《材料加工工程》学习指南

《材料加工工程》

学习指南

第一篇金属液态成形

一、学习目的与要求

液态金属成形又称为铸造，通常是指将液态合金注入预先制备好的铸型中使之冷却、凝固，而获得毛坯或零件。因此铸造是机械制造工业毛坯和零件的主要供应者，在国民经济中占有极其重要的地位。

通过本篇的学习，使学生了解并基本掌握液态金属充型工艺（过程与控制）的基本过程与特点，了解砂型铸造和部分特种铸造（包括熔模铸造、消失模铸造、压力铸造和离心铸造）工艺的原理和方法。

二、考核知识点与考核目标

1.液态金属充型过程（重点）

识记：液态金属在浇注系统中的流动状况和浇注系统的类型及应用。

理解：液态金属在四种浇注单元中的作用及其充型的基本规律和特点的掌握；按液态金属导入铸件型腔的位置分类时的浇注系统类别及其应用问题的理解。

应用：浇注系统尺寸计算。

2.液态金属充型过程控制（重点）

识记：冒口和冷铁的作用；冒口和冷铁的设计基础。

理解：冒口和冷铁在控制液态金属充型凝固收缩过程中的重要作用及其机理。

应用：通用冒口尺寸的计算原则（公式）。

3.砂型铸造（次重点）

识记：砂型铸造过程及砂型（芯）的制造方法。

理解：湿型砂型、水玻璃砂型和树脂砂芯（型）成型用原材料、成型工艺及其特点。

4.特种铸造（一般）

识记：熔模铸造、消失模铸造、压力铸造和离心铸造原理及工艺。

理解：熔模铸造、消失模铸造、压力铸造和离心铸造等成形方法的实质，成形原理。

第二篇金属塑性成形

一、学习目的与要求

金属塑性加工工艺与设备是先进制造技术的一个重要领域，目前国家开展的数控重大专项以及大飞机制造等专项中，都将其作为一个极为重要的研究课题，该技术广泛应用在航空航天、汽车、铁路机车、船舶、核电，以及家电等制造领域。制造业是一个国家发展的源动力，随着我国经济建设与国防建设的蓬勃发展，对金属塑性加工工艺与设备这一先进制造技术的需求越来越多。

通过本章学习，使学生了解金属塑性成形的工艺基础，掌握锻造与冲压成形的工艺方法，以及在不同成形设备上的模具设计方法，理解熟悉塑性成形技术及其新发展。

二、考核知识点与考核目标

1.毛坯加热与锻件冷却（一般）

识记：毛坯的加热方法与锻件冷却原理。

应用：不同锻件的加热与冷却方法。

2.开式模锻工艺及模具设计（重点）

识记：开式模锻工艺的变形特征、模锻件的分类、锻件复杂参数。

理解：锻件图的设计、预锻模具设计。

应用：锻模设计方法。

3.精密模锻工艺及模具设计（次重点）

识记：精密模锻工艺的特点及应用。

理解：分流降压腔的设计方法。

应用：闭式精密锻模设计。

4.其它体积金属塑性成形工艺（一般）

识记：镦锻成形工艺、挤压工艺、等温锻造工艺。

理解：镦粗三规则。

5.板料冲压工艺及冲模设计（重点）

识记：冲裁、弯曲、拉深工艺。

理解：冲裁质量的影响因素、弯曲回弹的控制、拉深过程受力分析。

应用：冲压模具工艺与模具设计方法。

6.板管成形新工艺（一般）

识记：板料旋压成形、介质成形、液压成形、超塑性成形、管料的塑性成形。

第三篇金属连接成形

一、学习目的与要求

通过学习使学生掌握焊接的基本原理和方法，学习和了解电弧的导电和产热机理，焊丝熔化和熔滴过渡，电弧焊过程参数的自动调节，以及电弧焊的程序自动控制。介绍和讨论了埋弧焊、气体保护焊、电阻焊等传统的机械化自动化弧焊方法。介绍了高能束、智能化和搅拌摩擦焊等焊接新方法。使学生掌握金属材料焊接性的基本概念，常用金属材料的焊接特性，以及金属构件焊接接头的设计方法。

二、考核知识点与考核目标

1.金属连接成形的基本原理和途径（一般）

识记：连接基本原理、连接方法。

理解：连接的基本条件和实质；焊接方法。

2.金属焊接成形的主要工艺（重点）

识记：埋弧焊、气体保护焊、电阻焊。

理解：各种主要焊接方法的基本原理和特点；电弧焊过程自动调节原理；短路过渡；射流过渡。

应用：埋弧焊的两种焊接过程自动调节；各种气体保护焊的优点和使用；电阻焊的特点和应用。

3.焊接新技术和相关技术（重点）

识记：激光焊、电子束焊、波控焊接技术、搅拌摩擦焊、机器人焊接。

理解：高能密束焊接的特点和优点、熔滴过渡的能量精确控制、搅拌摩擦焊的特点和应用优势。

应用：激光焊的应用、搅拌摩擦焊的优点、机器人焊接的编程设计。

4.金属构件焊接工艺设计（重点）

识记：焊接性、常用金属材料的焊接、焊接接头的设计。

理解：金属材料焊接性的定义和内涵；焊接接头和焊缝坡口。

应用：低合金高强钢的焊接；焊接接头的基本形式；焊缝坡口的设计原则。

第四篇塑料材料成形

一、学习目的与要求

塑料制品在国民经济和人民日常生活中的各个领域得到了日益广泛的应用，早在二十世纪九十年代初，塑料的年产量按体积计算已经超过钢铁和有色金属年产量的总和。塑料成型已成为材料加工的重要组成部分，其中注射成型在塑料加工行业中又占有最重要的地位，世界塑料模具产量中约半数以上是注射模具。学习、掌握注射模具设计及注射成型生产的相关知识已成为材料加工工程专业本科生的必备环节，也是适应市场的要求。

本课程的目的在于，帮助学生掌握注射模具设计和注射成型加工的基本方法与原则，熟悉常用的注射模具结构及其运动、模具设计CAD/CAE软件，了解注射机的工作原理及主要操作过程。

二、考核知识点与考核目标

1.塑料材料基础（重点）

识记：塑料的定义、分类及优缺点、塑料的应用及配料组分。

理解：晶体结构与形态、聚合物的分子量。

掌握：聚合物的热分析。

2.塑料材料的力学性能（次重点）

识记：短时间内的拉伸性能、粘弹性模型、应力集中和疲劳、粘度定义。

理解：基本的应力－应变关系、动态性能、流体类型。