《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

板料成型方法及其模具设计

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

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

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。

课时数分配表：

序号

内容

讲课

实验

上机