锻工工艺学教学大纲概要.docx
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锻工工艺学教学大纲概要
锻工工艺学教学大纲
一、说明
1、课程性质
锻工工艺学是一门培养学生全面掌握中级锻工所需的工艺理论知识的专业课程。
2、课程的任务和要求
锻工工艺学课程和任务是使学生获得中级锻工所需的工艺理论知识。
学生在学完本课程后应达到如下要求：
1、了解金属材料的物理、力学性能及锻件冷却和热处理工艺知识。
2、掌握锻件生产的基本计算：
掌握锻造工艺规程的内容及锻造工艺卡的编制。
3、了解与锻造有关的机械传动和机械加工知识。
4、掌握初、中级锻造工应具备的锻造材料及其加热知识；掌握常用加热方法的操作技能及高合金钢和有色金属的加工方法和操作技能。
5、了解自由锻造的基本工序并掌握基本操作技能；熟悉专用设备和安装、辅具的使用和保养；熟悉大、中型锻件锻造工艺方法；掌握常用锻压设备和辅助设备的使用和维护保养；掌握中等复杂锻件的锻造操作技能。
6、了解常见的胎模结构和分类及用途；掌握简单胎模设计的方法；熟悉胎模的锻造特点。
7、掌握高合金钢和有色金属自由锻件的锻造方法、特点及其操作要领。
8、掌握常见锻件缺陷的分析方法和消除方法；了解锻件检验的目的、意义和方法。
9、了解模锻的分类和工艺流程；掌握锤上模锻的基本技能和知识；熟悉自用设备和工装辅件的使用规则和维护保养。
10、掌握锻造工安全生产技术，正确执行安全操作规程，做到安全生产。
11、了解本专业现有的一些新工艺、新技术。
3、注意问题：
锻造工工艺学是一门密切结合生产实际的课程，教师在执行大纲的过程中应注意下列问题：
1、注意引导学生把学好这门课程与今后搞好本专业的工作紧密联系在一起，从而调动起学生的学习积极性。
2、教学过程中要注意，突出重点，联系实际，启发式教育，提高学生分析问题和解决问题的能力；
3、加强直观教学，充分运用现代化教学的手段,根据教学需要，组织现场教学或参观工厂、车间。
4、经常深入车间了解学生的学习情况和运用理论知识的能力，并将学生实习过程中产生的问题进行整理和归纳，以充实教学内容。
二、课时分配表
章节名称
学时
（220）
第一章
§1-1
§1-2
§1-3
§1-4
§1-5
§1-6
§1-7
金属塑性成形的基本原理
塑性变形时力和变形的概念
塑性变形的基本定律
金属的加工硬化和软化
金属塑性和变形抗力
金属在镦粗、拔长和冲孔时的变形
热变形对金属组织和性能的影响
锻造比的选择和计算
20
第二章
§2-1
§2-2
§2-3
§2-4
锻造用钢及其准备
钢锭的结构、缺陷和规格
钢的分类及牌号表示方法
钢坯的种类及其缺陷
锻造材料表面缺陷的清理和下料方法
18
第三章
§3-1
§3-2
§3-3
§3-4
§3-5
§3-6
§3-7
锻造金属的加热
加热对钢的影响
加热产生的缺陷及其防止方法
钢的锻造温度范围
钢的加热规范
加热温度的测定
燃料及其燃烧
锻造加热设备及其使用
20
第四章
§4-1
§4-2
§4-3
§4-4
§4-5
§4-6
§4-7
§4-8
§4-9
锻造设备与辅助设备
空气锤
蒸汽—空气自由锻锤、电液锤
自由锻造水压机
蒸汽—空气模锻锤
热模锻压力机
平锻机
摩擦压力机
新型高能螺旋压力机
锻造车间的辅助设备
20
第五章
§5-1
§5-2
§5-3
§5-4
§5-5
§5-6
§5-7
§5-8
自由锻造工艺规程
自由锻造工艺规程的内容
锻件图的绘制
确定钢锭和坯料的重量与规格
合理选用锻造工艺方案
选择锻造设备与工序
确定火次、加热、锻后冷却及热处理规范
确定锻件类别、制定工时定额、填写工艺卡片
编制锻造工艺规程示例
30
第六章
§6-1
§6-2
§6-3
§6-4
§6-5
§6-6
§6-7
胎膜锻造
胎膜锻造的特点及应用
胎膜的种类
胎膜锻件图的制定
胎膜设计
胎膜材料的选择
设备吨位的选择
胎膜锻造工艺举例
20
第七章
§7-1
§7-2
§7-3
§7-4
§7-5
§7-6
§7-7
§7-8
§7-9
§7-10
§7-11
锤上模锻
锤上模锻特点
模锻件分类
锻件图设计
终锻模膛设计
预锻模膛设计
制坯工步的选择
各类制坯模膛
锤锻模结构及材料
毛坯体积计算与尺寸确定
锻锤吨位的确定
锤上模锻设计实例
30
第八章
§8-1
§8-2
§8-3
在各种压力机上模锻
在热模锻压力机上模锻
在平锻机上模锻
在螺旋压力机上模锻
12
第九章
§9-1
§9-2
§9-3
§9-4
§9-5
§9-6
高合金钢和有色金属的锻造
高合金钢的特点
高速钢的锻造
不锈钢锻造
高温合金锻造
铝合金锻造
铜合金锻造
20
第十章
§10-1
§10-2
§10-3
§10-4
§10-5
§10-6
锻造的后续工序
后续工序类别与作用
切边与冲孔
锻件的冷却
锻件热处理
锻件的清理和校正
模锻件的缺陷及检验方法
20
第十一章
§11-1
§11-2
§11-3
§11-4
§11-5
§11-6
§11-7
§11-8
§11-9
新工艺与新技术
冷锻与热锻
精密模锻
辊轧
挤压
径向模锻
粉末锻造
超塑性模锻
多向模锻
余热处理
10
合计
220
三、教学内容
第一章金属塑性成型的基本原理
教学要求：
1、掌握金属塑性变形时力变形的概念，塑性变形的基本定律。
2、掌握加工硬化与软化的概念，以及金属塑性的变形和抗力。
3、掌握金属在镦粗、拔长和冲孔时的变形，以及热变形对金属组织和性能的影响。
4、掌握锻造比的选择与计算，掌握锻造生产中的基本计算。
教学内容：
§1-1塑性变形时力和变形的概念
一、外力、内力和应力
二、弹性变形和塑性变形的概念
三、单晶体的塑性变形
四、多晶体的塑性变形
§1-2塑性变形的基本定律
一、剪应力定律
二、体积不变定律
三、最小阻力定律
四、金属塑性变形时存在弹性变形的定律
§1-3金属加工硬化和软化
一、加工硬化
二、回复与再结晶
三、塑性变形的分类
§1-4金属塑性和变形抗力
一、塑性和变形抗力的概念
二、金属组织状态和化学成分对其塑性和变形抗力的影响
三、变形温度和变形速度对塑性和变形拉力的影响
四、应力状态对塑性和变形抗力的影响
五、提高金属塑性与降低变形抗力的措施
§1-5金属在镦粗、拔长和冲孔时的变形
一、镦粗时的变形
二、拔长时的变形
三、冲孔时的变形
§1-6热变形对金属组织和性能的影响
一、热变形对金属组织的影响
二、热变形对金属性能的影响
§1-7锻造比的选择与计算，生产中的基本计算
一、锻造比的概念和主要性质
二、锻造比的选择与计算
三、专业数学计算
第二章锻造用钢及其准备
教学要求：
1、掌握钢锭的结构、缺陷和规格
2、掌握钢的分类及牌号表示方法
3、掌握钢坯的种类及其缺陷
4、了解锻造材料表面缺陷的清理和下料方法
教学内容：
§2-1钢锭的结构、缺陷和规格
一、钢锭的结构
二、钢锭的缺陷
三、钢锭的规格
§2-2钢的分类及牌号表示方法
一、钢的分类
二、钢的牌号表示方法
§2-3钢坯的种类及其缺陷
一、锻造用钢坯种类
二、锻坯的主要缺陷
§2-4锻造材料表面缺陷的清理和下料方法
一、锻造材料的管理
二、锻造材料的表面缺陷的清理
三、下料方法
第三章锻造金属的加热
教学要求：
1、从理论上了解加热对钢的组织和性能的影响
2、了解加热产生的缺陷及其防止方法
3、掌握钢的锻造温度的定义，了解确定钢锻件锻造温度范围的方法
4、掌握钢的加热规范及加热温度的测定
5、了解加热材料及其燃烧，掌握过热、过烧的概念
6、了解锻造加热设备及其使用
教学内容：
§3-1加热对钢的影响
一、加热对金属物理性质的影响
二、加热对金属组织结构的影响
三、加热对金属力学性能的影响
§3-2加热产生的缺陷及其防止方法
一、钢在加热过程中的氧化
二、钢在加热过程中的脱碳
三、钢在加热过程中的过热
四、钢在加热过程中的过烧
五、钢在加热过程中的裂纹
§3-3钢的锻造温度范围
一、确定锻造温度范围的基本原则
二、锻造温度范围的确定
三、确定锻造温度范围的方法
§3-4钢的加热规范
一、加热温度
二、加热速度
三、加热时间
四、钢锭的加热规范
五、钢坯与钢材的加热规范
六、钢锭和钢坯的装炉方式
§3-5加热温度的测定
一、目测钢的加热温度
二、仪表测温度
§3-6燃料及其燃烧
一、常见的燃料种类
二、燃料发热量及其优缺点
§3-7锻造加热设备及其使用
一、锻造加热的基本方法
二、锻造加热设备的分类与要求
三、常用锻造火焰加热炉基本结构
四、锻造燃料加热炉的部件结构
五、燃料炉的炉型简介
六、燃料加热炉的改进途径
七、锻造加热炉常用的耐火材料
第四章锻造设备与辅助设备
教学要求：
1．了解自由锻锤（空气锤、蒸汽-空气锤、电液锤）的结构特点、操作及其保养方法。
2．了解自由锻水压机的结构特点、操作及其保养方法。
3．了解模锻设备（模锻锤、模锻压力机等）的结构特点、操作及其保养方法。
4．了解锻造用辅助设备的结构特点、操作及其保养方法。
教学内容：
§4-1空气锤
一、空气锤的规格和主要技术参数
二、空气锤的工作原理
三、空气锤的结构
四、空气锤的工作循环及操纵
五、空气锤的润滑
§4-2蒸汽-空气自由锻锤、电液锤
一、蒸汽-空气自由锻锤、电液锤结构型式与主要技术参数
二、双臂式蒸汽-空气自由锻锤、电液锤的结构
三、蒸汽-空气自由锻锤、电液锤工作循环与操作方法
四、蒸汽-空气自由锻锤、电液锤的打击能量与打击力
五、蒸汽-空气自由锻锤、电液锤的润滑
六、蒸汽-空气自由锻锤、电液锤的使用特点
§4-3自由锻水压机
一、水压机的工作原理与锻造能力
二、自由锻水压机的本体结构
三、水压机的传动形式
四、水压机的操作
五、水压机的附属设备
§4-4蒸汽-空气模锻锤
一、模锻锤的结构特点
二、模锻锤的规格与主要技术参数
三、模锻锤的构造
四、模锻锤的操纵
五、模锻锤的基础
§4-5热模锻压力机
一.曲柄热模锻压力机的工作原理
二.热模锻压力机的机构特点与分类
三.连杆式热模锻压力机的结构
四.热模锻压力机的主要技术参数
§4-6平锻机
一.平锻机的工艺特点
二.平锻机的主要技术参数
三.平锻机的操纵方法
§4-7摩擦压力机
一、摩擦压力机的特点
二、摩擦压力机的规格与主要技术参数
三、摩擦压力机的工作原理
四、摩擦压力机的部件结构
五、摩擦压力机的操纵
§4-8新型高能螺旋压力机
一、液压螺旋压力机
二、气液螺旋压力机
三、离合器式螺旋压力机
§4-9锻造车间的辅助设备
一、通用起重运输机械
二、锻造行车与翻料机
三、锻造操作机
四、装出料操作机
第五章自由锻造工艺规程
教学要求：
1．掌握自由锻造工艺规程的内容，熟悉锻造工艺卡片。
2．掌握锻件图的绘制及确定锻件公差、余量的方法。
3．掌握锻件重量的计算方法。
4．掌握合理选择锻造工艺方案的方法，学会选择锻造设备与工序。
5．掌握确定火次、加热、锻后冷却及热处理规范的方法。
教学内容：
§5-1自由锻造工艺规程的内容
一．选择锻造工艺方案的意义
二．自由锻工艺规程的主要内容
§5-2锻件图的绘制
一．名词术语：
二．确定锻件形状
三．确定余量和公差
四．锻件图的绘制方法
五．锻件图绘制示例
§5-3确定钢锭和坯料的重量与规格
一．锻件重量的计算方法
二．确定工艺废料的损耗
三．确定坯料的重量规格
四．确定钢锭的重量和规格
§5-4合理选用锻造工艺方案
一．确定锻造工艺方案的原则
二．计算工序尺寸时的注意事项
三．几个常用的经验公式
§5-5选择锻造设备与工具
一．正确选择锻造设备
二．正确选择锻造工具
§5-6确定火次、加热、锻件冷却及热处理规范
一．确定加热火次
二．确定加热规范
三．确定锻件冷却方法和热处理工艺
§5-7确定锻件类别、制定工时定额、填写工艺卡
一.锻件的分类
二.制定工时定额
三.填写工艺卡
§5-8编制锻造工艺规程示例
一．齿轮锻件锻造工艺规程示例
二．轴锻件锻造工艺规程示例
第六章胎模锻造
教学要求：
1．掌握胎模锻的分类
2．掌握胎模锻中常见胎模的结构
3．掌握常见胎模的计算方法
教学内容：
§6-1胎模锻造的特点及应用
一.胎模锻造与自由锻造的比较
二.胎模锻造与模锻的比较
三.胎模锻的应用
§6-2胎模的种类
一．摔模
二．扣模
三．弯曲模
四．垫模
五．套模
六．合模
七．漏模（冲切模）
§6-3胎模锻件图的制定
一．锻件分模面的选择
二．确定余块、机械加工余量及锻造公差
三．模锻斜度
四．圆周半径
五．冲孔连皮
六．热锻件冷缩率
七．锻件技术条件要求
§6-4胎模设计
一.胎模设计特点
二.摔模的设计
三.扣模的设计
四.垫模的设计
五.套模的设计
六.合模的设计
七.漏模的设计
§6-5胎模材料选择
一.对胎膜材料的基本要求
二.选用模具材料的基本原则
三.常用胎模材料
§6-6设备吨位的选择
一．常见设备的选取
二．经验公式选取
§6-7胎模锻造工艺举例
一．变速杆锻件胎模锻工艺
二．齿轮锻件胎模锻工艺及模具
三．填料盖锻件胎模锻工艺及模具
四．倒车齿轮锻件胎模锻工艺及模具
五．拉臂锻件胎模锻工艺及模具
第七章锤上模锻
教学要求：
1．了解锤上模锻的特点及模锻件的分类
2．了解锻模设计的一般步骤
3．了解锤锻模结构和材料
教学内容：
§7-1锤上模锻特点
一．锤上模锻的优点
二．锤上模锻的缺点
§7-2模锻件的分类
一.模锻件的分类
二.各类模锻件的特点
§7-3锻件图的设计
一．选择分模面
二．锻件公差及机械加工余量
三．模锻斜度和圆角半径
四．冲孔连皮
五．技术条件
§7-4终端模膛的设计
一．热锻件图
二．飞边槽
三．钳口
§7-5预锻模膛的设计
一．为避免产生折叠，预锻模膛设计的注意事项
二．为改善终锻模膛的充满情况，预锻模膛设计的注意事项
三．为减少磨损，预锻模膛设计的注意事项
§7-6制坯工步的选择
一．制坯工步选择的意义
二．各类锻件如何选择制坯工步
§7-7各类制坯模膛
一．拔长模膛
二．滚压模膛
三．卡压模膛
四．弯曲模膛
五．成形模膛
六．镦粗台和压扁台
七．切断模膛
§7-8锤锻模结构和材料
一．锻模的结构
二．模膛的布排
三．模壁厚度
四．错移力平衡和锁扣
五．模块尺寸
六．锻模材料
§7-9毛坯体积计算与尺寸确定
一．轴类锻件的体积计算与尺寸确定
二．圆饼类锻件的体积计算与尺寸确定
§7-10锻锤吨位的选择
一．圆形类锻件的锻锤吨位的选择
二．非圆形类锻件的锻锤吨位的选择
§7-11锤上模锻件的设计实例
一．齿轮锻件
二．拉杆锻件
第八章锤上模锻
教学要求：
1．了解各种压力机模锻的工艺特点
2．了解各种压力机模锻的锻模结构和设计方法
教学内容：
§8-1在热模锻压力机上模锻
一．热模锻压力机上模锻的特点及锻件分类
二．锻件图的设计特点
三．设备吨位的确定
四．模锻工步的选择及模膛设计特点
五．锻模结构
§8-2在平锻机上模锻
一．平锻机上模锻的特点及锻件分类
二．锻件图的设计特点
三．设备吨位的确定
四．模锻工步的选择及模膛设计特点
五．平锻模结构
§8-3在螺旋压力机上模锻
一．在螺旋压力上模锻的特点及锻件分类
二．锻件图的设计特点
三．设备吨位的确定
四．模锻工步的选择
五．锻模结构
第九章高合金钢和有色金属的锻造
教学要求：
1.掌握高合金钢的组织特点和锻特点
2.掌握典型高合金钢（高速钢、不锈钢、高温合金等）的加热、锻造、冷却及热处理的操作技能
3.掌握部分有色金属（铜、铝等）的加热、锻造操作技能
教学内容：
§9-1高合金钢的特点
一．高合金钢的组织特点
二．高合金钢的加热特点
三．高合金钢的锻造特点
§9-2高速钢的锻造
一．高速钢的锻造与改锻
二．高速钢的锻后冷却与热处理
三．锻造设备的选择
四．高速钢锻造缺陷及产生原因
§9-3不锈钢的锻造
一．不锈钢的分类
二．不锈钢的锻造
§9-4高温合金的锻造
一、温合金的分类
二、高温合金的锻造
§9-5铝合金的锻造
一．铝及铝合金材料
二．铝合金的塑性与锻造温度范围
三．铝合金的工艺问题
§9-6铜合金的锻造
一．铜及铜合金材料
二．铜合金的锻造性能与锻造温度范围
三．铜合金的加热
四．铜合金的锻造
第十章锻造的后续工序
教学要求：
1.掌握锻造的后续工序的内容及作用
2.掌握锻件质量检验的目的意义和方法
3.掌握锻件缺陷产生的原因和消除缺陷的方法
教学内容：
§10-1后续工序的类别与作用
一．后续工序的类别
二．后续工序的作用
§10-2切边与冲孔
一．切边与冲孔的方式及模具类型
二．切边模
三．冲孔模和切边冲孔复合模
四．切边与冲孔力的计算
五．切边与冲孔模材料
§10-3锻件的冷却
一．锻件冷却的缺陷
二．锻件的锻后冷却方法
三．锻件冷却规范
§10-4锻件热处理
一．锻件热处理的目的
二．锻件热处理的方法
三．锻件热处理工艺的选用
§10-5锻件的清理和校正
一．锻件的清理
二．锻件的校正
§10-6模锻件的缺陷及检验方法
一．影响锻件质量的主要因素
二．锻件尺寸和形状检验
三．锻件力学性能检验
四．锻件表面质量检验
五．锻件内部质量检验
六．锻件微观检验
七．非金属夹杂物检验
第十一章新工艺与新技术
教学要求：
1．了解目前锻造中的一些新工艺、新技术的发展动态
2．了解本专业一些新工艺新技术的工艺特点及设备特点
教学内容：
§11-1冷锻与温锻
一．冷锻
二．温锻
§11-2精密模锻
一．精密模锻的工艺特点
二．精密模锻实例
§11-3辊扎
一．辊轧
二．扩孔
三．楔横轧
§11-4挤压
一．挤压工艺特点
二．挤压分类
三．挤压用模具材料
四．挤压零件工艺实例
§11-5径向锻造
一．径向锻造的工艺特点
二．径向锻造的工作原理
三．径向锻造的工艺
§11-6粉末锻造
一．粉末锻造的工艺过程
二．粉末锻造的优点
三．存在问题和改善措施
§11-7超塑性模锻
一．超塑性的概念
二．超塑性模锻的工艺过程
三．超塑性的特点及应用
§11-8多向模锻
一．多向模锻的工艺特点
二．多向模锻的设备特点
§11-9余热处理
一．变热处理的种类
二．低温形变热处理
三．高温形变热处理
四．采用余热处理工艺的条件
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