《汽车覆盖件模具CADCAE应用技术》课程大纲

《汽车覆盖件模具CAD/CAE应用技术》课程教学大纲
一、课程名称（中英文）
中文名称：汽车覆盖件模具CAD/CAE应用技术
英文名称：CAD/CAE Application of the Automobile Cover Pane Die Design
二、课程编码及性质
课程编码：0817741
课程性质：选修课
三、学时与学分
总学时：24
学分：1.5
四、先修课程
有限元基础、材料加工工程、材料成形工艺与设备
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）
本课程是本专业的选修课程之一，其教学目的主要包括：
1. 系统了解汽车覆盖件模具的设计与仿真流程。

掌握汽车覆盖件设计与仿真方面的关键知识点，具备应用这些知识分析、解决成形仿真中遇到的复杂问题的能力；
2．了解最新的成形模拟技术的发展前沿，掌握其发展特点与动向，具备从事研发高端汽车覆盖件的基础与能力。

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）本课程以介绍汽车覆盖件的设计与制造流程为主线，系统介绍CAD与CAE 在各个流程中的作用，以及最新的汽车覆盖件加工与设计方法；
2）在全面了解与掌握汽车覆盖件的设计流程的基础上，重点学习金属板料成形仿真技术、板料成形性评估方法、常用的CAD/CAE软件的特点；
3）课程将重点或详细介绍汽车覆盖件工艺设计方法、板料成形性评估方法。

而对板料高级有限元的计算理论只作简要介绍，侧重如何应用。

教学难点：
1）汽车覆盖件CAD与CAE是实践性和理论性极强的课程之一，本课程将密切结合学生的生产实习、课程设置、实验课等实践环节，培养学生对汽车覆盖件设计的认识，提高授课质量与效果。

2）通过本课程学习，要求掌握汽车覆盖件的设计流程，各个流程阶段中设计到的设计方法与常用的软件及各个的优缺点。

八、教学方法与手段：
教学方法：
（1）采用现代化教学方法（含PPT演示，设备照片，影像资料等），讲授汽车覆盖件的设计流程、板料成形有限元模拟方法、板料成形性评价方法，以提高教学效果及效率；
（2）采用课堂教学与学生PPT汇报、交流讨论等方式，进行课堂互动，吸引学生的注意力、激发学生的学习热情，提高学生的学习效果。

教学手段：
（1）以常见的、典型的汽车覆盖件，如翼子板、侧围等覆盖件为讲解对象，深入分析其工艺设计及加工制造流程；
（2）结合本专业的汽车覆盖件生产实习，有的放矢地做好课堂教学前的设备样机（可借助图片、影像等手段）展示教学；再结合必要的实验教学与实践环节，加深学生对汽车覆盖件的设计与制造的理解与掌握，提高授课质量与效果；
（3）尽量采用小班教学，要求每一位学生根据自己的兴趣，完成准备1种典型汽车覆盖件的设计与仿真流程，并能用PPT展示汇报（大班教学时采用抽签等形式确定汇报的学生）；汇报展示后，全体学生进行讨论交流，提高课堂互动频率与水平。

九、教学内容与学时安排
（1）总体安排
教学内容与学时的总体安排，如表2所示。

表2 基本教学内容与学时安排
（2）具体内容
各章节的具体内容如下：
第1章汽车覆盖件CAD/CAE概论（4学时）
1.1概述
1.2汽车车身设计流程
1.3汽车车身基础知识
1.4汽车覆盖件分类及特点
第2章汽车覆盖件模具设计流程（4学时）
2.1概述
2.2汽车车身覆盖件材料
2.3覆盖件生产要素
2.4覆盖件冲压工艺方案规划
2.5覆盖件成形特点
第3章汽车覆盖件模面设计基础（4学时）
3.1 概述
3.2覆盖件模面设计方法
3.3曲面造型相关概念
3.4模面造型软件介绍
3.5工艺设计
3.6 回弹补偿方法
第4章汽车覆盖件成形理论基础（12学时）
4.1 概述
4.2 有限元的基本理论
4.3汽车覆盖件成形模拟软件
4.4 板料成形模拟关键技术
4.5 板料成形性评估
4.6 CAE仿真应用实例
（3）各章节的课后思考题（作业）及讨论要求
思考题（课后作业）：
第1章思考题：
1、何为汽车车身覆盖件？
2、汽车覆盖件的分类及特点？
3、已一典型覆盖件为例，说明其设计流程，并说明CAD和CAE技术在其中个作用。

第2章思考题：
1、汽车覆盖近常用的材料有哪些？
2、影响汽车覆盖件质量有哪些因素？
第3章思考题：
1、简述常用的模拟设计方法有哪些？
2、如何进行回弹补偿？回弹补偿的主要难点有哪些？
第4章思考题：
1、常用的板料成形模拟软件有哪些？各用的是哪种类型的模拟方法？这些模拟方法各自的优缺点有哪些？
2、简述板料成形模拟的过程。

3、如何对板料的成形性进行评估？
讨论（思考题及作业）要求：
1、每章节学习结束后，学生都要按上课教师的具体要求以书面的形式做一定数量的思考题，作为平时的作业成绩（按约10%计入课程总成绩）。

2、每位学生，根据自己的兴趣，完成1种典型的汽车覆盖件的特点、结构进行介绍，用PPT展示汇报（时间不超过10分钟），其它同学对该学生的汇报情况进行评价与交流。

汇报表现与成绩，按约10%计入课程总成绩。

十、教学参考书及文献
1、《材料成形原理》，机械工业出版社，2008年，吴树森等编；
2、《板料成形计算机模拟》，机械工业出版社，2006年，董湘怀等编；
十一、课程成绩评定与记载考核方式
1、课程考核及评价细则
课程考核及评价细则，详见表3。

2、终结性考试形式：
根据考试试题的难度，可以实施开卷或闭卷考试，以卷面成绩的70%计入总成绩。

撰稿：《汽车覆盖件模具CAD/CAE应用技术》课程组
审核：材料科学与工程学院本科教学指导委员会。