材料成形工艺学课程教学大纲

1、材料成形工艺学课程教学大纲课程名称：材料成形工艺学英文名称：Materials forming techniques课程编号：x3010711学 时 数：96其中实验（实训）学时数：16 课外学时数：0学 分 数：6适用专业：材料成型及控制工程一、课程的性质和任务材料成形工艺学是一门专业课程。该课程的任务是让学生在系统学习了材料科学基础，材料固态成形理论等课程的基础上，将理论与实际相结合，掌握材料尤其是钢铁材料（包括型钢、板材、管材等）的轧制成形工艺。通过学习，学生应当掌握原料的准备，加工设备的选择和相关参数制定，加工工艺制度的制定，为进行加工车间的设计，加工工艺制度的优化，产品性能的提升等实

2、践应用打下坚实的基础。二、课程教学内容的基本要求、重点和难点讲授的内容主要分为型钢、板带、管钢等三个部分。要求利用所掌握的相关理论内容结合生产实际加以应用，理解工艺制度的确定和相关参数选择的原理、依据和基本思路等。（一）轧制工艺基础知识熟练掌握相关的基础概念，如轧钢生产系统，钢材的分类方法。重点是轧制生产工艺过程的定义和内容，制定工艺制度的依据。难点在于掌握具体工艺制度是如何和理论结合在一起的。（二）坯料生产简单了解初轧机生产胚料的特定条件和工艺，熟练掌握连铸法生产适用不同种钢材产品的胚料生产工艺。重点掌握胚料的选择与计算方法、要点。难点是为保证产品性能质量，成材率如何选择胚料的规格、形态及初

3、始加工温度。（三）型钢生产了解型钢的种类；熟练掌握型钢轧机形式与布置；理解控轧控冷技术在型材轧制中的应用。重点掌握常用型钢轧机的生产及控制特点。（四）线材生产熟练掌握线材轧制特点；了解设备状况、工艺流程。重点是高速无扭线材生产难点是没有孔型设计基础，需要自动控制方面的知识（五）孔型设计基本知识熟练掌握孔型的分类方法和孔型各部分的作用，孔型设计的概念和步骤， 重点是孔型在轧机横向和纵向上的布置需要考虑的因素，孔型各部分的作用难点是孔型布置时的压力分布（六）延伸孔型设计掌握延伸孔型系统设计方法；理解计算机在孔型设计时的应用；重点是理解各种延伸孔型的特点和应用范围；掌握合适延伸孔型系统的设计关键。难

4、点是理解，灵活掌握，不能硬背(七)开坯孔型设计理解二辊开坯孔型设计的方法，掌握三辊开坯机的孔型设计步骤、共轭箱型孔的构成、压力计算；难点是理解压力的来源以及降低压力危害的方法分析。(八)精轧孔型设计掌握圆钢精轧孔的设计方法重点是圆钢精轧孔的选择依据，角钢孔型构成中的孔型参数对轧制的影响(九)特殊孔型设计了解孔型设计的复杂性，掌握和理解特殊孔型中金属的变形规律重点是复杂断面孔型设计的规律性(十)计算机辅助孔型设计了解计算机在孔型设计中的作用，掌握利用计算机技术辅助进行孔型设计的方法。重点是能利用计算机开展实际的孔型设计难点是要有充足的CAD技术基础（十一） 钢板的品种及技术要求掌握和了解钢板的分

5、类标准和原则、技术要求重点掌握钢板产品的应用；按厚度规格对钢板进行分类（十二） 中厚板的生产掌握中厚钢板的品种分类及用途，中厚板轧机的型式及布置方式，了解中厚板生产工艺流程及轧制方式。重点是厚板轧制规程的制定；难点是中厚板轧制过程的三个不同阶段。（十三）热轧薄板带钢的生产了解现代热连轧机技术发展的特点和趋势，薄板坯连铸连轧和薄带连铸法生产薄带的新工艺，掌握热轧薄板带钢生产的工艺流程；重点是轧带钢热压下规程的制定；难点是热轧薄板带钢粗轧和精轧阶段的变形比例的选择。（十四） 冷轧板带钢生产掌握和了解冷轧板带钢生产的特点和工艺流程，冷轧硅钢片生产，不锈钢板生产的特殊特点和工艺。重点是冷轧带钢压下规程

6、的制定。难点是冷轧生产中张力和润滑的控制及对产品的影响。（十五） 板型及板型控制掌握保证操作稳便的钢板定心条件，板型定义及板型缺陷的种类、特点及产生原因；了解板型检测手段、仪表的安装位置及作用，在控制板型方面有突出特点的轧机型式。重点是中厚板、热轧薄板、冷轧薄板的板型控制方法。（十六） 板带钢生产中的厚度控制掌握中厚板、热轧薄板带和冷轧带钢厚度波动的原因和特点重点是结合ph图分析轧制过程中相关参数波动对产品厚度的影响；难点是不同品种在中厚度调整方式的选择；难点是板带钢轧制过程中温度控制的实现。（十七） 板带钢轧制中的温度及性能控制掌握温度对板带钢组织性能的影响，板带钢轧制中的温度的控制重点是温

7、度和性能的关系（十八） 管钢生产的概述掌握钢管的用途、分类、生产方法、生产工艺过程及特点；重点是管钢生产的工艺过程及其特点；难点是穿孔机的结构布置及轧辊的运动方式。（十九） 管坯及其轧前准备和加热掌握管坯及其轧前准备、管坯加热及管坯的定心；重点是管坯的加热时间和加热温度、速度的制定；难点是加热缺陷的了解。（二十） 管坯穿孔掌握穿孔机的主要类型、穿孔变形区的构成、斜轧运动学、二辊斜轧穿孔的咬入条件、孔腔形成理论、斜轧穿孔时的金属变形、斜轧穿孔时的轧制力和力矩计算、穿孔机的工具设计等内容；重点是孔腔形成理论、斜轧穿孔时的金属变形；难点是斜轧穿孔时金属的流动方式与普通纵轧不同。（二十一） 毛管轧制轧

8、管理论掌握毛管轧制的孔型系统、轧管方法、轧管时的变形过程、变形区及几何参数、轧管运动学、轧管的两次咬入条件、轧管时的轧制力、力矩计算、轧管机的工具设计；重点掌握轧管时的变形过程、变形区及几何参数、轧管运动学；难点是轧管时毛管是怎样变形的。（二十二） 钢管均整掌握均整的作用及变形过程、均整机工具设计及其特征；重点是均整的变形过程；难点是变形过程是如何建立的。（二十三） 钢管的定减径、张力减径掌握定减径、张力减径时的壁厚变化、变形量分配、减径、张力减径时的孔型设计以及机架数目、轧辊转数及辊尺寸的确定；重点掌握定减径、张力减径时的壁厚变化、变形量分配；难点是如何分配变形量，才能生产出合格的产品；（二

9、十四） 轧制表编制与轧机调整掌握轧制表编制的原则、方法、轧机调整的原则；重点是轧制表的编制；难点是轧制表编制时可借鉴的数据较少；（二十五） 焊管生产掌握直缝焊管的成型与焊接方法；重点介绍螺旋焊和炉焊。难点是焊接的原理。三、教学方式及学时分配序号主要内容主要教学方 式学时分配辅导答疑比 例1轧制工艺基础知识讲授22:12轧制开坯生产讲授22:13型钢生产讲授22:14线材生产讲授22:15孔型设计基本知识讲授62:16延伸孔型设计讲授32:17开坯孔型设计讲授22:18精轧孔型设计讲授22:19特殊孔型设计讲授22:110计算机辅助孔型设计概述讲授32:111钢板的品种及技术要求讲授22:112

10、中厚板的生产讲授42:113热轧薄板带钢的生产讲授42:114冷轧板带钢生产讲授42:115板形及板形控制讲授42:116板带钢生产中的厚度控制讲授42:117板带钢轧制中的温度及性能控制讲授32:118管钢生产的概述讲授22:119管坯及其轧前准备和加热讲授22:120管坯穿孔讲授82:121毛管轧制轧管理论讲授72:122钢管均整讲授22:123钢管的定减径、张力减径讲授22:124轧制表编制与轧机调整讲授42:125焊管生产讲授22:1实验实验16四、课程其他教学环节要求实验学时数为：16实验项目及内容详见实验教学大纲五、本课程与其他课程的联系本课程开设于第七学期。要求学生在学完材料固态成形理论、材料加工力学、材料科学基础等课程的基础上，深入工厂“生产实习”。学生应具有压力加工的基本知识，CAD设计的基本技巧，对各种钢材的加工过程和设备有感性认识。六、教学参考书目1.压力加工工艺学，王廷薄等，冶金工业出版社，2000.2.轧制工程学，康永林，冶金工业出版社，2003.3.孔型设计，上海市冶金工业局，上海市科学技术出版社，197