《材料成型技术》教学大纲
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《材料成型技术》教学大纲
大纲说明
课程代码:3335006
总学时:48学时(讲课42学时,实验6学时)
总学分:3
课程类别:专业模块选修课
适用专业:机械设计制造及其自动化专业
预修要求:工程图学、机械工程材料、机械设计、材料力学
一、课程的性质、目的、任务:
本课程将理论与工艺一融为一体,首先对整个材料的加工过程作综合描述,进而引出材料成型所涉及的一些基本问题,并简要介绍其发展现状。
然后阐述材料成型所涉及的若干共性理论问题,包括液态金属的凝固理论、材料成型的热过程、塑性成型的物理、力学基础等,最后分别介绍了各种材料成型的工艺方法、过程分析、技术要点及相关的工艺设备和模具等。
通过本课程的学习,使学生掌握材料凝固成型、塑性成型、焊接成型的理论和基本工艺。
对塑料成型、粉末成型、表面成型做一般了解。
二、课程教学的基本要求:
本课程以课堂讲授为主;每章布置作业,以巩固和加深对基本原理的理解和应用。
实验的主要内容是了解材料成型的工艺、工装(模具)。
考核形式为笔试,总评成绩将参考平时作业(占5%)和实验情况(占5%)。
三、大纲的使用说明:
大纲正文
第一章绪论学时:2学时(讲课2学时)本章讲授要点:了解材料成型技术的基本方法、基本问题和发展现状,了解学习本课程的意
义。
重点:成型技术的基本方法
难点:
第二章材料凝固理论学时:6学时(讲课6学时)本章讲授要点:了解凝固过程中的热力学计算方法,凝固理论在铸造、焊接工艺中的应用。
重点:热力学计算及在铸造、焊接工艺中的具体应用。
难点:热力学计算
第一节材料凝固概述
第二节凝固的热力学基础
第三节形核
第四节生长
第五节溶质再分配
第六节共晶合金的凝固
第七节金属及合金的凝固方式
第八节凝固成型的应用
习题:课外补充4-6题
第三章材料成型热过程学时:4学时(讲课4学时)本章讲授要点:了解材料加热热效率的计算方法,学会分析温度场。
重点:热效率的计算方法,分析温度场。
难点:分析温度场。
第一节材料成型热过程的基本特点
第二节材料加热过程的热效率
第三节温度场
第四节焊接热循环
习题:课外补充3-5题
第四章塑性成型理论基础学时:6学时(讲课6学时)本章讲授要点:从金属学角度分析材料塑性变形对性能的影响,根据屈服准则分析材料的塑性变形力学条件。
重点:塑性变形对材料性能的影响。
材料应力、应变状态分析,屈服准则的应用。
难点:塑性变形对材料性能的影响。
材料应力、应变状态分析,屈服准则的应用。
第一节金属冷态下的塑性变形
第二节金属热态下的塑性变形
第三节应力状态和应变状态分析
第四节屈服准则
第五节应力状态对塑性和变形抗力的影响
第六节真实应力-应变曲线
习题:课外补充3-5题
第五章凝固成型技术学时:4学时(讲课4学时)本章讲授要点:了解凝固成型的方法及凝固件的结构设计要点。
重点:凝固成型件的结构设计
难点:凝固成型件的结构设计
第一节凝固成型用金属材料
第二节液态金属的获得
第三节凝固成型方法
第四节凝固成型件的结构设计
习题:课外补充3-5题
第六章塑性成型技术学时:8学时(讲课4学时,实验4学时)本章讲授要点:以板料成型中的冲裁、拉深、弯曲模,体积成型中的自由锻、模锻为主,介绍其工艺参数的制订方法及模具结构设计。
重点:成型工艺参数的确定方法,模具结构设计。
难点:模具结构设计
第一节板料成型方法及其模具设计
第二节体积成型方法及其模具设计
习题:课外补充3-5题
第七章焊接成型技术学时:4学时(讲课4学时)本章讲授要点:了解常用焊接方法与焊接工艺
重点:了解常用焊接方法与焊接工艺。
难点:焊接工艺
第一节典型弧焊方法
第二节压力焊及弧焊
第三节常用金属材料焊接
第三节焊接力学
习题:课外补充3题
第八章表面成型及强化技术学时:4学时(讲课4学时)本章讲授要点:了解表面成型方法和具体的应用范围
重点:了解表面成型方法和具体的应用范围
难点:
第一节金属表面的物理化学特点
第二节金属的表面失效
第三节热喷吐及表面堆焊成型
第四节表面强化原理及应用
习题:课外补充3题
第九章粉末合金及陶瓷成型技术学时:4学时(讲课4学时)本章讲授要点:了解粉末合金、陶瓷材料的特点、应用及成型方法。
重点:了解粉末合金、陶瓷材料的特点、应用。
难点:
第一节粉末合金及陶瓷成型过程概述
第二节原材料加工
第三节粉末成型
第四节烧结
第五节粉末合金及陶瓷成型技术的新发展
第十章塑料成型技术学时:6学时(讲课4学时,实验2学时)本章讲授要点:了解塑料成型工艺参数的计算、塑料成型模具的设计。
重点:塑料成型工艺参数的计算、塑料成型模具的设计。
难点:塑料成型模具的设计
第一节塑料的组成、分类及主要成型方法
第二节塑料成型理论基础
第三节注射成型及其模具
第四节塑料的焊接
本课程对学生自学的要求:
本课程的教学内容包括是理论与工艺两部分,从理论方面来看,设计金属学、热力学、塑性力学等方面的知识,比较难,要求学生课后认真复习,完成习题,巩固知识。
工艺方面包括的范围广,而课本中的内容比较笼统,要求学生能够查阅有关资料、文献,拓宽知识面,另外认真完成实验非常重要。
总计:讲课42,实验6。
考核方式与要求:
1、期末笔试占90%,实验占5%,平时成绩(按作业情况、出勤情况、课上讨论等方面评定)占
5%。
3、单项成绩低于各自的50%或上课缺席、作业缺交超过学校规定者,不能参加期末考核,作不及格处理。
推荐教材与参考书目:
推荐教材:
1、普通高等教育机电类规划教材,材料成型技术基础,西安交通大学,陈金德北京:机械工业出版社,2004.1
参考书目:
1、王寿彭主编.铸件形成理论及工艺基础.西安:西北工业大学出版社,1994
2、罗子健主编.金属塑性加工理论与工艺. 西安:西北工业大学出版社,1994
3、曹宏深,赵仲治主编.塑料成型工艺与模具设计. 北京:机械工业出版社,1993
4、曾乐. 现代焊接技术手册.上海:上海科学技术出版社,1993
5、陈学定. 表面涂层技术.北京:机械工业出版社,1994
《材料成型技术》实验大纲
一、总则
1.本大纲的适用范围
1) 本大纲相关的课程名称及课程属性
本实验大纲属《材料成型技术》课程实验,《材料成型技术》是机械制造及其自动化专业本科学生的专业模块课。
2) 本大纲的适用范围
机械制造及其自动化专业本科学生在完成《材料成型技术》课程实验时使用。
3) 实验总时数
总时数6学时
2.本大纲的实验目的和要求
《材料成型技术》是一门理论性、实践性很强的课程,通过实践,才能巩固、应用所学理论,增强对材料成型工艺设计的理解;培养学生工程意识和实际设计能力,培养学生对专业的认识和热情。
要求学生实验前认真准备,实验时积极思考,实验后认真总结提高,并按要求上交实验结果及相关材料。
3.本实验课程的重点和内容
1)拉深实验
2)模锻实验
3)注射成型实验
4.本大纲所需实验设备
杯突实验机(或板材性能实验机),液压机,电阻炉,注射机,实验用各种模具(3套)
二、实验项目及学时安排
1.实验项目一拉深实验
1) 实验类型综合性实验
2) 实验开设属性必开实验
3) 学时数 2
4) 实验目的
测定材料的极限拉深系数,了解凹模圆角半径、压边力对极限拉深系数的影响
5) 实验要求
测定一种材料(A3)的极限拉深系数;定性分析凹模圆角半径、压边力对拉深力、极限拉深系数的影响,绘出拉深力、压边力的变化曲线。
2.实验项目二模锻实验
1) 实验类型综合性实验
2) 实验开设属性必开实验
3) 学时数 2
4) 实验目的
了解模具结构、材料形状对环形锻件质量的影响。
5) 实验要求
写出实验结果(哪种情况锻件出现裂纹、哪种没有出现裂纹),分析锻件产生裂纹的原因,写出改进方法。
3.实验项目三注射成型实验
1) 实验类型综合性实验
2) 实验开设属性必开实验
3) 学时数 2
4) 实验目的
了解塑料件注射成型时,工艺参数(压力:合模,顶出,注射,保压;塑料温度;时间:注射,保压,顶出)对塑料件质量的影响,学会如何调节注射成型工艺参数
5) 实验要求
写出实验用塑料件的最佳工艺参数,综合分析工艺参数(压力:合模,顶出,注射,保压;塑料温度;时间:注射,保压,顶出)对塑料件质量的影响。