《材料成型技术》教学大纲

《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