《电缆工艺原理及应用》教学大纲

《电缆工艺原理及应用》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：21140161课程性质：专业必修课学分：3学分学时：48学时（理论48学时）先修课程：电介质化学、电缆导论等后续课程：电力电缆结构设计、电气绝缘测试及诊断技术、电缆结构与工艺课程设计等适用专业：电缆工程开课单位：电缆工程学院一、课程说明《电缆工艺原理及应用》是电缆工程专业学生的专业必修课。本课程主要传授电线电缆生产工艺的基本理论和方法，主要包括导体、绝缘和护层材料的加工原理和工艺技术。通过本课程学习，为后续课程学习和以后从事技术工作打下必要的基础。本课程注重基本理论知识的深入学习，强调培养运用基础理论知识解决生产实际中问题的能力，兼顾新技术、新工艺及其发展方向的介绍，培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的人才。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握电线电缆用金属、高分子等材料的加工原理，能够根据技术要求合理设计工艺方案，选择合适的加工设备和工艺，完成电线电缆产品的生产制造。课程目标2：能根据电线电缆产品的特点，采用轧制、拉制、挤制、绕包、编织、交联等工艺方法，编制适用的工艺文件，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，合理设置各工序的工艺方案，并能够进行工艺改进和产品质量的持续提升。课程目标3：熟悉电线电缆产品、材料、检验等有关的国家标准、产业政策、知识产权等相关法律法规，并控制产品质量使符合相关标准和法规政策。培养学生树立正确的世界观、人生观、价值观，激发学生爱国情怀，树立科学报国的理想目标。三、课程目标与毕业要求《电缆工艺原理及应用》课程教学目标对电缆工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.4能够将专业知识用于智能制造相关复杂工程问题解决方案的比较、综合和交流。课程目标1：掌握电线电缆用金属、高分子等材料的加工原理，能够根据技术要求合理设计工艺方案，选择合适的加工设备和工艺，完成电线电缆产品的生产制造。H3.设计/开发解决方案3.1掌握电缆工程设计和产品开发的基本方法和技术，能够根据需求确定设计目标，并研究确定技术方案。课程目标2：能根据电线电缆产品的特点，采用轧制、拉制、挤制、绕包、编织、交联等工艺方法，编制适用的工艺文件，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，合理设置各工序的工艺方案，并能够进行工艺改进和产品质量的持续提升。M6.工程与社会6.2能分析并正确评价针对电缆工程领域复杂工程问题的工程实践，尤其是新技术、新工艺、新材料、新产品的开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。课程目标3：熟悉电线电缆产品、材料、检验等有关的国家标准、产业政策、知识产权等相关法律法规，并控制产品质量使符合相关标准和法规政策。培养学生树立正确的世界观、人生观、价值观，激发学生爱国情怀，树立科学报国的理想目标。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时对应的课程目标1.铜、铝杆制造1.1铜、铝的熔炼1.2铜、铝的连续浇铸工艺1.3铜杆浸涂法及上引法工艺1.4铜、铝杆的轧制。教学要求：（1）熟悉铜、铝的连续浇铸工艺；（2）掌握浇铸过程细化晶粒的原理和工艺方法；（3）熟悉连续轧制的工艺原理；（4）了解铜杆上引法和浸涂法的工艺原理。重点：铜、铝的连续浇铸。难点：铝的除气、除杂精炼。思政：除气、除杂就是大浪淘沙的过程41、2、32.拉线和退火工艺2.1拉线的力学原理2.2拉线机的结构和工作原理2.3拉线模的结构和拉线润滑2.4拉线配模2.5线材退火和工艺教学要求：（1）熟悉拉线基本条件及变形指数、安全系数；（2）掌握滑动式与非滑动式连续拉线机的工作原理、特点、工作条件；（3）熟悉拉线机配模的原理和方法；（4）熟悉金属线材加工硬化、退火的晶粒结构变化过程和工艺原理；（5）掌握接触式短路电流退火的原理和方法。重点：常用拉线机的工作原理和特点；线材退火过程金属的性能变化和接触式短路电流退火的原理和方法。难点：拉线过程中变形区金属的流动和应力状态分析；拉线机配模。思政：拉线是反复硬化-退火逐渐接近设定规格的过程，就像前进的道路，螺旋上升。81、2、33.绞线工艺3.1线材绞合原理3.2圆形和异形绞线结构计算3.3圆形和异形绞线参数设计和工艺实现3.4绞合中单线的弯曲和扭转变形教学要求：（1）熟悉不同类型绞线形式的结构、特点和设备特征；（2）掌握圆形和异形绞线的结构设计和工艺参数计算；（3）熟悉绞合中单线的弯曲和扭转变形、退扭与不退扭绞合。重点：绞线的工艺参数设计和结构计算。难点：异形绞线结构设计；绞合中单线的变形分析。思政：绞线—航母阻拦索，悬索桥的拉索41、2、34.塑料挤出工艺4.1塑料挤塑机的主要组成及作用4.2塑料挤出理论基础4.3塑料挤出工艺4.4挤塑过程高分子材料的物理和化学变化4.5挤塑模具教学要求：（1）熟悉塑料挤出机组和挤塑机各部分的主要技术参数及作用；掌握螺杆分段及各段功能；（2）熟悉塑料挤出过程的固体输送理论、熔融理论、熔体输送理论及影响因素；（3）掌握塑料挤出过程中温度、螺杆转速、牵引速度和冷却方式等对产品质量的影响；（4）熟悉挤塑过程高分子材料的物理和化学变化以及对产品质量的影响；（5）掌握不同挤塑模具的特点和合理选配。重点：塑料挤出温度、螺杆转速等工艺参数挤出过程的影响；挤塑模具选配。难点：塑料挤出过程的固体输送理论、熔融理论、熔体输送理论。思政：塑料熔融-成型过程，就像中华文化，不断融合，丰富自己，历久弥新。81、2、35.交联聚乙烯绝缘制造5.1聚乙烯过氧化物交联的原理，生产线组成和布置，生产工艺和质量分析5.2聚乙烯硅烷交联的反应原理，二步法和一步法生产工艺，交联工艺5.3辐照交联的工艺原理，设备组成和技术特点。教学要求：（1）掌握聚乙烯过氧化物交联的原理、生产线组成和布置、工艺分析；熟悉提高产品质量的措施和途径；（2）掌握聚乙烯硅烷交联料的组成、化学反应过程分析及二步法和一步法生产工艺；（3）熟悉辐照交联的工艺原理、设备组成和技术特点。重点：过氧化物交联的原理和工艺控制；硅烷交联的原理和工艺控制。难点：提高过氧化物交联产品质量的措施分析；辐照交联的原理分析。思政：高温交联—凤凰涅槃，浴火重生81、2、36.橡皮绝缘和护套制造6.1炼胶设备及工作原理6.2生胶塑炼机理和加工工艺6.3胶料混炼的原理和工艺6.4挤橡设备及工艺6.5硫化工艺控制教学要求：（1）掌握生胶塑炼机理及加工工艺；熟悉影响塑炼因素分析、炼胶设备组成和工作原理；（2）掌握胶料混炼工作原理及工艺，熟悉混炼的要求、混炼胶结构和影响因素分析；（3）熟悉挤橡设备及工艺要求；（4）熟悉橡胶硫化工艺及分析。重点：橡胶塑炼、混炼的工作原理和工艺条件。难点：混炼的过程分析及混炼胶的结构。51、2、37.成缆工艺7.1成缆设备和工作原理7.2圆形线芯和扇形线芯成缆工艺7.3成缆过程中线芯的变形。教学要求：（1）熟悉成缆设备和工作原理，退扭机构组成和原理；（2）熟悉圆形线芯和扇形线芯成缆的绞合方式、成缆过程中线芯的变形；（3）掌握圆形线芯和异形线芯成缆工艺。重点：圆形和异形线芯成缆工艺。难点：退扭机构的工作原理；扇形线芯成缆中线芯的变形。31、2、38.电缆护层制造8.1绕包设备和绕包工艺8.2金属护套制造工艺8.3装铠工艺8.4编织设备和工艺。教学要求：（1）掌握绕包设备和绕包工艺；（2）熟悉金属护套的压制、纵包焊接和连续挤制工艺；（3）掌握钢带、钢丝铠装的工艺及质量要求；（4）熟悉编织设备和工艺控制。重点：绕包工艺和铝护套加工工艺。难点：压铝工艺生产金属护套；编织工艺的控制。思政：电缆护层—筑牢防线，拒腐防变。41、2、39.特殊电缆产品制造9.1双金属线单线和绞线的制造9.2特种新型架空导线制造9.3矿物绝缘电缆制造教学要求：（1）熟悉双金属线单线和绞线的制造；（2）掌握圆线和型线绞合架空导线制造工艺；（3）熟悉抗冰雪导线、扩径导线、耐高温导线、碳纤维复合导线等新型架空导线的特征和制造工艺；（4）熟悉矿物绝缘电缆的特性和特殊的制造工艺。重点：双金属线和圆线、型线同心绞架空导线制造工艺。难点：双金属线的复合制造工艺；矿物绝缘电缆的特殊制造工艺。41、2、3合计48五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论、案例、视频资源共享等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。学生比较全面地理解电线电缆制造的基本原理与工艺实现，在掌握金属和高分子材料加工工艺原理的基础上，具有进行电缆工艺流程和制造方案设计的初步能力。课程结合视频资源，通过实际工程案例剖析，联系前期的企业实习所闻所见，以促进学生积极思考，开发学生的潜能，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；以“少而精”为原则，精选教学内容，精讲多练；安排习题课，巩固课堂所学知识，培养学生自主学习能力，激发学生的创新思维。六、课程资源1.推荐教材王卫东.电缆工艺技术原理及应用[M].北京:机械工业出版社.2011.2.参考书（1）毛庆传等主编.电线电缆手册（第3版）（1）[M].北京:机械工业出版社.2017．（2）吴长顺等主编.电线电缆手册（第3版）（2）[M].北京:机械工业出版社.2017．（3）张秀松等主编.电线电缆手册（第3版）（3）[M].北京:机械工业出版社.2017．（4）[德]海因豪尔德·斯杜伯著.门汉文,崔国璋译.电力电缆及电线[M].北京:中国电力出版社.2001．（5）\o"杨鸣波，黄锐主编"杨鸣波,\o"杨鸣波，黄锐主编"黄锐主编.塑料成型工艺学（第3版）[M].北京:轻工业出版社.2014．（6）\o"许建雄，崔守杰编著"许建雄,\o"许建雄，崔守杰编著"崔守杰编著.\o"氯化聚乙烯在电线电缆中的应用氯化聚乙烯应用技术"氯化聚乙烯在电线电缆中的应用[M].化学工业出版社.2018．3.期刊（1）电线电缆,上海电缆研究所有限公司．（2）高电压技术,国家高电压计量站与中国电机工程学会主办，中国电力科学研究院有限公司承办．（3）高压电器,西安高压电器研究所．（4）光纤与电缆及其应用技术,中国电子科技集团公司第二十三研究所．（5）绝缘材料,桂林电器科学研究院有限公司．（6）Wire&CableASIA，PublishedbyINTRASLtd.（7）EuroWire，PublishedbyINTRASLtd.4.网络资源（1）电线电缆网，/.（2）电缆情缘网，/.（3）电缆网，/.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现10（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分；（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√433章节测验10（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次测验单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩；（3）以测验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√433作业20（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩；（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√866期末考核60（1）卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩；（2）主要考核电线电缆制造的制杆、拉线、绞线、绝缘、成缆和护层等各工序的工艺技术与原理、质量控制及影响因素分析，模具选配、绞线结构计算等内容；（3）考试题型为：填空题、选择题、判断题、简答题、绘图题、计算题和综合分析题等。√√√241818合计：100分403030八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、章节测验、作业、期末考试等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末试卷成绩为100分（权重60%），试题类型为填空题、选择题、判断题、问答题、绘图题、计算题和分析题等类型，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，综合应用题、分析题不低于50%；课堂表现、章节测验、作业等过程性考核成绩为100分（权重40%）；过程性考核和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现25积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%，出勤率95%以上。认真参与