Изготовление изделий из тонколистового металла

Обновлено: 01.07.2024

Вариант А: Технологии обработки конструкционных материалов.

Тема урока. Технологии изготовления изделий.

Тип урока: комбинированный.

Цели урока: организовать деятельность обучающихся по ознакомлению с технологическими процессами изготовления несложных деревянных, металлических и пластмассовых деталей; обучить формулировать и записывать последовательность технологического процесса изготовления простых деталей из древесины, металла или пластмассы; развивать техническое мышление, навыки планирования трудовой деятельности с учётом имеющихся ресурсов и условий.

Материальные технологии
Технологии обработки конструкционных материалов
§12. Технология изготовления изделий из конструкционных материалов

Для получения качественного изделия заготовку нужно обрабатывать в определённой последовательности. При изготовлении изделия из древесины и древесных материалов (например, мебели) обычно применяют следующие операции:
• подготовительные (выбор заготовок и их разметка);
• обрабатывающие (пиление, строгание, сверление отверстий и др.);
• сборочные (сборка изделия);
• отделочные (зачистка поверхностей деталей, лакирование или окрашивание).

Рассмотрим технологический процесс на примере изготовления планки для деревянной подставки под горячую посуду (рис. 36, 37).

Обычно в учебных мастерских школьники работают по технологической карте (имеющей вид таблицы), в которой в упрощённом виде излагается технологический процесс изготовления детали (табл. 5).

Рис. 37. Изготовление планки для декоративной подставки под горячую посуду: а - чертёж: б - технологический процесс

Таблица 5

Технологическая карта изготовления детали (см. рис. 37) (фрагмент на примере операции 1)

Номер операции	Последовательность выполнения работ(операций)	Изображение (эскиз)	Инструменты, приспособления
1	Выбрать заготовку на две детали	Карандаш, линейка
2

Технология изготовления изделий из тонколистового металла, проволоки и искусственных материалов

Технология изготовления изделия из тонколистового металла включает обычно следующие операции:
• подготовительные (выбор металлических заготовок, их правка и разметка);
• обрабатывающие (резание, гибка, обработка отверстий);
• сборочные (соединение деталей изделия фальцевым швом или заклёпками);
• отделочные (зачистка поверхностей деталей, лакирование или окрашивание).

Заготовка из тонколистового металла должна иметь припуски на обработку (обычно 5. 8 мм), так как невозможно найти заготовку, точно соответствующую размерам готовой детали. Припуски позволяют исправлять неточности операций разметки или резания детали. Однако они не должны быть большими, поскольку металл, идущий на припуски, при обработке заготовки превращается в отходы (рис. 38).

Рис. 38. Изготовление коробки для мелких деталей (заготовка — тонколистовой металл): б — технологический процесс

При изготовлении изделия из проволоки сначала выбирают и размечают заготовки деталей, из которых оно состоит. Затем заготовки разрезают и гнут в соответствии с чертежом. Полученные детали зачищают, соединяют друг с другом в готовое изделие, которое затем лакируют или окрашивают.

Если нужно изготовить изделие из листовой пластмассы, заготовку сначала размечают, затем обрабатывают отверстия внутренних контуров. После чего вырезают наружные контуры, зачищают поверхности и при необходимости их окрашивают.

Знакомимся с профессиями

На предприятиях технологические процессы разрабатывают технологи. Технолог устанавливает последовательность операций, выбирает вид заготовки, инструменты и приспособления, определяет квалификацию рабочего, необходимую для выполнения данной работы.

Практическая работа № 16

Разработка последовательности изготовления детали из древесины

1. Рассмотрите выданный учителем чертёж детали из древесины. Запишите в рабочую тетрадь последовательность изготовления этой детали.

2. Определите, какие инструменты понадобятся для изготовления детали, и запишите их названия в рабочую тетрадь.

3. В продолжение таблицы 5 составьте в рабочей тетради технологическую карту изготовления детали «планка» (см. рис. 37).

Практическая работа № 17

Разработка технологии изготовления деталей из металла и искусственных материалов

1. Прочитайте выданный учителем чертёж детали из тонколистового металла, проволоки или пластмассы.

2. Запишите в рабочую тетрадь технологическую последовательность изготовления данной детали (см. рис. 38). Сравните свои записи с тем, что получилось у одноклассников.

3. Определите, какие инструменты понадобятся для изготовления данной детали, и запишите их названия в рабочую тетрадь.

Запоминаем опорные понятия

Технологическая карта, припуск.

Самостоятельная работа

Работа с информацией. Ознакомьтесь, выполнив поиск в Интернете и других источниках информации, с технологическими процессами изготовления других деталей из древесины, тонколистового металла, проволоки. Сохраните информацию в форме описания, схем, фотографий и др.

Проверяем свои знания

1. Какие технологические операции применяют при изготовлении в учебных мастерских изделий из древесины; из тонколистового металла, проволоки и пластмассы?

2. Чем похожи технологические процессы изготовления деталей из древесины и металла? В чём различие?

Конспект урока по технологии «Изготовление изделий из тонколистового металла» (7 класс)

· Закрепить и формировать навыки работы с тонколистовым металлом (разметка, резание, опиливание, сверление, отделка), с технологическими картами, на сверлильном станке.

· Развивать глазомер, образное, пространственное мышление, творческие способности.

· Воспитывать: чувство товарищества, вежливость и деликатность между членами группы, взаимопомощь, трудолюбие, терпение.

Ø Учить использовать и обобщать знания, полученные на уроках при выполнении практической работы.

Ø Развивать интерес детей к предмету занятия. Развивать двигательную сноровку, взаимоконтроль, самоконтроль.

Ø Воспитывать аккуратность, деликатность и уважение друг к другу, трудолюбие, усидчивость.

Ø Формировать умение видеть, понимать и ценить красоту труда.

Предполагаемый результат:

ü Мотивировать детей к изучению своих способностей, развитию, мотивации дальнейшей учебной деятельности.

Тип урока: обобщающий, комбинированный.

Формы работы: групповая и индивидуальная.

Материалы и оборудование:

технологические карты, слесарный инструмент (слесарные ножницы, линейка, молоток, кернер, сверлильный станок, напильник, наждачная бумага, заготовки деталей изделия.

Объект труда: динамическая игрушка «Кот»

ребусы, пакеты с заданиями, технологические карты, технологические требования, чертилка, линейка, слесарные ножницы, тонколистовой металл, кернер, молоток, сверлильный станок, напильник, наждачная бумага, доска.

Организационный момент.
Повторение (разминка).
Технические сведения, инструктаж по ТБ.
Практическая работа (техника безопасности) .
Подведение итогов занятия.

1. Организационный момент

проверка посещаемости урока;
готовность обучающихся к уроку;
назначение дежурных.

2. Повторение (разминка)

Обратите внимание на слова известного писателя Максима Горького, который сказал:

«Можно много видеть, читать, можно кое-что вообразить, но чтобы сделать – необходимо уметь …»

А вот понять, что мы умеем делать, чему мы научились, поможет нам выяснить сегодняшний урок

Тема урока “Изготовление изделий из тонколистового металла”.

Сегодня мы будем выполнять изделие – динамическая игрушка «Кот».

Динамические игрушки (или движущимися) называются игрушки , передающие виды движения живых существ и механизмов.

Большая их часть – традиционные народные игрушки, которые вновь возвращаются в обиход. Самые известные – это так называемые богородские игрушки: кузнецы, клюющие курочки и проч., а также юла, волчок, лошадка-качалка, клоун-акробат, медведь-верхолаз. Есть и современные, идея или принцип действия которых основаны на традиции народной игрушки.

Кажется просто, но надо учитывать то, что каждый из вас будет изготавливать только одну деталь изделия и от каждого из Вас зависит, сможет ли эта игрушка функционировать.

Прежде чем мы начнём работу, давайте вспомним - Что же такое – технология?

Слово «технология» происходит от древнегреческого techne -«мастерство» и латинского loqos - « наука».

Под технологией понимают совокупность приемов и способов получения, обработки или переработки сырья, материалов, полуфабрикатов или изделий, осуществляемых в процессе производства продукции.

Нам сегодня придётся работать с металлом, и я хочу вам сказать, что с металлом работают люди таких профессий как

Кузнец, Сборщик, Сверловщик, Резчик, Слесарь, Инструментальщик и многие другие

При выполнении данного творческого проекта нам предстоит выполнить следующие операции

Изделия из металлического листа

Изделия из металлического листа используются во многих промышленных и производственных сферах: в машиностроении, сельском хозяйстве, строительстве. Они незаменимы благодаря своим универсальным свойствам – простоте обработки, прочности, коррозионной стойкости.

В зависимости от типа металлопроката, способа обработки заготовки, вида готового изделия применяется различное оборудование: гибочные станки, сверлильные, оборудование для лазерной резки и т. д. Из нашего материала вы узнаете о типах изделий из металлического листа и способах их производства.

Виды и сферы применения листового металла

Благодаря своим характеристикам плоский металлопрокат широко используется во многих производственных сферах. Листовая сталь делится на виды, исходя из различных критериев:

в зависимости от толщины листа выделяют тонкие (от 0,35 до 3,99 мм) и толстые (от 4 до 160 мм) листы;
в соответствии с технологией производства сталь бывает холодно- и горячекатаная с маркировками ХК, ГК, оцинкованная, нержавеющая и просечно-вытяжная;
исходя из назначения выделяют электротехническую, судостроительную, броневую, котельную, жаропрочную и пр.;
в зависимости от профиля листовая сталь делится на прямую, штампованную или гофрированную, включая кровельную черепицу.

Изделия из плоского металлического листа используются в основном в строительстве и машиностроении. Предъявляемые к листовой стали требования меняются в зависимости от условий, в которых предполагается эксплуатация готовой продукции.

Изделия из толстолистового горячекатаного металлического листа используют в машиностроительной сфере. Обработка антикоррозионными составами придает деталям высокую прочность, долговечность, отличное качество, расширяя сферу их применения. Из металлических листов изготавливают профильные конструкции и заготовки для холоднокатаного проката.

Из холоднокатаного листового металла изготавливают автомобильные корпуса. Поскольку безопасности в автомобилестроении уделяется пристальное внимание, в процессе производства листы подвергаются постоянному контролю качества. Толщину листового железа определяет производитель автомобилей, она зависит от марки/модели будущего транспортного средства. Также изделия из тонколистового металлического листа используются в строительстве для ограждения стройплощадок, предотвращения проникновения на них посторонних лиц.

Кроме того, среди изделий из металлических листов можно отметить корпуса приборов, электрошкафы, сварные трубы и пр.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Для гладких оцинкованных листов характерны высокая устойчивость к коррозии, перепадам температуры (от -70 °С до +250 °С), небольшой вес и приемлемая цена. Из них производят детали для авиастроительной и автомобильной промышленности, строительной сферы, конструкции для наружной рекламы.

На поверхности перфорированных металлических листов расположены отверстия, отличающиеся по форме и размерам. Изделия из перфорированного металла применяются для создания декоративных элементов фасадов, в дизайне интерьеров, для производства рекламных конструкций.

Кроме того, изделия из перфорированного металлического листа используются при изготовлении мебели, в производстве воздуховодов, сепарационного и фильтрационного сельскохозяйственного оборудования, в пищевой и химической промышленности.

Из нержавеющих металлических листов производят продукцию, которую предполагается эксплуатировать во влажной или агрессивной среде. Они используются для создания медицинского оборудования, инструментов, столов для приготовления пищи, баков и емкостей для хранения жидкостей. Более высокая стоимость нержавеющей стали окупается ее эксплуатационными характеристиками.

Гладкий стальной лист с окрашенной поверхностью может иметь разную толщину, габариты, вес, используется как в бытовых целях, так и на крупных производствах. Изделия из металлических листов используют для облицовки отдельных элементов фасадов зданий, а также для создания рекламных конструкций, вывесок, баннеров, указателей и пр.

Виды изделий из металлического листа

Изделия из металлического листа находят применение в самых разных сферах. Из материала изготавливают баки, шкафы, контейнеры, различные металлические емкости, кровельную металлочерепицу, превосходящую по уровню прочности и долговечности обычную черепицу.

Специальные станки с числовым программным управлением позволяют придавать металлическим заготовкам различную форму и размеры в соответствии с требованиями заказчика. Оборудование способно резать, изгибать, сверлить металл, придавать ему нужную форму.

Конечные изделия из металлического листа могут создаваться путем соединения нескольких заготовок.

Исходя из размеров готового продукта, проектировщик определяет наиболее подходящий способ соединения отдельных элементов листового металла. Для этого используются винты, заклепки, специальный клей, сварка и др. При выборе оптимального варианта соединения учитывается толщина, марка металла, а также дальнейшее использование изделия.

Нюансы проектирования изделий из листового металла

Некоторые инженеры по старинке вручную чертят схемы изделий из металлического листа и только потом приступают к компьютерному 3D-моделированию.

Однако практически все предприятия уже перешли на 3D-моделирование, так как использование CAD позволяет сэкономить время, при этом не переживая за качество будущих деталей из металлического листа.

Помимо визуальной составляющей, при проектировании изделий необходимо ориентироваться на их технологичность. Специалисты могут сделать развертку деталей из любого типа металлических листов. При этом готовый продукт будет полностью соответствовать требованиям заказчика по внешнему виду, форме и технологическим характеристикам.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Специализированное программное обеспечение позволяет моделировать различные изделия из металлических листов, получаемые при помощи такой технологии обработки металла, как гибка. Ознакомиться с командами, позволяющими работать с листовыми материалами, можно в меню «Операции» на панели «Элементы листового тела». Благодаря наглядности и простоте управления сделать детали простой формы можно за несколько секунд. Но и для создания развертки сложного фигурного изделия из металла потребуется совсем немного времени.

Преимуществом компьютерного моделирования продукции из листового металла является также простота вносимых в чертежи изменений или создание новых вариантов детали на основе предыдущих. Полученная 3D-модель может использоваться неоднократно, при добавлении новых элементов можно очень быстро создавать уникальные изделия за короткое время.

Программы для моделирования позволяют 3D-специалистам проверять наличие пересечений между одной или несколькими частями будущих изделий из металлического листа.

Работник, занимающийся проектированием деталей из листового металла, должен обладать не только соответствующей квалификацией, но и опытом. При разработке проекта он должен ориентироваться не только на свойства материала, из которого будет создана заготовка, но и на то, как готовая деталь должна функционировать. С учетом этого он создает развертку изделия, способного выполнять свои функции в течение всего предполагаемого срока эксплуатации.

Для этого необходимо выполнить многочисленные расчеты, включая расчет прочности и силовых нагрузок. Чтобы их рассчитать, специалист должен определить как номинальную нагрузку (максимальную или наиболее длительно действующую), так и переменные рабочие нагрузки. На работоспособность изделий влияет ряд характеристик, включая прочность, жесткость, износостойкость, виброустойчивость. После того как будут выполнены все необходимые действия, можно будет определиться с формой детали и подходящим листовым металлом.

Множество изделий из металлического листа изготавливают с использованием технологии гибки. Это означает, что деталь можно разогнуть и получить ее развертку, т. е. ту самую модель. К детальным чертежам конструкции металлического листа предъявляются специфические требования, которые обычно включают в себя два комплекта конструктивных спецификаций. Один из них создается для плоской развертки детали, второй – для готового продукта.

Чертежи изделий из металлического листа напоминают схемы для зданий (развертки стен) или сложные конструкции оригами, состоящие из большого количества слоистых размеров. При создании планов деталей из листового материала специалистам нельзя забывать об ограничениях, накладываемых при использовании того или иного вида металла, а также о его способности к трансформации и возможности придания ему различных форм.

3D-модели изделий из металлического листа позволяют представить и понять самые сложные чертежи. Раньше для этого требовалось создать три эскиза будущей детали – вид спереди, вертикальную проекцию и вид сбоку. Также благодаря 3D-моделированию можно получить изометрические изображения продукции и ее виды в разрезе.

Способы изготовления изделий из металлического листа

Для обработки изделий из металлического листа используются токарные и фрезерные станки, оборудование лазерной резки и гравировки. Для работы с листовым металлопрокатом применяют технологии профилирования, гибки, штамповки, сварки и пр.

На сегодняшний день одной из наиболее эффективных технологий обработки металлических листов считается лазерная резка. С ее помощью можно получать изделия, точно соответствующие требованиям заказчика, при этом в процессе раскроя металла не нарушается его структура, края разреза остаются гладкими, без заусенцев.

Оборудование для лазерной резки позволяет изготавливать высококачественные детали с ровной кромкой и минимальной погрешностью. Кроме того, с помощью лазера можно не только выполнять раскрой листового металла, на и гравировать его, т. е. наносить на металлическую поверхность изображения и надписи.

За счет числового программного управления и высокой точности лазерного луча получаемые при помощи соответствующего оборудования изображения отличаются превосходным качеством и четкостью.

Гибочные станки используются для производства металлического профиля, который в дальнейшем находит применение в строительной сфере, в создании металлоконструкций, для изготовления пластиковых окон и пр.

Готовые изделия из металлического листа окрашивают или покрывают специальными полимерными составами. Конструкции, состоящие из нескольких элементов, на заключительном этапе собирают.

Многие компании, занимающиеся производством изделий из металлического листа, предлагают заказчикам как готовую продукцию, так и индивидуальное создание деталей в соответствии с предъявляемыми требованиями.

При индивидуальной работе заказчики могут дополнительно получить 3D-макет или 3D-визуализацию готового изделия, также в качестве дополнительной услуги компании предлагают разработку дизайн-проекта, подготовку чертежей, предоставление прочих дизайнерских и проектировочных работ.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Производство изделий из металла

Производство изделий из металла включает в себя множество отдельных этапов и операций в зависимости от поставленных задач и применяемых материалов. Понимание технологий изготовления поможет выбрать наиболее подходящий метод реализации для вашей продукции, что сэкономит время и деньги.

Не менее важной частью процесса производства является контроль качества полученных изделий. В нашей статье мы расскажем, какие этапы и технологии используются в производстве, а также поговорим о дефектах и их выявлении в готовой продукции.

2 вида металла для производства изделий

При производстве изделий используют металлы двух видов:

Черные

В данном классе существуют подвиды, а именно чугун и сталь, которые близки друг к другу по характеристикам, но главная разница между ними состоит в доле углерода в металле. Если отдельно говорить о сталях, то они бывают углеродистыми или легированными.

Доступные сегодня различные виды черных сплавов активно применяются при изготовлении металлопроката. Их востребованность на рынке объясняется тем, что подобные металлы и изделия из них отличаются отличными рабочими свойствами.

Классификация металлов и сплавов предполагает выделение марок, которые указывают в буквенно-цифровом виде, например – Ст16ГС. Благодаря группировке марок, применяемой в производстве металлопроката, удается серьезно упростить подбор видов черного металла для различных сфер человеческой жизнедеятельности.

Ко всем разновидностям металлопроката предъявляются строгие требования – изделия должны отвечать нормам ГОСТа по форме, размерам и предельным отклонениям. Из черного металла изготавливают листовой, сортовый, фасонный, трубный прокат.

Цветные

Название этой группы объясняется наличием у металлов и сплавов особых оттенков. Так, медь – красная, поэтому ее сплавы отличаются красноватым тоном.

При массовом производстве изделий из металла необходимых свойств добиваются за счет использования сплавов в определенных пропорциях. Их механические, физические и химические качества удается варьировать за счет изменения соотношения исходных металлов.

Стоит пояснить, что для получения сплавов металлы смешивают в разных пропорциях – в итоге появляется новый продукт со значительно более высокими характеристиками. Кроме того, качества сплавов меняют при помощи дополнительного механического или химического воздействия. Под последним понимают термообработку, технологию старения, пр. Тогда как в качестве механической обработки может использоваться штамповка, ковка, прессование, прокатка, пайка, сварка, резка.

Из цветных металлов производят большинство литых изделий, проволоку, квадраты, шестиугольники в виде прутков и мотков, ленты и полосы, листы и фольгу. Не так давно предприятия начали применять подобные металлы в форме порошков.

Преимущества производства изделий из металлов

Металлоизделиями называют любую продукцию из металла, при этом не учитывается способ производства и марка. Данные характеристики подбираются под особенности использования будущей продукции и влияют на качество, технические особенности и надежность в процессе эксплуатации.

Металлоизделия выгодно выделяются на фоне аналогов из прочих материалов такими качествами:

Большой выбор – он объясняется тем, что металлические элементы могут иметь различную форму, размеры, при этом не теряют прочности и предполагают большой срок службы.
Разнообразные характеристики – при производстве изделий из металла используются такие методы, как формовка, ковка, прокат, волочение, при этом за счет каждого подхода изделию сообщаются конкретные качества. Это может быть прочность на разрыв, пластичность, твердость, пр. При помощи грамотного выбора способа обработки удается изготовить универсальную или узкоспециальную продукцию с заранее заданными свойствами.
Относительно низкая цена, которая объясняется стоимостью сырья, применяемого при производстве изделий из металла. Кроме того, по цене последние близки к пластиковым аналогам, но превосходят их практически по всем эксплуатационным свойствам.
Эстетичность, прекрасные декоративные характеристики. Добиться подобного эффекта можно исключительно при соблюдении технологии производства. Не менее важно, чтобы работой занимался настоящий специалист, а не новичок, оставляющий капли сварки и забывающий о шлифовке поверхности.
Прочность и большой срок службы, что достигается даже без дополнительной обработки металлоизделий – они могут исправно выполнять свои функции долгие годы, сохраняя основные характеристики. За счет применения защитных покрытий, препятствующих развитию очагов ржавчины, продолжительность эксплуатации возрастает в разы.
Возможность проведения санитарной обработки – данное свойство дает возможность пользоваться изделиями из некоторых видов нержавеющей стали в пищевой и медицинской промышленности. Материал выдерживает частое мытье с применением агрессивных средств, а предмет не меняет внешнего вида и важных с точки зрения эксплуатации качеств.

Основные этапы и технологии производства изделий из металла

Придание формы и размеров

На стадии формообразования применяются несколько технологий: литье, резка, воздействие высоким давлением. Под последним понимают ковку, штамповку, прессование, волочение, прокатку.

Обработка поверхности

Дальнейшее производство изделий из металла предполагает механическую обработку с целью придания заготовке необходимых габаритов, формы и прочих характеристик. Нужного эффекта достигают при помощи ручной опиловки напильником или использования металлорежущих токарных, фрезерных, строгальных и других станков.

Когда применяется второй подход, то деталь закрепляют на станке, после чего подвергают воздействию режущего инструмента. В результате, если стружка снимается с заготовки резцом – речь идет о точении, фреза используется при фрезеровании, сверло – при сверлении, шлифовальный круг – при шлифовке.

В любом случае с заготовок удаляют оставленный припуск на обработку, облой, неровности, чтобы получить изделия, полностью соответствующие требованиям чертежей. Нужно понимать, что после механической обработки поверхность деталей покрыта микронеровностями – их размер определяется «чистотой» проведения названных выше операций. Подобные дефекты невозможно разглядеть невооруженным глазом, однако из-за них происходит более стремительное развитие коррозии, что негативно сказывается на сроке службы изделий.

Обработка термическим способом

Речь идет о таких операциях, как нагрев, выдержка, охлаждение. За счет их последовательного осуществления удается повлиять на внутреннее строение сплава, избавиться от напряжения материала, сообщить ему все необходимые свойства. Во время производства изделий из металла используют следующие способы термической обработки:

отжиг;
нормализация;
закаливание;
отпуск.

Вторичная обработка

На данном шаге на поверхности изделий воздействуют механическими методами, такими как шлифовка, полировка. Либо возможно применение электрофизических и физико-химических подходов, что позволяет обеспечить деталям дополнительные преимущества в технологическом плане.

Отказ от механических методов в пользу электрического, физического, химического воздействия обеспечивает более высокую точность, качество обработки, так как при удалении припуска используются минимальные механические усилия. Указанные подходы могут применяться для изготовления металлических предметов, вне зависимости от прочности, вязкости материала. Обычно за счет этих технологий удается добиться предельно тонкого дефектного слоя на поверхности деталей после обработки. А значит, появляется возможность работать с изделиями очень сложной формы, обеспечивая высокое качество деталей даже в труднодоступных местах.

Скрепление элементов

Этот этап производства изделий из металла выполняют при помощи технологии пайки и сварки.

Сваривание предполагает использование технологии плавления или соединения элементов под давлением. В первом случае кромки изделий нагревают, из-за чего образуется ванна расплава. В нее обычно вводят присадочный металл, призванный перекрыть зазор между заготовками, однако есть технологии, позволяющие отказаться от дополнительных присадок.

Остывая, горячий металл скрепляет части изделия в единое целое, формируя атомно-молекулярные связи между кромками – таким образом получается необходимое неразъемное соединение.

Плюсы использования станков с ЧПУ в производстве изделий из металла

Станок с ЧПУ позволяет изготавливать детали без непосредственного участия человека, а значит, снижается вероятность ошибки, брака. Единственным минусом подобных станков является высокая цена их использования.

Применение данного подхода в производстве изделий из металла имеет смысл, когда:

Речь идет о потоковом, регулярном изготовлении большого количества однотипных деталей. Ключевую роль играет их количество, скорость работы и идентичность изделий.
Речь идет о потоковом, регулярном изготовлении большого количества однотипных деталей. Ключевую роль играет их количество, скорость работы и идентичность изделий.
Требуется предельно точное исполнение.
Заготовки имеют сложную поверхность, из-за чего невозможно использование других способов либо они оказываются слишком затратными в плане ресурсов, времени.

Производство металлических изделий по чертежам на станках с ЧПУ является удобным и быстрым. Немаловажно, что таким образом удается выполнять самые мелкие работы, в том числе гравировку, нанесение канавок, резьбы, сверление отверстий.

Методы контроля качества в производстве изделий из металла

Для разных глубин и размеров дефектов применяют отдельные уровни исследования:

Субмикроскопическое изучение

Позволяет обнаружить дефекты на границах кристаллов или зерен. Нужно понимать, что неравномерная кристаллизация, недостаточное питание зародышей жидким раствором приводит к формированию тонких прослоек между блоками кристаллов. Также проблема бывает связана с выделением твердой фазы нерастворимых соединений и элементов на поверхности кристаллов. Например, фосфор и некоторые другие тугоплавкие металлы не могут соединяться с железом, входящим в состав сталей, поэтому скапливаются на границах зерен.

Исследование при помощи микроанализа

Проблемы, появившиеся после производства изделий из металла, определяют при помощи микроскопов, которые способны обеспечить увеличение свыше 100 крат. Во время поиска литейных дефектов в большинстве случаев пользуются именно микроанализом, ведь данный подход дает возможность установить балл зерна, структуру металла, наличие и количество неметаллических включений, присутствие в составе меди, серы и фосфора.

Количество углерода и легирующих элементов в стали влияет на то, какие твердые фазы будут выделяться в процессе кристаллизации. Нужно понимать, что они обладают свойственной только им прочностью, твердостью, пластичностью. В марках стали, стойких к коррозии, формируются фазы аустенита, мартенсита или ледобурита – здесь все зависит от температуры охлаждения.

Помимо этого, качество металла зависит от балла зерна. Его снижение приводит к росту пластичности и параллельному падению прочности. Тогда прибегают к легированию карбидообразователями или тугоплавкими материалами, чтобы, сохранив изначальную пластичность, обеспечить повышенную прочность стали.

В первую очередь, микроанализ позволяет узнать, какое количество в процентах вредных примесей и неметаллических включений содержится в сплаве. Обычно вредными примесями оказываются сера и фосфор, вызывающие красноломкость и хладноломкость стали при производстве изделий из металла. Материал сможет использоваться в промышленности лишь при условии, что содержание данных элементов не выходит за пределы нормы.

За счет контроля доли неметаллических включений определяют, сколько в стали содержится оксидов, сульфидов, нитридов и других соединений. Все названные примеси могут оказывать положительное или негативное воздействие на свойства металла.

Исследование при помощи макроанализа

Речь идет о визуальном поиске дефектов поверхности или глубинных слоев материла, при котором изделия рассматриваются под тридцатикратным увеличением. Макроскопические изъяны появляются на любом этапе производства изделий из металла – от выплавки до содержания в условиях склада. Если в процессе исследования были найдены деформации, изделие отправляют в брак либо на доработку.

Разработка урока "Технология обработки тонколистового металла". 5-й класс

Метод обучения: лекция-беседа, практическая работа.

Объект работы: “Кормушка для птиц”

Ход урока

I. Организационно-подготовительная часть.

Приветствие учителя, контроль посещаемости, проверка готовности учащихся к уроку.

II. Теоретическая часть:

1. Повторение пройденного материала.

сплав железа с углеродом, содержащий до 2% углерода и примеси других элементов, называется…; (сталь).
сплав железа с углеродом, содержащий более 2% (обычно 3-4,5%) углерода, а также примеси других элементов, называется …; (чугун).
сплав меди с … называется латунью; (цинком).
сплав … с …, а также другими элементами называется бронзой; (меди с оловом)
сплав алюминия с медью и некоторыми другими элементами - это … (дюралюминий)

2). Терминологический диктант по свойствам металлов.

Учитель раздаёт карточки с заданием (слайд 1). Найти соответствие термина с определением (рис. 1), Например: 1-3, 2-1, 3-2 и т.д.

Рис. 1. Тест “Свойства металлов”

3. Изложение нового материала.

Технология обработки тонколистового металла это преобразующая деятельность человека, направленная на удовлетворение нужд и потребностей людей в изделиях из металлов с использованием станков, инструментов и оборудования. Производственный процесс включает в себя разработку конструкторской и технологической документации. Это чертежи, пояснительные записки, расчёты, схемы.

Технологический процесс составляет часть производственного процесса, связанного с изменением формы, размеров, а также состояния материала при преобразовании его в готовую продукцию. Технологический процесс состоит из технологических операций, которые представляют собой законченные части технологического процесса обработки изделия, выполняемые на одном рабочем месте.

Технология изготовления изделий из тонколистового металла.

Любое изделие из тонколистового металла можно описать словами, однако этого не достаточно для того, чтобы его изготовить. Необходимо иметь технический рисунок, эскиз или чертёж изделия с указанием всех необходимых размеров и материалов, из которых необходимо сделать изделие. На рисунке 3 показаны чертежи нескольких изделий, выполненных из тонколистового металла.

Рис. 3. Чертёж изделий из тонколистового металла: а - подвеска; б - крючок для вешалки.

Сегодня мы попробуем сделать объёмное изделие из тонколистового металла, которое будет включать в себя все технологические операции, которые будут способствовать производству продукта труда. Для этого мы сделали на листе бумаги (тетрадный лист в клеточку) развёртку объёмного изделия “Кормушка для птиц” (рис.4), (слайд 8).

Рис. 4. Объёмное изделие из тонколистового металла: а - рисунок; б - чертёж развёртки

Разметка тонколистового металла

Учитель - Что общего у птицы и ученической ручки, которой можно рисовать тушью? (Перо).

Все вы знаете, что на глазок сделать какое-либо изделие невозможно, так как оно, вероятнее всего, не подойдёт по размерам. Значит, и в слесарном деле разметка играет не последнюю роль, а наоборот технологическая операция, с которой всё и начинается. Сегодня с этой операцией мы познакомимся поближе. Мы с вами знакомы с приёмами разметки древесины, а сегодня мы посмотрим, чем же отличается разметка на металле.

Учитель. На плоскости древесины мы можем наблюдать линию разметки, а на металле нет. Почему? (На металле линия разметки от карандаша не видна, она блестит также, как металл).

Учитель. Поэтому необходимо использовать другой метод. Что могли бы предложить вы? (Чертилка, кернер, разметочный циркуль).

Для того чтобы правильно изготовить деталь, на поверхность заготовки наносят контуры будущего изделия. Разметка — это нанесение на поверхность заготовки линий и точек для обозначения границ обработки детали и центров отверстий. Линии, наносимые на заготовку, называют рисками.

1). Инструменты разметки на тонколистовом металле.

Для разметки деталей применяются чертилки, металлические линейки, кернеры, слесарные угольники, разметочные молотки.

Металлические линейки бывают различной длины: 150 мм, 200 мм, 300 мм, 500 мм, 1000 мм. Началом измерения у этих линеек служит левая кромка с отметки “0”. С помощью линеек измеряют образцы и переносят размеры на заготовку, проводят разметочные прямые линии (риски). Чертилкой на поверхность металла наносят разметочные линии (риски). Кернером делают углубления в металле, называемые кернерными метками. Накернивают обычно риски, которыми обозначают на заготовках границы детали, центры отверстий.

Разметочный молоток массой 150—200 граммов применяется для кернения границ обработки детали, рисок. По угольникам проверяют углы деталей и наносят риски на заготовки. Разметку обычно проводят на верстаке с разметочной плитой.

Разметка выполняется с помощью металлической масштабной линейки, слесарного угольника, чертилки, разметочного циркуля, кернера, шаблона (рис.5).

Рис. 5. Инструменты для разметки заготовки из металла.

Риски бывают основными и вспомогательными. Основными рисками обозначают границы обработки, резания и т. п. От вспомогательных рисок откладывают необходимые размеры. Центры отверстий и границы деталей на заготовке отмечают небольшими кернерными метками. Проще всего разметить заготовку по шаблону. Сегодня мы будем для разметки использовать развёртку изделия, подготовленную вами на прошлом уроке (рис.6) (слайд 9).

Рис.6. Шаблон детали.

Шаблон — это специальная деталь, размеры и контур которой такие же, как и у нужного нам изделия. По шаблону удобно размечать одинаковые детали. Более сложный, но более точный способ разметки — по техническому рисунку или чертежу.

2). Техника выполнения разметки на тонколистовом металле.

Прежде чем приступить к разметке детали, надо правильно подобрать заготовку. Делают это так. Измеряют длину, ширину и толщину заготовки и сравнивают эти размеры с образцом или размерами, указанными на чертеже детали. Затем очищают металл от ржавчины, грязи, масла и пробуют провести риску чертилкой. Если риска плохо видна, поверхность зачищают металлической щеткой или крупной шкуркой. Затем поверхность покрывают либо быстросохнущей краской, либо раствором столярного клея с мелом, либо раствором медного купороса.

Ровные кромки заготовки называют базами разметки и от них ведут разметку деталей. Линейку прикладывают так, чтобы кромка заготовки совпала с заданным делением на линейке. Чертилкой по торцу линейки проводят короткую риску. Повторяют данную операцию на другом конце заготовки. Затем через две риски проводят линию. Если у заготовки нет ровных кромок, то базой разметки служат вспомогательные риски. Такие риски проводят по линейке или при помощи плоского угольника. Далее отмеряют все нужные размеры согласно чертежу.

3). Демонстрация приемов работы.

Учитель показывает приемы разметки на тонколистовом металле и контроля качества, комментируя технологический процесс.

4). Правила безопасной работы при разметке тонколистового металла.

Учитель инструктирует учащихся по охране труда при разметке металла (учебник, с. 90), (Приложение 1).

Резка металла как технологическая операция.

Поскольку мы будем работать на уроке с тонколистовым металлом ( учитель показывает заготовку в виде консервной банки из под сгущенного молока с вырезанными донышками), который легко режется и выправляется, то прежде всего необходимо научиться использовать для этой технологической операции следующий инструмент и оборудование.

1). Инструменты для резания тонколистового металла.

Тонколистовой металл разрезают с помощью слесарных ножниц (рис.7), установленных на крышке верстака или в губках слесарных тисков (рис.8).

Рис.7. Ручные ножницы.

Рис.8. Резание ножницами: а – на столе верстака;

б – с закреплением ножниц в тисках.

Ручные ножницы состоят из двух половинок, соединяемых между собой винтом На рис. 8 а и б показана правильная хватка ножниц в зависимости от условий выполнения технологической операции. Каждая половинка ножниц составляет одно целое: нож и ручку. Промышленность изготавливает ножницы правые и левые. У правых ножниц верхняя режущая кромка лезвия расположена справа от нижнего лезвия, а у левых – с левой стороны. Разрезать листовой металл по прямым и кривым линиям лучше всего правыми ножницами. В этом случае всегда видна разметочная линия. Для резания более толстого листового металла (толщиной до 2 мм) применяют приспособления для резки тонколистового металла (рис.9) или ножницы (рис.10) (слайд 10).

Рис.9. Приспособление для резки

Рис.10. Резание толстолистового металла механичестонколистового металла. кими ножницами.

2). Техника резания тонколистового металла.

Разрезать тонкий листовой металл можно двумя способами. В первом случае ножницы держат в правой руке. Разжимают (раскрывают) ножницы мизинцем и безымянным пальцем. Левой рукой в перчатке удерживают лист металла и подают его между лезвиями ножниц, направляя лезвие точно по риске. Сжимают ручки пальцами правой руки и разрезают заготовку. Затем операцию повторяют.

При работе ножницы следует раскрывать не полностью, а лишь настолько, чтобы они захватывали листовой металл. Если раскрыть ножницы слишком широко, то они будут не резать, а выталкивать лист. К концу движения разрезания лезвия ножниц не закрывают полностью, чтобы не получалось неровностей.

При резании вторым способом одну ручку ножниц зажимают в тисках, а другая ручка остается свободной. Последовательность работы та же, что и при первом способе, но рукой берут лишь одну ручку инструмента. Такая установка ножниц позволяет разрезать более толстый металл и куски большего размера с небольшими затратами усилий. Если металл ножницы не режут, а мнут, значит следует обратить внимание на небольшую особенность технологии резки слесарными ножницами. Движение руки с ручкой слесарных ножниц должно быть “вниз и на себя”. Это делается с целью уменьшения зазора между режущими элементами ножниц (ножами).

Учитель показывает приемы резки тонколистового металла и контроля качества, комментируя технологический процесс.

4). Правила безопасной работы при резании металла ножницами.

Учащиеся под руководством учителя изучают правила безопасной работы при резании металла ножницами (учебник, с. 100—101), (Приложение 2).

Правка тонколистового металла

Правкой называется операция выпрямления заготовок из листового металла, проволоки. Обычно выпрямляют заготовки перед разметкой, а также после разрезания ножницами, рубки зубилом и т. д. При выполнении правки важно знать такие свойства металла, как упругость и пластичность, а также инструмент и оборудование, используемые для этой технологической операции.

1). Инструменты для правки тонколистового металла.

Рис. 11. Правка тонколистового металла

Рис. 12. Правка фольги на правильной на правильной плите киянкой плите деревянным бруском

2). Техника правки металла.

Листовой металл толщиной свыше половины миллиметра правят таким образом. Все выпуклости обводят мелом и кладут лист на плиту выпуклостью вверх. Молотком наносят удары с краев листа по направлению к выпуклой части. При этом ровная часть листового металла будет вытягиваться, а выпуклая постепенно выправляться. Приближаясь к выпуклому месту, силу ударов постепенно уменьшают, но наносят удары чаще.

Листы жести правят деревянным бруском, поглаживая им по металлу в разные стороны. Во время работы важно помнить, что нельзя наносить удары по выпуклой части, так как от этого выпуклость может увеличиться. Качество правки контролируют разными способами: на глаз, линейкой, на плите, специальными инструментами.

Учитель показывает приемы правки и контроля качества тонколистового металла, комментируя технологический процесс.

4). Правила безопасной работы при правке тонколистового металла.

Учитель инструктирует учащихся по охране труда при правке металла (учебник, с. 98), (Приложение 3).

Гибка тонколистового металла

Гибка — слесарная операции, с помощью которой заготовке или ее части придается необходимая форма. Гибку небольших заготовок из тонколистового металла выполняют в тисках. Чтобы не испортить поверхность заготовок, на губки тисков надевают нагубники. Заготовку в тисках закрепляют так, чтобы линия сгиба (разметочная риска) находилась на уровне нагубников.

1). Инструменты и приспособления гибки тонколистового металла.

Гибку выполняют киянкой. Можно воспользоваться слесарным молотком, но удары следует наносить не по заготовке, а по деревянному бруску, который будет отгибать металл, не оставляя на нем вмятин. Для гибки заготовок часто применяют оправки в виде брусков металла различной формы. Для этой цели мы будем использовать металлический уголок, установленный в губках тисков.

2). Техника выполнения гибки тонколистового металла.

Учитель. Первоначально легкими ударами сгибают края заготовки, а затем переходят к ее средней части. Для придания нужной формы иногда используют плоскогубцы или круглогубцы. В нашем случае это будет 6,7,8 операция по технологической карте изготовления изделия, которую выполняют слесарным молотком.

Учитель показывает приемы гибки тонколистового металла и контроля качества, комментируя технологический процесс.

4). Правила безопасной работы при гибке тонколистового металла.

Учитель инструктирует учащихся по охране труда при гибке тонколистового металла (учебник, с. 90).

III. Практическая часть.

Самостоятельная работа “Изготовление объёмного изделия из тонколистового металла”

1. Организация рабочего места

Учащиеся выполняют задание каждый на своём рабочем месте (слесарный верстак). Для выполнения работы понадобятся: разметочные инструменты -металлическая линейка, шаблон; режущие инструменты и приспособления - тиски, ножницы по металлу; инструменты для правки и гибки - киянка, уголок, слесарный молоток, оправка, пассатижи; шаблон для контроля углов, технологическая карта изделия; образец изделия; клей ПВА.

2. Вводный инструктаж по правилам безопасности.

1). Рассмотрите образец детали и технологическую карту на изготовление изделия “Кормушка для птиц” (Приложение 4); (слайд.11)

2). Закрепите ножницы по металлу одной ручкой в губках тисков (рис. 13); (слайд 12).

3). Вырежьте серединный шов и завальцованные края консервной банки (рис.14),(рис.15); (слайд 13).

4). Выправьте заготовку тонколистового металла (рис.16); (слайд 14).

5). Проверьте соответствие размеров заготовки и шаблона (визуально рис.17 и инструментально рис.18); (слайд 15).

6). Наклейте шаблон на заготовку (рис.19); (слайд 16).

7). Вырежьте деталь по контуру шаблона слесарными ножницами (рис.20); (слайд 17).

8). Удалите с поверхности заготовки бумажный шаблон и согните края заготовки согласно последовательности выполнения операций по технологической карте (Приложение 4, поз.4-8); (слайд 18).

9). Зажмите оправку в губки тисков и отбейте грани детали слесарным молотком (Приложение 4, поз.9); (слайд 19).

10). Проверьте качество выполненной работы визуально, сравнив с образцом, и инструментально контрольно-измерительными инструментами (рис.21); (слайд 20).

11). Представьте выполненную работу учителю. (Приложение 5).

3. Текущий инструктаж

Самостоятельное выполнение учащимися практического задания. Текущие наблюдения учителем последовательности изготовления изделия и соблюдения правил безопасности труда. Ответы на возникающие вопросы в процессе работы. Проверка качества выполненной работы.

Возможные ошибки учащихся.

1). Тонколистовой металл не режут ножницы. Причина: при выполнении разделения тонколистового металла большой зазор между ножами ножниц или они затупились.
2). Линия реза уходит к середине заготовки листового металла. Причина: левая придерживающая рука в процессе резания должна вытягивать заготовку “на себя”.
3). Несоблюдение заданных размеров, полученных после разрезания детали по шаблону. Причина: невнимательность во время работы, неправильная предварительная разметка (шаблон выполнен не по размерам чертежа развёртки детали).
4). Повреждение поверхности детали. Причина: невнимательность при выполнении сгибов, нарушение технологической последовательности выполнения операций.

IV. Итоговая часть.

Оценка результатов работы учащихся, выбор и демонстрация лучших работ. Разбор допущенных в процессе выполнения практической работы ошибок и анализ причин, их вызвавших. Разъяснение возможностей применения полученных знаний, навыков и умений в общественно полезном труде, а также реализация потребности в изделиях из тонколистового металла в проектной деятельности.

1. Установка на следующий урок.

На следующем уроке продолжится знакомство с технологией обработки металлов и сплавов. Учащиеся получат новые знания и приобретут умения рубки металла.

2. Домашнее задание:

1). Повторить изученный материал по обработке тонколистового металла.

2).Прочитать страницы учебника 96-101.

3).Определите потребность людей в изделиях из тонколистового металла. Сформулируйте и кратко запишите набор первоначальных идей изделий из тонколистового металла.

Читайте также: