬零件的加工過程,從而實現節能降耗、縮短生產周期。熱處理技術在金屬工藝制造過程中是一種值得推廣的、對提高金屬工藝水平有幫助的金屬加工工藝。

一、熱處理工藝的概念與工序

(一)熱處理工藝的概念

金屬材料熱處理過程是將金屬工件放在一定的介質中加熱到適宜的溫度,并在此溫度中保持一定時間后,又以不同速度在不同的介質中冷卻,通過改變金屬材料表面或內部的顯微組織結構來改變其性能的一種工藝。通常可分為三種類型,即整體熱處理、表面熱處理及化學熱處理。正確的熱處理工藝能夠提高某些金屬材料的機械性能,而不合理的熱處理條件,會降低金屬材料的性能。因此,在熱處理技術使用的過程中,必須根據金屬材料與成分,合理分析該種金屬材料與熱處理工藝之間的關系。提前制訂合理的處理工藝,科學安排工藝流程,這樣才能實現提高金屬零件制造水平的目標。

(二)熱處理工藝的工序

1、加熱。在熱處理過程中,首先要進行的是對金屬的加熱。以鋼鐵威力,將A1作為臨界點,當加熱在臨界點以下時,其內部組織不會改變,若要獲得奧氏體組織時,此時的加熱就務必要在臨界點以上。由此可以看出,溫度是加熱過程中的一個重要參數。若要使熱處理的質量得以保證就必須對加熱的溫度進行良好的控制。由于工件在加熱過程中常常是暴露在空氣中的,為了保證經熱處理的部件表面性能不受加熱過程中氧化、脫碳情況的影響,通常會采取一些保護措施對其保護加熱。如真空或是熔融鹽加熱等。加熱過程中熱源的選擇從最初的木炭和煤發展到氣、液等燃料,之后由于電力的發展,加之電力加熱有綠色環保,易于控制等優點,以電作為熱源加熱越來越被推廣。企業可以通過自身需求選擇適合的熱源來進行直接加熱,或是借助于某些介|進行間接的加熱。

2、保溫。部件在加熱過程中暴露在空氣里會發生氧化反應以及脫碳等情況,另外部件較大的情況下要保證部件加熱均勻,此時就需要進行保溫。部件的材料選擇與其尺寸的大小直接影響到保溫時間的長短與保溫介質的選擇。通常來說,部件尺寸越大其熱能的傳導性就越差,此時就需要較長的時間來進行保溫,以保證部件能夠熱透。

3、冷卻。冷卻是金屬的熱處理過程中最為重要的一個步驟也是最后一個步驟。由于金屬在熱處理中,經冷卻之后的組織性能受冷卻方法、工藝及冷卻速度的影響較大,因此我們必須熟練掌握不同冷卻方法的工藝過程,并嚴格控制好冷卻速度。通常情況下退火的冷卻速度

二、熱處理工藝在提高金屬零件制造水平中的作用

(一)熱處理工藝能夠提高金屬材料切削功能和切削強度

隨著社會的不斷發展,對金屬零件的性能要求變得越來越高,傳統的工藝技術已經不能滿足現代社會的需要。在進行金屬零件加工的過程中,要求金屬零件要具備較高的切削功能和切削強度。為了滿足這一要求,在進行加工的過程中需要做好金屬材料切削和熱處理工藝之間的溝通,使其能配合得較為默契,從而完成對金屬材料的熱處理,這樣不僅能減少切削過程中的缺陷,提高金屬零件加工的性能,同時還能提高金屬零件制造的效率。例如:在對齒坯類金屬材料進行切削處理時,第一步就是要進行熱處理,可以采用正火和不完全淬火的熱處理方式。經過熱處理后的齒坯類金屬材料在切削時比較碎裂,從而使得金屬材料切削粘刀的概率大大降低。此外,經過熱處理后的齒坯類金屬材料的硬度也會變大,這對于減少切削粘刀現象的發生也有很大的幫助。在進行鋁合金類的金屬材料切削時,采用固溶熱處理工藝,可以使得金屬材料內部的組織結構變得更加均勻,從而使得切屑加工的精度變得更高。

(二)熱處理工藝能夠提高金屬材料的斷裂韌性

在金屬進行工藝處理過程中,金屬零件最容易出現斷裂現象,根據金屬的斷裂力學理論進行研究,金屬斷裂的現象是普遍存在的。任何材質的金屬都會存在不同數量、不同尺寸的金屬裂紋。根據每種金屬的屬性特點,金屬的斷裂韌性也有著很大的差別。所謂金屬的斷裂韌性就是指金屬的裂紋在受到不同程度的外力作用時會產生抵抗裂紋的反作用力,這種抵抗裂紋擴展的性能就是金屬的斷裂韌性。日常生活中,在對金屬進行裂紋韌性的測試時發現,對金屬進行熱處理可以讓金屬的組織發生變化,如果金屬再次接受熱處理,只有當應力和溫度達到一定標準時,金屬才有可能發生動態結晶。對于不同的金屬材料,我們就可以通過控制不同的熱處理的溫度,來提高金屬材料的斷裂韌性。

(三)熱處理工藝能夠減少金屬應力腐蝕開裂

金屬材料在拉伸應力和特定腐蝕環境共同作用下發生的脆性斷裂破壞稱為應力腐蝕開裂。應力腐蝕開裂在金屬零件制造過程中是一種常見的延遲斷裂的現象。金屬應力的大小和金屬材料的斷裂時間以及金屬介質有很大關系,不同的開裂時間和金屬介質會導致金屬應力的不同,通常來說金屬材料的應力可能是幾分鐘,也可能是幾年。大部分引起應力腐蝕開裂的應力是金屬在焊接過程中產生的殘余應力。熱處理工藝能夠幫助金屬材料實現在以后制造和使用過程中減少腐蝕開裂,延長使用壽命的目標。例如:在對金屬進行焊接前要控制金屬材料整體溫差,只有當溫差較小時才能對金屬進行焊接。在對金屬進行焊接時,金屬材料要進行持續的熱處理,這樣不僅能夠減少焊接過程中金屬材料的溫度變化,使其溫度呈現平穩的變化趨勢,還可以有效避免金屬焊接過程中因受熱不均而出現的裂縫,使金屬焊接的應力處于一個較小的狀態。在金屬材料焊接之后進行熱處理,會使得金屬材料的拉應力值大幅度下降,從而使得金屬表面鈍化膜破壞的速度變緩,進而使得應力腐蝕速率大幅度下降,這樣就可以降低應力腐蝕開裂的概率。此外,在金屬材料焊接之后進行熱處理,殘余應力消除的效果會隨著溫度的升高而愈加明顯,金屬材料的抗應力腐蝕能力也會有明顯地提高。

三、結語

綜上所述,金屬的熱處理工藝是機械制造行業中重要的一項工藝,其通過改變其內部組織結構或表面的學成分等,能有效改善金屬零部件的物理性能、化學性能、力學性能、機械性能等。同時,還能保證機械部件的形狀外觀、整體的化學成分不發生改變,實現節能降耗的,縮短生產周期,提高企業效益。因此,在金屬制造的過程中,除合理選擇金屬材料外,還要熟練掌握各種成型的熱處理工藝,并加強技術創新,以充分發揮金屬熱處理工藝的積極作用。

參考文獻

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