《金属塑性成形CAE技术》实验教学大纲

《金属塑性成形CAE技术》实验教学大纲一、课程基本情况课程代码：101134223310课程名称（中/英文）：金属塑性成形CAE技术/CAETechnologyforMetalPlasticForming课程类别：专业必修课程学分：2总学时：32理论学时：16实验/实践学时：16适用专业：材料成型及控制工程适用对象：本科先修课程：三维建模软件及应用、塑性成形原理教学环境：多媒体教室开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1．课程任务与目的本课程任务主要为使学生掌握板材塑性成形基本理论，板材成形极限、板材塑性成形有限元原理，以及金属塑性成形CAE技术，该技术主要利用有限元技术对塑性成形的应力、应变进行模拟分析，预测应力集中、开裂、变形等缺陷，对板材成形过程进行模拟分析；解决复杂板成形问题，如弯曲、拉深成形等典型板料冲压工艺，液压成形、滚弯成形等特殊成形工艺，为板料成形工艺及模具设计提供帮助。通过本课程学习，使学生能掌握有限元分析软件的使用，通过仿真进行优化设计，以获得最佳的工艺方案和工艺参数，增强工艺的稳定性、降低材料消耗、提高生产效率和产品的质量。2．对接培养的岗位能力掌握板材塑性成形基本理论，板材成形极限、板材塑性成形有限元原理、，以及金属塑性成形CAE技术，能够利用有限元技术对板材塑性成形过程进行模拟分析，具有综合运用所学知识分析和解决问题的能力。三、实验教学目标1.课程对毕业要求的支撑[毕业要求指标点2.2]能够综合运用所学专业知识对材料成型领域工程典型问题进行分析建模。[毕业要求指标点3.3]能够用图纸、设计说明书等形式表达设计成果，体现创新意识和创新能力。[毕业要求指标点5.2]能够根据现代材料成型方法，开发或选择使用恰当的现代专业设备或者测试技术解决材料成型复杂工程问题，同时能够充分认识各种方法和技术的优点和存在问题。2.实验教学目标对应毕业要求指标点，具体内容如下1．了解金属材料成型过程所用到的基本原理以及金属塑性成形CAE技术的概念、方法、特点及用途，具有分析、选用相关现代模拟手段进行工程问题模拟仿真能力；（支撑毕业要求2.2）2．了解金属塑性成形CAE模拟软件及其应用范围、应用环境、工作界面、基本操作；熟悉利用CAE软件进行参数化建模的基本命令、建模方法及建模技巧；（支撑毕业要求3.3）3．熟练掌握模拟软件的基本操作过程，培养学生应用计算机模拟手段的工程应用的能力；能够根据具体工程问题选用软件对工程问题的关键环节和参数进行模拟仿真，并根据模拟结果分析、解决问题或优化工艺参数；熟悉国际材料成型计算机模拟与仿真发展趋势，具有一定的国际视野和交流能力。（支撑毕业能力要求5.2）四、实验项目和学时安排序号实验/实践项目名称实验学时实验类型实验要求每组人数备注1模拟软件基本操作4综合性必做12拉深成形过程模拟4综合性必做13液压胀形过程模拟4综合性必做14拼焊冲压过程模拟4综合性必做1五、实验内容实验一模拟软件基本操作实验目的：1.熟悉DYNAFORM的工作环境和界面。2.掌握DYNAFORM工具栏、命令按钮、菜单命令和键盘的自定义。3.掌握DYNAFORM中鼠标的操作方法。4.掌握曲面和单元的创建和保存。5.熟悉网格划分功能。实验设备：计算机，安装DYNAFORM软件。实验内容及步骤：1.定制工具栏，进一步掌握DYNAFORM的按钮操作。2.熟悉用户界面，熟悉下拉菜单、任务窗格、设计管理区、工具栏、图形工作区、状态栏等功能。3.建立一个简单单元，或打开一个单元，练习鼠标操作，包括平移、旋转、翻转和网格划分。4.零件的保存。实验二拉深成形过程模拟实验目的：1.掌握简单拉深成形的模拟过程。2.会正确进行前处理和边界条件设置，能够独立完成简单的模拟。实验设备：计算机，安装DYNAFORM软件。实验内容及步骤：对一款带凸缘的支架零件进行相应的拉深成形模拟。1.导入模型。2.前处理设置。3.传统设置。4.后处理。实验三液压胀形过程模拟实验目的：1.掌握简单液压胀形的模拟过程。2.掌握自动设置方法。实验设备：计算机，安装DYNAFORM软件。实验内容及步骤：对一款圆形管件进行相应的液压胀形过程模拟。1.导入模型。2.编辑零件 。3.网格划分。4.修补网格。5.自动设置。6.后处理。实验四拼焊冲压过程模拟实验目的：1.掌握对简单拼焊零件的冲压过程模拟。2.掌握快速设置方法。实验设备：计算机，安装DYNAFORM软件。实验内容及步骤：对一款拼焊汽车覆盖件进行相应的冲压过程模拟。1.导入模型。2.前处理设置。3.快速设置。4.创建压边圈。5.双动设置。6.定义坯料零件。7.定义压边圈零件。8..定义凹模零件。9.定义材料。10.求解计算。11.后处理。六、实验报告格式实验名称（一）实验目的（二）实验内容（三）实验思考题（四）实验成绩七、考核方式（一）实验成绩的构成实验成绩占课程综合评定成绩比例为20%，参考实验考勤、实验操作及实验报告成绩综合给定，作为课程综合成绩的一部分。（二）评分标准1.实验成绩以百分制或五级制（优、良、中、及格、不及格）填报，按比例记入该课程成绩中。2.多个实验项目的要最后填报平均成绩。3.按照实验指导书的具体要求，根据每个学生实验前的预习准备，实验过程的考查，实验操作情况及实验报告的质量，综合给出实验成绩。4.实验评分包括三个方面：①平时考勤(占10％)主要包括：上课出勤和纪律。②实验操作（占70％）主要包括：独立完成上机操作，以及上机操作图形质量。③实验思考题（占20％）评分等级：评定成绩分优、良、中、及格和不及格五个等级。优：90分以上，良：80-89分，中：70-79分，及格：60-69分，不及格：59分以下，也可以以百分制给出两个实验的综合成绩。实验成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~90分）中等（70~80分）及格（60~70分）不及格（＜60分）实验预习及实验纪律（20%）实验前能够按照实验要求，提前预习，掌握实验内容，掌握实验安全操作规程，遵守实验纪律实验前能够按照实验要求，提前预习，较好的掌握实验内容、掌握实验安全操作规程，遵守实验纪律实验前能够按照实验要求，提前预习，了解实验内容、实验安全操作规程，较遵守实验纪律实验前能够按照实验要求，提前预习，基本了解实验内容、实验安全操作规程，较遵守实验纪律实验前未能按照实验要求，未提前预习，不了解实验内容、未能掌握实验安全操作规程实验操作（40%）能够根据实验目的，独立设计优化实验步骤，独立或合作完成实验操作，且操作规范；准确记录实验现象，并对实验现象进行综合的分析讨论，得出合理的实验结果能够根据实验目的，独立设计实验步骤，独立或合作完成实验操作，操作较为规范；记录实验现象较为准确，并对实验现象进行综合的分析讨论，得出较为合理的实验结果能够根据实验目的，设计实验步骤，独立或合作完成实验操作，操作基本规范；记录实验现象，并对实验现象进行分析讨论，得出实验结果能够根据实验目的，设计出基本的实验步骤，基本能完成实验操作，操作基本规范；记录实验现象，并对实验现象进行初步分析讨论，得出实验结果不能根据实验目的，设计出相应的实验步骤，不能完成实验操作或操作不规范；不能记录实验现象，不能对实验现象进行分析讨论，不能得出实验结果实验报告（40%）实验报告能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确，图表规范。能够正确完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行深入的讨论，提出自己的见解。实验报告能够独立完成，内容完整，数据较为合理，数据处理正确，图表基本规范。能够较好的完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行讨论，提出意见。实验报告能够独立完成，内容完整，数据基本合理，能够进行数据处理，图表基本规范。能够基本完成实验报告中提出的问题，能对实验中遇到的问题进行讨论。实验报告基本能够独立完成，内容完整，数据图表齐全，基本完成实验报告中提出的问题。实验报告不能独立完成，存在抄袭现象，报告中提出的问题没有或基本没有回答。八、教学资源主要参考书：（1）龚红英等主编．金属塑性成形CA