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1、金属塑性成形原理课程标准课程编号：课程性质：必修课学分：学时：72个（4学时/周，上课总周数18周）适用专业：材料成型考核要求：闭卷考试一、课程性质与任务本课程是高等职业技术学校材料成形专业的一门专业基础课程。通过本课程的学习，使学生了解有关塑性成形原理的专业知识；掌握塑性成形方法及简单工艺流程，应力.应变和塑性变形的相关知识；变形力计算方法；塑性成形件质量的一般分析方法；掌握压力加工模拟及其成立条件。二、课程教学基本要求本课程的教学基本要求是：使学生掌握塑性.塑性加工方法.塑性加工变形力计算等相关概念，包括晶体缺陷.晶格类型.塑性成形件质量分析.各种计算变形力的方法等。并且使学生掌握塑性相关
2、概念，质量分析方法及变形力的理论计算；培养学生动手分析计算解决实际问题的能力。1、知识要求（1）掌握塑性.塑性加工的相关基础知识。（2）掌握热加工.冷加工的区别及各自的优缺点。（3） 掌握金属变形区域的应力.应变分析方法。（4）熟悉塑性成形件的质量分析方法。（5）掌握变形力计算相关理论推导公式。（6）掌握主应力法.上限法的计算方法。（7）掌握塑性成形中的摩擦及其影响因素。（8）了解刚塑性有限元法的基本原理。（9）了解压力加工模拟的条件及意义.2、技能要求（1）对本专业的发展历史、发展趋势有所了解。（2）能对塑性成形中质量影响因素进行分析。（3）具有对实际成形计算其变形力的能力。3、素质要求（1
3、）具有热爱科学.实事求是的学风和勇于实践.勇于创新的意识和精神。（2）具有良好的职业道德。三、教学条件能容纳 50 人、安装多媒体投影仪设备的教室一间。四、教学内容及学时安排学时分配建议学 时 数模块类型课 程 内 容 合计讲授 实验 机动金属塑性成形特点及分类 2 2 2金属塑性成形原理课程的目的和任务 2 2 2绪论金属塑性成形理论的发展概况 2 2 2金属冷态下的塑性变形 2 2 1金属塑料变形的物理基础 金属热态下的塑性变形 2 2 2金属的超塑性变形 2 2 2金属在塑性加工过程中的塑性行为 2 2 2应力分析 2 2 2应变分析 2 2 2平面问题和轴对称问题 2 2 2金属塑性变
4、形的力学基础屈服准则 2 2 2塑性变形时应力应变关系 1 1 2真实应力应变曲线 2 2 2金属塑性成形中的特点 2 2 2塑性成形中摩擦的分类及机理 2 2 2描述接触表面上摩擦力数学表达式 3 2 2 2影响摩擦系数的主要因素 2 2 1测定外摩擦系数的方法 2 2 2不同塑性成形条件下的摩擦系数 2 2 2塑性成形件中的空洞和裂纹 2 2 2塑性成形件中的晶粒度 2 2 1冷轧金属塑性成形中的摩擦塑性成形件中的折叠 2 2 2主应力法基本原理 1 1 1几种金属流动类型变形力公式简介 2 2 2基础模块主应力法在塑性成形中的应用 2 2 1关于接触表面上的磨擦切应力及其对压应力分布的影
5、响1 2 2塑性平面应变状态下的应力莫尔圆与物理平面2 2 1滑移线与滑移线场的基本概念 1 2 2滑移线场的应力场理论 1 2 2塑性成形件质量的定性分析 滑移线场理论在塑性成形中应用举例 1 1 2虚功原理与基本能量方程式 1 2 2最大散逸功原理 1 2 2主应力法及其应用上.下限原理 1 2 2连续体的离散化 1 2 1单元几何特性 1 2 2滑移线场理论刚塑性有限元法及应用 1 2 3冷轧法生主箔材 1 2 2上限法简介电铸法生产箔材 1 2 1成品验收 1 1 2刚塑性有限元法简介 成品的包装 1 1 1成品率及其计算方法，提高成品率的意义 2 2 2劳动生产率及其计算方法，提高劳
6、动生产率的意义1 1 3选用模块提高成品率和生主率的途径提高成品率和生产率的途径 2 2 2合计 78 76 2 79基 础 模 块(一)绪论【教学目的】掌握塑性成形的优点及局限性；了解本课程的学习目的和任务，掌握学习方法；了解塑性理论的发展历史及今后发展趋势。【教学重点和难点】塑性成形基本概念，塑性理论发展趋势。【教学内容】1金属塑性成形特点及分类；2金属塑性成形原理课程的目的和任务；3金属塑性成形理论的发展概况。【教学方法】以多媒体课堂讲授为主，适当辅以图片资料。(二) 金属塑料变形的物理基础【教学目的】掌握冷加工的优缺点；了解冷加工的适用范围；掌握热加工的优缺点；了解热加工的适用范围；了
7、解超塑性的概念；了解常见的金属塑性行为及其影响因素。【教学重点和难点】冷、热加工的界定标准及适用范围。【教学内容】1金属冷态下的塑性变形；2金属热态下的塑性变形；3. 金属的超塑性变形；4. 金属在塑性加工过程中的塑性行为。【教学方法】以多媒体课堂讲授为主，适当安排学生分组讨论。(三) 金属塑性变形的力学基础【教学目的】理解内力.外力.面力.体积力的概念；掌握塑性变形中应力分析的方法；理解应变的相关概念；掌握塑性变形中应变分析的方法；掌握平面问题和轴对称问题的常见处理方法；掌握屈雷斯加屈服准则及米塞斯准则的使用原则和范围；掌握应力应变关系的应用条件和场合；掌握真实应力应变曲线的意义及应用价值。
8、【教学重点和难点】应力应变分析及屈服准则。【教学内容】1应力分析；2应变分析；3平面问题和轴对称问题；4屈服准则；5塑性变形时的应力应变关系；6真实应力应变曲线。【教学方法】以多媒体课堂讲授为主，适当安排学生分组讨论。(四) 金属塑性成形中的摩擦【教学目的】掌握塑性中的摩擦与机械摩擦的区别；了解塑性成形摩擦的分类及机理；掌握影响摩擦系数的因素；掌握各因素对摩擦系数的影响趋势；掌握几种测定外摩擦系数的方法。【教学重点和难点】 摩擦分类及影响因素。【教学内容】1金属塑性成形中摩擦的特点；2塑性成形中摩擦的分类及机理；3描述接触表面上摩擦力的数学表达式；4影响摩擦系数的主要因素；5测定外摩擦系数的方
9、法；6塑性成形中的润滑。7不同塑性成形条件下的摩擦系数【教学方法】以多媒体课堂讲授为主，适当安排学生分组讨论。(五) 塑性成形件质量的定性分析【教学目的】掌握质量的基本概念；掌握空洞和裂纹的概念；掌握空洞和裂纹的内在关系及其对金属断裂的影响；掌握常见组织的晶粒度掌握解决折叠的措施；掌握解决失稳的方法。【教学重点和难点】塑性成形件质量分析的方法和步骤。【教学内容】1概述；2塑性成形件中的空洞和裂纹；3塑性成形件中的晶粒度；4塑性成形件中的折叠；5塑性加工中的失稳。【教学方法】以多媒体课堂讲授为主，适当安排学生分组讨论。(六) 主应力法及其应用【教学目的】了解主应力法的意义及实际应用时所做的假设；
10、了解主应力法计算变形力的基本方法和原理；掌握主应力法在塑性成形中的应用条件；掌握摩擦切应力的概念；掌握摩擦切应力分布对正压力的影响。【教学重点和难点】主应力法的适用范围及具体使用。【教学内容】1概述；2主应力法的基本原理；3几种金属流动类型变形力公式简介；了解各种典型变形力计算公式的推导过程仅适用条件；4.主应力法在塑性成形中的应用；5.关于接触表面上的磨擦切应力及其对压应力分布的影响。【教学方法】以多媒体课堂讲授为主，适当安排学生分组讨论。选 用 模 块(一) 滑移线场理论应用【教学目的】了解速度场的由来及应用；了解常见的塑性变形适合使用滑移线场理论计算的场合；了解矩阵算子法的由来及应用。【
11、教学重点和难点】滑移线场理论的适用场合及具体使用。【教学内容】1滑移线场的速度场理论；2.滑移线场理论在塑性成形中的应用举例；3.滑移线场的矩阵算子法简介。【教学方法】以多媒体课堂讲授为主，适当安排学生分组讨论。(二)上限法简介【教学目的】理解上限法的原理及应用；掌握能量方程式的应用原理；掌握最大逸散功原理的应用场合；掌握上下限定理的应用场合。【教学重点和难点】上限法的应用范围及具体解决问题举例。【教学内容】1概述；2. 虚功原理与基本能量方程式；3. 最大散逸功原理；4. 上下限定理。【教学方法】以多媒体课堂讲授为主，适当安排学生分组讨论。(三) 刚塑性有限元法简介【教学目的】了解刚塑性有限
12、元法的原理及发展；掌握离散化在实际塑性成形中的应用；掌握离散化常用的几何单元；掌握刚塑性有限元法的应用特点及注意事项。【教学重点和难点】刚塑性有限元法的实际使用。【教学内容】1概述；2连续体的离散化；3.单元几何特性；4.刚塑性有限元法及应用。【教学方法】以多媒体课堂讲授为主，适当安排学生分组讨论。五、教法说明1.充分利用各种教辅资料及多媒体设备，充实上课信息量。2.本课程实践性较强，主要采取与工厂参观相结合的教学方法。3.条件允许的情况下考虑安排学生到相关工厂实地参观。秉怕蛇相关生产视频资料。六、其他说明1.本课程教学基本要求适用于高等职业技术学校材料成形专业 (3 年制)。2.本课程教学内
13、容采用模块结构，包括基础模块.选用模块和实践教学模块。基础模块和实践教学模块中的基本实训是材料成形专业各个专门化方向必学的内容，选用模块和实践教学模块中的选做实训可根据专门化方向的特点与实际情况分别选用。3.根据每届学生的具体素质状况，教学内容可做适当删减。七、考核方式及评分方法1考核方式考核方式是期末闭卷考试成绩结合平时成绩。2. 成绩评定期末考试成绩占总成绩的 70%，平时成绩占总成绩的 30%，在学期末将两部分成绩汇总得到总成绩。八、教材及参考书目1教材：金属塑性成形原理俞汉清、陈金德主编，机械工业出版社，2010 年 8 月2参考书目：1 塑性加工力学基础王仲仁主编，国防工业出版社，1989 年2 金属塑性变形物理基础杨觉先主编，冶金工业出版社，1988 年3.弹性力学及其应用徐秉业主编，机械工业出版社，1984 年
