Bài giảng môn học Công nghệ lớp 11 - Tiết 19: Vật liệu cơ khí

Chương III : VẬT LIỆU CƠ KHÍ VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO PHÔI Vật liệu cơ khí Ngày soạn : Ngày dạy : Tên bài giảng : Tiết chương trình : 19 I/ MỤC TIÊU : 1/ Về kiến thức : Học sinh hiểu được tính chất , công dụng của một số loại vật liệu dùng trong cơ khí . 2/ Về kỹ năng : Nhận biết được một số loại vật liệu cơ khí thông dụng . 3/ Về thái độ : có tính tư duy lô gich , có tính tập thể . II/ CHUẨN BỊ : 1/ Giáo viên : Một số vật liệu cơ khí như sắt , thép , đồng 2/ Học sinh : Chuẩn bị bài ở nhà . III/ PHƯƠNG PHÁP : Phát vấn ; Thuyết giảng . IV/ TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG : 4.1 Oån định tổ chức : Ổn định lớp ; Kiểm tra sĩ số . 4.2 Kiểm tra bài cũ : 4.3 Giảng bài mới : Nội dung Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hoạt động 1 : Tìm hiểu về một số tính chất đặc trưng của vật liệu . 1/ Tính chất Hỏi : Vì sao phải biết các tính chất đặc trưng của vật liệu ? GV : chọn vật liệu đúng yêu cầu chế tạo . HS vận dụng kiến thức trả lời Hỏi : Hãy cho biết các tính chất đặc trưng của vật liệu cơ khí ? GV: Cơ học , lí học , hóa học . HS vận dụng kiến thức trả lời Hỏi : tính chất cơ học là gì ? GV nhắc lại khả năng vật liệu chịu tác dụng của lực bên ngoài . HS vận dụng kiến thức trả lời Hỏi : tính chất cơ học có những đặc trưng nào ? GV : độ bền , độ dẻo , độ cứng . HS vận dụng kiến thức trả lời a/ Độ bền GV : yêu cầu HS đọc SGK trả lời câu hỏi : + Định nghĩa độ bền ? GV giải thích thuật ngữ : chống lại biến dạng ; phá hủy của vật liệu . HS đọc SGK trả lời . Ghi giải thích của GV Ý nghĩa Hỏi : Độ bền có ý nghĩa gì đối với vật liệu cơ khí ? ( chỉ tiêu cơ bản của vật liệu ) HS trả lời . Giới hạn bền Giải thích giới hạn bền . Giới hạn bền kéo Kí hiệu : sK (N/mm2) ; Đặc trưng cho độ bền kéo vật liệu . HS ghi giải thích , đọc thêm thông tin bổ sung . Giới hạn bền nén Kí hiệu : sN ; đặc trưng cho độ bền nén VL . HS chi lời giải thích . Kết luận Vật liệu có giới hạn bền càng lớn thì độ bền càng cao . HS ghi kết luận . b/ Độ dẻo GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi : Độ dẻo là gì ? HS đọc SGK trả lời . Ý nghĩa Đặc trưng cho độ dẻo của vật liệu Độ dãn dài tương đối Ký hiệu : d (%) ; Đặc trưng cho độ dẻo vật liệu Vật liệu có độ dãn dài tương đối càng lớn thì độ dẻo càng lớn . HS ghi lời giải thích , kết luận của GV ( đọc thêm thông tin bổ sung ) c/ Độ cứng GV: Tại sao người ta nói gang cứng hơn đồng ? Làm thế nào để biết gang cứng hơn đồng ? HS suy nghĩ và trả lời . Định nghĩa + Gv nêu định nghĩa độ cứng . Đơn vị đo độ cứng + Brinen (HB) : đo các loại vật liệu có độ cứng thấp ( gang xám ) + Rocven (HRC) : đo các loại vật liệu có độ cứng trung bình hay cao .( thép luyện ) + Vicker : đo độ cứng các loại vật liệu có độ cứng cao ( hợp kim .) * Cũng cố phần 1 : GV nêu câu hỏi trong SGK 1/ Vì sao phải tìm hiểu tính chất đặc trưng của vật liệu ? 2/ Nêu tính chất cơ học đặc trưng của vật liệu ? Hoạt động 2 : Tìm hiểu một số loại vật liệu thông dụng . GV dùng bảng 15.1 yêu cầu HS trả lời : + Có bao nhiêu loại vật liệu cơ khí ? + Trong mỗi loại vật liệu hãy cho biết : thành phần , tính chất , công dụng ? GV nêu lại các điểm cần lưu ý trong các loại vật liệu . HS dùng bảng 15.1 trả lời . Cũng cố phần 2 : GV nêu câu hỏi cũng cố . 1/ Nêu tính chất , công dụng của vật liệu hữu cơ polime trong ngành cơ khí . 2/ Nêu tính chất , công dụng của vật liệu compozit trong ngành cơ khí . 4.4 Cũng cố bài học : Gv nhận xét ý thức học tập ,tham gia hoạt động học tập của HS ; Mức độ tiếp thu bài học của HS . 4.5 Hướng dẫn học sinh tự học : GV dặn dò HS chuẩn bị bài 16 : “ Công nghệ chế tạo phôi “ V/ RÚT KINH NGHIỆM : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO PHÔI Ngày soạn : Tên bài : Ngày dạy : Tiết chương trình : 20 - 21 I/ MỤC TIÊU : 1/ Về kiến thức : HS hiểu được + Bản chất của công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc . + Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc khuôn cát . + Bản chất công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp gia công áp lực ; Bằng phương pháp hàn . 2/ Về kỹ năng : Lập được quy trình công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc . 3/ Về thái độ : Liên hệ được kiến thức vào thực tế , có kỹ năng tư duy lôgich . II/ CHUẨN BỊ : 1/ Giáo viên : Chuẩn bị các thông tin bổ xung trong SGK , sách GV . Bộ tranh “ Quy trình công nghệ chế tạo phôi “ 2/ Học sinh : Chuẩn bị trước bài 16 . III/ PHƯƠNG PHÁP : Đặt vấn đề – Gợi mở – Thuyết giảng . IV/ TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG : 4.1 Oån định tổ chức : Ổn định lớp – Kiểm tra sĩ số . 4.2 Kiểm tra bài cũ : Câu 1 : Hãy nêu các tính chất cơ học đặc trưng của vật liệu dùng trong ngành cơ khí . Câu 2 : Nêu tính chất , công dụng của vật liệu hữa cơ pôlime dùng trong ngành cơ khí . 4.3 Giảng bài mới : Tiết 20 : Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc . Đặt vấn đề : + Trong cơ hkí để giảm thời gian gia công chi tiết , nâng cao năng suất lao động cần phải có phôi . Phôi là gì ? ( Phôi là hình dạng ban đầu của chi tiết khi chưa gia công ) + GV cho Hs quan sát phôi , hỏi “ Phôi được tạo ra từ đâu ? “ ( Bằng nhiều phương pháp : gia công cơ khí , rèn đúc ) Hôm nay chúng ta tìm hiểu các công nghệ đó . Nội dung Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung 1 : Tìm hiểu công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc . Hoạt động 1 : Tìm hiểu bản chất , ưu điểm , nhược điểm của CN chế tạo phôi bằng phương pháp đúc 1/ Bản chất : + Em hãy kể tên một số sản phẩm đúc mà em biết ? ( Đỉnh đồng ,tượng đồng , trống đồng ) + Như thế nào là đúc ? GV : kim loại lỏng được rót vào khuôn , kim loại kết tinh và nguội ta có sản phẩm có hình dạng và kích thước khuôn . + Trong thực tế có các phương pháp đúc nào ? Gợi ý : dựa vào khuôn đúc có các phương pháp khác nhau : đúc khuôn cát , khuôn kim loại HS liên hệ thực tế trả lời HS có thể tham khảo SGK và trả lời . HS trả lời theo gợi ý của GV . 2/ Ưu , nhược điểm của công nghệ chế tạo phôi bằng phương phương pháp đúc . a/ Ưu điểm : + Trong thực tế các vật liệu nào có thể đúc ? GV nhận xét và bổ xung , kết luận . Đúc được tất cả các kim loại , hợp kim khác nhau Đúc được các vật có khối lượng , kích thước khác rất lớn và rất nhỏ . GV đặt câu hỏi gợi ý , dẫn dắt HS trả lời và nhận xét kết luận các vấn đề đã nêu . ( GV nên phân tích nguyên nhân ) Tạo được các hình dạng mà các phương pháp khác không tạo được Hiện nay cónhiều phương pháp đúc có độ chính xác cao , năng suất cao , giảm chi phí . HS liên hệ thực tế trả lời . HS trả lời theo gợi ý của GV . b/ Nhược điểm : + Em hãy nêu nhược điểm của phương pháp đúc ? GV kết luận như SGK . GV giải thích về rỗ khí , rỗ xỉ , vết lõm HS trả lời . Hoạt động 2 : Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc khuôn cát . Quy trình + Em hãy cho biết chếtạo phôi bằng phương pháp đúc trong khuôn cát có mấy bước ? HS đọc SGK và trả lời . Bước 1 : Chuẩn bị vật liệu làm khuôn . GV treo tranh hướng dẫn HS quan sát để thấy rõ hình dạng ,kích thước của mẫu và khuôn . + Hỏi : mẫu được làm bằng vật liệu gì ? có hình dạng và kích thước như thế nào ? + Hỏi : thành phần của khuôn cát gồm những chất gì ? Vật liệu : cát = 70% - 80 % Chất kết dính : đất sét = 10 % - 20 % + nước . + Hỏi : vì sao phải có chất kết dính ? chỉ có cát có làm được khuôn không ? HS quan sát tranh và trả lời chú ý kích thức và hình dạng . HS trao đổi và trả lời . Bước 2 : Tiến hành làm khuông ( dùng tranh hướng dẫn ) Hỏi : làm khuôn phải dùng dụng cụ gì ? Quy trình làm khuôn tiến hành thế nào ? GV : Đặt mẫu vào trong và chèn cát để khô , tháo khuôn, lấy vật mẫu ra . HS trả lời theo gợi ý của GV . Ghi kết luận của GV. Bước 3 : Chuẩn bị vật liệu nấu ( dùng tranh hướng dẫn ) Vật liệu Nấu gồm những chất gì ? GV : gang , than đá , chất trợ dung thường là đá vôi . HS trả lời . Ghi kết luận . Bước 4 : Nấu chảy và rót kim loại vào khuôn ( dùng tranh hướng dẫn ) Hỏi : Quá trình này được thực hiện như thế nào ? + Kim loại được nấu chảy ® rót kim loại vào khuôn . + Khi kim loại kết tinh ® nguội , phá khuôn ® thu được vật đúc . ( chú ý : rót kim loại lỏng từ từ để tránh hỏng khuôn , rỗ khí Kết luận : Hỏi : vật đúc có thể sử dụng ngay hay không ? + Sử dụng ngay : chi tiết đúc ( vật không cần độ chính xác cao : quả tạ .. ) + Vật đúc phải tiếp tục gia công : phôi đúc .( phôi bánh răng , trục xe ) HS trả lời và cho thí dụ . TIẾT 21 Nội dung 2 : Công nghệ chế tạo phôi bằng PP gia công áp lực và gia công bằng PP hàn . Hoạt động 3 : Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp gia công áp lực . 1/ Bản chất Hỏi : kim loại biến dạng khi nào ? ( nấu chảy , ngoại lực tác dụng ) GV yêu cầu HS tìm hiểu qua SGK . Kết luận : Nếu nung kim loại ở trạng thái dẻo và dùng ngoại lực thông qua các dụng cụ tác dụng làm kim loại biến dạng hteo yêu cầu ® gia công áp lực . GV yêu cầu HS đọc SGK . HS trả lời . HS trao đổi nhóm . + Đặc điểm , dụng cụ , công dụng . + Các phương pháp : Rèn tự do : Hỏi : em có nhận xét gì về thành phần và khối lượng của vật liệu khi gia công áp lực ? GV : Khối lượng và thành phần vật liệu không đổi . Hỏi : khi gia công áp lực dùng các dụng cụ gì ? Hãy kể tên các sản phẩm của gia công áp lực ? GV : - Sản phẩm tiêu dùng : dao ,rựa ,cuốc . Phôi cho gia công cơ khí . Hỏi : hãy kể tên các phương pháp gia công áp lực ? GV : rèn tự do , dập khuôn thể tích . Làm biến dạng kim loại ở trạng thái nóng theo hình dạng và kích thước theo yêu cầu . Khuôn dập bằng thép có hình dạng giống chi tiết cần gia công . Kim loại ở trạng thái dẻo , lực tác dụng của búa máy hay máy ép . HS trả lời . Ghi kết luận . 2/ Ưu , nhược điểm : a/ Ưu điểm : GV hỏi + Có cơ tính cao , vì sao ? + Dễ tự động hóa , cơ khí hóa , vì sao ? + Độ chính xác của phôi cao vì sao ? + Tiết kiệm thời gian , vật liệu vì sao ? HS trả lời b/ Nhược điểm : + Không chế tạo được vật có hình dạng , kết cấu phức tạp , quá lớn , vì sao ? + Không chế tạo được phôi với các vật liệu có tính dẻo kém . Vì sao ? + Rèn tự do có độ chính xác thấp , năng suất không cao , điều kiện làm việc cực nhọc . Vì sao ? HS trả lời theo dẫn dắt của GV Hoạt động 4 : Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp hàn . 1/ Bản chất : + Quan sát khi hàn kim loại em thấy chỗ hàn kim loại ở trạng thái nào ? + Sau khi hàn , kim loại có kết tinh và nguội không ? + Sau khi nguội em thấy hai vật cần hàn có dính với nhau không ? Quan sát chỗ mối hàn em có nhận xét gì ? Kết luận : Bản chất của hàn là - Nối các chi tiết với nhau , phương pháp nung chảy chỗ mối hàn ; Kim loại kết tinh tạo thành mối hàn . HS trả lời các câu hỏi của GV theo gợí của GV . 2/ Ưu điểm , nhược điểm : a/ Ưu điểm : b/ Nhược điểm : + Tiết kiệm vật liệu . + Nối được các kim loại có tính chất khác nhau . + Tạo được chi tiết có hình dạng ,kết cấu phức tạp . + Có độ bền cao , mối hàn kín . + Chi tiết dễ bị cong vênh vì biến dạng nhiệt không đều HS theo dõi và trả lời theo câu hỏi của GV . 3/ Một số phương pháp hàn : a/ Hàn hồ quang tay : GV đặt câu hỏi theo bảng 16.1 . + Bản chất : dùng nhiệt của ngọn lửa hồ quang làm nóng chảy kim loại ở chỗ hàn và kim loại que hàn tạo thành mối hàn . + Dụng cụ , vật liệu : Kìm hàn , que hàn , vật hàn . ( GV giải thích công dụng , cách dùng ) + Ứng dụng : cho HS nêu một số ứng dụng của hàn hồ quang tay trong đời sống , sản xuất . HS trả lời theo câu hỏi của GV . b/ Hàn hơi : + Bản chất : dùng nhiệt phản ứng cháy của axêtilen với ôxy làm nóng chảy kim loại ở chỗ hàn và que hàn tạo thành mối hàn . + Dụng cụ , vật liệu : Que hàn , mỏ hàn , ống dẫn khí , vật hàn . ( GV giải thích cách sử dụng , công dụng của dụng cụ ) + Ứng dụng : HS tìm hiểu và trả lời . 4.4 Cũng cố bài học : GV cho HS trả lời câu hỏi trong SGK để cũng cố bài học . Nhận xét và đánh giá thái độ học tập của học sinh . 4.5 Hướng dẫn học sinh tự học : Học bài , chuẩn bị bài 17 : “ Công nghệ cắt gọt kim loại “ V/ RÚT KINH NGHIỆM :