材料成型及控制工程课程设计
材料成型及控制工程专业培养方案
材料成型及控制工程专业培养方案一、业务培养目标：本专业培养具备机械热加工基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事热加工领域的设计制造、试验研究、运行管理和经营销售等方面工作的应用型高级工程技术人才。
二、业务培养要求：本专业学生主要学习材料科学及各类热加工工艺的基础理论与技术和有关设备的设计方法，受到现代机械工程师的基本训练，具有从事各类热加工工艺及设备设计、生产组织管理的基本能力。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力：1．具有较扎实的自然科学基础及较好的人文与社会科学基础；2．较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括力学、机械学、电工与电子技术、热加工工艺基础、自动化基础、市场经济及企业管理等基础知识；3．具有专业领域内l—2个专业方向所必需的专业知识，了解其科学前沿及发展趋势；4．具有本专业必需的制图、计算、实验、测试、文献检索、计算机应用与基本操作等基本技能；5．熟练及正确运用本国语言并能较熟练掌握一门外语，能熟练阅读专业书刊，并有一定的听、说能力；6．具有较强的工程实践能力、自学能力和创新意识，具有初步的科学研究与科技开发的能力。
三、主干学科：机械工程、材料科学与工程。
四、主要课程(学位课程)：工程图学Ⅰ、工程力学、机械设计基础、电工与电子技术Ⅰ、微机原理及应用、工程材料学、材料科学基础、材料成型原理、热处理工艺及设备、铸造工艺学、材料失效分析、焊接工艺及设备。
五、主要实践性教学环节：包括金工实习、生产实习、课程设计、专业方向课程设计、毕业实习及毕业设计（论文）等。
六、主要专业实验：材料科学基础实验、材料组织控制原理实验、材料力学性能实验、铸造合金及熔炼实验、焊接成型工艺及设备实验等。
七、学制：四年八、授予学位：工学学士车辆工程专业培养方案一、业务培养目标：本专业培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体全面发展，具有车辆设计、制造、使用与维护的基本知识与技能，能在车辆工业领域从事设计制造、科技开发、应用研究和管理等方面的高级工程技术人才。
材料成型及控制工程焊接课程设计说明书
1 前言本设备按GB6654-1996《钢制焊接容器技术条件》和国家技术监督局《钢制列管式换热器技术条件》进行制造、试验及验收,并同时《遵从压力容器安全监察规程》有关规定。
此容器为塔顶冷凝器，属于压力容器，容器类别属于一类,材料为热轧钢：16mn，主要有对接焊缝、角焊缝、搭接焊缝组成，可以实现自动化焊接生产。
塔顶冷凝器主要组成有筒体，法兰，接管，支座等。
容器总长 3476m；筒体直径 1000mm；厚度8mm,设计的压力为0.29MPa,壳程及管程设计的温度小于200℃；在容器的制造过程中采用埋弧焊、CO2气体保护焊；焊后要进行射线探伤,加工完后,壳程及管程都以0.39MPa(表压)进行水压试验。
2 焊接生产工艺性分析2.1 焊接结构工艺性审查2.1.1 产品技术特性及检验要求本次设计生产的设备为塔顶冷凝器壳体，属于一类压力容器，筒体直径2490mm，容器总长3647mm，壁厚8mm，生产数量为1台。
由设计图尺寸可知：筒体由三段筒节经对接环焊而成，筒体两端通过埋弧焊焊接接连接标准椭圆形封头各一个，右端封头上的管箱接有两对接管及法兰是冷凝器水的进出口，筒体上接有三对接管，其中三个接管都分别连接一个平焊法兰，筒体上下端的一个是冷凝液的出口，另外两个是气体出口,整个设备采用鞍式支座安装和支撑。
图2-1塔顶冷凝器壳体结构图筒体与封头采用容器双头螺栓连接，有利于减少环焊缝数量，纵焊缝交错分布，避免了十字交叉，有利于减少焊接应力及变形；封头与接管均采用标准件，减少了劳动量；主要加工手段为焊接，此外还采用冲压、卷弯、机加工等辅助工艺。
焊接方法采用埋弧自动焊、手工电弧焊，接头形式为对接、角接，焊缝质量易于保证，焊缝位置分布合理，施焊方便，有利于焊后检验，具有良好的工艺性。
2.1.2 产品技术特性及检验要求塔顶冷凝器壳体技术特性如表2-1所示：表2-1塔顶冷凝器壳体技术特性表2.2 母材的焊接工艺性分析 2.2.1 16mn 的特性16Mn 钢属于碳锰钢，碳的含量在0.16%左右，屈服点等于343MPa （强度级别属于343MPa 级）。
《模具制造学》课程设计说明书
3、拟定零件工艺路线
仅列出工序名称的简明工艺过程称为工艺路线。拟定工艺路线是制定工艺规程的关键步骤。它包括选择定位基准、选择加工方法、划分加工阶段、确定工艺顺序及确定工序分散与集中的程度等。同一零件的加工可有不同的工艺路线，应通过分析对比择优确定。
4、确定所有的机床设备和工艺装备（工艺装备指：刀具、量具、二类工具等）
《模具制造学》
课
程
设
计
说
明
书
专业：材料成型及控制工程
姓名：陈艳青
学号：B11033110
指导老师：贾平
前言
根据《模具制造工艺》的介绍，我们可以大概了解一些模具制造的相关内容。在现代工作生产中，模具是生产各种产品的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成形。采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低、节省能源和原材料等一系列优点，在铸造、锻造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生产行业中的得了广泛的应用，成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。模具工业对民国经济和社会的发展，起着越来越重要的作用。
本课程设计注重对组员的解决问题能力及组长的协调能力培养。组员必须掌握各类加工所适合的材料，如棒材、板材、锻材等。组长必须深入了解模具个零件及装配情况，根据组员的读图能力、制造工艺设计及装配认识等能力进行分组练习。其中，各组员的情况，如基础掌握程度不同、时间空闲程度不同等，必须合理的安排零件加工的各组人员。组员在加工设计时，必须结合相关内容，检查并查阅资料，与组里的成员相互沟通共同解决相关疑问。
材料成型及控制工程(金属材料成型及控制)
材料成型及控制工程（金属材料成型及控制）Materials Molding & Control Engineering（METAL）专业代码：080302学制：4年培养目标：本专业培养掌握材料成型及其过程控制的基本知识和技能，能在材料成型过程的控制和工艺优化、新材料新产品的开发和制备、材料成型的模具设计和计算机模拟等领域从事科学研究、技术开发及经营管理工作的高级复合型人才。
目标1：（扎实的基础知识）主要学习材料科学、材料成型、金属材料及热处理、计算机和自动控制工程等的基础理论与专业知识，培养学生掌握扎实的专业基本原理、方法和手段等方面的基础知识，并通过接触和掌握本领域的先进方法，接受现代科学和工程技术的基础训练，掌握扎实的专业基础知识和基本技能，为将所学基础知识应用到金属材料成型与控制工程实践中去做好准备。
目标2：（解决问题能力）培养学生能在金属材料成型的机械与模具设计、过程的控制和工艺优化、新材料与新产品开发等领域，能够创造性地利用金属材料加工成型基本原理解决实践和工业需求遇到的问题。
能从事本专业的科学研究、技术开发及经营管理工作的高级复合型能力。
目标3：（团队合作与领导能力）培养学生在团队中的沟通和合作能力，进而能够具备金属材料成型工程领域的领导能力。
培养学生具有一定的团队合作精神，并具备科学决策和组织管理的基本能力。
目标4：（工程系统认知能力）让学生认识到金属材料成型是实现金属材料工业实用化系统的设计和装备的重要组成部分，并使之服务于社会、服务于世界。
目标5：（专业的社会影响评价能力）培养学生正确看待金属材料成型对人们日常生活、工商业的经济结构以及人类健康所产生的潜在影响，从而具有一定的金属材料成型专业的社会影响评价能力。
目标6：（全球意识能力）培养学生能够在全球化的环境里保持清晰意识，有竞争力地、负责任地行使自己的职责。
目标7：（终身学习能力）金属材料成型及控制工程毕业生能够胜任各种经历的职业生涯，具备终身学习的能力。
材料成型及控制工程+软件工程(教学计划)
必 2 2W
2W
2
0010308103 机械设计基础课程设计
必 4 4W
4W
4
0020x08203 生产实习
必 3 3W
3W
3
实 0020x08201 专业课程综合实验
必 2 2W
2W
践 0020x08202 专业课程实践训练
必 3 3W
3W
教 0120308002 计算机基础实践
必 2 2W
2W
2
2
焊接检验
任 1 16 16
金属塑性成型数值模拟
任 2 32 32
8
2
金属物理性能
任 3 48 48
3
专业英语
任 2 32 32
2
数控技术
任 2 32 32
2
Solidworks软件应用
任 2 32 32
6
2
金属腐蚀与防护
任 2 32 32
2
快速成型技术
任 2 32 32
2
Pro/E软件应用
任 3 48 48
5
1080000003 公益劳动
必 0.5 1W
0.5
1080000004 毕业教育
必 0.5 1W
0.5
0100003001-5 形势与政策Ⅰ-Ⅹ
必 2.5
0.5/学年
1030100002 专 0100404001 题 教 1080000005 育 1080000006
军事理论 大学生心理健康教育 大学生卫生保健教育 大学生就业指导
16
3
3
半固态成型
任 2 32 32
2
压铸模具设计
任 2 32 32
材料成型及控制工程专业培养方案
材料成型及控制工程专业培养方案Materials Processing and Controlling Engineering专业代码：080203一、专业简介专业前身是机械专业模具设计与制造方向，2002年开设材料成型及控制工程专业，开始招收本科生。
经过近20年发展，逐步形成了智能成形和增材制造与先进连接技术专业方向，是立项建设的“湖南省一流本科专业建设点”（2019年），拥有材料学二级学科硕士点（2006年），材料科学与工程一级学科硕士点（2011年），机械工程一级学科博士点（2013年），机械工程学科博士后科研流动站（2014年）。
2015年本专业与湖南工业职业技术学院联合培养模具方向的中职师范本科生，2016年本专业从机电工程学院整体建制划归材料科学与工程学院。
拥有高温耐磨材料与制备技术湖南省国防重点实验室、新能源储存与转换先进材料湖南省重点实验室、难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室等六个研究平台。
二、培养目标本专业坚持立德树人，德育优先，面向制造业发展需求，培养德、智、体、美、劳全面发展，具有机械、材料、控制等学科基础知识与材料成型及控制工程专业知识，具有社会责任感、职业道德和人文社会科学素养，具有创新意识、国际化视野、团队合作精神与不断适应专业技术发展的能力，能够解决材料加工行业，特别是材料成型及控制领域中的复杂工程问题，在材料加工行业从事技术开发、设计制造、生产组织与管理等方面工作的高素质应用型人才。
学生毕业5年左右，预期达到以下目标：目标1.具有数学、自然科学、工程基础和专业知识的应用能力，能够进行材料加工相关领域的生产工艺、技术研发等工作；目标2. 了解材料加工相关领域的发展动态，能够运用专业知识与工程技能，发现、分析和解决工程实践中的复杂问题；目标3. 履行并承担材料加工及其相关领域工程技术和管理人员社会职责，具有环境保护和可持续发展理念、社会公德、人文素养和工程职业道德；目标4.具有国际化视野、团队合作精神、沟通能力和创新意识，具备组织管理能力，能够在多学科或多元文化环境中进行沟通和交流；目标5. 适应科学技术和社会经济发展，能够在不同的岗位中自主获取知识，拓展个人综合素质，促进自身持续发展。
材料成型及控制工程专业培养方案
材料成型及控制工程专业培养方案Material Processing and Control（门类：工学，二级类：机械类，专业代码：080203）一、培养目标本专业培养德智体美全面发展，以塑料模具、金属模具的设计制造及材料成型工艺为主要方向，具备系统的机械科学与材料科学基础理论、材料成型专业技术和计算机应用技术基础，能在材料成型及加工领域从事设计制造、应用研究、科技开发、运行管理和经营销售等工作，具有较强的实践能力和创新精神的高级专门人才。
二、培养要求本专业毕业生应具备扎实的自然科学、人文社会科学基础理论，良好的计算机和外语应用能力，掌握材料科学及材料成型的基础理论、专业知识和基本技能，具有较强的工程实践能力和创新能力，具有一定的科学研究、科技开发、组织管理和社会活动能力，能够从事金属及塑料工艺及其模具设计制造以及专业相关的教学、科研、生产组织管理、营销、服务等工作。
毕业生应获得以下几个方面的知识和能力：1、具有正确的世界观、人生观和价值观，具有良好的思想道德品质、高度的社会责任感与良好的职业道德。
2、具有较扎实的自然科学基础和良好的人文社会科学素养。
3、掌握一门外语，能较熟练地阅读和理解本专业的外文资料，掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法。
4、掌握扎实的自然科学基础理论和宽广的专业知识与技术，主要包括数学、力学、机械学、机械设计工程学、材料学基础、材料成形加工技术、机械设计工程学、自动化控制基础等基础知识；5、掌握本专业必需的制图、计算、实验、测试、基本工艺操作等基本技能；具备设计和实施工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析。
6、掌握本专业领域的工程基础知识和专业的基本理论知识，具有系统的工程实践学习经历，了解本专业的前沿发展现状和趋势。
7、了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策、法津和法规，能正确认识工程对于客观世界和社会的作用，能够从事本专业相关领域的分析、开发和设计工作。
材料成型及控制工程
材料成型及控制工程材料成型及控制工程专业本科人才培养方案【学科门类】工学【专业代码】080302【制定人】赵奇【审核人】尹登峰【批准人】方世杰一、专业培养目标及要求（一）专业培养目标本专业培养德、智、体、美全面发展，适应区域经济社会发展需要，具有良好思想素质，具备材料科学与工程的理论基础、材料成型加工及其控制工程、模具设计制造等专业知识，能在材料成型加工、模具、焊接、机械等领域从事工程设计、技术开发、工艺与设备的设计、生产及经营管理等方面工作的高素质应用型人才和管理人才。
为满足山东半岛经济发展对材料科学与工程领域应用型工程技术人才的需求，本专业设置三个特色模块方向：铝合金加工、成型模具、焊接工艺。
学生通过系统掌握专业基本理论、基础知识和基本技能，结合工程训练，将具备从事材料设计、制备、成型加工、性能检测、结构表征、工艺与设备等方面从事技术开发、生产管理、经营销售等方面工作。
（二）就业面向与职业资格（见表1）表1 材料成型及控制工程专业就业面向与职业资格发、模具失效分析、模具热处理工艺制定。
（2）培养能适应社会需求，掌握焊接成型的基础理论、金属材料的焊接、焊接检验、焊接方法及设备、焊接生产管理等全面知识。
能够合理选择焊接方法，制定一般性的焊接工艺，运用于所学知识对生产现场常见焊接缺陷进行检测，提出解决方案。
（3）掌握铝合金熔炼与铸造、常规热处理生产操作、工艺开发、力学性能检测及金相分析。
可进行铝合金的熔炼铸造、制定铝合金的热处理工艺。
（4）具有系统材料知识、基础理论知识及工程技术知识，且具有新材料、新产品、新工艺开发研制能力和创新意识。
了解本专业相关学科前沿及发展趋势。
2．基本能力要求：（1）模具行业岗位群：模具产品设计、制造、新模具开发、模具失效分析、模具热处理技术开发。
可考取制图员、模具设计师、电切削工、数控操作工等职业资格证书。
可在机械、冶金、化工、能源、电子、交通、轻纺、军工等企业从事模具设计工作，以成为模具工程师和企业高级管理人才为职业发展方向。
材料成型与控制技术课程标准
一、课程标准的制订依据本课程标准依据机械类各专业标准中的人才培养目标和培养规格以及对《机械设计基础》课程教学目标要求而制定，用于指导《机械设计基础》课程建设和课程教学。
二、课程性质与作用在机械类各专业课程体系中，本课程是专业主干核心课程之一，属于岗位核心能力训练层次，也可作为专业群内其它专业的核心课或选修课。
本课程是基于机械类产品的设计、开发、改造，以满足经济发展和社会需求的基础知识课程，本课程主要培养学生具有综合运用有关课程、标准和规范等知识进行机械设计的初步能力。
三、本课程与其他课程的关系四、课程目标培养学生能围绕工程实例，采用“教、学、做”三位一体化的方式，把理论教学所获得基本机械工程设计理论基础知识应用于实训教学中，使学生不仅有较高的理论基础，而且更重要的是有较高的工程实践技能。
1．专业能力（1）掌握通用机械零件的设计原理和方法，具有设计通用机械零件、机械传动装置和简单机械的能力；（2）具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力。
2．社会能力（1）具有较强的表达能力及沟通能力；（2）具备独立解决问题的能力、较好的综合实践能力；（3）团队合作及协作能力；（4）具备良好的职业道德和社会责任感；（5）具备良好的语言表达和自我推介的能力。
3．方法能力（1）具备各科知识的综合应用能力；（2）具备创新设计能力；（3）具备获取和传递信息的能力；（4）具备工程实践能力。
五、课程教学内容与建议学时表1 《机械设计基础》课程教学情景六、课程教学设计表2 《机械设计基础》课程教学设计- 3 -- 4 -- 5 -- 6 -- 7 -七、课程考核表3 《机械设计基础》课程评价标准八、教学基本条件1．教师的能力要求能根据教学法精心设计教学内容和教学方法，掌握与本课程相关的《机械制图》、《机械工程材料》和《公差配合与精度检测》知识，具备基本的制图能力和解决工程实际问题的能力。
具有理论与实践教学丰富经验，具有强烈工作责任心和认真负责的工作态度，建议选用企业兼职教师和校内具备双师资格专职教师共同承担。
材料成型及控制工程专业实验教程课程设计
材料成型及控制工程专业实验教程课程设计一、课程背景本课程旨在为材料成型及控制工程专业的学生提供实验教育，培养学生独立思考、解决问题的能力，加深对材料成型及控制工程的理解。
二、教学目标1.掌握材料成型及控制工程的基础理论知识；2.学会相关实验操作技能；3.能够分析实验结果和数据，总结实验规律；4.培养学生独立思考、解决问题的能力。
三、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.材料成型基础知识–材料成型的分类–材料成型的塑性变形–材料成型的弹性变形2.数控加工技术–数控加工工艺流程–数控加工设备的操作方法–数控加工程序的编写方法3.金属材料力学测试–金属材料的力学特性参数–金属材料的拉伸实验–金属材料的硬度测试实验四、实验设计实验一：拉伸实验1.实验介绍拉伸实验是测试材料的力学特性参数的一种常见方法。
本实验将通过拉伸试验机对不同材料进行拉伸实验，通过测试得到其力学性能，为后续材料成型和控制工程的实验提供数据支持。
2.实验步骤•在拉伸试验机上面安装被试样•设定相应的拉伸速度和力度•开始拉伸测试•记录测试结果并分析3.实验要求•学生需独立完成试验操作•学生需记录实验结果并进行数据分析实验二：硬度测试实验1.实验介绍硬度测试是测量材料硬度的方法之一。
本实验将通过使用硬度计测试不同材料的硬度，了解材料硬度对于材料成型和控制工程的重要性。
2.实验步骤•准备测试样品•选定适当的压头•在试验机上进行硬度测试•对测试数据进行分析3.实验要求•学生需独立完成试验操作•学生需进行测试数据分析实验三：数控加工实验1.实验介绍数控加工是现代制造业中的一种重要的加工技术。
本实验将通过使用数控车床、数控铣床等设备，让学生了解数控加工的基本原理和操作方法，并学会编写数控加工程序。
2.实验步骤•熟悉数控加工设备的操作方法•编写数控加工程序•实际加工操作•检查加工结果3.实验要求•学生需独立完成加工程序编写•学生需独立完成加工操作五、实验总结本课程通过三个实验，分别是拉伸实验、硬度测试实验和数控加工实验，让学生了解了材料成型及控制工程的基础知识和相关实验操作技能，并培养了学生独立思考、解决问题的能力。
材料成型及控制工程专业培养方案
材料成型及控制工程专业培养方案Materials Forming and Controlling Engineering学科门类：机械工程专业代码：080302一、专业培养目标本专业培养适应我国现代化建设需要，德智体全面发展，具有强烈的爱国敬业精神、社会责任感、良好的工程素质、职业道德和人文科学素质，具备宽广的材料成型加工及其过程、质量控制基础理论知识，能在现代机械制造材料成型领域从事设计制造、科学研究、技术开发、生产经营管理和教育培训等方面工作的具有创新精神和实践能力的工程应用型高级专门人才。
二、专业培养要求(一)本专业学生通过4年的理论学习和工程实践训练，通过在成型材料、工艺和工装的设计、开发、制造、维护等领域的全面培养，毕业时应掌握材料成型的基础理论和基本知识，具备先进材料及其改性技术、先进成型工艺及其工装模具的设计制造技术的应用能力，具有现代科技观念、综合人文素质、较强的开拓性工作能力。
毕业生通过一年的工作实践能够在相关领域独立完成重要工作，在五年内能够成长为相关领域的技术或管理骨干1掌握基础性自然科学知识、本专业领域一般性和专门的工程技术知识及初步具备相关技能1.1具备从事本专业相关工作所需的基础自然科学知识、工程基础知识以及一定的人文和社会科学知识1.1.1基础自然科学知识：其中数学类科目包括线性代数、微积分、微分方程、概率和数理统计、计算方法等。
自然科学类科目包括物理、化学科学基础等。
1.1.2工程基础知识：以数学与自然科学为基础，培养学生应用数学或数值方法，发现并解决实际工程问题的能力。
包括理论力学、材料力学、流体力学、传热学、热力学、电工电子学、材料科学基础及其他相关学科的知识。
1.1.3人文和社会科学知识：具备基本的工程经济、管理、信息交流、法律、环境等人文与社会学的知识，能在设计、制造、研究和管理中考虑产品和项目的法律、环境、文化等社会效应；熟练掌握一门外语，可运用其进行技术沟通和交流。
2024材料成型及控制工程培养方案
材料成型及限制工程专业（本科）教学支配专业大类：工学专业二级类：机械类专业代码：080302一、培育目标本专业培育具有德、智、体、美全面发展的专业技术人才，具备金属与塑料成型工艺基础学问与应用实力，能在工业生产第一线从事金属或塑料成型加工领域内模具与设备的设计制造、试验探讨、生产管理、经营销售等方面工作，适应市场经济发展的富有创新精神的高素养复合型高级工程技术人才。
二、培育规格专业体现厚基础、宽专业、重实践的培育目标，着重对学生的基础理论与实践实力的培育。
经过理论教学的学习，实践环节的实践，学生毕业后可以在机械设计、机械制造及其自动化等工业领域从事设计、生产及管理等方面工作。
通过本专业的学习，毕业生应获得以下几方面的学问和实力：（一）思想素养在思想素养方面，酷爱社会主义祖国，拥护中国共产党的领导，具有良好的思想品德、社会公德和职业道德，具有团结合作的品质和健全的心理素养。
（二）学问与实力要求1、较系统地驾驭本专业领域宽广的技术理论基础学问。
主要包括力学、金属学、机械学、电工与电子技术、金属塑性成型基础理论、金属塑性加工学、模具CAD/CAM、自动化基础、市场经济及企业管理等基础学问。
2、具有本专业必需的制图、计算、测试、文献检索和基本成型工艺操作等基本技能及较强的计算机及外语应用实力。
3、具有在材料成型领域内开发、探讨新材料、新工艺和设备的初步实力。
4、具有在本专业领域内设计、选用及正确地选择生产工艺和设备的初步实力。
5．具有本专业领域内某个专业方向所必要的专业学问，了解现代材料成型及限制领域前沿及发展趋势，具有技术创新的实力。
6．熟识国家有关机械行业的方针、政策和法规。
（三）身心素养在身体素养方面，要求身心健康，能精力充足地工作，与同事友好相处。
（四）毕业要求修完教学支配规定的课程，经考核成果合格，思想品德经鉴定符合要求，准予毕业。
三、学制与学分标准学制为全日制四年（修业年限3-7年）。
应修学分为216，课内总学时为：2958。
材料成型及控制工程专业培养计划
一、培养目旳本专业培养具有材料、机械、计算机、电力电子等领域基础理论知识，能在材料成型与控制工程技术领域从事技术开发、生产及经营管理等方面工作，并具有初步研究能力旳工程技术人才。
二、基本规定本专业学生重要学习材料、机械、计算机、电力电子等学科基础理论，学习材料成型加工工艺与设备、材料成型构造与材料、性能测试与分析、质量检测与控制等专业知识。
通过教学、社会实践与工程实践，毕业生应获得如下几方面知识与能力：（1）具有扎实旳自然科学基础知识，具有较强旳外语与计算机应用能力。
（2）具有扎实旳生产管理知识及有关工程技术知识，并掌握一定旳人文、社会科学基础知识。
（3）系统掌握材料成型及控制工程旳专业知识。
（4）较纯熟掌握CAD/CAM/CAE 软件，以及其他信息化材料成型技术及手段。
（5）具有较强旳知识获取能力、工程实践能力和创新意识。
（6）具有开发材料成型领域旳新材料、新工艺、新设备旳能力，并具有初步有关领域旳研究能力。
三、学制与学位学制：四年学位：工学学士四、专业特色学生不仅具有宽厚旳基础理论知识和较强旳工程实践能力，并且通过将最新科研成果引入教学过程，使学生具有如下特色：1、围绕轨道交通，根据国民经济重大需求，结合铁路重大工程建设，培养国家急需交叉、复合型人才。
将先进材料技术、先进成型制造技术、信息化技术等引入培养计划，培养新型旳材料成型及控制工程技术人才。
2、系统掌握焊接科学与工程旳基本理论知识，受益于轨道交通大型焊接装备技术、重型装备制造、新能源领域旳先进焊接工程技术等学科特色优势，在轨道交通、装备制造、能源等领域等就业方面具有较大优势。
3、学生在本科学习期间，根据其爱好和爱好，可开设“国际焊接工程师培训”。
通过此项目培训旳本科生具有完整旳国际焊接高级技术人才知识体系，毕业时不仅具有“毕业证”、“学位证”，同步还具有“国际焊接工程师”资格证，可以直接参与国际焊接工程，培养人才直接与国际接轨。
五、主干学科与主干课程主干学科：材料科学与工程主干课程：高等数学、大学物理、外语、物理化学、工程化学、理论力学、材料力学、材料科学基础、电工技术基础、电子技术、机械制图、机械制造技术基础、机械设计基础、计算机应用基础、计算机程序设计基础、微机原理及应用、材料加工成型基础、材料力学性能、材料成型控制基础、焊接措施与设备、焊接构造、焊接冶金、材料焊接性。
材料成型及控制工程—课程设计
中北大学课程设计说明书学生姓名：——-- 学号：——————学院：材料科学与工程学院专业：材料成型及控制工程题目：弹簧垫圈指导教师：——职称: 教授2010年1月8日2010 年 1 月 20 日目录课程设计任务书 1 目录 2 课程设计的方法及步骤 3 对压铸件进行工艺性分析 3 选用压铸机 3 浇注排溢系统设计及计算 4 成型部分尺寸计算 5 模具尺寸计算 6 推出机构设计 9 校核压铸机 10课程设计心得 10课程设计的方法及步骤一、对压铸件进行工艺性分析1．机械性能给定合金ZL104，抗拉强度b≥15公斤/㎜2=150N/㎜2=150mPa，伸展率 6s≥1.5% ，HB≥502. 壁厚铸件壁厚为10 mm满足压铸条件3．铸孔该铸件铸孔的直径为￠50mm 可铸4．出模斜度铝合金配全顺最小出模斜度内表面=30′,外表面=15′，取出模斜度均取30′。
5．分型面选择根据分型面选择原则，开模后，铸件尽量留在动模上，考虑模具加工的方便及脱模的难易程度，选择Ⅰ-Ⅰ分型面，如图所示。
图一6．压铸压力的选择参见课本选用50Mpa.7．温度参数（1）浇注温度铸件的平均壁厚＞3mm，为结构简单件，范围590～630℃。
取600℃。
（2）压铸模温度 T型=13t浇±△t=13×600±25℃即范围在175～225℃预热温度范围110°～140°取120°。
连续工作温度140°～170°取150°。
8.时间参数（1）充填时间查课本P42表4-19得：平均壁厚为10㎜，充填时间为0.100～0.160s。
（2）持压时间查课本P42表4-20得：取10s 。
（3）停留时间是指从压铸终了到压铸模打开的时间，查课本P42表4-21得：可取25～30s 取28s。
二．压铸机的选择1．压铸机的锁模力。
锁模力 F涣≥K（F主+F分）其中K为安全系数，一般K=1.25F主为主胀型力(KN),F分为分胀型力(KN),由于此铸件无侧向活动型芯，即F分=0 只须考虑主胀型力：F主= Ap 10A为铸件在分型面上的总投影面积 A=5888 mm2 一般增加30%作为浇注系统和溢流系统的面积则A=7654 mm2P是压射比压，取P=50 MpaF主=38.27 KNF锁≥1.25F主=1.25×38.27=47.84KN考虑铸件尺寸及相关数据，选择J116型卧式泠室压铸机，其主要参数如下：锁模力 63X104N压室直径取40mm压射比压 56.5～127 Mpa铸件最大投影面积 95CM2压室最大合金容量 600g（铝合金）模板最大间距 570mm合模行程320mm 三．浇注排溢系统设计及计算1.浇注系统（1）直浇道压室直径 D取40㎜直浇道厚度 H=（12～13）D=13～20㎜取H=15㎜直浇道部分浇口套采用的连接方式采用整体式浇口套、压室和压射冲头的配合尺寸：当压室公称直径为40㎜时，浇口套尺寸偏差为上偏差为+0.060，下偏差为+0.0225.压室直径Do偏差为+0.027。
材料成型及控制工程
材料成型及控制工程Material Processing and Control Engineering一、专业介绍材料成型及控制工程专业是以成形技术为手段，以材料为加工对象、以过程控制为质量保证措施、以实现产品制造为目的的工科专业，涵盖了金属液态成形、塑性成形、连接成形、塑料成型、模具设计与制造等多种专业领域，是一个材料科学与工程、力学、机械、电子、计算机应用和控制技术等学科交叉渗透的综合性工程技术学科。
二、培养目标适应经济社会发展需求，围绕研究型大学建设目标，坚持以厚基础、宽口径、强创新、重实践为指导思想，培养系统掌握金属材料科学基础知识、基本技能和初步的科学研究方法，具备成为材料领域高级研发人员的潜能，具有创新意识、团队精神、社会责任感和敬业精神的综合型材料专业人才。
三、毕业要求要求1：工程知识：掌握从事材料成型所需的相关数学、自然科学识以及管理知识。
要求2：问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂材料成型问题，以获得有效结论。
要求3：设计/开发解决方案：能够设计针对复杂材料成型问题的解决方案，解决金属液态成形、塑性成形、连接成形、塑料成型、模具设计与制造等领域的工程问题，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。
要求4：研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂材料成型问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。
要求5：使用现代工具：能够针对复杂材料成型问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂材料成型问题的表达、预测与模拟，并能够理解其局限性。
要求6：工程与社会：能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。
要求7：环境和可持续发展：能够理解和评价针对复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。
材料成型及控制工程专业(塑性成形与模具技术方向)课程介绍
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塑性成形与模具技术研究所
课程简介
材料成型计算机基础
主要讲述材料成形计算机应用方面的基本理论、基本方法以及计算 主要讲述材料成形计算机应用方面的基本理论、 机在材料成形中的应用技术。通过学习， 机在材料成形中的应用技术。通过学习，使学生了解材料成形中计算机 应用的基本概念、材料成形计算机应用技术的发展和现状， 应用的基本概念、材料成形计算机应用技术的发展和现状，初步具备材 料成形计算机应用系统的应用与开发能力，为今后液态金属成形、 料成形计算机应用系统的应用与开发能力，为今后液态金属成形、金属 塑性成形、焊接成形、塑料注射成形的数值模拟与CAD/CAM等的进一 塑性成形、焊接成形、塑料注射成形的数值模拟与 等的进一 步学习和研究打下基础。 步学习和研究打下基础。 本课程主要介绍计算机应用基础知识， 本课程主要介绍计算机应用基础知识，包括计算机在材料加工中的 应用概述，工程中的数据处理，工程数据库基础，软件工程基础， 应用概述，工程中的数据处理，工程数据库基础，软件工程基础，图形 变换，几何造型，有限差分与有限元基础，工程中的优化设计方法， 变换，几何造型，有限差分与有限元基础，工程中的优化设计方法，图 像识别与处理，专家系统概论等。 像识别与处理，专家系统概论等。
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塑性成形与模具技术研究所
课程简介
材料成型计算机应用软件
主要讲述在材料加工中应用面较广的计算机应用软件。要求学生通 主要讲述在材料加工中应用面较广的计算机应用软件。 过本课程的学习，了解目前流行的设计软件及其特点、功能， 过本课程的学习，了解目前流行的设计软件及其特点、功能，掌握常用 的二维设计软件AutoCAD、三维设计软件 、三维设计软件UG，有限元分析软件 的二维设计软件 ，有限元分析软件ANSYS 的使用。通过本课程的学习， 的使用。通过本课程的学习，使学生具备利用计算机应用软件解决工程 设计问题以及对工程结构进行力学分析的能力，增强其服务社会的本领。 设计问题以及对工程结构进行力学分析的能力，增强其服务社会的本领。 本课程主要介绍如何采用AutoCAD绘制出符合工程设计要求的二维 本课程主要介绍如何采用 绘制出符合工程设计要求的二维 图形，采用UG绘制并编辑曲线、 草图 ， 进行特征 、 曲面设计及三维实 绘制并编辑曲线、 图形 ， 采用 绘制并编辑曲线 草图，进行特征、 体造型 ， 并绘制工程图纸 ， 实现零部件之间的装配 。 介绍如何采用 ANSYS软解建立结构分析的几何模型、数值分析模型，并根据实际问题 软解建立结构分析的几何模型、数值分析模型， 软解建立结构分析的几何模型 进行线性或非线性分析求解，最后对求解的结果进行后处理。 进行线性或非线性分析求解，最后对求解的结果进行后处理。
材料成型及控制工程专业培养计划(080203)
材料成型及控制工程专业培养计划（080203）（Materials Forming and Control Engineering）一、培养目标立足辽宁，面向全国，培养具有创新能力、职业素质、人文素养和社会责任感，服务社会，掌握扎实的自然科学基础知识、材料成型及控制工程专业领域的基础理论、专业知识和技能，适应行业技术的快速发展，并具有较强的工程实践能力，能够在材料成型、材料连接、机械及自动化控制等相关行业和领域，从事与材料成型及控制工程相关的技术开发、工艺和装备设计、组织性能控制及质量检测分析、工程科学研究、生产及经营管理等工作的高级工程技术人才。
本科生毕业后经过5年左右的实际工作，能够达到如下目标：培养目标1：能够运用数理、工程基本知识和材料成型及控制工程专业知识原理，对复杂的材料成型及控制工程问题进行有效探索和系统性分析并提供解决方案；培养目标2：熟悉材料成型及控制工程技术的发展现状及相关领域的发展动态，具备一定的工程创新意识与能力，能够运用现代工具及材料成型及控制专业知识，从事本领域相关工艺技术及产品的设计、研发与生产管理；培养目标3：具备工程师的职业道德规范、强烈的爱国敬业精神和社会责任感，综合考虑法律、环境与可持续发展等因素影响，在工程实践中能坚持公众利益优先；培养目标4：具备健康的身心和良好的人文科学素养，拥有团队精神、有效的沟通表达能力和工程项目管理能力；培养目标5：拥有职业发展中的终生学习与自我完善能力，具有一定的全球化意识和国际视野，能够积极主动适应不断变化的自然环境和社会环境，持续提高专业素养和自身素质。
二、培养（毕业）要求经过4年的学习，本专业毕业生具体应达到以下12个方面的能力：1.工程知识：掌握工程领域所需的数学、自然科学、工程基础和材料成型与控制工程学科专业知识，并能够用于解决材料研发、制备和加工领域复杂工程问题。
1-1掌握相关数学知识，并能运用于实际工程问题进行数学建模、求解与数据处理；1-2掌握相关自然科学的基础原理和思维方法，并能将其应用于解决工程科学和技术问题；1-3掌握相关工程知识，能将其用于解决工程装备设计等工程问题；1-4掌握材料科学基础知识，并能用于解决材料研发、制备和加工等工程问题；1-5掌握材料成型与控制工程专业知识，并能用于解决材料工程复杂科学和工程技术问题。
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辽宁科技大学课程设计说明书设计题目：冷轧0.45×1200mm Q235钢轧制规程设计学院：材料与冶金学院专业：材料成型及控制工程姓名：***指导教师：***成绩：目录1前言 (1)1.1冷轧概念 (1)1.2冷轧工艺特点 (1)1.3冷轧薄板生产过程 (2)2 轧制工艺制度的制定 (4)2.1原料的选择 (4)2.2 工艺制度的确定 (4)2.2.1 压下制度 (4)2.2.2 张力制度 (5)2.2.3 速度制度 (6)2.2.4 轧制力计算 (7)3设备强度及能力校核 (11)3.1轧辊各部分尺寸确定 (11)3.2咬入能力校核 (12)3.3轧辊强度校核 (12)3.3.1工作辊校核 (13)3.3.2支承辊校核 (15)3.3 接触应力校核 (16)3.4电动机功率校核（第四架为例） (17)3.4.1轧制力矩 (17)3.4.2 摩擦力矩 (17)3.4.3空转力矩 (17)4小结 (18)1前言在钢材加工过程中，除了少部分采用锻造或铸造等方法直接成材外，其余约80%以上都是经过轧制成材。
而冷轧板带钢的生产工艺，避免了热轧中存在的温降和温度分布不均的弊病，可以生产出厚度更薄、尺寸更精确、表面更光洁、板形更平直的板卷。
本冷轧带钢轧制规程课程设计参考鞍钢冷轧厂1#线而进行。
设计生产规格为0.45×1200mm的Q235冷轧薄板。
本设计对冷轧的生产特点以及主要工序作了简单的介绍，并制定了轧制制度，计算了轧制力，对咬入条件、轧辊强度、电机功率进行了校核。
1.1冷轧概念冷轧是金属在再结晶温度以下的轧制过程。
冷轧时金属不会发生再结晶，但会发生加工硬化现象。
加工硬化是金属在轧制过程中强度、硬度增加，而韧性、塑性下降的现象。
冷轧板带钢的优势：1）可生产厚度更小的薄板2）带材沿宽度和长度方向能获得均匀的厚度，板形更好。
3）冷轧时采用的轧辊表面光洁硬度大，可得到表面质量好，表面光洁的产品。
4）带材经冷轧后，进行不同的热处理，可以得到不同机械性能的产品。
1.2冷轧工艺特点（1）加工温度低，钢在轧制过程中产生加工硬化；加工硬化的影响：①变形抗力增大，使轧制力加大。
②塑性降低，易发生脆裂。
（2）冷轧中采用工艺冷却与工艺润滑；①工艺冷却：冷轧过程中的变形热和摩擦热使轧件和轧辊温度升高，须采用有效的人工冷却。
②工艺润滑工艺润滑的作用：①减少金属的变形抗力（实现大压下和轧制更薄板材）；②冷却轧辊；③防止粘辊。
天然油脂（动、植物油脂）润滑效果优于矿物油。
常用冷润液-乳化液:通过乳化剂的作用把少量的油剂和大量的水混合起来，制成乳状的冷润液。
乳化液的冷却能力介于水和油之间，一般为水的40~80%，随着乳化液浓度的增加，其冷却能力下降。
（3）冷轧中采用张力轧制：张力轧制—轧件在轧辊中的辗轧变形是在有一定的前张力和后张力作用下实现的。
张力--作用在轧件轧制方向上的力。
前张力--作用方向与轧制方向相同的张力。
后张力--作用方向与轧制方向相反的张力。
张力的作用：①防止带钢在轧制过程中跑偏（保证正确对中轧制）；②使所轧带钢保持平直（包括在轧制过程中保持板形平直以及轧后板形良好）；③降低轧件的变形抗力，便于轧制更薄的产品；④起适当调整冷轧机主电机负荷的作用。
1.3冷轧薄板生产过程冷轧生产各工序简介：热轧板卷料→酸洗→冷轧→退火→平整→精整→包装→入库（1）酸洗盐酸或硫酸为溶剂去除热轧来料的氧化铁皮，使之表面光洁，便于冷轧。
（2）轧制四辊式轧机，5~6机架连轧(3）脱脂与退火1)脱脂：冷轧后的清洗工序，去除钢板表面的油脂和污物，防止退火后带钢表面上生成黑斑和灰层。
2)脱脂方法：电解清洗、机上洗净与燃烧脱脂。
3)退火：使轧制时受到加工硬化的金属重新软化，消除内应力和得到细小均匀的晶粒。
(4）平整：退火后带钢以小压下率进行轧制的过程叫做平整。
（1~5%）目的：1)消除材料的屈服平台，防止加工时的拉伸应变；2)提高材料的强度极限，扩大塑性加工范围。
平整量不同钢种的机械性能产生一定幅度的变化；3）矫正板材的形状；4）根据用户的要求生产表面粗糙度不同的带钢，对镀层板加工成光滑表面，而对涂层板加工层表面打毛均匀的表面。
（5)成品剪切平整后的钢带经过成品剪切后成为钢带的最终交货状态。
2 轧制工艺制度的制定2.1原料的选择本设计产品规格要求：0.45×1200 mm ，钢种为Q235普碳钢。
根据冷轧过程中总压下率在60%-80%左右，轧制过程中忽略宽展。
原料规格为：2.0×1220 mm ，则总压下率为77.5%。
根据鞍钢冷轧一号线1700连轧机组进行设计,采用四辊轧机五机架连轧：（1）工作辊直径：φ（520～600）mm ，选φ540 mm ； （2）支承辊直径：φ（1400～1525）mm ,选φ1450 mm 。
其主要设备如下表：2.2 工艺制度的确定 2.2.1 压下制度根据等轧制力原则采用分配压下系数如表2-2-1，令轧制中的总压下量为h ∑∆，则各道次的压下量h ∆为：i i h b h ∆=∑∆式中：i b —压下分配系数冷轧压下分配规则1）第一道次考虑后张力较小，带钢容易跑偏;坯料厚度不均匀等，应小于设备所允若的最大能力，留有适当余量；2）第二、三道次采用大压下率轧制；3）精轧道次不采用大的压下率，保证板形及厚度精度。
表2-2-2 冷连轧机压下分配系数第一道次：()()111111111111 0.52.000.45 1.550.5 1.550.78 2.000.78 1.22 /2 1.22 2.00/2 1.61 / 100%0.78/2.00100%39.00%b h h b h mm h H h mm h h H mmh H ε=∑∆=-=∆=∑∆=⨯==-∆=-==+=+==∆⨯=⨯=同理可得，第二道次至第五道次的压下规程，如下表表2-2-3 轧制规程表2.2.2 张力制度冷连轧的特点之一是采用大张力轧制，所以一般单位张力q 为（0.3～0.5）s σ，轧机不同、轧制道次不同、钢种不同、规格不同等影响，张力变化范围较宽。
后张力与前张力相比对减少单位轧制压力效果明显，足够大的后张力能使单位轧制压力降低35%，而前张力只能降低20%左右。
且单位张力后机架要比前机架大一些。
机组的张力根据经验，第一道次后张力、第五道次前张力在30-50之间，第二道次至第五道次的前张力大于后张力5-10即可。
所以各机架张应力分配如下：表2-2-4 各机架张力分配2.2.3 速度制度连轧时，保证正常轧制的条件是轧件在轧制线上每一架的秒流量相等，即：111222333444555B hV B h V B h V B h V B h V ==== V 5式中： B —轧件的宽度 h —轧件的厚度 V —轧件的水平速度 轧制过程中忽略宽展，则：1122334455hV h V h V h V h V ====根据经验值选取最后一架轧机出口速度为20.00m/s ，则：1122334455hV h V h V h V h V ====4554355325521551/20.000.45/0.4818.75//20.000.45/0.5815.52 //20.000.45/0.7611.84//20.000.45/1.227.38 /V V h h m s V V h h m sV V h h m s V V h h m s==⨯===⨯===⨯===⨯=利用前滑值计算轧辊的转速： 第一道次：咬入角： 0.78arccos(1)arccos(1) 3.08540h D α∆=-=-=︒ 中性角： 3.08 3.14 3.08 3.14(1)(1)0.01722218020.07180f ααγ⨯⨯=-=⨯-=⨯⨯⨯ 前滑值： 220.0172700.0641.22h s R h γ==⨯=则： 117.386.94/110.064h V v m s s ===++ 16060 6.94245.45/min 3.140.54n r D νπ⨯===⨯ 同理可得，第二道次至第五道次的轧辊转速，如下表表2-2-6 各机架速度表2.2.4 轧制力计算各机架摩擦系数的选取：第一道次考虑咬入，不喷油，故取0.07，以后喷乳化液取0.06，考虑最后一道次压下量较小，轧速快，取摩擦系数0.05。
由于冷轧薄板的宽展很小，故设计采用M.D.Stone 公式计算平均单位压力：()1X e P K Q X-=-式中： hfl X '=； 2h H h +=。
'l —考虑轧辊弹性压扁的变性区长度；K —平面变形抗力，S K σ15.1=;Q —前后张应力平均值，221Q Q Q +=（Q 1—前张力，Q 2—后张力） 第一道次：由于在变形区内各断面处变形程度不等，因此，通常根据加工硬化曲线取本道次平均总压下率所对应的变形抗力值s σ。
平均总压下率ε∑按下式计算： ε∑=106.04.0εε+ 式中：000)(H H H -=ε——本道次轧前的预变形量； 001)(H h H -=ε——本道次轧后的总变形量； 0H ——冷轧前轧件的厚度； H ——本道次轧前轧件的厚度； h ——本道次轧后轧件的厚度。
由热轧原料开始轧制，冷轧入口总压下率为0，出口总压下率为39.00%。
求平均总压下率ε∑：010.40.60.639.00%23.40%εεε∑=+=⨯=查阅Q235钢的加工硬化曲线图2-1 Q235钢种加工硬化曲线 1-纵向；2-横向可知 460a s MP σσ≈=所以1.15 1.15460529a s K MP σ==⨯=求平均单位张力: 805065a 2Q MP +== 2700.7814.51l R h mm =∆=⨯=0.0714.510.6311.61fl z h⨯===20.398z =229118(1)/8(10.25)/(3.1420010) 1.1910C E μπ-=⨯-=⨯-⨯⨯=⨯式中：μ—泊松比，取0.25 E —弹性模量，取200GPa()()1160.0722 1.191027052965100.1301.61f y CRK Q h-=-=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=查阅斯通图图2-2 确定f 'l /h 之图表得： '0.73fl X h==0.73 1.61'16.790.07X h l mm f ⨯=== 应力状态系数： 0.73111.4730.73X e e n X --=== ()()52965 1.473683.47p K Q n MPa =-=-⨯= '683.4716.79122014000.06P pl B KN ==⨯⨯=同理可得，第二道次至第五道次的计算结果，如下表表2-2-7 各道次计算结果3设备强度及能力校核3.1轧辊各部分尺寸确定轧辊直接承受轧制力和转动轧辊的传动力矩，属于消耗性零件，就轧机整体而言，轧辊安全系数最小，轧辊强度往往决定整个轧机负荷能力，因此，要对轧辊进行校核。