27 汽车材料 教案：汽车典型零件的选材——箱体类零件的选材
《汽车材料》教案
《汽车材料》教案一、教学目标1. 了解汽车材料的基本概念和分类2. 掌握汽车主要材料的性能和应用3. 了解新型汽车材料的研发和发展趋势4. 培养学生的创新意识和实践能力二、教学内容1. 汽车材料的基本概念和分类2. 金属材料在汽车中的应用3. 非金属材料在汽车中的应用4. 新型汽车材料的研发和应用5. 汽车材料的可持续发展三、教学方法1. 讲授法：讲解汽车材料的基本概念、分类和性能2. 案例分析法：分析汽车中金属材料和非金属材料的应用实例3. 小组讨论法：探讨新型汽车材料的研发和可持续发展4. 实践操作法：参观汽车制造企业，了解汽车材料的实际应用四、教学准备1. 教材：《汽车材料》2. 课件：汽车材料的基本概念、分类、性能和应用3. 案例资料：汽车制造企业相关信息4. 实践基地：汽车制造企业或实验室五、教学过程1. 导入：介绍汽车材料在汽车产业的重要性，引发学生兴趣2. 讲解：讲解汽车材料的基本概念、分类和性能3. 案例分析：分析汽车中金属材料和非金属材料的应用实例4. 小组讨论：探讨新型汽车材料的研发和可持续发展5. 实践操作：参观汽车制造企业，了解汽车材料的实际应用6. 总结：强调汽车材料在汽车产业中的重要作用，激发学生创新意识7. 作业布置：要求学生结合实际情况，提出一种新型汽车材料的设计方案六、教学评估1. 课堂问答：检查学生对汽车材料基本概念的理解和掌握2. 案例分析报告：评估学生对汽车材料应用实例的分析能力3. 小组讨论报告：评估学生对新型汽车材料研发和可持续发展的理解4. 实践报告：评估学生对汽车材料实际应用的认知和观察能力七、教学拓展1. 组织学生参观汽车材料展览会，了解行业最新动态2. 邀请汽车材料专家进行讲座，分享前沿技术和研究成果3. 开展汽车材料创新设计比赛，鼓励学生发挥创意和实践能力八、教学反思1. 总结教学过程中的优点和不足，持续改进教学方法2. 关注学生的学习反馈，调整教学内容和难度，提高教学质量3. 结合行业发展趋势，更新教案内容，保持教学的前瞻性和实用性九、教学资源1. 教材：《汽车材料》2. 课件：汽车材料的基本概念、分类、性能和应用3. 案例资料：汽车制造企业相关信息4. 实践基地：汽车制造企业或实验室5. 在线资源：汽车材料相关论文、新闻、视频等十、教学计划1. 课时安排：本课程共计32课时，每周2课时2. 教学进度：按照教案内容依次进行，每节课时完成一个章节的教学3. 教学周期：2个月4. 考试安排：课程结束后进行期末考试，评估学生综合掌握程度十一、教学难点与解决方案1. 教学难点：汽车材料的专业术语和性能指标理解解决方案：通过生动的例子和图片，帮助学生形象理解专业术语；通过实验和实践，让学生直观感受性能指标。
《教案汽车材料》
《教案汽车材料》word版教案章节：一、汽车材料概述教学目标：1. 了解汽车材料的定义和分类。
2. 掌握汽车主要材料的性质和应用。
教学内容：1. 汽车材料的定义和分类。
2. 金属材料：钢铁、铝合金、铜合金等。
3. 非金属材料：塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等。
4. 复合材料：碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等。
教学活动：1. 引入汽车材料的定义和分类。
2. 讲解金属材料的性质和应用。
3. 讲解非金属材料的性质和应用。
4. 讲解复合材料的性质和应用。
教案章节：二、汽车金属材料教学目标：1. 了解汽车金属材料的分类和性质。
2. 掌握汽车金属材料的加工工艺和应用。
教学内容：1. 汽车金属材料的分类：碳钢、不锈钢、铝合金等。
2. 汽车金属材料的性质：强度、硬度、韧性、耐腐蚀性等。
3. 汽车金属材料的加工工艺：铸造、锻造、焊接、热处理等。
4. 汽车金属材料的应用：车身、发动机、悬挂系统等。
教学活动：1. 引入汽车金属材料的分类和性质。
2. 讲解汽车金属材料的加工工艺。
3. 讲解汽车金属材料的应用。
教案章节：三、汽车非金属材料教学目标：1. 了解汽车非金属材料的分类和性质。
2. 掌握汽车非金属材料的应用。
教学内容：1. 汽车非金属材料的分类：塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等。
2. 汽车非金属材料的性质：强度、硬度、韧性、耐腐蚀性等。
3. 汽车非金属材料的应用：内饰、轮胎、玻璃、陶瓷等。
教学活动：1. 引入汽车非金属材料的分类和性质。
2. 讲解汽车非金属材料的应用。
教案章节：四、汽车复合材料教学目标：1. 了解汽车复合材料的定义和分类。
2. 掌握汽车复合材料的性质和应用。
教学内容：1. 汽车复合材料的定义和分类：碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等。
2. 汽车复合材料的性质：强度、硬度、韧性、轻量化等。
3. 汽车复合材料的应用：车身、悬挂系统、刹车盘等。
教学活动：1. 引入汽车复合材料的定义和分类。
2. 讲解汽车复合材料的性质和应用。
汽车零件的选材 ppt课件
磨损失效形式——表面疲劳磨损
两个接触面作滚动或滚动滑动复合磨擦时， 在交变接触压应力作用下，使材料表面疲劳 而产生材料损失的现象称为表面疲劳磨损。
如汽车的齿轮副、凸轮副、滚动轴承的滚 动体与座圈等都容易产生表面疲劳磨损。
磨损失效形式——冲刷磨损、腐 蚀磨损
冲刷磨损是由于含固态粒子的流体（常为液 体）冲刷造成表面材料损失的磨损。
翘曲畸变往往是由温度、外加载荷、受力 截面、材料组成等所引起的不均匀性的组 合，其中以温度变化，特别是高温所导致 的形状翘曲最为严重。
零件失效形式
2 断裂失效
机械零件因断裂（特别是突然断裂）而产 生的失效称为断裂失效。
断裂失效的形式有多种，常见的主要有韧性断裂、 脆性断裂、疲劳断裂及蠕变失效断裂等
腐蚀磨损是金属在摩擦过程中，同时与周围 介质发生化学或电化学反应，产生表层金属 的损失或迁移现象。
影响磨损失效的基本因素
①摩擦副材质
摩擦副的互溶性。相同金属、晶格类型、原子间 距、电子密度、电化学性能相近的材料副互溶性 大，易于粘着而导致粘着磨损失效。金属与非金 属（如塑料、石墨等），互溶性小，粘着倾向小 。
零件失效形式
4 腐蚀失效
腐蚀是金属暴露于活性介质环境中而发生的一 种表面损耗，它是金属与环境介质之间发生的 化学和电化学作用的结果。
（1）均匀腐蚀
均匀腐蚀是在整个金属的表面均匀地发生。
腐蚀均匀性的前提是： 被腐蚀的金属表面具有均匀的化学成分和显微
组织 腐蚀环境包围的金属表面是均匀而且不受限制
摩擦副的表面强化处理情况。
材料表层组织和结构缺陷。夹杂疏松、空洞、锻 造夹层以及各种微裂纹，过高的装配应力等都将 使各种磨损加剧。
影响磨损失效的基本因素
电子教案与课件：《汽车机械基础》 项目二——“汽车典型零件的选材”部分
“汽车典型零件的选材”部分
一、填空题
1. 2.11%、2.11%
2.低碳钢、中碳钢、高碳钢
3. 普通碳素钢、优质碳素钢、高级优质碳素钢
4. 碳素结构钢、碳素工具钢
5. 普通碳素结构钢、质量等级为A级、沸腾钢
6. 1.2%、优质钢、工具钢
7. 中碳钢，优质钢、结构钢
8. S、P、Si、Mn；、Si、Mn；S、P
二、选择题
1. B；
2. B；C；A；D
3. D；
4. A；
5. B；
6. C；
7. D；
8. C
三、说明下列金属材料的牌号的含义
Q195：屈服强度为195Mpa的普通碳素结构钢；
Q420：屈服强度为420Mpa的低合金高强度结构钢；
45：平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢；
20Cr：平均含碳量为0.2%，含Cr量为1%左右的合金渗碳钢；
38CrMoAl：平均含碳量为0.38%，含Cr、Mn、Al量为1%左右的合金调质钢；
T12A：平均含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢；
9SiCr：平均含碳量为0.9%，含Si、Cr量为1%左右的合金工具钢；
W18Cr4V：平均含碳量为1%以上，含Cr量为4%左右，含V量为1%左右的合金工具钢（高速钢）；
HT200：最低抗拉强度为200Mpa的灰口铸铁；
QT450-10：最低抗拉强度为450Mpa，伸长率为10%的球墨铸铁
四、结合汽车常用金属材料，完成下表。
汽车材料的选材
汽车应用材料 第一章
4、环境与资源原则
—— 贯穿材料生产、使用、废弃的全过程 １)减少材料使 用量、延长零 件寿命、材料 再利用。 ２)环境污染小 废气排放少 材料回收及降解
重要金属的世界储量
储量（106t） Fe Al Cu Zn Mo Ag Cr Ti 1×106 1170 308 123 5.4 0.2 775 147 可用年数 109 35 24 18 36 14 112 51 41.0 再生率(%) 31.7 16.9 40.9 21.2
汽车应用材料 第一章
三、汽车零件的选材
选材方法与步骤
1）周密分析零件的工作特性和使用条件。找出主要损坏 形式，提出主要抗力指标，如表1-6所示。 2)根据零件的工作条件，提出必要的设计制造技术条件。 3）根据所提出的技术条件、要求，结合考虑工艺性、经 济性，对材料进行预选择.(可以通过与相类似机器零 件的比较和已有的实践经验的判断，或者通过各种材 料选用手册来进行选择).
提高轮齿抗折断能力的措施之一： 对轮齿进行表面处理以提高齿面硬 度。
汽车应用材料 第一章
齿轮常见的失效形式:
2.齿面磨损：灰尘、砂粒、金属微粒等落入轮齿间，会使齿 面间产生摩擦磨损。严重时会因齿面减薄过多而折断。磨损 是开式传动的主要失效形式。
主要措施：采用闭式传动；提高齿面硬度；降低齿面粗糙 度；采用清洁的润滑油。 汽车应用材料 第一章
汽车应用材料 第一章
图1-12
零件的一般选材步骤
汽车应用材料 第一章
第四章 零件材料的选用
学习目标: 认识零件失效形式，掌握选材的一般 原则和方法，典型零件的选材分析 学习内容: 1. 零件的失效形式 2 . 零件的选材原则
汽车应用材料 第一章
《教案汽车材料》word版
《教案汽车材料》一、教学目标1. 知识目标了解汽车材料的基本概念和分类。
掌握汽车主要零部件的材料特性及其应用。
了解汽车材料的最新发展趋势。
2. 技能目标能够分析汽车零部件的材料选择原则。
能够比较不同汽车材料的优缺点。
能够结合实例说明汽车材料的应用和效果。
3. 情感目标培养学生对汽车材料的兴趣和好奇心。
培养学生的创新意识和实践能力。
培养学生的团队合作精神和责任感。
二、教学内容1. 汽车材料的基本概念和分类定义汽车材料的概念。
介绍汽车材料的分类及特点。
2. 金属材料在汽车中的应用介绍金属材料的特性及其在汽车中的应用。
分析金属材料在汽车制造中的优势和局限。
3. 塑料材料在汽车中的应用介绍塑料材料的特性及其在汽车中的应用。
分析塑料材料在汽车制造中的优势和局限。
4. 复合材料在汽车中的应用介绍复合材料的特性及其在汽车中的应用。
分析复合材料在汽车制造中的优势和局限。
5. 汽车材料的最新发展趋势介绍汽车材料研究的最新动态。
分析未来汽车材料发展的趋势和挑战。
三、教学方法1. 讲授法：通过讲解汽车材料的基本概念、分类、特性和应用，传授相关知识。
2. 案例分析法：通过分析具体汽车零部件的材料选择和应用案例，培养学生的实际分析能力。
3. 小组讨论法：分组讨论不同汽车材料的优缺点，培养学生的团队合作精神和沟通能力。
4. 实践操作法：组织学生参观汽车制造工厂或实验室，亲身感受汽车材料的应用和效果。
四、教学资源1. 教材：选择一本合适的《汽车材料》教材作为主要教学资源。
2. 课件：制作精美的多媒体课件，辅助讲解和展示相关内容。
3. 案例资料：收集一些汽车零部件的材料选择和应用案例，用于分组讨论。
4. 视频资料：寻找相关的汽车材料制作过程或应用效果的视频，用于更直观地展示和讲解。
五、教学评估1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和提问情况，评估学生的参与度和兴趣。
2. 小组讨论报告：评估学生在分组讨论中的表现和提出的观点，以及小组报告的质量和表达能力。
《教案汽车材料》
《教案汽车材料》教学目标：1. 了解汽车材料的基本概念和分类；2. 掌握汽车主要部件的材料特性及应用；3. 了解汽车材料的未来发展。
教学重点：1. 汽车材料的分类及特点；2. 汽车主要部件的材料应用。
教学难点：1. 汽车材料的特性和性能；2. 汽车材料的未来发展。
教学准备：1. PPT课件；2. 相关教材或参考资料。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生关注身边的汽车，思考汽车由哪些材料组成；2. 提问：同学们对汽车材料有什么了解？二、汽车材料的分类及特点（15分钟）1. 讲解汽车材料的分类：金属材料、非金属材料、复合材料；2. 介绍各类材料的特点及应用。
三、汽车主要部件的材料应用（20分钟）1. 讲解汽车发动机的材料应用；2. 介绍汽车车身、悬挂系统、轮胎等部件的材料应用。
四、汽车材料的性能及测试（15分钟）1. 讲解汽车材料的性能指标：强度、韧性、耐磨性等；2. 介绍汽车材料性能的测试方法。
五、汽车材料的未来发展（10分钟）1. 讲解汽车材料发展的趋势：轻量化、环保、智能化；2. 引导学生思考汽车材料发展的意义和挑战。
教学反思：本节课通过讲解和讨论的方式，使学生了解了汽车材料的分类、特点及应用，掌握了汽车主要部件的材料性能及测试方法。
引导学生关注汽车材料的发展趋势，培养学生的创新意识和环保意识。
在教学过程中，要注意调动学生的积极性，提高课堂参与度，进一步巩固所学知识。
六、汽车的金属材料（20分钟）1. 介绍汽车金属材料的类型，如铁、铝、铜等；2. 讲解金属材料的加工工艺，如铸造、锻造、焊接等；3. 探讨金属材料在汽车制造中的应用及优势。
七、汽车的非金属材料（15分钟）1. 介绍汽车非金属材料的类型，如塑料、橡胶、玻璃等；2. 讲解非金属材料的特性和在汽车中的应用；3. 探讨非金属材料的环保和可持续性发展。
八、汽车的复合材料（20分钟）1. 介绍汽车复合材料的类型，如碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等；2. 讲解复合材料的加工工艺和性能；3. 探讨复合材料在汽车制造中的应用及发展趋势。
《汽车工程材料》教案(29,30)-汽车金属材料的选用
主要教学步骤和教学内容★课程导入：（10min）1、机械零件的选材主要考虑哪些方面的因素？2、普通机床上的轴与汽车发动机曲轴的选材及工艺路线有何异同？（观看录像视频，提出问题，学生思考并回答）★新课讲授：（70min）一、机械零件的选材原则机械零部件材料及热处理工艺的设计是一个重要的环节，要综合考虑选用材料的使用性能、工艺性能和经济性能这三个方面。
1、零件失效的概念机械零件的失效是指零件由于某种原因丧失了正常的工作能力。
具体表现为：①零件完全破坏，不能继续工作；②零件严重损伤，继续工作不安全；③不能满意地达到预期的作用。
2、失效形式（1）弹性变形失效原因：材料的刚度不足（2）塑性变形失效原因：材料的屈服强度不足（3）韧性断裂失效、脆性断裂失效原因：材料的韧性不足（4）表面损伤失效原因：材料的表面硬度、强度或耐蚀性不足3、选材的基本原则选材的基本原则是所选材料的使用性能应能满足零部件使用要求，经久耐用，易于加工，成本低，即从材料的使用性能、工艺性能和经济性三个方面进行考虑（1）使用性原则➢分析零部件的工作条件，确定使用性能➢分析零部件的失效原因，确定主要使用性能➢将对零部件的使用性能要求转化为对材料性能指标的要求➢材料的预选（2）工艺性能原则金属材料的工艺性能是指金属适应某种加工工艺的能力。
主要是切削加工性能、材料的成型性能（铸造、锻造、焊接）和热处理性能（淬透性、变形、氧化和脱碳倾向等）（3）经济性原则以铁代钢，以铸代锻、以焊代锻二、轴类零件的材料选用1、轴的工作条件：（1）传递扭矩，承受交变扭转载荷作用；（2）轴颈承受较大的磨擦；（3）承受一定的过载或冲击载荷。
2、轴的主要失效形式：（1）疲劳断裂（2）断裂失效（3）磨损失效3、对轴用材料的性能要求：（1）高的疲劳强度，以防止疲劳断裂。
（2）良好的综合力学性能，以防止冲击或过载断裂。
（3）良好的耐磨性，以防止轴颈磨损。
4、轴类零件的基本选材原则对轴类零部件进行选材时，应根据工作条件和技术要求来决定：（1）承受中等载荷，转速又不高的轴，大多选用中碳钢（例如45钢），进行调质或正火处理。
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《汽车材料》教案
任课教师：
课程名称：课程代码：
上课班级：专业：
总学时：周学时：
学期：202 ～202 学年第学期
汽车材料教案
主要教育教学目标
一、知识目标
1. 能说出汽车零件失效的原因及选材的原则和方法；
2. 能概述汽车齿轮工作条件、性能要求及热处理工艺；
3. 能概述汽车轴类零件工作条件、性能要求及热处理工艺；
4. 能概述汽车弹簧工作条件、性能要求及热处理工艺；
5. 能概述汽车箱体类零件工作条件、性能要求及热处理工艺；
6. 能概述汽车车身冲压零件工作条件、性能要求及热处理工艺；
7. 能概述汽车其他零件工作条件、性能要求及热处理工艺；
二、能力目标
1. 具有根据使用要求初步选材的能力；
2. 具有分析汽车零件在不同工作条件下对性能要求的能力；
3. 具有根据汽车零件的工作条件和性能要求，进行选材和分析其加工工艺的能力。
三、素质目标
1. 培养严谨的工作态度、责任心；
2. 培养吃苦耐劳的精神；
3. 培养能运用所学知识解决实际问题的能力。
教学活动过程
一、组织教学
二、复习前课知识
1、气门弹簧的工作条件对性能的要求；
2、气门弹簧的选材。
三、导入新课
下面这个零件大家认识吗？它是汽车的气缸体，是汽车发动机的机体零件。
那它的选材又是怎样的呢？
导出：我们今天要学习的是汽车气缸体的选材。
根据气缸体所工作的条件，点名，记考勤（1
min）
教师提问引导学
生回答
（2 min ）
明确其对性能的要求，再根据性能确定加工工艺，最后找对应的材料类型。
四、新授课
第八节汽车典型零件的选材——箱体类零件的选材
一、箱体类零件概述
箱体类零件结构复杂，具有不规则的外形和内腔，且壁厚不均匀。
汽车上的箱体类零件有内燃机气缸体、气缸盖、变速箱壳体、驱动桥壳等。
二、汽车气缸体
1、工作条件
工作条件——发动机工作时，气缸套承受拉、压、弯、扭等不同形式的机械负荷，同时还因为气缸壁面与高温燃气直接接触而承受很大的热负荷
2、工作条件对材料的要求
汽车发动机缸体的工作条件是活塞在汽车发动机缸体内高速往复运动，这就要求材料应具备高强度和刚度、良好的导热性、低的密度、良好的耐摩性和耐腐蚀性以及低的热膨胀系数来制造汽车发动机缸。
三、汽车气缸体的选材
1、发动机气缸体的选材要求
缸体应具有足够的强度和刚度，且耐磨损和耐腐蚀，并应对气缸进行适当的冷却，以免机体损坏和变形。
机体也是最重的零件，应该力求结构紧凑、质量轻，以减小整机的尺寸和质量。
由于汽车发动机缸体形状很复杂且大批量生产，因此必须采用流动性好、凝固范围窄的合金进行铸造成形，因此选用灰口铸铁、蠕墨铸铁和铝合金制造让学生相互讨论或查阅资料，找两名同学简要回答（2 min ）
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汽车发动机缸
小轿车发动机气缸体、气缸盖可选用质量轻、导热良好的铝合金制造
2、发动机气缸体的选材
选材——以铸件为毛坯，且以铸造性能良好、价格低、并具有良好的耐压、耐磨、减摩性的灰铸铁为主。
一般内燃机的气缸盖、气缸盖罩可采用灰铸铁；大马力柴油机气缸盖可用蠕墨铸铁制造。
四、其他箱体类零件的选材
受力复杂或受冲击载荷的箱体采用铸钢、可锻铸铁或球墨铸铁制造，如汽车的驱动桥壳；
铸铁件应进行去应力退火或时效处理；铸钢件常采用完全退火或正火处理。
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教师提问引导学
生回答
（3 min ）
本课小结：
1、了解气缸体失效的工作条件和要求；
2、掌握气缸体的工作条件对性能的要求；教师指导，学生。