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1、河南科技大学本科自考助学考试05792工程材料与热加工实践大纲第一部分 实践内容实践一：参观热处理车间参观机械制造企业的金属热处理车间的生产，针对其主要产品的热处理生产工艺过程，了解相关的工艺设备，写出参观报告。实践二：参观铸造车间参观铸造厂生产车间，了解铸造生产工艺过程，写出参观报告。实践三：参观锻压生产车间参观锻压生产车间，了解压力加工的工艺过程、设备，写出参观报告。实践四：参观焊接生产车间参观焊接生产车间，了解焊接方法，基本原理、设备及工艺过程，写出参观报告。第二部分 提交资料提交上述四个实践内容的参观报告，字数不少于 6000 字。第三部分 整体要求1 参观报告采用各学校统一的稿纸，使
2、用黑色钢笔书写。只接受手写稿，打印及复印稿一律不接收，插图采用工程制图规范。2 参观报告要求同学独立完成，不得相互抄写，若有雷同，成绩按零分处理。3 参照以下格式，按照封面、实践参观报告依次装订。河南科技大学本科自考助学考试工程材料与热加工（实践）（课程代码 05792）学 校 院 系 专 业 年 级 学 号 姓 名 总分 实践项目 实践一 实践二 实践三 实践四评阅人 成绩复查人年 月 日实践一：热处理车间参观报告一、 参观单位简介 秉承团结、务实、创新的创业、立业精神，上海工具厂有限公司历经代代上工人的顽强拼搏、悉心耕耘和辛勤努力，从 1949 年创建之初的国有小工厂，发展成为国内工具行业
3、切削刀具规模最大、品种规格最齐全、品牌信誉最好、竞争力最强的专业制造企业。在国有企业不断改革、深化、发展的浪潮中，上工乘风破浪、昂首奋进、锐意改革、与时俱进，一个传统的国有制造工厂，如今已成为建立现代企业制度，符合香港上市公司规范要求的现代化公司，谱写了国有企业改革发展的辉煌篇章。专注顾客需求，为顾客创造价值，是上工矢志不渝的追求。上工人始终坚持以市场为导向，为顾客提供涵盖孔加工刀具、螺纹刀具、铣铰刀具、齿轮刀具、硬质合金刀具、机床附件、高性能硬质合金材料、各类量具等全系列、高技术含量、高品质产品，助推客户实现高效加工、精密切削、高端制造。上工通过建立售前咨询、售中支持、售后服务的立体式营销模
4、式，为顾客提供最稳定、最满意、最先进的现代机械加工标准化解决方案，以及“量身定做”式的个性化解决方案。高性价比的典范是上工的品牌标签。上工以品牌立信，以品牌兴企。公司“上工”品牌是上海市著名商标、上海市名牌产品、中国驰名商标、中国名牌产品、全国用户满意产品。上工精心呵护品牌，珍惜顾客及社会公众对上工的信任与支持，不断赋予“上工”品牌以科技含量、时代内涵和品牌价值。在新的发展时期，公司“SG”品牌为企业进一步走向全球化，实现国际化的发展战略，构筑了牢固的品牌根基。伴随着十八大建设美丽中国的国家愿景的确立，上工人将致力于沐浴国家和国企改革发展的春风，以开放的胸怀、全球化的眼光、合作分享的精神，不断
5、提高优秀的品牌影响力、广泛的网络覆盖力、先进的技术创新力、良好的技术输出力、稳定的质量控制力五大核心能力建设，努力实现打造上工品牌工具产业链的企业愿景。二、 生产零件简图、零件的用途及性能要求（1）本公司生产的钻头产品有高速钢钻头、整体硬质合金钻头、镶硬质合金钻头和中心钻等。采用 ISO、DIN、GB/T 等产品技术标准和普通高速钢、高性能高速钢、细颗粒或超细颗粒硬质合金等材料，运用铣制、热塑成型和 CNC 强力磨削、真空热处理、表面纳米复合硬涂层等工艺技术，技术水平国内领先，广泛应用于汽车、磨具、航空航天等领域的各种材料，各种精度直孔或阶梯孔的加工，国内市场占有率第一。钻头类（2）本公司生产
6、的螺纹刀具产品有丝锥、圆板牙、搓丝板、切线平板牙、切线板牙头等。采用 ISO、DIN、GB/T 等产品技术标准，使用普通高速钢、高性能高速钢、粉末冶金高速钢、细颗粒或超细颗粒硬质合金等材料，通过铣磨制、全磨制、高速磨削技术、真空热处理、PVD 涂层、蒸汽处理等技术进行加工和表面处理。加工设备、加工精度及技术水平国内领先。产品广泛应用于汽车零部件、标准件、大型钢构件、压力容器、管路构件等领域的内外螺纹加工，国内市场占有率领先。螺纹刀具类（3）本公司生产的铣刀产品有高速钢铣刀、整体硬质合金铣刀、可转位铣刀、镶硬质合金铣刀等。采用 ISO、DIN、GB/T 等产品技术标准和普通高速钢、高性能高速钢、
7、细颗粒或超细颗粒硬质合金等材料，运用铣制和 CNC 强力磨削、真空热处理、表面纳米复合硬涂层等工艺技术，技术水平国内领先，广泛应用于汽车、磨具、航空航天等领域，对各种材料、各种精度平面、沟槽、内孔等的加工。铣刀类（4）本公司生产的镶硬质合金铰刀、高速钢铰刀等铰刀类产品，采用ISO、GB/T 等产品技术标准，采用硬质合金和高速钢等优质材料制造。产品质量稳定，性能可靠，广泛用于汽车等机械加工领域对各种材料、各种精度的孔进行加工。也可承接各种特殊结构和规格的铰刀订货。铰刀类（5）本公司生产的齿轮刀具产品主要有盘形铣刀、齿轮滚刀、插齿刀、剃齿刀、蜗轮滚刀及成型滚刀。刀具采用 ISO、DIN、GB/T
8、等产品技术标准和普通高速钢、高性能高速钢和硬质合金材料，运用铲磨、真空热处理、表面纳米复合硬涂层等工艺技术，技术水平国内领先，广泛应用于各种齿轮加工行业。齿轮刀具类（6）本公司生产的高速数控工具系统产品是引进德国技术，采用德国DIN69893 标准，锥柄类型 HSK40、HSK50、HSK63、HSK100，工作头部形式 ER 弹簧夹头刀柄、XP 侧固刀柄、XM/XSL 面铣刀刀柄、M/MW 莫氏刀柄、RZ 热装刀柄、复合类镗孔刀柄等。采用进口优质模具钢，运用 CNC 精密加工技术、真空热处理技术和精密动平衡技术，夹持精度高，质量稳定可靠，产品水平国内一流，广泛应用于汽车、磨具、航空航天等领域
9、，对各种轴类、孔系、曲面、箱体等加工,根据客户要求可开发设计各类高速刀柄。工具系统（7）本公司生产的扳手式钻夹头夹持可靠，容易锁紧，可用于正反转。自紧式夹头，操作方便，夹持快捷，精度比扳手式钻夹头高一些，但夹持力较小。莫氏变径套 1:20 的锥度保证了装拆和变径的精度。顶尖有固定和回转之分，固定顶尖合金顶尖精度较高，与中心孔之间有摩擦，主要用于磨加工。回转顶尖是用来支撑工件，定心或传递扭矩。机床附件三、 该件热处理工艺过程及设备参观了工具加工的车削、磨、铣的精加工车间，我们开始了，热处理的学习。到底在精加工和刃磨角度之前或者在冷拔、冲压之前，工具经过了怎样的热处理呢?工具厂的老厂长，为我们做了
10、详细的介绍。热处理是指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构，从而获得所需要性能的一种工艺。世界工业发展表明，制造技术的先进性是产品竞争能力的保证，而热处理技术的先进程度，则是保证机械产品质量的关键性因素。老师提到了美国历经数年形成并制订的“美国热处理 2020 年技术发展路线图” ，这是目前国际上最先进的热处理技术发展路线，资料显示，美国对于热处理技术设想目标是能源消耗减少 80%，工艺周期缩短 50%，生产成本降低 75%，热处理实现零畸变和最低的质量分散度，加热炉使用提高到原先的 10 倍(增加 9 倍)，加热炉价格降低 50%，实现生产零污染。而我国的热处理相对于制造业发达的
11、美国仍然存在 20 年的差距。在上工具厂，主要的产品有：齿轮刀具、螺纹刀具、拉销刀具、孔加工刀具、硬质合金刀具、铣刀、铰刀类刀具、量具类刀具、非标准特殊刀具。而每一种产品在加工过程中都要依据其材料及工艺要求的不同接受不同方式的热处理。根据加热、冷却的方式及钢组织性能的变化特点不同，热处理可以分为以下几种：1、普通热处理：退火、正火、淬火和回火;2、表面热处理：表面淬火、化学热处理;3、其他热处理：真空热处理、变形热处理、控制气氛热处理、激光热处理等。随后，师傅为我们介绍了上海工具厂的热处理设备。在上海工具厂，有四台真空炉。热处理真空炉是具有高压(压力 0.6-1.0MPa)气冷功能的真空热处理
12、设备，适用于高速钢、高合金工模具钢、不锈钢等精密零件的真空气淬、退火、钎焊以及磁性材料的烧结及快速冷却等。在机床厂这四台真空炉中，有三台是91 年从波兰引进的、美国技术制造的高压气淬真空炉，它由 5bar 的氮气进行冷却;有效零件炉塞尺寸为 600600900mm、可承受最大重量为 500kg;加热方式为高频辐射加热;真空度达到 50100pa(大气压为 11000000pa。而另外一台真空炉是 IPSEN 的 12bar 高温气淬真空炉，这台设备属于国际领先技术，由着名的德国 IPSEN 公司生产。其特点有：1、低温对流循环加热，温度范围是150850;循环加热对于型号大的模具便能达到均匀处
13、理的效果。2、分级等温冷却，可以减少工件的变形和开裂;3、冷却风机可以在真空状态下启动，以达到快书冷却的目的。(普通的风机要在冲气 0.4bar 以后才能启动);4、功率因数高，普通炉在升温时功率因数 0.85、保温时 0.5 而 IPSEN 在升温时功率因数也是 0.85 而保温的功率因数可以达到 0.83;5、IPSEN 的水冷风机可以超载250%，正常装机容量为 115kw 在最大超载状态下可以达到 287.5kw。IPSEN 公司是国际上知名的工业炉制造公司，总部设在德国 Kleve，在欧洲、美洲、亚洲多个国家设有制造厂，在我国上海也设有制造厂，在北京设有办事处。IPSEN的主要产品有
14、密封箱式多用炉、推杆式连续渗碳炉、高压气淬炉、真空渗碳装置、真空钎焊炉、各类传感器及控制装置等，其中 Supercab 超级渗碳技术、AvaC 低压渗碳技术、Carb-o-Prof 碳势控制系统、HydroNit 氢探头等项技术在我国热处理行业具有较高的知名度。除了真空炉以外，机床厂还有盐熔炉。盐熔炉是传统的模具热处理设备，它污染严重，热效率在 3035%，而且排除的废渣都是有毒物质。所以，盐熔炉的发展在各国都处于被禁状态，不过在制造业仍然保佑一定比例的盐熔加工厂，因为部分工件的加工必须用盐熔炉进行热处理，没有设备可以取代。盐熔炉整套设备包括四个炉子，前两个炉子是预热炉温度在 800900，预
15、热炉使用的加热盐为 70%80%的 BaCl2 和 20%30%的 NaCl,其熔点为 760。在预热炉中的加热装置是箱式电阻炉;第三个是高温加热炉，温度在 10001300，加热炉使用的加热盐为 100%的 BaCl2，其熔点为 960。在加热炉中的加热装置为高频感应加热装置;最后一个是低温冷却炉，该冷却炉为分级冷却炉，使用的精盐是 50%的 KNO3 和 50%的 NaNO2，分别可以进行400450和 240280的两种温度范围的空冷。热处理的加工温度由材料的用材决定，所以，在工具加工的过程中，刀具材料的选择也十分重要。在刀具选材中，90%是使用高速钢。常见的高速钢类型有：1、钨锡高速钢，牌号 W18Cr4V;2、钨钼高速钢，牌号 W6M6Cr4V2;3、低合金高速钢(合金元素低于 15%);4、超硬高速钢(6070HRC);5、粉末冶金高速钢，属于新型材料，是用高压氩气或氮气雾化熔融高速钢水，得到细小高速钢粉末，筛选后为 0.4mm 以下的颗粒;在真空(0.04Hg)状态下，密闭烧结达到密度 65%;再在 1100高温、300MPa 高压下制成密度 100%的钢坯，然后锻轧成的钢材。碳化物晶粒极细，小于 0.002mm，而熔炼高速钢碳化物晶粒为 0.008-0.02mm。钢材入厂要进行入厂检验，一般分为物理检验和化学检验。物理检验主要是检测钢材的表面涂碳层、裂纹以
