固態(tài)金屬塑性成形綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

1、固態(tài)金屬塑性成形綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱第一部分一、 課程名稱中文實(shí)驗(yàn)課程名稱： 固態(tài)金屬塑性成形綜合實(shí)驗(yàn)英文實(shí)驗(yàn)課程名稱： Complex Experiment Of Metal Plastic Forming二、 課程編碼課程性質(zhì)（必修/選修） 必修三、 學(xué)時與學(xué)分 8/0.5四、 先修課程：材料成形原理 材料加工工程（材料成形工藝）五、 課程教學(xué)目的：1.通過相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證教材與課堂教學(xué)的內(nèi)容，加深塑性成形工藝?yán)碚撆c方法的理解；2.通過對實(shí)驗(yàn)樣品的制作和實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備操作技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和理論聯(lián)系實(shí)際的作風(fēng)；3.通過必做實(shí)驗(yàn)和選做創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，使實(shí)驗(yàn)由驗(yàn)證型向驗(yàn)證與分析研究

2、綜合型轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。六、 適用學(xué)科及專業(yè)：材料成形與控制工程七、 基本教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時安排實(shí)驗(yàn)一、板料深拉伸實(shí)驗(yàn) 2小時 實(shí)驗(yàn)二、板料沖壓工藝實(shí)驗(yàn) 2小時 實(shí)驗(yàn)三、沖壓裝備及自動化實(shí)驗(yàn) 2小時 實(shí)驗(yàn)四、圓筒件拉深成形過程數(shù)值模擬 2小時八、 教材及參考書材料成形原理、材料成形工藝九、 考核與評分方式（1）課前預(yù)習(xí)及現(xiàn)場準(zhǔn)備情況（1520分）（2）認(rèn)真程度，操作方法與熟練程度（3035分）（3）實(shí)驗(yàn)報告的質(zhì)量（約50分）第二部分一、 本實(shí)驗(yàn)課的基本理論 1、金屬材料塑性變形時其應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系理論金屬材料塑性變形時其應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系的特點(diǎn)是：應(yīng)力與應(yīng)變成線性關(guān)系；由于彈性變形是可逆的，所以

3、應(yīng)力與應(yīng)變之間是單值關(guān)系，即一種應(yīng)力狀態(tài)總是對應(yīng)一種應(yīng)變狀態(tài)，而與加載路徑無關(guān)；應(yīng)力主軸與應(yīng)變主軸重合；應(yīng)力球張量使物體產(chǎn)生彈性體積變化。而金屬塑性變形時全量應(yīng)變與應(yīng)力之間的特點(diǎn)是：塑性變形時可認(rèn)為體積不變；應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系是非線性關(guān)系；全量應(yīng)變與應(yīng)力的主軸不一定重合；塑性變形是不可恢復(fù)的，應(yīng)力與應(yīng)變之間沒有一般的單值關(guān)系，而是與加載歷史或加載路徑有關(guān)。基于上述理論，通過板料試樣的單向拉伸實(shí)驗(yàn)，觀察板料試樣在拉伸時由彈性變形到塑性變形的全過程，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立拉伸曲線并計算板料的每種材料與力學(xué)性能參數(shù)。2、板料金屬沖壓成形工藝?yán)碚摚?）板料金屬沖裁剪切原理及過程；（2）板料金屬拉深成形原理

4、及過程；（3）沖裁、拉深單工序及復(fù)合成形工藝方法及特點(diǎn)；（4）主要的沖壓工藝參數(shù)及其對沖壓件質(zhì)量的影響；（5）不同工藝方法的適用范圍。3、沖壓裝備及自動化基本結(jié)構(gòu)及工作原理（1）沖裁模具的基本結(jié)構(gòu)及工作原理；（2）拉深模具的基本結(jié)構(gòu)及工作原理；（3）沖裁拉深復(fù)合模的基本結(jié)構(gòu)及工作原理；（4）液壓沖床的基本結(jié)構(gòu)及工作原理；（5）數(shù)字化控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理。4、圓筒形件拉深成形過程的數(shù)值模擬（1）板料拉深成形的有限元平衡方程的物理意義；（2）圓筒形件有限元分析模擬及導(dǎo)入方法；（3）創(chuàng)造有限元網(wǎng)格模型的方法；（4）拉深成形的求解過程；（5）模擬效果的分析方法。二、 實(shí)驗(yàn)方式與基本要求1、實(shí)驗(yàn)

5、方式以使用儀器設(shè)備，學(xué)生動手操作、數(shù)據(jù)記錄與采集和數(shù)據(jù)處理的方法為主，以操作演示、動畫演示為輔，二者有機(jī)結(jié)合。2、基本要求（1）實(shí)驗(yàn)課前認(rèn)真預(yù)習(xí)，重點(diǎn)了解本實(shí)驗(yàn)的基本原理、目的要求及實(shí)驗(yàn)方法，不打無準(zhǔn)備之仗，以提高實(shí)驗(yàn)效率；（2）必須人人動手，熟悉儀器、設(shè)備的性能及操作方法，真正掌握操作技能；（3）必須人人動手參加試樣的制作和準(zhǔn)備，真正掌握試樣的制作方法；（4）每個學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報告，培養(yǎng)分析問題和撰寫實(shí)驗(yàn)報告的能力。三、 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置與內(nèi)容提要序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱內(nèi)容提要實(shí)驗(yàn)類型計劃學(xué)時每組人數(shù)主要儀器設(shè)備所在實(shí)驗(yàn)室1板料深拉伸實(shí)驗(yàn)觀察板料試樣在拉伸時由彈性變形到塑性變形的全過程，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立拉伸曲線并計算板料的每種材料與力學(xué)性能參數(shù)。驗(yàn)證性24-5材料拉伸機(jī)材料學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心2板料沖壓工藝實(shí)驗(yàn)板料金屬沖裁剪切原理及過程；主要的沖壓工藝參數(shù)及其對沖壓件質(zhì)量的影響；不同工藝方法的適用范圍。設(shè)計性24-5250KN液壓沖床材料學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心3沖壓裝備及自動化實(shí)驗(yàn)沖壓裝備及自動化基本結(jié)構(gòu)及工作原理。綜合性24-52