《精密成形技術(shù)》教學(xué)大綱

《精密成形技術(shù)》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03151351課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時：32學(xué)時（理論48學(xué)時）先修課程：材料成形原理、沖壓工藝及模具設(shè)計、塑料成型工藝及模具設(shè)計等后續(xù)課程：畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計適用專業(yè)：材料成型及控制工程開課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院一、課程說明《精密成形技術(shù)》是材料成型及控制工程專業(yè)本科學(xué)生的專業(yè)選修課。本課程以金屬擠壓工藝相關(guān)知識為主，以金屬鍛造、軋制等工藝為輔，傳授金屬精密塑性成形技術(shù)的基本理論與方法，為學(xué)習(xí)其他有關(guān)課程及以后從事技術(shù)工作打下必要的基礎(chǔ)。本課程注重基本理論知識的深入學(xué)習(xí)，強調(diào)培養(yǎng)運用基礎(chǔ)理論知識解決生產(chǎn)實際中問題的能力，兼顧新技術(shù)、新工藝及其發(fā)展方向的介紹，培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、強能力”的人才。二、課程目標通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達到如下目標：課程目標1：理解擠壓工藝的基本類型，掌握擠壓技術(shù)的特點；理解擠壓的變形過程，掌握影響金屬流動的因素，具備擠壓成形缺陷分析與改進的基本能力。課程目標2：熟練擠壓毛坯的制備、前期處理的內(nèi)容及方法，掌握冷擠壓力的圖算法，具備設(shè)計冷擠壓件圖的能力，熟悉典型擠壓模具的結(jié)構(gòu)，掌握模具工作零件設(shè)計及其它輔助零件的設(shè)計。課程目標3：了解鍛造、軋制等其他金屬塑性成形技術(shù)的基本原理、特點及應(yīng)用，以及先進塑性成形技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，并幫助學(xué)生樹立環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的綠色制造理念與意識。三、課程目標與畢業(yè)要求《精密成形技術(shù)》課程教學(xué)目標對材料成型及控制工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度1.工程知識1.2掌握材料成型領(lǐng)域基本原理和專業(yè)知識，能夠?qū)⑾嚓P(guān)知識和數(shù)學(xué)模型方法用于分析專業(yè)工程問題，并能夠用于專業(yè)工程問題解決方案的比較和綜合。課程目標1：理解擠壓工藝的基本類型，掌握擠壓技術(shù)的特點；理解擠壓的變形過程，掌握影響金屬流動的因素，具備擠壓成形缺陷分析與改進的基本能力。M2.問題分析2.1能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)的基本原理和數(shù)學(xué)模型方法，對材料成型及控制工程中的復(fù)雜工程問題及其關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行識別、判斷和正確表達。課程目標2：熟練擠壓毛坯的制備、前期處理的內(nèi)容及方法，掌握冷擠壓力的圖算法，具備設(shè)計冷擠壓件圖的能力，熟悉典型擠壓模具的結(jié)構(gòu)，掌握模具工作零件設(shè)計及其它輔助零件的設(shè)計。M3.設(shè)計/開發(fā)解決方案3．1能夠分析和設(shè)計材料成型及控制工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計滿足需求的零件、模具、設(shè)備和工藝流程，并具有一定的創(chuàng)新設(shè)計能力。課程目標2：熟練擠壓毛坯的制備、前期處理的內(nèi)容及方法，掌握冷擠壓力的圖算法，具備設(shè)計冷擠壓件圖的能力，熟悉典型擠壓模具的結(jié)構(gòu)，掌握模具工作零件設(shè)計及其它輔助零件的設(shè)計。H3.2能夠在材料成型及控制工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題解決方案的設(shè)計和開發(fā)中考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。課程目標3：了解鍛造、軋制等其他金屬塑性成形技術(shù)的基本原理、特點及應(yīng)用，以及先進塑性成形技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，并幫助學(xué)生樹立環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的綠色制造理念與意識。H注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點理論學(xué)時對應(yīng)的課程目標1.概述及基本原理1.1精密成形技術(shù)概述；1.2擠壓工藝概述；1.3擠壓基本原理；教學(xué)要求：了解塑性成形技術(shù)的概念、分類及應(yīng)用；理解擠壓工藝的概念、類型，掌握擠壓工藝的特點，了解其發(fā)展歷史及應(yīng)用領(lǐng)域；理解并掌握擠壓變形時金屬的流動規(guī)律、流動特點；了解擠壓時的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)；理解附加應(yīng)力、殘余應(yīng)力的產(chǎn)生原因及其對擠壓造成的結(jié)果；理解擠壓常見缺陷的產(chǎn)生原因和解決方法；了解擠壓對金屬組織和力學(xué)性能的影響。重點：塑性成形技術(shù)的概念、分類及應(yīng)用；擠壓變形的金屬流動分析，擠壓件的常見缺陷。難點：擠壓變形時的應(yīng)力與應(yīng)變，擠壓變形的附加應(yīng)力與殘余應(yīng)力。612.冷擠壓材料及擠壓前準備2.1冷擠壓常用材料；2.2冷擠壓坯料的制備；2.3坯料的軟化處理、表面處理及潤滑。教學(xué)要求：了解冷擠壓常用的材料；理解并掌握各種冷擠壓坯料的下料方法、特點及適用范圍；理解坯料在擠壓前所需進行的表面處理內(nèi)容及方法；理解黑色金屬和有色金屬常用的潤滑方法，掌握碳鋼和低合金鋼的磷化皂化處理。重點：冷擠壓坯料的制備，坯料的表面處理及潤滑。難點：坯料的潤滑。223.冷擠壓力及冷擠壓設(shè)備3.1模具冷擠壓力與行程的關(guān)系；3.2影響冷擠壓力的主要因素；3.3冷擠壓力的計算；3.4冷擠壓設(shè)備的選擇。教學(xué)要求：了解冷擠壓力與擠壓行程的關(guān)系曲線圖，能分析該圖形曲線的產(chǎn)生原因；理解影響冷擠壓力的主要因素，能分析各種影響因素對冷擠壓具體有何影響，并能對各種因素找出對應(yīng)的優(yōu)化措施來降低冷擠壓力；了解冷擠壓力的理論算法、經(jīng)驗公式算法，理解冷擠壓力的國際工程師協(xié)會圖算法和國內(nèi)圖算法，熟練掌握德國工程師協(xié)會圖算法；通過分析冷擠壓的特點來理解冷擠壓對成形設(shè)備的要求，并具備初選擠壓設(shè)備的能力。重點：冷擠壓力的計算。難點：影響冷擠壓力的主要因素。424.冷擠壓加工工序設(shè)計4.1冷擠壓零件的分類；4.2冷擠壓件圖的設(shè)計；4.3冷擠壓許用變形程度；4.4不同擠壓方法的一次成形范圍；4.5冷擠壓工藝方案的制訂教學(xué)要求：了解適合于冷擠壓的零件形狀分類；理解冷擠壓件圖的設(shè)計要求，掌握冷擠壓零件的結(jié)構(gòu)工藝性要求，并初步具備判斷工藝好壞的能力和改進措施；理解影響冷擠壓許用變形程度的因素，掌握不同材料許用變形程度的查取方法；理解不同擠壓方法的一次成形范圍；理解并掌握冷擠壓工藝方案的具體流程，并能初步制定出冷擠壓工藝方案。重點：冷擠壓件圖的設(shè)計，不同擠壓方法的一次成形范圍，冷擠壓工藝方案的制訂。難點：冷擠壓件圖的設(shè)計。625.冷擠壓模具設(shè)計5.1冷擠壓模具的結(jié)構(gòu)及分類；5.2模具工作部分的設(shè)計；5.3預(yù)應(yīng)力組合凹模的設(shè)計；5.4卸件和頂出裝置的設(shè)計；5.5導(dǎo)向裝置的設(shè)計；5.6壓力墊板的設(shè)計；5.7凸模和凹模的緊固方法；5.8冷擠壓模具材料及選用方法教學(xué)要求：理解冷擠壓模具的結(jié)構(gòu)組成與工作過程，掌握冷擠壓模具裝配圖的讀圖方法，具備一定的模具識圖讀圖能力；理解并掌握模具工作零部件的形狀結(jié)構(gòu)組成，能通過查表計算出各部分的尺寸；理解預(yù)應(yīng)力組合凹模原理、特點及應(yīng)用，掌握預(yù)應(yīng)力組合凹模的選擇方法，掌握預(yù)應(yīng)力凹模各圈內(nèi)外徑和軸向、徑向壓合量的計算方法；理解組合凹模常用的組合方法；理解擠壓模具的卸件和頂出裝置、導(dǎo)向裝置、壓力墊板的作用，理解其選用或者設(shè)計、計算方法；了解冷擠壓模具常用材料的牌號、特點及應(yīng)用范圍，初步具備冷擠壓模具材料的選擇能力。重點：冷擠壓模具的結(jié)構(gòu)，模具工作部分的設(shè)計，預(yù)應(yīng)力組合凹模的設(shè)計。難點：預(yù)應(yīng)力組合凹模的設(shè)計。826.其他精密塑性成形工藝6.1鍛造工藝概述；6.2軋制工藝概述；6.3塑性成形技術(shù)發(fā)展趨勢教學(xué)要求：了解鍛造、軋制等其他金屬塑性成形技術(shù)的基本原理、特點及應(yīng)用；了解先進塑性成形技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢。重點：鍛造成形技術(shù)的原理、特點及應(yīng)用；先進塑性成形技術(shù)的發(fā)展。難點：軋制成形技術(shù)的原理。63合計32五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，結(jié)合討論、案例、視頻資源共享等教學(xué)手段完成課程教學(xué)任務(wù)和相關(guān)能力的培養(yǎng)。以擠壓工藝這種塑性成形技術(shù)為主，通過比較全面地、詳細地學(xué)習(xí)擠壓的概念、原理、成形工藝設(shè)計、計算、以及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計等知識，能夠觸類旁通地學(xué)習(xí)鍛造、軋制等其他塑性成形技術(shù)。通過案例和視頻資源，化抽象為具體，化感性認識為理性認識，加深對理論知識的理解、消化、吸收及應(yīng)用；結(jié)合塑性成形技術(shù)的本質(zhì)、先進的工藝、相關(guān)的國家戰(zhàn)略規(guī)劃，幫助學(xué)生樹立環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的綠色制造理念與意識。六、課程資源1.推薦教材：（1）賈俐俐.擠壓工藝及模具[M].北京:機械工業(yè)出版社,2019.（2）張水忠.\o"擠壓工藝及模具設(shè)計張水忠【正版保證】【店主推薦，正版書放心購買，可開發(fā)票】"擠壓工藝及模具設(shè)計[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.2.參考書：（1）呂炎.精密塑性體積成形技術(shù)[M].北京:國防工業(yè)出版社.2003.（2）中國機械工程學(xué)會塑性工程分會.塑性成形技術(shù)路線路圖[M].

北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,2016.（3）郝濱海.擠壓模具簡明設(shè)計手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.3.期刊：（1）匡余華.控制凸輪擠壓成形模優(yōu)化設(shè)計[J].鍛壓技術(shù),2020,45(06):141-146.（2）辛亮亮.關(guān)節(jié)軸承擠壓成形工藝多目標優(yōu)化設(shè)計[J].鍛壓技術(shù),2019,44(07):79-85.（3）陸子川.航天用鈦合金及其精密成形技術(shù)研究進展[J].宇航材料工藝,2020,50(04):1-7.（4）王威.航空發(fā)動機渦輪葉片精密成形技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2020(16):139-140.（5）ZOUWZ.Theapplicationandprospectoftitaniumandtitaniumalloysintheaerospaceindustry[J].ChinaNonferrousMetals,2016(01):70-71.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）鄭紅梅.《材料成形技術(shù)基礎(chǔ)》國家級精品在線開放課.2018./course/HFUT-1452936169?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_（2）張萬紅.《金屬材料成形基礎(chǔ)》國家級精品資源共享課程.2013./course/HAUST-1001796014?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績構(gòu)成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標123過程性考核課堂表現(xiàn)12（1）根據(jù)課堂互動和課堂回答問題等情況進行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?55平時作業(yè)12（1）主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√444章節(jié)測驗16（1）主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次測驗單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以章節(jié)測驗成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?64期末大作業(yè)60（1）通過期末大作業(yè)，主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點的融會貫通和綜合應(yīng)用能力，滿分100分；（2）以大作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（3）大作業(yè)的內(nèi)容可以是擠壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)計說明書，或者是其他塑性成形技術(shù)相關(guān)內(nèi)容。12408合計：100分245521八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、章節(jié)測驗、期末大作業(yè)等方式對學(xué)生進行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀┐笞鳂I(yè)成績和過程性考核成績組成。其中：期末大作業(yè)成績?yōu)?00分（權(quán)重60%）；課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、章節(jié)測驗等過程性考核成績?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過程性考核和期末大作業(yè)分值分配與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時基本成比例。2.過程性考核成績的標準過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標準、所占比重見表4。表4過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)30積極參與教