Технологии получения и обработки металлов
Предмет: Технология, 5 класс
Автор: Колесников Алексей Владимирович

Цель урока:
1) организовать деятельность обучающихся по изучению технологических процессов изготовления металлических изделий;
2) научить учащихся формулировать и записывать последовательность технологического процесса при изготовлении изделий из металла;
3) развивать техническое мышление, навыки планирования трудовой деятельности с учётом имеющихся ресурсов и условий

Планируемые образовательные результаты:
личностные – готовность учащихся к саморазвитию; сформированность их мотивации к целенаправленной познавательной деятельности, ценностно-смысловых установок, отражающих личностные позиции в межличностных отношениях;

метапредметные – освоение учащимися способов деятельности, применимых как в рамках образовательного процесса, так и в реальных жизненных ситуациях; умение организовать учебное сотрудничество с педагогами и сверстниками;

предметные – сформированность представлений о производстве, видах металлов и технологических процессах изготовления изделий из них; получение опыта составления технологической последовательности изготовления простых деталей из металлов.

Ход урока

Организационный момент
Добрый день, ребята! Посмотрите внимательно на изделия, которые окружают вас. Все они изготовлены из различных материалов. Одно из первых мест по популярности занимают металлы. Они бывают различными по составу, по свойствам, по способам обработки и назначению. Сегодня мы рассмотрим некоторые из них.

1. Изложение нового материала
Вспомним, что наиболее распространёнными конструкционными материалами являются чёрные и цветные металлы. Чёрные металлы – это железо и сплавы на его основе. Такими сплавами являются различные виды чугунов и сталей. На их долю приходится около 95% производимых в мире изделий из металла. Железо в чистом виде в производстве практически не используется.

Производство металлов и сплавов осуществляется на металлургических заводах и комбинатах. Из металлосодержащей руды в результате переработки получают металл. Цветные металлы – это алюминий, магний, титан, медь свинец, олово, никель. Цветные металлы используются для производства целого ряда изделий как промышленного, так и бытового назначения. Например, из меди и алюминия делают провода, никелем покрывают изделия из стали, чтобы они не ржавели на воздухе.

Сплав — металлический материал, состоящий из смеси двух или большего числа элементов с преобладанием металлических компонентов.

Сплавы являются одним из основных конструкционных материалов. Среди них наибольшее значение имеют сплавы на основе железа и алюминия. Самыми распространенными сплавами долговое время являлись: бронза - сплав меди с оловом и латунь - сплав меди с цинком. В технике применяется более 10 тыс. сплавов. Процесс изготовления изделий из металла на производстве и в домашних условиях сильно отличается.

В 5 классе вы будете рассматривать приемы обработки проволоки и тонколистового металла.

Получают листовой металл давлением путём обжатия между вращающимися валками (рис. 1) прокатного стана для придания ему требуемых форм и размеров. На листовых прокатных станах способом горячей прокатки выпускают толсто - и тонколистовые металлы; холодной прокаткой — лис­товые, лентопрокатные и фольгопрокатные.

Тонколистовыми называют стальные и цветные металлы толщиной до 2 мм (рис. 2). Они обладают хорошими пластичными свойствами, хорошо сохраняют форму после прекращения действия внешних сил. При изготовлении металлической тары (консервных банок) применяют различные виды жести. Жесть — холоднокатаная низкоуглеродистая сталь в виде тонкой ленты или листов толщиной 0,2—0,5 мм. Производится также особо тонкая жесть толщиной 0,08—0,1 мм. Жесть без защитного покрытия называется чёрной (нелужёной), покрытая оловом — лужёной (белой). Для защиты от коррозии жесть покрывают специальными лаками, эмалями, пластмассовыми пленками.

Особое место среди тонколистовых металлов отводится листовой стали толщиной 0,5 – 0,8 мм – кровельной стали. Она выпускается оцинкованной – покрытой слоем цинк или черной – без покрытия.

При изготовлении изделий из тонколистовых металлов применяют следующие слесарные операции: разметку, правку, гибку, резание, опиливание, сборку и отделку.

Перед изготовлением заготовки из металла ее необходимо разметить – нанести на поверхности риски, линии, точки, определяющие контуры детали или места, подлежащие обработке.

Разметка обеспечивает максимальную экономию материала, показывает границы удаления с заготовок припуска материала, необходимую форму детали и ее размеры.

При выполнении разметки применяют разметочные и контрольно-измерительные инструменты: чертилки (Рис.3), кернеры (Рис.4), слесарные линейки и угольники, циркули и другое вспомогательное оборудование.

Наряду с разметкой заготовок по чертежу или эскизу применяют разметку по шаблону, который используется при изготовлении деталей и проверки их после обработки. Разметку по шаблону производят при изготовлении большого количества (партий) одинаковых деталей.

Основные правила последовательности разметки заготовок из металла

1. Подготовь рабочее место, инструменты и приспособления.

2. Подготовь размечаемую заготовку; удали пыль, коррозию, заусенцы.

3. Ознакомься с чертежом, измерь заготовку, учти припуск на обработку.

4. Определи способ и порядок разметки, базовые линии, от которых необходимо откладывать размеры.

5. Выполни разметку заготовки. Риски должны быть тонкими и четкими.

6. Проведи контроль выполненной разметки по чертежу детали.

Правила безопасной работы при разметке

До начала разметки обработай заусенцы на заготовке.

Проверь заточку чертилки, кернера, циркуля, исправность молотка.

Следи за чистотой и порядком на рабочем месте.

Правка заготовок из тонколистового металла – слесарная операция по устранению дефектов в виде выпуклости, вогнутости, коробления (рис. 4).

Гибка заготовок из тонколистового металла – слесарная операция, с помощью которой заготовке или ее части придается необходимая форма. Ручную гибку небольших заготовок из тонколистового металла проводят в слесарных тисках (рис. 5) с помощью киянок (деревянных молотков), брусков, оправок и других приспособлений. Для заготовок из тонколистового металла, изгибаемых под прямым углом (90º), припуск на изгиб должен составлять 0,6-0,8 мм от толщины металла. Заготовку во время гибки закрепляют в слесарных тисках в накладных губках (рис. 5).

Резание тонколистового металла слесарными ножницами выполняется в руках (рис. 6а, 6б, 6в) или в слесарных тисках по уровню губок (рис. 6г). В зависимости от размеров заготовки слесарные ножницы удерживаются на весу или с опорой на стол.

Рис.6. Приемы резания слесарными ножницами: а – резание заготовки на весу по прямым линиям; б, в – вырезание заготовок сложных форм; г – приемы резания заготовки в слесарных тисках

Правила безопасной работы при работе со слесарными ножницами

Работу выполняй хорошо подготовленным инструментом.

Надежно закрепляй слесарные ножницы в тисках.

Оберегай руки от порезов и заусенцев. На левую руку одевай брезентовую рукавицу.

Во время работы и по ее окончании убирай отходы, обрезки металла в специальный ящик.

После резки заготовок из тонколистового металла необходимо их опилить и зачистить от заусенцев, неровностей, царапин, рисок и ржавчины. В зависимости от назначения заготовки ее зачищают напильниками с мелкой насечкой, надфилями или шлифовальной шкуркой.

Для получения в заготовках из жести отверстий диаметром до 8 мм применяют бородок (пробойник), который представляет собой стальной стержень, имеющий боёк и рабочую часть (рис. 7).

Для получения отверстия (рис. 8) заготовку (например, корпус совка) размещают на торце деревянного бруска, устанавливают бородок в нужном месте и ударом молотка пробивают отверстие. При этом края отверстия с нижней стороны заготовки получаются отогнутыми, и их нужно выровнять ударами киянки.

Рис. 7. Пробивание отверстий бородком: 1 – заготовка; 2 – тиски; 3 – деревянный брусок; 4 – бородок (пробойник)

Более качественные отверстия в металлических деталях можно получить сверлением. Сверление выполняют свёрлами с помощью ручной дрели, электродрели (рис. 8а) или дрели-шуруповёрта (рис. 8б). Приёмы сверления такие же, что и при сверлении древесины.

Рис. 8. Электродрель (а) и аккумуляторная дрель-шуруповёрт (б): 1 – кнопка включения; 2 – электродвигатель в корпусе; 3 – патрон; 4 – сверло; 5 – корпус с аккумулятором

Перед сверлением на заготовке размечают центры будущих отверстий. Кернером делают в них неглубокие лунки, чтобы сверло не скользило по заготовке в самом начале сверления (рис. 9).

Затем заготовку закрепляют в тисках (рис. 10), подложив под неё деревянную дощечку и сверлят заготовку. В конце сверления нажим на заготовку ослабляют.

Сверление можно выполнять также без тисков (рис. 11). Заготовку кладут на подкладную доску и крепят струбциной к крышке верстака.

Для сверления листовой пластмассы применяют обычные спиральные свёрла. Однако, для того чтобы пластмасса при сверлении не потрескалась, угол при вершине сверла, который у стандартных свёрл для сверления древесины и металла составляет 120º, обычно перетачивают на угол.

Вопросы
1. Назовите виды металлов.
2. В чем отличие черной жести от кровельного железа?
3. Почему черную жесть покрывают оловом, эмалями, пластмассовыми пленками?
4. Назови основной контрольно-измерительный и разметочный инструмент. Можно ли отнести кернер к контрольно-измерительному инструменту?
5. Перечисли основные правила последовательности разметки изделий из металла.

3. Самостоятельная работа
1. В сети Интернет проведи обзор разновидностей рабочих мест для выполнения слесарных работ. Сравни их с твоим рабочим местом в слесарной мастерской школы. Возможно, у тебя появится идея по усовершенствованию твоего рабочего места. Свои предложения обсуди с учителем.
2. С помощью сети Интернет подбери рисунки приемов гибки тонколистового металла с помощью гибочных прессов на промышленных предприятиях. Подготовь информацию (презентацию) и продемонстрируй свои наработки на уроках технологии. Материал сохрани в папке.
3. Подведение итогов урока.
Рассматривая виды металлов и способы их обработки, мы не ставим своей целью сделать вас металлургами или слесарями. Наша цель - ориентировать вас на познание окружающего мира и способы его преобразования.

Литература:
Коваленко В.И., Кулененок В.В. Дидактический материал по трудовому обучению: технология обработки металлов: 5-7 классы: книга для учителя. – М.: Просвещение, 2001.
Коджаспирова Г.М., Петров К.В. Технические средства обучения и методика их использования. – М.: Академия, 2008.
Кругликов Г.И. Методика преподавания технологии с практикумом. – М.: Академия, 2007.
Методика преподавания технологии: пособие для учителя / Под ред. В.Д. Симоненко. – М.: Вентана-Граф, 2005.
Муравьёв Е. М. Технология обработки метал­лов: учебник для 5–9 классов общеобразовательных учрежде­ний. – М.: Просвещение, 2004.
Технология: 5 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений / А.Т. Тищенко, Н.В. Синица – М.: Вентана-Граф, 2015

Интернет-ресурсы:
http://www.perfosteel.ru/stati/tehnologiya-gibki.html
http://yandex.ru/video/
https://ru.wikipedia.org/wiki
http://nsportal.ru/shkola/tekhnologiya/library/2014/08/26/otkrytyy-urok-gibka-tonkolistovogo-metalla-0