成形设备及自动化课程项目资料

《成形设备及自动化》课程项目指导书一、项目的目标本课程的项目针对压机主要部件结构方案的确定，通过该项目的实施使学生加深对成形设备结构设计基础知识的理解，并初步具备运用所学知识进行中等复杂程度成形设备主要部件结构设计，复杂物体的三维建模能力，相关标准、手册的查阅能力等，引导学生积极思考、主动学习，锻炼和提高学生的交流、沟通和表达能力以及团队合作能力，培养学生的责任感和职业道德。

二、项目的内容本项目将从以下3个方面进行选题，也可由学生根据兴趣自行选题。

（1）液压机上横梁；（2）液压机活动横梁；（3）液压机下横梁；（4）开式压力机框架；学生需分组完成下述内容：（1）结构方案确定（2）主要尺寸设计计算（3）强度刚度校核（4）零件图绘制（5）三维建模（6）项目报告及答辩用PPT三、项目的实施项目采用分组的方式进行。

3~4名同学组成1组，每组设组长1人，每组1题。

各组的项目题目将在第二次课时下发。

由组长负责组织本组同学依据项目题目及同学的实际情况进行工作分配。

学生应根据项目题目及课程的进度，按时完成资料的查阅及结构方案的设计计算。

项目的课内学时要求学生必须集中进行项目的研究讨论工作。

项目将以答辩的形式进行验收。

答辩结束后，学生需及时上交项目研究报告和PPT。

四、项目的进程安排项目题目下发后，各小组应积极开展资料搜集、查阅、整理等前期工作，完成零件图的三维建模。

项目课内学时安排如下：五、项目的要求和成绩评定项目执行期间，严格考勤。

学生必须按时参加项目研究，不准无故缺席、早退。

在项目研究中表现突出的学生将给予奖励，并记入考核成绩。

所有参加答辩的学生必须着正装，答辩时于台前站立汇报。

每位同学的三级项目成绩由小组成绩和组内成绩两部分构成。

小组成绩由以下两个方面进行评价：（1）项目研究报告，占项目成绩的40%；（2）答辩成绩，占项目成绩的60%；小组得分为组内所有同学的平均分，每位同学的得分依据其在组内的贡献，在小组平均分的基础上浮动，但最高分与最低分差值不得小于15%。

一、无模铸造的基本概念无模铸型制造工艺(Patternless Casting Manufacturing，PCM)是将快速成形技术应用到传统的砂型制造工艺中。

PCM工艺也是基于快速成形技术的离散／堆积成形原理，但它是不同于传统砂型制造工艺的造型方法。

PCM工艺的基本原理如下图所示。

首先从零件CAD模型得到铸型CAD模型；由铸型CAD模型的STL文件分层，得到截面轮廓信息，再以层面信息产生控制信息；造型时，第一个喷头在每层铺好的型砂上由计算机控制精确地喷射粘结剂，第二个喷头再沿同样的路径喷射催化剂；两者发生交联反应，一层层固化型砂堆积成形。

这样在粘结剂和催化剂共同作用的地方，型砂被粘结在一起，其它地方原砂仍为颗粒态。

固化完一层后再粘接下一层，所有的层粘接完之后就得到一个空间实体。

在粘结剂没有喷射的地方仍是散砂，比较容易清除。

清理出中间未固化的散砂，就可以得到一个有一定壁厚的铸型，在砂型的表面涂敷或浸渍涂料之后就可用于浇注金属。

PCM是一种结合计算机技术对树脂砂造型工艺进行改造的技术。

它不仅能使铸造过程自动化、敏捷化,降低工人劳动强度,而且在技术上突破了传统工艺的许多障碍,使设计、制造的约束条件大大减少,具有传统铸型制造工艺无可比拟的优越性。

PCM铸型的表面质量直接影响到原型件和铸件的表面质量。

在PCM工艺中,除了因为分层产生的“台阶效应”,铸型表面还常常存在着结瘤、毛刺等缺陷,这给铸型的后处理造成了困难,并影响铸件的尺寸精度和表面质量。

为解决这个问题,主要从以下几个方面进行了研究。

1、提高扫描线的质量在PCM工艺中,扫描线的质量决定了铸型轮廓的质量。

采用离散式喷头,喷射得到的扫描线具有离散特征。

首先要减小喷嘴直径(孔径),同样的条件下,喷嘴直径小,流量就小,线宽就小,扫描线质量就越高。

为了避免喷头堵塞和提高造型效率,喷嘴直径不能太小。

其次要根据扫描速度,设置较高的振动频率和中等的占空比,这样可使喷射的液滴更细小,单元体和间隙更小。

成型机培训资料成型机培训资料（1）在现代制造业中，成型机是一种非常重要的设备，它能够将各种原材料加工成所需的形状，并且具备高效、精准的特点。

因此，掌握成型机的使用方法及相关知识，对于从事制造行业的工作者来说至关重要。

本文将为大家介绍成型机的基本概念、常见类型及其应用，以及相应的培训资料。

成型机是一种利用模具对原材料进行成形的设备。

根据不同的成形方式和结构，成型机可以分为多种类型，如注塑成型机、压力机、铸造机等等。

其中，注塑成型机是广泛应用于各个领域的一种成型设备，它通过对熔化的塑料进行高压注射，将其注入到模具中进行冷却成型，最终得到所需的产品。

注塑成型机的基本工作原理是：首先将固态塑料通过加热将其熔化，然后将熔化后的塑料注入模具中，待塑料冷却后，即可得到成型产品。

注塑成型机具有操作简单、生产效率高的特点，可广泛应用于塑料制品的生产，如塑料制品、电子产品外壳、汽车零部件等等。

在注塑成型机的培训资料中，应包括对成型机结构和原理的介绍，操作流程的讲解，以及常见故障的处理方法等。

除了注塑成型机，压力机也是常见的一种成型设备。

它主要通过施加压力将金属材料加工成所需的形状。

压力机的种类较多，包括冲床、剪板机、液压机等等。

在压力机的培训资料中，应包括对压力机工作原理和结构的介绍，常见的应用领域和注意事项等内容。

铸造机是一种利用熔化金属或其他材料进行铸造的设备。

它通过熔炉将金属加热到熔点，然后借助模具将熔融金属倒入，并在冷却固化后脱模得到成型产品。

铸造机种类繁多，如压铸机、重力铸造机、连续铸造机等。

在相应的培训资料中，应包括铸造机的工作原理和结构介绍，铸造工艺和操作流程的讲解，以及常见问题的处理方法等。

综上所述，成型机在制造业中扮演着重要的角色，了解和掌握成型机的使用方法和相关知识对于提高生产效率、保证产品质量具有重要意义。

通过系统的培训资料，工作者可以更好地理解成型机的工作原理，掌握操作技巧，提高工作效率。

每个类型的成型机都有其独特的特点和应用领域，对于不同的工作者来说，选择适合自己的培训资料将会有助于提高专业技能。

材料成形装备及自动化课程设计一、课程设计的目的和意义材料成形装备及自动化课程设计是针对材料加工领域进行的一种教学活动。

作为一种核心课程，它有着以下几个目的和意义：1.培养学生具备系统的材料成形及自动化控制专业知识；2.提高学生制造材料成形装备的能力；3.帮助学生掌握实践操作所需要的技能；4.培养学生的创新能力和实践意识；5.促进学内产学研合作。

二、课程设计的内容1. 材料成形装备方向这部分内容主要包括加工工艺、成形原理、成形模具、成形技术等。

学生将会了解一些常见的加工工艺的特点和应用领域，例如：旋转成形、拉伸成形、锻造成形、压力成形、挤压成形等等。

其中，成形技术方面的内容与外观、物理学、材料构造等相关，可以扩展学生对材料的认知。

2. 材料成形自动化控制方向这部分内容涵盖了自动化控制的基本概念、自动化控制系统的传感器、执行机构、控制器等要素以及相关的自动化控制算法和优化控制方法等。

学生将会了解自动化控制技术在材料成型装备上的应用，并研究控制方法以提高设备的自动化处理能力和产品质量。

3. 材料成形装备的设计方向这部分内容主要是学生自主设计出自己的材料成形装备，并在实践中发现装备设计上的问题，并找到解决方案。

在设计过程中，学生要掌握传统的装备设计方法、规范，同时深入思考如何利用最新工程技术进行材料成形装备的创新设计。

三、课程设计的教学模式材料成形装备及自动化课程设计采用操作加理论的教学模式。

学生需要在理论课程的基础上，进行实践操作。

实践操作旨在让学生熟悉设备的操作流程，同时加深学生对讲授内容的理解。

同时，教学模式中也包括了一定的团队合作与竞争，并加入了一定的项目进度节点以推动学生创新。

教师可以根据具体的情况调整教学模式。

四、课程设计的评价方式考核方式主要分为两部分，理论考核和实践考核。

其中理论考试主要测试学生对理论知识的掌握程度，实践考核主要测试学生运用所学知识解决具体问题的能力。

具体考核形式可以根据教师的具体要求进行安排。

第五章高分子材料成形设备及自动化-教案5.1.1 概论聚合物加工是将聚合物(有时还加入各种添加剂、助剂或改性材料等)转变成实用材料或制品的一种工程技术。

要实现这种转变，就要采用适当的方法。

研究这些方法及所获得的产品质量与各种因素(材料的流动和形变行为、各种加工条件参数及设备结构等)的关系，是聚合物加工技术的基本任务。

它对推广和开发聚合物的应用有十分重要的意义。

目前，各种聚合物(塑料、橡胶和合成纤维等)的产量已超过六千万吨，应用已遍及国民经济各部门，特别是近20年来军事及尖端技术对具有各种不同性能聚合物材料的迫切需要促使聚合物合成和加工的技术有了更快的发展，聚合物成形与加工已经成为一种独立的专门工程技术。

从60年代以来，由于加工技术理论的研究、加工设备设计和加工过程自动控制等方面部取得了很大的进展，产品质量和生产效率大大提高，产品适应范围扩大，原材料和产品成本降低，聚合物加工工业更进入了一个高速度发展的时期。

5.1.2 高分子材料的加工性能聚合物具有一些特有的加工性质，如：良好的可模塑性、可挤压性、可纺性和可延性。

这些加工性质为聚合物材料提供了适于各种加工技术的可能性，这也是聚合物能得到广泛应用的重要原因。

下面主要介绍与上述加工性有密切关系的基本性质和特点。

（1）聚合物的可挤压性可挤压性是指聚合物通过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力。

通常，聚合物在固体状态不能通过挤压而成形，只有当聚合物处于粘流态时才能通过挤压获得宏观而有用的形变。

挤压过程中，聚合物熔体主要受到剪切作用，故可挤压性主要取决于熔体的剪切粘度和拉伸粘度。

大多数聚合物熔体的粘度随剪切力或剪切速率增大而降低。

材料的挤压性质还与加工设备的结构有关。

挤压过程聚合物熔体的流动速率随压力增大而增加，通过流动速率的测量可以决定加工时所需的压力和设备的几何尺寸。

（2）聚合物的可模塑性可模塑性是指材料在温度和压力作用下形变和在模具中模制成形的能力。

材料成型装备及自动化第二章1.冲天炉的结构、部分作用、工作原理。

（P14 图2-1）结构：炉底、炉体、炉顶，三部分组成。

作用：炉底：支撑作用炉体：冲天炉主要工作区域炉顶：排出炉气工作原理：空气经鼓风机升压后，送入风箱，然后，由各风口进入炉内，与底焦层中的焦炭，发生燃烧反应，生成大量的热量和CO、CO2等气体。

高温炉气向上流动，使底焦面上的第一批金属炉料熔化。

熔化后的液滴在下落过程中，被进一步加热，温度上升。

高温液体汇集后，由出铁口放出，而炉渣则由出渣口排出。

2.感应电炉的工作原理。

当线圈中通一定频率的交流电时，在坩埚中产生磁场，使得处于该磁场内的金属材料中，形成感应电流。

由于，金属材料有电阻，因此金属材料便发热而熔化。

3.气压式自动浇注机的工作原理。

在密封浇包的金属液面上，施加压力，金属液在压力的作用下沿浇注槽上升，金属液到达浇注口后，便自然下落，浇入到铸型。

浇注完毕，金属液面上的气体泄压，金属液回落。

为保证浇注平稳，浇筑前，金属液面上应施加一个预压力，使金属液到达浇注槽的预定位置，而且每浇注一次，浇包内的金属液面下降，该预压力应随着液面的下降而自动补偿。

4.旧砂再生方法：干法再生、湿法再生、热法再生5.震击/震压造型机的震击紧实原理。

工作台砂箱连同型砂被举升到一定高度，然后下降与机体发生碰撞。

撞击时，型砂的下落速度变成很大的冲击力，作用在下面的型砂上，使型砂层层得到紧实。

震击若干次后，可得到所需的型砂紧实度。

6.紧实率：粘土砂的紧实率是指湿态的型砂混合料在一定紧实力的作用下其体积变化的百分率，用试样紧实前后高度变化的百分数来表示。

7.压实造型：用直接加压的方法，紧实型砂。

8.射砂紧实：利用压缩空气，将型（芯）砂以很高的速度射入，型腔或芯盒内，而得到紧实。

9.垂直分型无箱射压造型机的工作原理。

造型室由造型框及正反压板组成。

正反压板上有模样，封住造型室后，由上面射砂填砂；再由正反压板两面加压，紧实成两面有型腔的型块；然后，反压板退出造型室，并向上翻起，让出型块通道；接着，由正压板，将造好的型块从造型室退出，且一直前推，使其与前一块型块推合，并且还讲整个型块列，向前推过一个型块的厚度；此后，正压板退回，反压板放下，并封闭造型室，机器进入下一造型循环。

《材料成型装备及自动化》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：材料成形装备及自动化英文名称：Material Forming Equipment and Automation二、课程编码及性质课程编码：0809571课程性质：专业核心课，必修课三、学时与学分总学时：48学分：3.0四、先修课程机械原理、机械设计、工程控制基础、液压传动、材料加工工程五、授课对象本课程面向材料成型及控制工程专业学生开设，也可以供材料科学与工程专业和电子封装技术专业学生选修。

六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程是本专业的核心课程之一，其教学目的主要包括：1.系统全面掌握材料成形装备及自动化方向的专业知识，具备应用这些知识分析、解决材料成型及控制工程专业中的成形装备及其自动化控制复杂问题的能力；2.掌握各种类材料成形设备的工作原理、结构特点、应用范围、控制方法等，具备操作、调控设备及仪器参数，进行测控和维护的能力；3.理解不同材料的成型特点与共性问题，掌握金属材料成形（含铸、锻、焊、高分子塑料成形、快速成形等典型工艺装备及其自动化控制系统，具备针对不同需求设计研发各类材料成型新设备的能力；4.了解材料成形装备及自动化技术的发展前沿，掌握其发展特点与动向，具备研发高端材料成型装备及控制系统的基础与能力。

表1课程目标对毕业要求的支撑关系七、教学重点与难点：教学重点：1）材料的种类繁多，成形方法及装备各异，本课程以介绍材料的成形装备为主体、以讲述成形装备的自动化为重点；2）在全面了解与掌握材料成形装备种类及结构特点的基础上，重点学习金属材料成形、高分子塑料成形、快速成形等装备及其自动化技术；3）课程将重点或详细介绍各种材料成形装备及方法中的主要设备和自动化程度较高的新型设备，而对次要设备或较旧式设备只作简要介绍或自学。

4）重点学习的章节内容包括：第2章“金属液态成形装备及自动化”（8学时）、第3章“金属塑性成形装备及自动化”（8学时）、第4章“金属连接成形装备及自动化”（8学时）、第6章“快速成形装备及控制”（6学时）。

材料成形设备及自动化教学设计一、引言材料成形设备是制造业中必不可少的设备，也是现代产业发展的重要组成部分，对于培养现代制造业人才具有重要的意义。

本文主要围绕材料成形设备及其自动化教学进行探讨。

二、材料成形设备现状1. 材料成形设备的定义材料成形设备是将各种原材料通过物理、化学等变化的方式，制造成所需形状的设备。

包括模具、注塑机、铸造设备、涂装设备等。

2. 材料成形设备的分类根据不同的工艺和结构方式，材料成形设备可以分为：•塑料成形设备：包括注塑成形、挤出成形、吹塑成形、热成型等；•金属成形设备：包括铸造成形、锻造成形、剪切成形、冲压成形等；•陶瓷成形设备：包括烧制成形、注射成形、压坯成形等；•纸品包装成形设备：包括折页机、切纸机、压花机等。

3. 材料成形设备的发展趋势随着科技的不断进步和制造工艺的不断发展，材料成形设备也在不断的改进和更新。

未来的材料成形设备将会更加智能化、柔性化、高效化。

例如，智能机器人将会更加广泛地应用于材料成形设备中，可以提高生产效率、减少人力资源的浪费。

三、材料成形设备自动化教学设计1. 教学目标通过材料成形设备的自动化教学，使学生掌握材料成形设备的基本原理、结构、分类等方面的知识，并且掌握材料成形设备的日常维护和保养技巧。

2. 教学内容•材料成形设备的基本原理；•材料成形设备的结构及分类；•材料成形设备的日常维护和保养；•材料成形设备的操作技巧；•材料成形设备的安全操作。

3. 教学方法•实践教学：在实验室中，针对不同类型的材料成形设备，进行实际的操作教学，让学生亲手掌握设备的操作技巧和操作流程。

•讲解教学：通过讲解教学，系统地介绍材料成形设备的原理、结构、分类等相关知识。

•视觉教学：通过使用PPT等工具，将材料成形设备的原理、结构、分类等内容形象化呈现，帮助学生更好地理解和掌握相关知识。

4. 教学评估方法•实操评估：进行实际操作评估，评估学生的操作技能；•理论考试评估：进行书面理论考试，考核学生对材料成形设备知识的掌握情况；•课堂表现评估：评估学生在课堂上的表现，如主动积极参与，提出问题等。