СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ

СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СОРТОВОГО
ПРОКАТА
Цель. Сформировать у учащихся представление об основных
свойствах металлов; ознакомить с различными видами сортового
проката и технологией изготовления изделий.
Объект работы. Зажим для таблиц.
Оснащение занятия. Образцы различных металлов и сплавов (сталь, чугун,
медь, алюминий, цинк, сплавы,) сортового проката; заготовки для демонстрации
(полоски жести размером 140x20мм); гири; заготовки деталей и детали зажимов;
сверла; заклепки; оправки для гибки корпуса зажима; наборы слесарного
инструмента.
Общие методические рекомендации
Учащиеся уже имеют представление о стали и чугуне, конструкционной и
инструментальной стали, работали с медью и алюминием (электротехнические
работы), могут назвать до десяти наименований цветных металлов. Задача данного
занятия: систематизировать и развить эти знания. Занятие предлагается провести в
такой последовательности: свойства' металлов, цветные металлы и сплавы,
сортовой прокат.
Шестиклассники уже знают, что при выборе материала для изготовления
какой-либо детали или изделия необходимо учитывать его свойства. На уроках
физики они начали изучать молекулярное строение тел. Но они еще не имеют
достаточно теоретических знаний и опыта работы с различными материалами;
поэтому им трудно разобраться в различных деформациях, которым подвержены
детали (сжатие, сдвиг, растяжение и др.), в свойствах металлов и их
характеристиках (предел прочности, твердость, ударная вязкость и др.). Гораздо
легче этот материал усваивается в лаборатории, оснащенной приборами для
определения свойств металлов. Хорошо организовать экскурсию в
соответствующую лабораторию промышленного предприятия или учебного
заведения.
Если такой возможности нет, рекомендуется провести занятие в форме беседы,
построенной на доступных ученикам VIII класса примерах, в ходе которой
познакомить их с такими свойствами металлов, как пластичность, прочность,
твердость, хрупкость, упругость.
Ход занятия
Вводный инструктаж. Познакомив учащихся с темой занятия, объяснив
важность изучаемого материала, учитель даёт возможность самостоятельно
прочесть соответствующий § учебного пособия. Форма проведения дальнейшего
инструктажа может быть различной.
Например, учитель демонстрирует развертку корпуса зажима для таблиц и
линейку, изготовленные из тонкой листовой стали и задает вопрос: можно ли
развертку корпуса и линейку делать из одинаковой стали? Учащиеся
приходят к выводу, что для изготовления линейки и развертки корпуса
требуются листовая сталь одинаковой толщины, но различная по свойствам: в
одном случае упругая, в другом — пластичная. Учитель спрашивает: какие
требования вы предъявили бы к материалу для изготовления чертилки?
Учащиеся считают, что в этом случае на первый план выдвигается твердость.
Для иллюстраций понятия «твердость» можно подготовить несколько образцов
различных металлов одинакового размера и простой прибор, состоящий из
отрезка стальной трубы и ударника в форме заточенного карандаша,
изготовленного из стали У8, У8А (рабочий конец ударника закален). Трубу,
торец которой перпендикулярен ее оси, ставят на образец, лежащий на
металлической плите (наковальне). Ударник вставляют в трубу (он должен
входить в трубу свободно) и отпускают его. От удара бойка, на образце металла
остается углубление, по размеру которого судят о твердости металла. Для.
наглядности следует подготовить образцы, твердость которых резко
отличается. Такими же простыми примерами иллюстрируют понятия прочности
и хрупкости. Для повышения активности учащихся и лучшего усвоения
материала можно предложить им самостоятельную работу. Карточка одного из
вариантов приведена ниже.
Затем учитель демонстрирует образцы из листовой стали, меди, алюминия,
цинка, кратко характеризует эти металлы, рассказывает об области применения
каждого из них. Он объясняет, что в технике часто требуются материалы,
обладающие свойствами, которых не имеют чистые металлы. Поэтому создают
сплавы металлов с новыми, наперед заданными свойствами. Для сравнения можно
привести медь и латунь (сплав меди с цинком), алюминий и дюралюмин. Говоря
об алюминии, следует подчеркнуть, что это один из самых распространенных в
природе металлов. Это очень легкий металл; основной его недостаток —
невысокая прочность. В технике чаще применяют сплавы алюминия с медью,
марганцем, магнием и другие - дюралюмины (происходит от Duren — название
города, в котором началось промышленное получение этого сплава). Сохраняя
основные свойства алюминия (невысокая плотность, хорошее сопротивление
коррозии), они обладают значительно большей прочностью.
Рассказывая о видах проката, учитель приводит примеры применения каждого
из них, пользуясь таблицей или фрагментом кинофильма, кратко знакомит с
получением различных профилей проката и задает учащимся вопросы: зачем
нужны такие профили, как угловой, швеллер и др.? Не проще ли обойтись только
листовым и полосовым прокатом? Как правило, учащиеся отвечают, что
различные профили проката нужны для соединения деталей, расположенных в
различных плоскостях. Согласившись с этим, учитель предлагает рассмотреть
другие факторы. Он раскрывает тиски, установив расстояние между губками в
100... 120 мм, и кладет на них параллельно две полоски жести размером 140x20 мм.
На полоски ставит гири (токарные резцы, заготовки одинаковых размеров),
постепенно увеличивая нагрузку до разрушения конструкции. Значение
предельной нагрузки записывает на доске. Затем берет две такие же полоски и
сгибает их относительно продольной оси под углом 90°. Они приобретают форму
углового проката. Строится такой же «мост», и опыт повторяется. Учащиеся
видят, что прочность конструкции значительно возросла, и могут самостоятельно
сделать вывод о значении различных профилей проката. Учитель подчеркивает,
что в технике чаще всего применяется стальной прокат и расходовать его надо
экономно выбирая наиболее рациональный для данной конструкции профиль.
Материал занятия будет лучше усвоен, если учащиеся подготовят стенд с
фотографиями, вырезками из газет и журналов, где изображены мосты,
телевизионные башни и другие конструкции из стального проката.
Самостоятельная работа. Возможны разные варианты ее проведения. Лучше
всего выдать каждому учащемуся набор образцов различных профилей проката и
предложить определить их наименования; Можно также, установив стенд
«Профили проката» с пронумерованными образцами, написать на доске в
произвольном порядке наименований профилей и предложить учащимся
проставить соответствующие им номера.
Если урок хорошо подготовлен и организован, вся работа по ознакомлению со
свойствами металлов и профилями проката должна занять не более 45...50 мин.
Далее учитель демонстрирует приемы гибки корпуса зажима, напоминает
правила безопасности и разрешает продолжить работу по изготовлению зажима.
Обеспечить фронтальную работу всех учащихся трудно, так как
производительность труда их разная (некоторые уже полностью подготовили к
гибке развертку корпуса, другие еще продолжают изготовление основания
зажима). Поэтому учащиеся, которые не «кончили изготовление основания,
продолжают эту работу. Остальных целесообразно разделить на бригады, поручив
каждой из них определенные операции: например, 1-я бригада готовит
недостающие заготовки корпуса (размечает по шаблону, вырезает, опиливает); 2-я
бригада выполняет гибку корпусов; 3-я бригада, (не более двух учащихся)
размечает отверстия в корпусах.
Количество учащихся в бригадах зависит от того, в какой стадии
изготовления находятся детали. Важно так организовать работу чтобы к концу
занятия большинство зажимов было подготовлено к клепке.
Пока учащиеся работают, учитель может проверить самостоятельные
работы.
Заключительный инструктаж. В заключение занятия подводятся итоги
практической и самостоятельной работы.