材料成形工艺学上6

材料成型工艺MaterialFormingTechnology课程编号：07310060学分：6学时：90(其中：讲课学时：78实验学时：12上机学时：0)先修课程：材料成型原理、金属学及热处理、机械设计基础适用专业：材料成型及控制工程教材：《金属材料液态成型工艺》贾志宏编化学工业出版社2008年2月第1版《金属材料焊接工艺》雷玉成主编化学工业出版社，2006年8月第1版《冲压工艺与模具设计》牟林、胡建华主编.北京大学出版社2010年3月第2版开课学院：材料科学与工程学院一、课程的性质与任务：本课程是材料成型与控制工程专业的一门主要专业基础课。

本课程的任务是掌握金属液态成型工艺的方法、金属板料成形技术、焊接电弧及焊接方法等三大部分知识。

通过本课程的学习，了解常见的液态成型、板料成形、焊接工艺方法。

为学习有关专业课程、从事生产技术工作和管理工作打好热加工工艺知识基础；了解热加工的新工艺、新技术、新方法和发展趋势。

二、课程的基本内容及要求第一篇液态成型工艺绪论1基本内容金属液态成型工艺发展历史，液态成型工艺流程。

2教学要求了解铸造产业的发展概况；了解铸造生产的基本流程和工艺种类。

3重难点液态成型工艺的基本类型、流程及发展趋势。

第一章零件结构的铸造工艺性分析1基本内容(1)常用铸造方法的选择；(2)砂型铸造零件结构的工艺性分析；(3)特种铸造零件结构的工艺性分析。

2教学要求(1)了解各种铸造方法的特点；熟悉铸造方法选用的依据(2)掌握砂型铸造零件结构的工艺性分析方法；(3)熟悉特种铸造零件结构的工艺性分析方法。

3重难点铸造工艺性分析的方法和思路。

第二章砂型铸造工艺方案的确定1基本内容(1)工艺设计内容及流程；(2)砂型铸造工艺方案确定的基本原理；2教学要求(1)熟悉铸造工艺设计的依据、内容及流程；(2)掌握砂型铸造工艺方案制定的原理及方法。

3重难点(1)生产纲领、生产条件对工艺方案制定的影响；(2)分型面及浇注位置的确定。

材料成型技术 课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解材料成型技术的基本概念、分类及应用领域；2. 掌握材料成型工艺的原理、过程及关键参数；3. 了解材料成型过程中常见问题及解决办法。

技能目标：1. 能够运用所学知识分析材料成型过程中出现的问题，并提出解决方案；2. 能够熟练操作材料成型设备，完成简单的成型实验；3. 能够运用现代设计方法，设计简单的材料成型产品。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对材料成型技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 增强学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 培养学生关注环境保护和资源利用，树立绿色生产理念。

课程性质：本课程为技术学科，旨在让学生了解材料成型技术的基本知识，掌握成型工艺，培养实践操作能力和创新精神。

学生特点：初中年级学生，具有一定的物理、化学基础，对新技术、动手操作有较高的兴趣。

教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。

通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程的学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 材料成型技术概述- 材料成型技术定义、分类及应用领域；- 常见材料成型方法及其特点。

2. 材料成型工艺原理- 金属成型工艺原理及关键参数；- 塑料成型工艺原理及关键参数；- 陶瓷、复合材料成型工艺简介。

3. 材料成型设备与工艺参数- 常见材料成型设备结构、原理及操作；- 工艺参数对成型质量的影响；- 成型工艺参数的优化方法。

4. 材料成型过程中的问题及解决方法- 常见成型缺陷的产生原因及解决方法；- 成型过程中材料性能变化及其控制；- 提高成型质量的措施。

5. 现代材料成型技术简介- 高分子材料成型技术；- 金属粉末成型技术；- 数控成型技术。

6. 实践教学- 简单成型实验操作；- 成型设备操作与维护；- 设计简单的材料成型产品。

教学内容按照教材章节进行组织，确保科学性和系统性。

在教学过程中，注重理论与实践相结合，逐步引导学生掌握材料成型技术的基本知识和技能。

材料成型课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解材料成型基本概念，掌握不同材料的成型特性及工艺流程。

2. 学生能描述并区分各种成型方法，了解其在现代制造业中的应用。

3. 学生掌握材料成型过程中涉及的计算和参数调整，能进行简单的工艺参数设计。

技能目标：1. 学生具备运用CAD/CAM软件进行简单零件设计的初步能力。

2. 学生能够操作材料成型设备，完成简单产品的制作。

3. 学生通过实践，学会分析并解决材料成型过程中出现的问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对材料成型技术的好奇心和探究欲望，激发其学习兴趣。

2. 增强学生的团队合作意识，培养在团队中沟通、协作的能力。

3. 通过对材料成型技术发展历程的了解，培养学生对科技进步的敬畏感和创新精神。

课程性质：本课程为实践性较强的专业课，注重理论联系实际，通过讲解、演示、实践等多种教学方式，使学生在掌握基础知识的同时，提高操作技能。

学生特点：学生为初中年级，具有一定的物理、数学基础，对新鲜事物充满好奇，动手能力强，但可能缺乏系统的工程观念。

教学要求：结合学生特点，课程要求教师以生动的案例、直观的演示和具体的实践活动，引导学生主动参与，鼓励学生提出问题、解决问题，培养学生的创新意识和实践能力。

通过具体的学习成果分解，使学生在课程结束后能够达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标。

二、教学内容1. 材料成型基本概念：讲解材料成型定义、分类及成型技术的应用领域，对应教材第一章内容。

2. 常见材料成型方法：介绍压制成型、注射成型、吹塑成型、真空成型等，分析各种成型方法的优缺点，对应教材第二章。

- 压制成型：讲解压制成型原理、工艺流程及设备。

- 注射成型：介绍注射成型过程、参数调整及常见问题。

- 吹塑成型：讲解吹塑成型方法、应用范围及工艺特点。

- 真空成型：介绍真空成型原理、设备及应用实例。

3. 材料成型工艺参数设计：讲解成型过程中涉及的计算方法，如压力、温度、时间等参数的调整，对应教材第三章。

1.咬入:依靠回转的轧辊和轧件之间的摩擦力,轧辊将轧件拖入轧辊之间的现象. 改善咬入条件的途径:①降低a: (1)增加轧辊直径D,(2)降低压下量实际生产:(1)小头进钢,(2)强迫咬入; ②提高:(1)改变轧件或轧辊的表面状态,以提高摩擦角;(2)清除炉生氧化铁皮;(3)合理的调节轧制速度,低速咬入,高速轧制.2.宽展：高向压缩下来的金属沿着横向移动引起的轧件宽度的变化成为宽展.3.宽展分类: ①自由宽展: 在横向变形过程中，除受接触摩擦影响外，不受任何其它任何阻碍和限制。

②限制宽展: 在横向变形过程中，除受接触摩擦影响外，还受到孔型侧壁的阻碍作用，破坏了自由流动条件，此时宽展称为限制宽展。

③强迫宽展: 在横向变形过程中，质点横向移动时，不仅不受任何阻碍，还受到强烈的推动作用，使轧件宽展产生附加增长，此时的宽展称为强迫宽展。

4.影响宽展的因素：实质因素：高向移动体积和变形区内轧件变形纵横阻力比；基本因素：变形区形状和轧辊形状。

工艺因素：①相对压下量：相对压下量越大，宽展越大。

②轧制道次：道次越多,宽展越小；单道次较大,宽展大，多道次较小,宽展小；③轧辊直径:轧辊直径增加,宽展增加;摩擦系数；④摩擦系数的增加，宽展增加(轧制温度、轧制速度、轧辊材质和表面状态，轧件的化学成分). ⑤轧件宽度的影响：假设变形区长度 l 一定:随轧件宽度增加,宽展先增加后逐渐减小，最后趋于不变。

5.前滑：轧件出口速度vh 大于轧辊在该处的线速度v，即vh＞v的现象称为前滑现象。

后滑：轧件进入轧辊的速度小于轧辊该处线速度的水平分量v的现象。

前滑值：轧件出口速度vh与对应点的轧辊圆周速度的线速度之差与轧辊圆周速度的线速度之比值称为前滑值。

后滑值：后滑值是指轧件入口断面轧件的速度与轧辊在该点处圆周速度的水平分量之差同轧辊圆周速度水平分量的比值。

6.影响前滑的因素: ①压下率:前滑随压下率的增加而增加;②轧件厚度:轧后轧件厚度h减小，前滑增加;③轧件宽度:轧件宽度小于40mm时，随宽度增加前滑亦增加；但轧件宽度大于40mm时，宽度再增加时，其前滑值则为一定值;④轧辊直径:前滑值随辊径增加而增加;⑤摩擦系数:摩擦系数f越大，其前滑值越大;⑥张力:前张力增加前滑，后张力减小前滑 .7.轧制生产工艺：由锭或坯轧制成符合技术要求的轧件的一系列加工工序组合。

材料成型工艺课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握材料成型工艺的基本知识、原理和应用，培养学生的实践能力和创新精神。

通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.知识目标：•了解材料成型工艺的分类、特点和应用领域。

•掌握材料成型工艺的基本原理和方法。

•熟悉常见材料的成型性能和成型工艺参数。

2.技能目标：•能够分析材料成型过程中出现的问题，并提出解决方案。

•具备一定的材料成型工艺设计和优化能力。

•能够运用所学知识进行材料成型工艺的实验操作和数据分析。

3.情感态度价值观目标：•培养学生的科学精神，提高对材料科学和工程实践的兴趣。

•培养学生的团队合作意识和沟通能力，增强集体荣誉感。

•培养学生对创新和实践的积极态度，提高解决问题的能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.材料成型工艺概述：介绍材料成型工艺的分类、特点和应用领域，让学生对材料成型工艺有一个整体的认识。

2.材料成型工艺原理：讲解材料成型工艺的基本原理，包括塑性变形、弹性变形、断裂等，使学生了解材料成型过程中的物理现象。

3.材料成型工艺方法：介绍常见的材料成型工艺方法，如铸造、锻造、焊接、热处理等，让学生掌握各种成型工艺的实施方法和注意事项。

4.材料成型性能及工艺参数：分析常见材料的成型性能，如塑性、韧性、硬度等，讲解成型工艺参数的选择和调整方法。

5.材料成型工艺实例分析：通过案例分析，使学生了解材料成型工艺在工程实际中的应用，培养学生的实践能力。

本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解材料成型工艺的基本概念、原理和工艺方法，使学生掌握相关知识。

2.讨论法：学生进行课堂讨论，培养学生的思考能力和团队合作意识。

3.案例分析法：分析实际工程案例，让学生了解材料成型工艺在实际中的应用和解决问题的方式。

4.实验法：安排材料成型工艺实验，让学生动手操作，培养学生的实践能力和实验技能。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将使用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、全面的知识体系。

1、什么是“非分散混合”，什么是“分散混合”，两者各主要通过何种物料运动和混合操作来实现？答：①非分散混合在混合中仅增加离子在混合物中空间分布均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程称为非分散混合或简单混合。

这种混合的运动基本形式是通过对流来实现的，可以通过包括塞形流动和不需要物料连续变形的简单体积排列和置换来达到。

②分散混合是指在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值，同时增加相界面和提高混合物组分均匀性的混合过程。

分散混合主要是靠剪切应力和拉伸应力作用实现的。

分散混合的目的是把少数组分的固体颗粒和液相滴分散开来，成为最终粒子或允许的更小颗粒或滴，并均匀地分散到多组分中，这就涉及少组分在变形粘性流体中的破裂为题，这是靠强迫混合物通过窄间隙而形成的高剪切区来完成的。

2、在热固性塑料模压成型中，提高压力应相应地降低还是升高模压压力才对模压成型工艺有利？为什么？答：在一定温度范围内，模温升高，物料流动性提高，模压压力可降低，但模温提高也会使塑料的交联反应速率加速，从而导致熔融物料的粘度迅速增高，反而需要更高的模压压力。

3、热固性塑料模压成型中物料的预热温度对模压压力有何影响？为什么？答：对塑料进行预热可以提高流动性，降低模压压力，但如果预热温度过高或预热时间过长会使塑料在预热过程中有部分固化，会抵消预热增大流动性效果，模压是需更高的压力来保证物料充满型腔。

1、什么是聚合物的结晶取向？它们有何不同？研究结晶和取向对高分子材料加工有何实际影响？答：结晶是聚合物分子在三维空间呈周期性重复排列的过程，而取向是取向单元在外力作用下择优排列的过程，取向单元可以是：基团、链段、分子链、晶粒、晶片或变形的球晶等。

结晶是材料自身的性质，只发生在分子、原子、离子这些基础的单元上，取向的产生是外力作用的结果，取向单元也更多样。

结晶可以影响材料的拉伸强度、弹性模量、冲击强度、耐热性、耐候性、吸水性、透明性、透气性、成型收缩性等物性。

取向后的聚合物，在取向方向和垂直于取向方向上性能差异特别显著。

1、金属晶体的常见晶格有哪三种？α-Fe、γ-Fe各是什么晶格？2、什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？3、实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？4、Fe—C合金中基本相有哪些？基本组织有哪些？5、简述钢的硬度、强度、塑性、韧性与含碳量的关系.6、M有何特征？它的硬度取决于什么因素？低碳M有何特征？7、进行退火处理的目的是什么？8、淬火钢中的残余奥氏体对工件性能有何影响？如何防止？9、为什么亚共析钢经正火后，可获得比退火高的强度和硬度。

10、亚共析钢、过共析钢正火加热温度范围是什么?低碳钢切削加工前和高碳钢球化退火前正火的目的是什么？11、亚共析钢的淬火加热温度是什么？加热温度过高或过低会产生哪些问题？12、共析钢淬火加热温度范围是什么？如加热温度过高会产生哪些有害影响？13、过共析钢淬火加热温度范围是什么？如加热温度过高会产生哪些有害影响？14、水作为淬火介质有何优缺点？15、为什么通常碳钢在水中淬火，而合金钢在油中淬火？若合金钢在水中淬火会怎样？16、淬火钢进行回火的目的是什么？17.为防止和减少焊接变形，焊接时应采取何种工艺措施？18、钢经淬火后为何一定要回火？钢的性能与回火温度有何关系？19、什么是钢的回火脆性？如何避免？20、为什么高频淬火零件的表面硬度、耐磨性及疲劳强度均高于一般淬火？21、既然提高浇注温度可以提高液态金属的充型能力.但为何要防止浇注温度过高？22、浇注温度过高、过低常出现哪些铸造缺陷？23、合金的流动性与充型能力有何关系？为什么共晶成分的金属流动性比较好？24、简述铸造生产中改善合金充型能力的主要措施。

25、简述缩孔产生的原因及防止措施。

26、简述缩松产生的原因及防止措施。

27、缩孔与缩松对铸件质量有何影响？为何缩孔比缩松较容易防止？述两种凝固原则各适用于哪种场合？29、铸造应力有哪几种？形成的原因是什么？30、铸件热应力分布规律是什么？如何防止铸件变形？31、试从铸造性能、机械性能、使用性能等方面分析形状复杂的车床床身采用普通灰口铸铁的原因。

材料成型工艺课程设计材料成型工艺是现代制造业中非常重要的一门课程，它涉及到材料的加工、成型和制造过程，是制造工程中的核心内容之一。

在本课程设计中，我将根据学生的学习需求和实际应用情况，设计一门符合要求的材料成型工艺课程，以培养学生的工程实践能力和创新精神。

第一部分：课程背景和目标在设计课程的初期，我将首先明确课程的背景和目标。

材料成型工艺是工程技术中的重要组成部分，通过学习这门课程，学生将能够掌握材料的成型原理和工艺技术，提高工程设计和制造的能力。

课程的目标是培养学生的工程实践能力，提高他们在工程领域的竞争力。

第二部分：课程内容和教学方法在课程内容的设计中，我将结合材料成型工艺的基本原理和最新发展，设计合理的课程内容。

主要包括材料成型工艺的基本概念、材料的成型原理、成型工艺的分类和应用、成型设备的选型和使用等内容。

通过理论教学和实践操作相结合的方式，帮助学生掌握材料成型工艺的基本知识和技能，培养他们的实践能力和创新精神。

教学方法上，我将采用案例教学、实验教学和课程设计等多种教学手段，激发学生的学习兴趣和动力，提高他们的学习效果。

通过实践操作和实际应用的方式，帮助学生将理论知识转化为实际能力，培养他们的工程实践能力和创新意识。

第三部分：课程评估和改进在课程的实施过程中，我将定期对学生的学习情况和教学效果进行评估，及时调整和改进教学内容和教学方法，确保课程的质量和效果。

通过学生的学习成绩和反馈意见，我将不断改进课程的设计和实施，提高学生的学习体验和学习效果。

总的来说，材料成型工艺课程设计是一门重要的工程课程，通过合理的课程设计和教学方法，可以有效培养学生的工程实践能力和创新精神，提高他们在工程领域的竞争力和发展潜力。

我将以最好的态度和努力，设计和实施一门符合要求的材料成型工艺课程，为学生的学习和发展提供良好的学习环境和学习资源。

希望学生能够积极学习，努力实践，取得优异的学习成绩和成就，为未来的工程发展和创新做出贡献。

1.铸件在冷却过程中，若其固态收缩受到阻碍，铸件内部即将产生内应力。

按内应力的产生原因，可分为应力和应力两种。

常用的特种铸造方法有：、、、、和等。

3.压力加工是使金属在外力作用下产生而获得毛坯或零件的方法。

4.常用的焊接方法有、和三大类。

5.影响充型能力的重要因素有、和等。

6.压力加工的基本生产方式有、、、、融化状态，然后在压力作用下形成焊接接头的焊接方法。

电阻焊分为焊、焊和焊三种型式。

其中适合于无气密性要求的焊件；适合于焊接有气密性要求的焊件；只适合于搭接接头；只适合于对接接头。

1.灰口铸铁的流动性好于铸钢。

（）2.为了实现顺序凝固，可在铸件上某些厚大部位增设冷铁，对铸件进行补缩。

（）3. 热应力使铸件的厚壁受拉伸，薄壁受压缩。

（）4.缩孔是液态合金在冷凝过程中，其收缩所缩减的容积得不到补足，在铸件内部形成的孔洞。

（）5.熔模铸造时，由于铸型没有分型面，故可生产出形状复杂的铸件。

（）6.为便于造型时起出模型，铸件上应设计有结构斜度即拔模斜度。

（）7.合金的液态收缩是铸件产生裂纹、变形的主要原因。

（）8.在板料多次拉深时，拉深系数的取值应一次比一次小，即m1>m2>m3…>mn。

（）9.）10.11.12.（13.）14.）15. 结1、热234567、拉压8、过热过烧脱碳9、冲裁剪切10、拉裂起皱11、分离工序成型工序拉伸弯曲涨型、翻边、缩口、旋压12、垂直13、小14、拉深15、焊缝热影响区熔合区其相邻的母材熔合区1617、点1、√12、×13。