金属塑性加工技术 教学大纲

第页金属塑性加工技术一、课程说明课程编号：060507Z10课程名称：金属塑形加工技术/PlasticProcessingTechnologyofMetallicMaterials课程类别：选修（优先选修）/主干专业课程学时/学分：64/4（其中实验6学时）先修课程：工程制图、弹塑性力学、机械设计基础、材料科学基础、金属塑性加工原理、熔炼与铸造、认识实习等适用专业：材料科学与工程专业本科生建议教材及参考书：（1）.有色金属材料加工，XX大学出版社，2010（2）杨守山.有色金属塑性加工学，冶金工业出版社，1982（3）傅祖铸.有色金属板带材生产，XX大学出版社，2005（4）马怀宪.金属塑性加工学，冶金工业出版社，1991（5）李硕本.冲压工艺学，机械工业出版社，1993二、课程设置的目的意义《金属塑性加工技术》是材料科学与工程专业本科生的一门专业主干课程。本课程系统讲述金属塑性加工主要方法的基本概念和基本原理；结合课程实验介绍相应的塑性变形流动规律、力能参数计算方法及组织、性能、质量控制的相关知识；对其它金属塑性加工方法亦作适当介绍，使学生对金属塑性加工技术有较全面的了解，为从事金属材料加工与研究打下坚实的基础。三、课程的基本要求知识：通过本课程的学习，掌握金属塑性加工主要方法（轧制、挤压、拉拔、锻造、冲压）的基本概念和基本原理；了解常见金属的基本性质与常规产品的具体加工方法；结合课程实验，学习金属塑性变形流动规律、力能参数计算方法及组织、性能、质量控制的相关知识，能够根据材料的性质选择合适的加工方法；了解金属材料加工的新技术以及材料加工过程的能耗及对环境影响等方面信息，了解材料加工生产的制约因素。能力：通过本课程学习与实践，能够根据材料的性能要求初步设计塑性加工工艺；能够运用理论知识或试验手段解释加工缺陷的产生原因，并做出改进措施；掌握解决本专业复杂工程问题所必须的专业知识，能够运用所学的专业知识与相关自然科学知识对材料生产方案进行初步评估；能够运用所学的专业知识和数学基础知识对材料生产过程多因素影响工艺模型选用合适的方法求解和评估；具有材料科学与工程全过程方案设计及评估能力；具有研究和开发新材料、新工艺的试验方案设计能力，能根据材料性能的要求，设计试验方案，进行材料制备研究，对试验结果进行科学的分析，综合多方信息对方案和工艺参数进行评估得到有效的结论；对本专业领域及其相关行业的国内外现状有所了解，能够对本专业热点问题发表自己的见解。素质：通过本课程的学习与实践体验，了解新型环保材料与技术，了解节能新材料与新技术，了解新材料消除环境污染促进环境保护的重要意义与积极作用，树立科学环保的理念，理解利用新材料技术推动节能环保生产的系统性概念。四、教学内容、重点难点及教学设计章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨)实践0绪论22有色金属及产业布局；课程内容、要求与安排无课堂教学，PPT电子课件第1章挤压成形技术161331.1引言2棒材、实心型材和管材的成形方法无课堂教学，PPT电子课件，挤压产品展示1.2挤压基本理论21挤压方法分类，挤压的优点与缺点，挤压制品种类，挤压的流程，正向挤压的变形特点，反向挤压的变形特点，影响变形的因素，挤压时的典型流动类型反向挤压的变形特点课堂教学，PPT电子课件，挤压过程模拟动画演示1.3挤压力与挤压工艺3挤压工艺对挤压力的影响，挤压力的计算，穿孔力，挤压工艺，工艺卡的制定方法挤压力的计算课堂教学，PPT电子课件，挤压过程模拟动画演示1.4挤压装备与工模具42挤压设备，挤压工模具无课堂教学，PPT电子课件，挤压过程录像演示，挤压模展示1.5挤压制品组织与性能控制2挤压制品的粗晶环、层状组织、裂纹等缺陷的形成原因；挤压缩尾、夹渣等形成原因和解决措施；挤压制品的质量控制；挤压工艺参数的控制等挤压制品的粗晶环、挤压缩尾形成原因和解决措施课堂教学，PPT电子课件，挤压缺陷产品展示第2章拉拔成形技术8712.1线材拉拔技术2拉拔变形力学，拉拔工艺，金属线材生产方法，拉拔棒线材的主要缺陷拉拔变形力学课堂教学，PPT电子课件，拉拔产品展示，拉拔模展示2.2管材拉拔技术31拉拔变形力学，拉拔工艺，拉拔管材的主要缺陷管材拉拔的主要缺陷课堂教学，PPT电子课件，拉拔模拟动画演示2.3特种拉拔技术2铜盘管生产新技术，倒立式盘式拉伸，内螺纹管成形技术，挤压拉伸法，管材联合拉拔技术无课堂教学，PPT电子课件，图片演示第3章锻冲成形技术663.1锻造成形2锻造的方法、分类、品种、特点和现状，自由锻工序与锻件分类，自由锻基本工序的分析，锤上模锻的基本原理，模锻件的结构工艺性，锤上模锻课堂教学，PPT电子课件，锻造实物样品展示3.2冲压成形4冲压的定义、分类与品种，冲压工艺的优缺点与发展方向，冲压时的应力与应变特点，冲压模具，冲压成形的主要缺陷冲压时的应力与应变特点课堂教学，PPT电子课件，冲压实物样品展示第4章轧制成形技术282624.1简单轧制过程2简单轧制过程及变形参数，变形区及其参数，轧制过程建立的条件，轧制过程的力学与动力学的基本原理变形区及其参数课堂教学，PPT电子课件4.2平辊轧制变形规律31平辊轧制的影响因素，金属的高向变形，轧制时的前滑和后滑，轧制时的宽展轧制时的前滑和后滑课堂教学，PPT电子课件4.3轧制力能计算2轧制压力的概念，计算单位压力的平衡微分方程，轧机轧制传动力矩，接触角能耗曲线计算轧制力矩，电机校核及功率计算轧机轧制传动力矩课堂教学，PPT电子课件4.4板材轧制装备与工艺2概述，板材的生产工艺，板材的生产装备板材的生产工艺课堂教学，PPT电子课件，轧制过程录像演示4.5箔材轧制装备与工艺2概述，钛箔的生产工艺，铝箔的生产装备钛箔的生产工艺课堂教学，PPT电子课件4.6板形与板厚控制技术4影响板带材纵向厚度的因素，板厚控制原理与技术，最小可轧厚度，板形与横向厚差，辊型设计与配置，板形控制新技术板厚控制原理与技术课堂教学，PPT电子课件4.7连续铸轧与连铸连轧技术2连铸连轧技术，连续铸轧技术无课堂教学，PPT电子课件，图片展示4.8板带轧制缺陷与控制2板形缺陷，孔型轧制缺陷，热轧缺陷与控制，冷轧缺陷与控制孔型轧制缺陷，热轧缺陷与控制，课堂教学，PPT电子课件4.9孔型轧制技术11孔型的参数与孔型轧制的品种，孔型轧制时的宽展和接触面积，孔型轧制时的咬入与变形特点，孔型轧制的前滑与后滑孔型中轧件的咬入和变形特点课堂教学，PPT电子课件，轧钢过程录像演示4.10周期性轧管技术2周期式冷轧管的简介，金属变形，应力状态，变形分析，线杆的回线式轧制，线杆的连续式轧制，棒、线材轧制的技术动向冷轧管变形规律课堂教学，PPT电子课件，模拟动画演示4.11行星轧管技术2行星轧管的简介，行星轧管变形的变形规律行星轧管变形规律课堂教学，PPT电子课件4.12双金属轧制技术2概述，双金属复合轧制的技术，双金属轧制的理论与模拟双金属轧制的界面控制课堂教学，PPT电子课件，实物样品展示第5章特种成形技术225.1特种成形技术简介2超塑性成形，旋压成形，摆动辗压成形，粉末冶金锻造，液态模锻，高能率成形，充液拉深，聚氨酯成形，特种挤压技术等无课堂教学，PPT电子课件合计64586五、实践教学内容和基本要求本课程是一门工程性很强的专业课程，为强化学生对理论知识的理解能力，安排了5个课程实验。通过这些实验的实践训练，可以使学生的理论知识与实践相结合，强化学生对理论的理解，加深材料加工的理论基础在实际生产过程中的重要性的认识，并使学生具备基本的工程实践技能。实验名称实验内容学时基本要求圆棒单孔模挤压变形力变化规律与金属流动规律铅棒挤压实验11.掌握挤压时研究金属流动的网格法。2.观测各种工艺因素对金属流动与挤压力的影响。挤压工模具组装测量测绘至少两套挤压模具2掌握挤压模具的主要结构及设计要点。管材/线材拉制成形小管和线材拉拔实验1了解拉拔变形的过程轧制时的前滑测定轧制前滑值大小的测定1