《金屬塑性成形CAE技術(shù)》實驗教學(xué)大綱

《金屬塑性成形CAE技術(shù)》實驗教學(xué)大綱一、課程基本情況課程代碼：101134223310課程名稱（中/英文）：金屬塑性成形CAE技術(shù)/CAETechnologyforMetalPlasticForming課程類別：專業(yè)必修課程學(xué)分：2總學(xué)時：32理論學(xué)時：16實驗/實踐學(xué)時：16適用專業(yè)：材料成型及控制工程適用對象：本科先修課程：三維建模軟件及應(yīng)用、塑性成形原理教學(xué)環(huán)境：多媒體教室開課學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院二、課程簡介1．課程任務(wù)與目的本課程任務(wù)主要為使學(xué)生掌握板材塑性成形基本理論，板材成形極限、板材塑性成形有限元原理，以及金屬塑性成形CAE技術(shù)，該技術(shù)主要利用有限元技術(shù)對塑性成形的應(yīng)力、應(yīng)變進行模擬分析，預(yù)測應(yīng)力集中、開裂、變形等缺陷，對板材成形過程進行模擬分析；解決復(fù)雜板成形問題，如彎曲、拉深成形等典型板料沖壓工藝，液壓成形、滾彎成形等特殊成形工藝，為板料成形工藝及模具設(shè)計提供幫助。通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生能掌握有限元分析軟件的使用，通過仿真進行優(yōu)化設(shè)計，以獲得最佳的工藝方案和工藝參數(shù)，增強工藝的穩(wěn)定性、降低材料消耗、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。2．對接培養(yǎng)的崗位能力掌握板材塑性成形基本理論，板材成形極限、板材塑性成形有限元原理、，以及金屬塑性成形CAE技術(shù)，能夠利用有限元技術(shù)對板材塑性成形過程進行模擬分析，具有綜合運用所學(xué)知識分析和解決問題的能力。三、實驗教學(xué)目標(biāo)1.課程對畢業(yè)要求的支撐[畢業(yè)要求指標(biāo)點2.2]能夠綜合運用所學(xué)專業(yè)知識對材料成型領(lǐng)域工程典型問題進行分析建模。[畢業(yè)要求指標(biāo)點3.3]能夠用圖紙、設(shè)計說明書等形式表達設(shè)計成果，體現(xiàn)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。[畢業(yè)要求指標(biāo)點5.2]能夠根據(jù)現(xiàn)代材料成型方法，開發(fā)或選擇使用恰當(dāng)?shù)默F(xiàn)代專業(yè)設(shè)備或者測試技術(shù)解決材料成型復(fù)雜工程問題，同時能夠充分認識各種方法和技術(shù)的優(yōu)點和存在問題。2.實驗教學(xué)目標(biāo)對應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點，具體內(nèi)容如下1．了解金屬材料成型過程所用到的基本原理以及金屬塑性成形CAE技術(shù)的概念、方法、特點及用途，具有分析、選用相關(guān)現(xiàn)代模擬手段進行工程問題模擬仿真能力；（支撐畢業(yè)要求2.2）2．了解金屬塑性成形CAE模擬軟件及其應(yīng)用范圍、應(yīng)用環(huán)境、工作界面、基本操作；熟悉利用CAE軟件進行參數(shù)化建模的基本命令、建模方法及建模技巧；（支撐畢業(yè)要求3.3）3．熟練掌握模擬軟件的基本操作過程，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計算機模擬手段的工程應(yīng)用的能力；能夠根據(jù)具體工程問題選用軟件對工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)進行模擬仿真，并根據(jù)模擬結(jié)果分析、解決問題或優(yōu)化工藝參數(shù)；熟悉國際材料成型計算機模擬與仿真發(fā)展趨勢，具有一定的國際視野和交流能力。（支撐畢業(yè)能力要求5.2）四、實驗項目和學(xué)時安排序號實驗/實踐項目名稱實驗學(xué)時實驗類型實驗要求每組人數(shù)備注1模擬軟件基本操作4綜合性必做12拉深成形過程模擬4綜合性必做13液壓脹形過程模擬4綜合性必做14拼焊沖壓過程模擬4綜合性必做1五、實驗內(nèi)容實驗一模擬軟件基本操作實驗?zāi)康模?.熟悉DYNAFORM的工作環(huán)境和界面。2.掌握DYNAFORM工具欄、命令按鈕、菜單命令和鍵盤的自定義。3.掌握DYNAFORM中鼠標(biāo)的操作方法。4.掌握曲面和單元的創(chuàng)建和保存。5.熟悉網(wǎng)格劃分功能。實驗設(shè)備：計算機，安裝DYNAFORM軟件。實驗內(nèi)容及步驟：1.定制工具欄，進一步掌握DYNAFORM的按鈕操作。2.熟悉用戶界面，熟悉下拉菜單、任務(wù)窗格、設(shè)計管理區(qū)、工具欄、圖形工作區(qū)、狀態(tài)欄等功能。3.建立一個簡單單元，或打開一個單元，練習(xí)鼠標(biāo)操作，包括平移、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)和網(wǎng)格劃分。4.零件的保存。實驗二拉深成形過程模擬實驗?zāi)康模?.掌握簡單拉深成形的模擬過程。2.會正確進行前處理和邊界條件設(shè)置，能夠獨立完成簡單的模擬。實驗設(shè)備：計算機，安裝DYNAFORM軟件。實驗內(nèi)容及步驟：對一款帶凸緣的支架零件進行相應(yīng)的拉深成形模擬。1.導(dǎo)入模型。2.前處理設(shè)置。3.傳統(tǒng)設(shè)置。4.后處理。實驗三液壓脹形過程模擬實驗?zāi)康模?.掌握簡單液壓脹形的模擬過程。2.掌握自動設(shè)置方法。實驗設(shè)備：計算機，安裝DYNAFORM軟件。實驗內(nèi)容及步驟：對一款圓形管件進行相應(yīng)的液壓脹形過程模擬。1.導(dǎo)入模型。2.編輯零件 。3.網(wǎng)格劃分。4.修補網(wǎng)格。5.自動設(shè)置。6.后處理。實驗四拼焊沖壓過程模擬實驗?zāi)康模?.掌握對簡單拼焊零件的沖壓過程模擬。2.掌握快速設(shè)置方法。實驗設(shè)備：計算機，安裝DYNAFORM軟件。實驗內(nèi)容及步驟：對一款拼焊汽車覆蓋件進行相應(yīng)的沖壓過程模擬。1.導(dǎo)入模型。2.前處理設(shè)置。3.快速設(shè)置。4.創(chuàng)建壓邊圈。5.雙動設(shè)置。6.定義坯料零件。7.定義壓邊圈零件。8..定義凹模零件。9.定義材料。10.求解計算。11.后處理。六、實驗報告格式實驗名稱（一）實驗?zāi)康模ǘ嶒瀮?nèi)容（三）實驗思考題（四）實驗成績七、考核方式（一）實驗成績的構(gòu)成實驗成績占課程綜合評定成績比例為20%，參考實驗考勤、實驗操作及實驗報告成績綜合給定，作為課程綜合成績的一部分。（二）評分標(biāo)準(zhǔn)1.實驗成績以百分制或五級制（優(yōu)、良、中、及格、不及格）填報，按比例記入該課程成績中。2.多個實驗項目的要最后填報平均成績。3.按照實驗指導(dǎo)書的具體要求，根據(jù)每個學(xué)生實驗前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，實驗過程的考查，實驗操作情況及實驗報告的質(zhì)量，綜合給出實驗成績。4.實驗評分包括三個方面：①平時考勤(占10％)主要包括：上課出勤和紀(jì)律。②實驗操作（占70％）主要包括：獨立完成上機操作，以及上機操作圖形質(zhì)量。③實驗思考題（占20％）評分等級：評定成績分優(yōu)、良、中、及格和不及格五個等級。優(yōu)：90分以上，良：80-89分，中：70-79分，及格：60-69分，不及格：59分以下，也可以以百分制給出兩個實驗的綜合成績。實驗成績評定及考核標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評估項目及權(quán)重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~90分）中等（70~80分）及格（60~70分）不及格（＜60分）實驗預(yù)習(xí)及實驗紀(jì)律（20%）實驗前能夠按照實驗要求，提前預(yù)習(xí)，掌握實驗內(nèi)容，掌握實驗安全操作規(guī)程，遵守實驗紀(jì)律實驗前能夠按照實驗要求，提前預(yù)習(xí)，較好的掌握實驗內(nèi)容、掌握實驗安全操作規(guī)程，遵守實驗紀(jì)律實驗前能夠按照實驗要求，提前預(yù)習(xí)，了解實驗內(nèi)容、實驗安全操作規(guī)程，較遵守實驗紀(jì)律實驗前能夠按照實驗要求，提前預(yù)習(xí)，基本了解實驗內(nèi)容、實驗安全操作規(guī)程，較遵守實驗紀(jì)律實驗前未能按照實驗要求，未提前預(yù)習(xí)，不了解實驗內(nèi)容、未能掌握實驗安全操作規(guī)程實驗操作（40%）能夠根據(jù)實驗?zāi)康?，獨立設(shè)計優(yōu)化實驗步驟，獨立或合作完成實驗操作，且操作規(guī)范；準(zhǔn)確記錄實驗現(xiàn)象，并對實驗現(xiàn)象進行綜合的分析討論，得出合理的實驗結(jié)果能夠根據(jù)實驗?zāi)康?，獨立設(shè)計實驗步驟，獨立或合作完成實驗操作，操作較為規(guī)范；記錄實驗現(xiàn)象較為準(zhǔn)確，并對實驗現(xiàn)象進行綜合的分析討論，得出較為合理的實驗結(jié)果能夠根據(jù)實驗?zāi)康?，設(shè)計實驗步驟，獨立或合作完成實驗操作，操作基本規(guī)范；記錄實驗現(xiàn)象，并對實驗現(xiàn)象進行分析討論，得出實驗結(jié)果能夠根據(jù)實驗?zāi)康?，設(shè)計出基本的實驗步驟，基本能完成實驗操作，操作基本規(guī)范；記錄實驗現(xiàn)象，并對實驗現(xiàn)象進行初步分析討論，得出實驗結(jié)果不能根據(jù)實驗?zāi)康模O(shè)計出相應(yīng)的實驗步驟，不能完成實驗操作或操作不規(guī)范；不能記錄實驗現(xiàn)象，不能對實驗現(xiàn)象進行分析討論，不能得出實驗結(jié)果實驗報告（40%）實驗報告能夠獨立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表規(guī)范。能夠正確完成實驗報告中提出的問題，并對實驗中遇到的問題進行深入的討論，提出自己的見解。實驗報告能夠獨立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)較為合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表基本規(guī)范。能夠較好的完成實驗報告中提出的問題，并對實驗中遇到的問題進行討論，提出意見。實驗報告能夠獨立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)基本合理，能夠進行數(shù)據(jù)處理，圖表基本規(guī)范。能夠基本完成實驗報告中提出的問題，能對實驗中遇到的問題進行討論。實驗報告基本能夠獨立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)圖表齊全，基本完成實驗報告中提出的問題。實驗報告不能獨立完成，存在抄襲現(xiàn)象，報告中提出的問題沒有或基本沒有回答。八、教學(xué)資源主要參考書：（1）龔紅英等主編．金屬塑性成形CA