《材料成型装备及自动化》课程大纲

材料成型装备及自动化》课程教学大纲一、课程名称〔中英文〕中文名称：材料成形装备及自动化MaterialFormingEquipmentandAutomation二、课程编码及性质0809571课程性质：专业核心课，必修课三、学时与学分48学分：3.0四、先修课程机械原理、机械设计、工程掌握根底、液压传动、材料加工工程五、授课对象本课程面对材料成型及掌握工程专业学生开设，也可以供材料科学与工程专业和电子封装技术专业学生选修。六、课程教学目的〔对学生学问、力量、素养培育的奉献和作用〕本课程是本专业的核心课程之一，其教学目的主要包括：系统全面把握材料成形装备及自动化方向的专业学问，具备应用这些学问分析、解决材料成型及掌握工程专业中的成形装备及其自动化掌握简单问题的力量；把握各种类材料成形设备的工作原理、构造特点、应用范围、掌握方法等，具备操作、调控设备及仪器参数，进展测控和维护的力量；理解不同材料的成型特点与共性问题，把握金属材料成形〔含铸、锻、焊〕、高分子塑料成形、快速成形等典型工艺装备及其自动化掌握系统，具备针对不同需求设计研发各类材料成型设备的力量；4了解材料成形装备及自动化技术的进展前沿，把握其进展特点与动向，具备研发高 端材料成型

1课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求及其指标点

本课程目标对毕业要求的支毕业要求 指标点把握了用于解决材料成型及掌握工程简单问题的数学基础学问。

撑关系把握了用于解决材料成型及掌握工程简单问题的物理、 毕业要求1:工程学问能够将学等自然科学根底学问。数学、自然科学、工程根底和1.3把握了用于解决材料成型及掌握工程简单问题的工程力学根底学问。题。 1.4把握了用于解决材料成型及掌握工程简单问题的工程检测与掌握根底学问。1.5系统把握了专业学问，能够将所学学问用于解决材料成型及掌握工程简单问题。

1、32:问题分析能够应用数学、自然科学和工程科学的根本原理，识别、表达、并通过文献争论分析简单工程问

能够应用工程数学根本原理，识别、表达、并通过文献研究分析简单工程问题，以获得有效结论。如：简单的模具设计。能够应用物理、化学根本原理，识别、表达、并通过文献争论分析简单工程问题，获得有效结论。如：物理综合试验。能够应用力学根本原理，识别、表达、并通过文献争论分析简单工程问题，获得有效结论。如：工程力学综合试验。能够应用工程科学根本原理，识别、表达、并通过文献研究分析简单工程问题，获得有效结论。如：工程掌握试验中的建模与分析。3.1了解机械工程、材料成型及掌握工程问题特征，把握解决简单3:设计/开发解决方工程问题的设计方法。案 3.2在考虑法律、安康、安全、文化、社会以及环境等制约因素的能够设计针对简单工程问题的前提下，能够设计〔开发〕针对简单材料成型及掌握工程问题的解解决方案，设计满足特定需求决方案，具备设计〔开发〕满足特定材料成型及掌握工程需求的系的系统、单元〔部件〕或工艺统、单元〔部件〕或工艺流程的力量。流程，并能够在设计环节中体

3、4现创意识，考虑法律、安康、安全、文化、社会以及环境等因素。

3.3在设计〔开发〕过程中，具有追求材料成型及掌握工程复杂问题创解决的态度和意识，把握了根本的创方法，清楚创方向及领域。把握材料热加工成形原理及特点，能够承受科学方法，具备合毕业要求4:争论 理设计材料成型及掌握工程〔模具〕简单试验、开展科学争论的能力。方法对简单工程问题进展研

把握材料成型及掌握工程原理及主要工艺， 能够承受科学究，包括设计试验、分析与解方法，正确构建并实施材料成型及掌握工程综合试验，得岀正确结果的力量。合理有效的结论。 4.3能正确使用和处理试验数据，通过信息综合处理，具备对简单的材料成型及掌握工程试验结果进展正确分析力量。毕业要求

指标点

本课程目标对毕业要求的支撑关系5:使用现代工具/、能够针对简单工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、

4.4了解常见的材料成型及掌握工程常用设备、 试验仪器及试验方法，具备调控设备及仪器参数，进展测控和维护的力量。把握文献检索、资料查询、现代网络搜寻工具的使用方法。了解材料成型及掌握工程专业重要资料来源及猎取方法。具备应用各类文献、信息及资料进展简单材料成型及掌握工程

2、4实践的力量。术工具，包括对简单工程问题的推测与模拟，并能够理解其5.4把握简单材料成型及掌握工程问题的推测与模拟方法， 理局限性。 解其局限性。6:工程与社会能够6.1了解与工程相关的国家方针、政策与法律法规，能够评价工程实践对社会、安康、安全、法律以及文化的影响。理分析，评价专业工程实践和6.2了解材料成型及掌握工程专业特点及其对社会、安康、安全、简单工程问题解决方案对社法律以及文化的影响，能够正确评价简单成型及掌握工程问题解决方案的优劣。化的影响，并理解应担当的责6.3能正确生疏材料成型及掌握工程各种简单工艺对于客观世界和任。 社会的影响，理解并能够担当的相应工程和社会责任。7:环境和可持续发7.1了解材料成型及掌握工程的专业特征、

学科前沿和进展趋展 势，正确生疏本专业对于社会进展的重要性。能够理解和评价针对简单工程7.2能正确理解和评价材料成型及掌握工程简单问题实施对环境保护及社会可持续进展等的影响。可持续进展的影响。 7.3在解决简单的材料成型及掌握工程的实际问题中，确理解并考虑工程实践对环境、社会可持续进展的影响。

能够正8.1具有人文社会科学素养，理解世界观、人生观的根本意义及其8:职业标准具有人影响。文社会科学素养、社会责任 8.2了解中国国情，理解中国可持续科学进展道路以及个人的做人感，能够在工程实践中理解并标准，具有较高的社会责任感。遵守工程职业道德和标准，履8.3在工程实践中，理解工程师的职业性质、职业责任，具备工程行责任。 师的职业道德8.4具有安康的体质和良好的心理素养，能较好地履行责任。9.1具备较宽广的本学科根底学问和较高的个人素养，9:个人和团队能够多学科背景下，担当个人及团队成员的作用。

能够在在多学科背景下的团队中担当9.2具备良好的团队协作精神，擅长和团队其它成员协作、互补、角色。 9.3能够担当团队负责人角色，具备综合团队成员意见和建议，进展合理决策之领导力量。10:沟通能够就简单工程问题与业界同行及社会公众进展有

较好地把握了一门外语，了解不同文化的差异，具有一定的跨文化沟通力量。毕业要求及其指标点毕业要求及其指标点本课程目标对毕业要求的支毕业要求指标点撑关系效沟通和沟通，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清楚表达或回应指令。并具备肯定的国际视野，能够在跨文化背景下进展沟通和沟通。10.2了解本专业领域及其相关行业的国内外的技术现状，具的业务沟通力量与竞争力量。有较强10.3能够应用现代工具撰写报告、设计文稿、陈述发言、清或回应指令，就简单的专业工程问题进展有效沟通和沟通。晰表达了解机械及材料工程治理和经济决策的根本学问，理解并把握工程治理原理与经济决策方法。毕业要求11:工程治理理解并具备应用工程治理和经济决策学问实践的工作力量，具有肯定把握工程治理原理与经济决策的组织、治理及领导力量，能够较好地通过口头或书面方式表达自方法，并能在多学科环境中应己的想法。用。具有较强的综合归纳力量，能在多学科环境中加于应用。12.1对终身学习的重要性，有自觉的意识和正确的生疏。12:终身学习具有自主学习和终身学习的意识，有12.2能够承受适宜的方法，自我学习、提高的力量。不断学习和适应进展的力量。12.3能够适应社会进步与进展，与时代同步。七、教学重点与难点：教学重点：材料的种类繁多，成形方法及装备各异，本课程以介绍材料的成形装备为主体、以表达成形装备的自动化为重点；在全面了解与把握材料成形装备种类及构造特点的根底上，重点学习金属材料成形、高分子塑料成形、快速成形等装备及其自动化技术；课程将重点或具体介绍各种材料成形装备及方法中的主要设备和自动化程度较高的型设备，而对次要设备或较旧式设备只作简要介绍或自学。2章“金属液态成形装备及自动化”〔8学时〕3章“金属塑性成形装备及自动化”〔8学时〕4章“金属连接成形装备及自动化”〔8学时〕6章“快速成形装备及掌握”〔6学时〕。教学难点：1〕装备及自动化课程是实践性极强的课程之一，本课程将亲热结合学生的生产实习、课程设置、试验课等实践环节，培育学生对材料成形加工设备与自动化系统的生疏及设计力量，提高授课质量与效果。2〕通过本课程学习，要求把握各种材料成形工艺中的主要设备和型设备的工作原理、构造特点、应用范围、掌握方法等，具备合理选择及使用相关材料成型设备并实现自动掌握实践的力量。八、教学方法与手段：教学方法：承受现代化教学方法〔PPT演示，设备照片，影像资料等〕，讲授各类成型装备的工作原理、构造组成及应用特点，以提高教学效果及效率；PPT汇报、沟通争论等方式，进展课堂互动，吸引学生的留意力、激发学生的学习热忱，提高学生的学习效果。教学手段：以常见的、典型〔重要〕材料成形装备及其掌握系统为讲解对象，深入分析成形工艺及装备的性能要求、构造及掌握特点，使学生具备设计〔开发〕满足特定材料成型及掌握工程需求的设备及掌握系统的力量；结合本专业生产实习单位的材料成形装备及自动化生产实际，有的放矢地做好课堂教学前的设备样机〔可借助图片、影像等手段〕展现教学；再结合必要的试验教学与实践环节，加深学生对材料成形加工设备与自动化系统的理解与把握，提高授课质量与效果；尽量承受小班教学，要求每一位学生依据自己的兴趣，完成预备1种典型成形装备的工作原理及构造特点介绍，并能用 PPT展现汇报〔大班教学时承受抽签等形式确定汇报的学生〕；汇报展现后，全体学生进展争论沟通，提高课堂互动频率与水平。九、教学内容与学时安排〔1〕总体安排教学内容与学时的总体安排，如表2所示。2序号序号课程内容课堂〔学习、争论〕学时实践〕学时1绪论222金属液态成形装备及自动化883金属塑性成形装备及自动化884金属连接成形装备及自动化885高分子材料成形设备及自动化446快速成形装备及掌握667其它材料成形装备448热处理工业炉及其掌握449材料加工中的环境保护装备44〔2〕具体内容各章节的具体内容如下：1章绪论〔2学时〕材料成形装备概述装备在材料成形加工中的作用工业自动化的含义本课程的学问根底及主要内容2章金属液态成形装备及自动化〔8学时〕概述金属熔化及浇注装备造型设备及自动化生产线砂处理装备及自动检测系统铸件清理自动化压力铸造装备及自动化消逝模周密铸造装备及生产线半固态成形装备3章金属塑性成形装备及自动化〔8学时〕概述液压成形装备精冲压力机多工位压力机数控冲压装备伺服成形装备塑性成形自动化技术4章金属连接成形装备及自动化〔8学时〕概述弧焊设备及自动化点焊装备及自动化钎焊装备激光焊接装备焊接机器人工作站第5章高分子材料成形设备及自动化〔4学时〕概述塑料注射机橡胶成形装备及自动化其它高分子材料成形装备第6章快速成形装备及掌握〔6学时〕快速成形原理及其方法概述CAD图形与快速成形〔RP系统的接口快速成形技术的数据处理三维实体扫描及重构系统典型快速成形系统〔SLS〕金属板材数控无模单点成形系统真空注型装备快速成形装备的掌握系统第7章其它材料成形装备〔4学时〕陶瓷成形装备粉末材料成形装备玻璃成形装备第8章热处理工业炉及其掌握〔4学时〕8.1热处理工业炉的种类及特点8.3连续式渗碳炉及掌握密封箱式多用炉及掌握等温退火炉及掌握第9章材料加工中的环境保护装备〔4学时〕环境保护的意义及国家的环境保护法除尘装备隔音、消音、减振装备污水处理装备废气净扮装备固体废弃物的再生利用参考配套的试验课〔6学时，学时另计〕压力铸造装备及过程掌握试验〔试验设备：小型压铸机〕自动焊接机器人试验〔试验设备：焊接机器人〕快速成形装备及自动掌握试验〔试验设备：SLS快速成形机〕〔3〕各章节的课后思考题〔作业〕及争论要求思考题〔课后作业〕：第1章思考题：1、材料有哪些种类，常用的金属材料有哪几种？2、金属材料有哪些常见的成形方法，举例说明其特点。3、举例说明，不同的材料及成形工艺的主要设备及其作用。4、阐述工业装备在材料成形加工中的作用。52章思考题：1、简述液态金属成形常用熔扮装备的原理、特点及适用场合，实现熔化过程自动化掌握的意义。2、简述常用浇注装备的种类及掌握原理，实现浇注自动化对提高铸件生产质量的作用。3、比较震击、压实、射砂、气冲、静压等型〔芯〕砂紧实方法的工作原理、特点和应用。4、比较碾轮式混砂机与转子式混砂机，在混砂机构和混砂原理上的不同。5、砂处理系统的自动化应主要包括哪些内容？简要说明其工艺过程。6、简述压铸机、低压铸造机的构造组成及工艺特点。7、消逝模铸造的主要装备有哪些，简述它们的工作原理。8、简述流变〔半固态〕铸造法的工艺原理及自动化生产线的组成与特点。9、承受两台振动电机驱动的设备有：振动输送机、振动落砂机、振动紧实台，用图示方法分析表述它们在工作原理及振动力作用方向上的区分。第3章思考题：1、举例说明液压成形装备的根本组成、工作原理及特点2、简要介绍精冲压力机的工作有原理及特点。3、多工位压力机送料机构有哪些类型？4、简述数控转塔冲床的根本组成、工作原理及应用特点。5、什么是伺服压力机？比较它与传统压力机在构造组成、工作原理及特点上的区分。6分析概述多工位压力机的工作原理及使用特点。7、板材冲裁加工、拉深成形工艺各适合用什么类型的压力机？分别简述原因。8、分别简述伺服压力机、传统机械曲柄压力机和液压机各有哪些特点？能否将传统曲柄压力机改造成伺服压力机，假设可以改，需要改哪些部件？9、分析液压机的掌握原理与特点〔以图1为例〕。I?4章思考题：1、弧焊过程的稳定性主要取决于什么的稳定性？它与哪两个特性相关？2、熔化极弧焊时，有几种送丝掌握系统？各要求承受什么样的电源外特性与电弧静特性相协作?3、埋弧焊时，为什么要承受反抽引弧？而CO2气体保护焊时，为了提高引弧成功率、削减过程飞溅及收弧时的焊丝末端去小球环节，掌握系统应从哪些方面着手？4、钨极氩弧焊设备中为什么要设置引弧器？而稳弧器是对什么电源设置的？5、等离子焊是靠什么器件产生的？而由它产生了哪三种作用？6、次级整流点焊机有哪些特点？7、试述一下固体激光焊机和气体激光焊机的组成特点。8、焊接机器人主要分哪两类？它们各主要组成部件有哪些？9、电阻点焊的简洁循环程序包含哪些内容，试画出电阻点焊的简洁循环程序图。第5章思考题：1、简述高分子材料成形方法及成形设备特点。2、塑料注射机由哪些局部组成？其主要性能参数为哪些？3、简述塑料注射成形的工艺过程及电气掌握原理。4、简述橡胶挤出机的构造原理及掌握系统特点。5、比较高分子材料压制成形、压延成形的区分。第6章思考题：1、快速成形技术基于什么成形原理？可应用于哪些领域？2、概述承受振镜扫描方式的立体光刻成形技术的工作原理。3、概述选择性激光烧结成形技术的工作原理。4、概述熔丝沉积成形技术的工作原理。5、概述薄材叠层成形技术的工作原理。6STL文件有几种格式？7、STL格式文件描述的是什么构造的三维数据模型？8、概述金属板材数控渐进成形技术的工作原理。第7章思考题：1、概述陶瓷成形装备的种类、特点。2、简述陶瓷件施釉、装饰的目的，其主要设备的原理与特点。3、概述玻璃成形的工艺过程及其主要加工设备。4、以玻璃制瓶机生产线为例，概述其工艺过程及设备特点。5、简述粉末冶金加工工艺过程及主要设备原理。6、比较粉末材料压力成形装备与其它压力成形机的异同。第8章思考题：1、简述工业炉的种类及特点，工业炉通常由哪几局部组成。2、概述热处理工艺特点，举例说明热处理工业炉的构造原理及系统组成。3、简述气体渗碳淬火自动线的组成原理与特点。4、简述室式锻造加热炉的组成与特点。5、常用的测温方法有哪几种？简述炉温自动掌握系统的组成。第9章思考题：1、简述可持续进展与绿色制造的意义。2、常用的除尘设备有哪几种？简述它们的优缺点。3、简述噪声掌握的原理与方法。压力加工设备的隔振装置由哪几局部的组成？4、概述工业废气的排放标准及其净化方法。5、概述材料成形工业污水的特点及常用的处理方法。6、简述旧砂再生回用方法、特点及适应范围。争论〔思考题