5.1.2 锻压基础知识（教案）-高一《金属加工基础》同步精品课堂（机工版·第2版）

《金属加工基础》教案 课 题 锻压基础知识 课 型 理实一体 课 时 1 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本书是为了适应中等职业教育教学改革的需要，根据教育部2009年颁发的《中等职业学校金属加工与实训教学大纲》的精神及中等职业教育人才培养目标的要求编写的。 全书共八个单元，主要阐述了金属材料的力学性能、常用金属材料、钢的热处理、铸造、锻压、焊接、金属切削加工基础知识、金属切削机床及其应用等内容。 本书注重在基础知识、职业素质和职业技能等方面对学生进行综合培养；突出中等职业教育的特点，图例直观形象，简化了过多的理论介绍，理论联系实际，加强对学生实践技能和综合应用能力的培养；注重培养学生的学习能力及工程意识、安全意识、经济意识、质量意识和环保意识等；注重趣味性和文化特色，安排了大量的小栏目。 本书可作为中等职业学校加工制造类专业“金属工艺学”“金属加工基础”“金属加工与实训”课程的教材；此外，还可作为职工培训及技工学校教学用书。 本节课内容为教材中第五单元模块一“锻压基础知识”。 学情分析 知识储备：熟悉金属的塑性变形，金属多晶体的塑性变形和金属的冷变形强化。 能力水平：了解回复、再结晶和晶粒长大，锻造流线与锻造比和坯料加热。 学习目标 知识目标：熟悉金属的塑性变形，金属多晶体的塑性变形和金属的冷变形强化。 能力目标：了解回复、再结晶和晶粒长大，锻造流线与锻造比和坯料加热。 情感目标：了解知识的实际应用，能分析和运用到实际生活中。 学习重难点 教学重点：熟悉金属的塑性变形，金属多晶体的塑性变形和金属的冷变形强化。 教学难点：了解回复、再结晶和晶粒长大，锻造流线与锻造比和坯料加热。 教学方法 讲授法、演示法、讨论法 课前准备 教师准备：引入主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论，完成任务书。 教学媒体 多媒体教室 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 1.操作引出主题 问题引入：锻压加工原理是什么？ 2.分发学习任务书 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 3.展示学习目标 1、提出问题，认真回答问题。 2、接收并查看本节课堂任务书。 3、.查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 活动二： 调动思维 探究新知 五、锻压加工原理简介 1.金属的塑性变形 金属在外力的作用下会产生塑性变形，而塑性变形会导致金属的组织和性能发生变化。 因此，了解金属的塑性变形规律对于认识金属压力加工的原理具有重要的指导意义。 金属单晶体的塑性变形 金属单晶体的变形方式主要有滑移和孪晶两种，在大多数情况下金属塑性变形的主要方式是滑移。在切应力的作用下，金属单晶体 的一部分会相对于另一部分沿着一定晶面上的某一方向产生运动，这种现象称为滑动。产生 滑动的晶面称为滑移面，产生滑移的方向称为滑移方向。 一般来说，滑移面是原子排列密度 最大的平面，滑移方向是原子排列密度最大的方向。 从理论上分析，理想的金属单晶体产生滑移运动时需要很大的变形力，但实验测定的金 属单晶体滑移时的临界变形力却只有理论计算数值的百分之一。这说明金属的滑移并不是晶 体的一部分沿滑移面相对于另一部分作刚性的整体位移，而是通过晶体内部的位错运动实现的。 (2)金属多晶体的塑性变形 实际的金属材料是由多晶体杂乱地组 合而成的，因此，金属多晶体的塑性变形过程可以看成许多单晶体塑性 变形的总和。另外，金属多晶体塑性变形过程还存在着晶粒与晶粒之间 的滑移和转动，即晶间变形。但金属多晶体的塑性变形 一般以晶内变形为主，晶间变形很小。由于金属多晶体内部存在晶界，而晶界处的原子排列紊乱，各个晶粒的位向也不同，因此，位错在晶界处的运动较难。所以，金属内部的晶粒越细，晶界面积越大，金属的变形抗力就越大，金属的强度也越高；另外，金属内部的晶粒越细，金属 的塑性变形也就更容易分散在更多的晶粒内进行，应力集中较小，金属的塑性变形能力也越好。因此，生产中都希望金属材料尽量获得细晶粒组织。 (3)金属的冷变形强化 随着金属冷变形程度的增加，金属的强度和硬度指标逐渐提 高，而塑性和韧性指标逐渐下降的现象称为冷变形强化。金属经冷变形后，其晶格结构会产 生严重畸变，形变金属内部的晶粒会被压扁或拉长，形成纤维组织。此时金属内 部的位错密度提高，变形抗力增大，变形难度加大，导致金属的可锻性恶化。图5-5所示是 低碳钢塑性变形时力学性能的变化规律，从图中可以看出，低碳钢的强度与硬度会随着变形 量的增大而提高，塑性与韧性则明显下降。 2. 回复、再结晶和晶粒长大 冷变