材料成形工艺与设备课程教学大纲

《材料成形工艺与设备》课程教学大纲

课程名称：材料成形工艺与设备课程代码：MPRC3016

英文名称：Molding Materials Technology and Equipment

课程性质：专业必修课程学分/学时：2学分/54学时

开课学期：第6学期

适用专业：材料成型与控制工程

先修课程：机械制图、金工实习、工程材料、互换性与技术测量

后续课程：无

开课单位：机电工程学院课程负责人：朱伟珍

大纲执笔人：朱伟珍大纲审核人：杨宏兵

一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平）

课程性质：材料成形工艺与设备是材料成型与控制工程专业的一门专业必修课程，也是学位课程。本课程针对材料成型与控制工程专业的特点，以零件结构设计与成形方法适应性为主线，讲述除切削加工以外的各种常用成形方法以及零件的结构工艺性与选择实例分析，并结合材料成形新工艺、新技术、新发展，以实际应用为导向，培养学生运用材料成形技术解决实际工程问题的能力。

教学目标：本课程以高级技术应用型人才为培养目标，以“强化理论基础，提升实践能力，突出创新精神，优化综合素质“为培养宗旨。本课程的主要内容包括：金属液态成形、金属塑性成形、连接成形、非金属材料成形、粉末冶金成形及其他新型成形方法、材料成形方法选择。通过相关功能模块的理论讲授和实验训练，使学生掌握常用材料成形的方法；掌握常用成形方法成形件的结构工艺性；了解广泛应用于材料成形的新工艺、新技术和新方法。培养学生能够设计针对材料成型的工程问题的解决方案，设计满足特定需求的成形工艺的需求，并能够在设计环节中体现创新意识。

本课程的具体教学目标如下：

1. 了解各种材料成形方法的原理、工艺过程、特点及应用，使学生具备合理选择常用机械零件毛坯成形方法的能力。

2. 掌握铸造、锻压、焊接、塑料、橡胶、复合材料、粉末冶金等成形技术的基本原理，成形过程设计。培养学生分析零件结构工艺性与成形工艺适应性的基本能力。

3. 基本能够对铸造、锻压、焊接、塑料、橡胶、复合材料、粉末冶金等成型技术等工艺的缺陷进行分析，能提出改进措施。培养学生分析问题、解决问题以及工程实践的能力。

4. 了解材料成形新技术及国内外发展动态，使学生具有跟踪科技前沿，与时俱进的能力。

5.了解曲柄压力机、塑料注射成形机、塑料挤出机的工作原理、典型结构、主要技术参数等，使学生具有合理选择材料成形设备的能力。

二、课程教学内容及学时分配（含课程教学、自学、作业、讨论等内容和要求，指明重点内容和难点内容。重点内容：★；难点内容：∆）

1、金属液态成形（12学时）（支撑教学目标1、

2、3）

1.1 金属液态成形工艺基础

1.2 砂型铸造

1.3 特种铸造

1.4 常用合金的铸造及铸造方法的选择

目标及要求：

1) 掌握影响熔融合金的流动性及充型能力的主要因素，掌握合金收缩特性★；

2) 掌握砂型铸造特点，铸造工艺设计及结构工艺★∆；

3) 了解特种铸造的种类和特点；

4) 掌握铸铁铸造、铸钢铸造、铜铝合金铸造的特点和材料选择方法。

2、金属塑性成形（9学时）（支撑教学目标1、2、3）

2.1金属塑性变形基础

2.2自由锻

2.3模锻

2.4 板料冲压

2.5 其他塑性成形方法

2.6 常用塑性成形方法的选择

目标及要求：

1)掌握塑性变形的特点及其对组织和性能的影响★；

2)掌握自由锻的工序、工艺规程的制定,掌握自由锻件的结构工艺性★；

3)掌握锤上模锻的特点及锻模结构，掌握锤上模锻工艺规程制定及锻件的结构

工艺性★∆；

4)掌握冲压的基本工序和特点、冲压件的结构工艺性；

5) 了解拉拔、挤压、辊轧、旋压、精密模锻超塑性成形方法及特点。

3、连接成形（10学时）（支撑教学目标1、2、3）

3.1 熔焊成形基础

3.2 电弧焊

3.3 其他焊接方法

3.4 常用金属的焊接及被焊工件结构工艺性

3.5 胶接

目标及要求：

1)了解焊接电弧与电弧焊冶金过程，掌握焊接接头的组织与性能★∆；

2) 理解焊接应力与变形产生的原因★，掌握预防和减小焊接应力与变形的工艺

措施★，了解焊接缺陷与检验方法；

3) 掌握焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、等离子弧焊的原理和特点★∆；

4)了解非电弧熔焊的种类和特点；了解压焊以及钎焊的种类和特点；

5)理解金属材料的焊接性，熟悉常用金属的焊接方法，掌握焊件结构工艺性

设计★；

6)了解胶结的特点与应用，熟悉胶接工艺。

4、非金属材料成形（8学时）（支撑教学目标1、2、3）

4.1 塑料成形

4.2 橡胶成形

4.3陶瓷成形

4.4 复合材料成形

目标及要求：

1) 掌握塑料的成形工艺性，熟悉塑料成形方法，掌握塑料制品结构工艺性设计

内容★∆；

2)熟悉橡胶压制成形、注射成形工艺过程，掌握压制成形、注射成形工艺条件

★；

3) 熟悉陶瓷的浇注成形、压制成形、等静压成形、热压烧结成形、热压注成形

等方法；

4) 熟悉树脂基复合材料、金属基复合材料的成形方法。

5、粉末冶金成形及其他新型成形方法（3学时）（支撑教学目标1、2、3、4）

5.1 粉末冶金成形

5.2其他新型成形方法简介

目标及要求：

1) 了解粉末冶金成形的特点与应用，熟悉模压粉末冶金成形工艺过程★，掌握

模压成形粉末冶金制品的结构工艺性设计★∆，了解粉末冶金非模压特殊成形方法；

2)熟悉快速成形、半固态合金成形、电磁成形、液压成形等新型成形方法，了

解计算机技术在材料成形中的应用。

6、材料成形方法选择（3学时）（支撑教学目标1、2、3）

6.1 材料成形方法选择的原则与依据

6.2 常用机械零件毛坯成形方法的选择

6.3毛坯成形方法选择举例

目标及要求：

1) 熟悉材料成形方法的选择原则，掌握材料成形方法选择的依据与比较★；

2) 掌握轴杆类零件、盘套类零件、机架箱座类零件的成形方法★∆；

3) 熟悉承压液压缸、开关阀、单级齿轮减速器和汽车发动机曲柄连杆机构的毛

坯成形方法。

7、实验一：材料成型设备介绍1（3学时）（支撑教学目标5）