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1、课程教学大纲材料成型技术基础是高等学校机械类和材料类等专业的一门必修的技术基础课，它的历史十分悠久，其前身为金属工艺学（有时也称机械制造基础 ）课程中的热加工部分。1980 年代以来，由于热加工技术和生产的发展，使其内容不断丰富，逐渐形成独立成为一门课程的趋势。近年来，由于金属工艺学课程中的冷加工（机械加工）部分与机械类专业的有关专业课程进行了整合，形成了机械制造技术基础课程。我校开设这门课程已有二十多年的历史。长期以来，我们对本课程的教学改革进行了坚持不懈的探索，积累了较丰富的经验，取得了不少有特色的成果，形成了适合当时教育发展的教学大纲。但是，近年来，随着科技发展和高校教学改革的深入，出现
2、了许多新材料、新技术和新工艺，这需要在新的教学大纲中加以补充。我校现在每年共有本科学生约 500 余人修读本课程。我们在原有的教学改革和课程建设的基础上，坚持把握培养应用型人才的特色，坚持贯彻学以致用的原则，继续坚持重在实践的方针。我们继续探索将热加工工艺理论教学与实习等实践教学相互结合的课程体系，编制了符合应用型人才培养目标和培养规格的新的课程教学大纲。此次教学大纲的编制，融合了课程组成员多年来的教学经验和工作心得，得益于大家的共同努力和辛勤劳动。同时迎合当前教育发展现状，顺应目前社会发展趋势。（附 2005 年以前及修订后的教学大纲） 。2005 年以前材料成型技术基础教学大纲 第一部分
3、大纲说明课程编号：计划学时：32 学分：2适应专业：机械制造及其自动化、工业工程 一、课程的性质和任务材料成型技术基础是一门综合性的应用技术基础课。该课程以材料的工艺性能、成型工艺和零件的工艺性为主线，介绍各类工程材料的成型技术及其发展趋势。包括金属液态成形工艺、金属塑性成型工艺、连接成型工艺、材料成型方法的选择等方面的内容。通过学习本门课程，使学生能够对铸造、塑性成型、焊接工艺有一个初步的、全面的、系统的了解。掌握主要工艺方法的实质、工艺特点及应用范围；了解常用材料成型方法所用主要设备的工作原理及使用范围；熟悉毛坯和零件的结构工艺性，具有设计毛坯和零件结构的初步能力；具有选择简单毛坯和零件的
4、加工方法、制定工艺规程的能力。二、本课程与相关课程的关系学生在学习本课程之前，应具备数学、力学、机械制图、工程材料及热处理、机械原理，机械设计等方面的知识。三、艺特点及应用范围；有设计毛坯和零件结构的初步能力；定工艺规程的能力。工艺的发展动向。四、教学方法和教学形式建议本课程主要以课堂讲授为主，辅助课堂练习，课堂讨论、课外作业及自学来完成。教师可通过课件、动画及影视资料等教学手段完成。第二部分 教学时数、教材、考试一、学时分配课内学时 32 （ 2 学分）， 其中实验（注： ） 学时， 。教学内容 课内学时第一章 铸造(液态金属成型) 10理论 第二章 金属塑性成型 10第三章 焊接 10第四
5、章 毛坯的选择 2教学内容 合计 32二、教材本课程教材主教材： ， 参考教材：铸件成型理论王乃德，机械工业出版社，1986铸造工艺设计基础李魁盛，机械工业出版社，1986铸铁及其熔炼陆文华，机械工业出版社，1986冲压工艺学肖景容等，机械工业出版社，1999冲压设计资料王孝培，机械工业出版社，1983金属焊接国家标准汇编王一力，中国标准出版社，1990材料成型技术基础施江澜，机械工业出版社，2001热加工工艺基础张万昌，高等教育出版社，1999三、考试本课程采用闭卷考试。时间为 时。学生获得成绩由考试成绩及平时考查成绩组成，其中考试成绩占 70%。第三部分 教学内容和教学要求第一章 金属液态
6、成形（10 学时）第一节概论（时）教学内容：金属液态成型的基本概念；金属液态成型技术的起源和分类；古老的中国铸造发展历史；铸造生产过程的优缺点；铸造在国民经济和发展中的地位和作用。教学要求：要求学生了解金属液态成型的基本概念，了解中国及世界铸造发展的历史及其在实际生产中的地位和作用，展望铸造业发展的前景。第二节金属液态成形工艺理论基础（2 学时）教学内容：铸件的凝固及影响凝固方式的因素；液态合金的充型能力和流动性的概念，影响液态合金充型能力的因素；液态合金的收缩概念及收缩机理，缩孔、缩松的概念及影响因素和防止措施；铸造内应力的概念和分类，铸造内应力的产生机理， 减少和消除铸造应力的方减少和消除
7、铸造应力的方法和措施，法和措施，铸造变形和裂纹的机理和防止方法。教学要求：掌握铸件的凝固、液态合金的充型能力和流动性、液态合金的收缩、缩孔和缩松、铸造内应力、铸造变形和裂纹的概念；重点掌握影响液态合金充型能力的因素，缩孔缩松的产生机理和防止缩孔缩松产生的措施，对铸造应力的产生机理及铸造变形和裂纹的防止措施亦重点掌握。第三节砂型铸造（2 学时）教学内容：普通造型材料的种类、组成及应用；各种造型方法的特点和应用；型芯的制造和砂型的合箱；铸型的浇注和铸件的落砂清理；铸造工艺图的制定及模型制造。教学要求：了解造型材料的特点和应用，掌握整模造型、分模造型、两箱造型和三箱造型等几种主要的手工造型的特点和应
8、用，了解其他手工造型方法和机器造型方法的特点，了解型芯的制作过程及铸型浇注和铸件的落砂清理过程，重点掌握铸造工艺图的制定，能够合理确定浇注位置，正确选择分型方案，合理制定铸造工艺参数，合理确定浇冒系统、型芯设计。第四节特种铸造（2 学时）教学内容：特种铸造的概念，特种铸造方法，各种特种铸造方法的工艺过程和特点（与砂型铸造相比） 。 教学要求：掌握熔模铸造、金属型铸造、离心铸造、压力铸造和低压铸造等几种主要的特种铸造方法的原理、工艺过程和特点，对其他特种铸造方法做一般了解。第五节金属液态成形件结构工艺性分析（2 学时）教学内容：砂型铸造零件的结构工艺性，包括砂型铸造工艺对铸件结构设计的要求、合金
9、铸造性能对铸件结构设计的要求；特种铸造零件的结构工艺性，包括熔模铸造、金属型铸造、离心铸造、压力铸造和低压铸造等铸件的结构工艺特点。教学要求：重点掌握砂型铸造零件的结构工艺性分析，从经济性、实用性和铸造的工艺性方面对零件的结构进行分析，使之符合铸造工艺的特点，能够对普通提供的零件准确而有效的提出不合理之处并提出合理改进方案；了解特种铸造零件的结构工艺性内容。第六节常用合金铸件生产（时）教学内容：铸铁件生产；铸钢件生产；有色合金铸件生产；各种铸造材料的熔炼工艺和特点。教学要求：了解铸铁件、铸钢件和有色合金铸件的生产特点，了解常用铸造合金的熔炼工艺和特点。第七节铸造方法的选择和铸件质量的控制（时）
10、教学内容：铸件质量及其评定原则；铸件的缺陷种类，各种缺陷产生的机理及防止措施；检验铸件缺陷的方法；铸件缺陷的修补。教学要求：了解铸件质量的评定原则，掌握各种缺陷产生的机理及防止措施，对铸件缺陷的检验方法和铸后修补做一般了解。第八节现代金属液态成型新技术（时）教学内容：消失模铸造；快速成型技术及其在铸造生产中的应用；半固态金属铸造工艺；铸造凝固过程数值模拟及铸造工艺计算机辅助设计。教学要求：了解消失模铸造的工艺过程和特点，一般了解快速成型技术及其在铸造生产中的应用，一般了解计算机在铸造领域中的应用。第二章 金属塑性成形（10 学时）第一节金属塑性变形基础（1 学时）教学内容：金属塑性与塑性变形的
11、基本概念，影响塑性变形的因素，最小阻力定律、加工硬化和体积不变原则，塑性变形对材料组织、性能的影响。教学要求：掌握塑性变形的基本概念及影响因素，了解塑性变形的作用，掌握相关基本定律。第二节自由锻（2 学时）教学内容：自由锻的特点及应用，基本的自由锻工序，自由锻工艺内容及制订，自由锻件结构工艺性分析。教学要求：掌握自由锻造的特点和基本工序，能够对自由锻件进行结构工艺性分析并制订相应的工艺。第三节模锻（2 学时）教学内容：锤上模锻的特点及应用，基本的锤上模锻工序，模锻工艺内容及制订，锻模结构，模锻件结构工艺性分析。教学要求：掌握锤上模锻的特点和基本工序，能够对模锻件进行结构工艺性分析并制订相应的工
12、艺。第四节板料冲压（4 学时）教学内容：板料冲压的特点、分类及应用，冲裁、弯曲、拉深时金属的变形过程、缺陷与对策，冲压工艺设计，冲模的分类与结构，冲压件结构工艺性分析。教学要求：掌握板料冲压的特点、分类及应用，了解冲压过程中金属的变形特点、缺陷产生与预防，能够对冲压件进行结构工艺性分析并进行简单的工艺计算，了解冲模的分类与结构。第五节金属塑性成形新技术（1 学时）教学内容：精密锻造，回转成形，计算机技术在金属塑性成形中的应用。教学要求：了解最新的金属塑性成形技术。第三章连接成形（ 10 学时）第一节 金属熔焊理论基础（3 学时）教学内容：焊接电弧原理；手工电弧焊冶金过程特点；电焊条；焊接接头组
13、织和性能；焊接变形和焊接应力；焊接缺陷及其检验方法。教学要求：掌握焊接电弧原理和手工电弧焊冶金过程特点，重点掌握焊接接头组织和性能的变化，掌握焊接变形和焊接应力产生的原因及影响因素，了解焊接缺陷的特点及其危害和各种检验方法特别 二节 常用焊接方法（2 学时）教学内容：埋弧自动焊；气体保护焊；电渣焊；电阻焊；气焊；钎焊；等离子弧焊；各种常用焊接方法的比较和选用。教学要求：掌握埋弧自动焊、氩弧焊、体保护焊的设备、焊接材料、焊接工艺及特点和应用；了解其他焊接工艺的特点和应用，能够根据各种焊接方法的特点和结构制造的要求，对各种焊接方法加以比较，选取与质量、经济和工艺可靠性想匹配的理想的焊接方法。第三节
14、 常用金属材料焊接（1 学时）教学内容：金属材料的焊接性概念；碳钢及合金钢的焊接；铸铁的焊接；不锈钢的焊接；有色金属及其合金的焊接。教学要求：掌握金属材料的焊接性概念，了解不同材料所选取的焊接方法及其工艺特点。第四节 焊接结构工艺性（2 学时）教学内容：焊接结构材料的选择；焊缝布置；焊接接头形式的选择；焊接接头坡口形式的选择；焊接结构设计实例。教学要求：掌握焊缝布置和焊接接头形式的选择特点及应用，掌握焊接接头坡口形式的选择方法和标注方法，能够对常用焊接结构进行分析并确定其合理性。第五节 先进焊接工艺技术（1 学时）教学内容：激光焊接技术；焊接机器人及其应用；计算机技术在焊接过程中的应用。教学要
15、求：了解激光焊接技术的原理和特点，一般了解焊接机器人及其应用和计算机技术在焊接过程中的应用。第六节 胶接（1 学时）教学内容：胶接的特点与应用；胶粘剂；胶接工艺过程几胶接接头形式。教学要求：了解胶接的特点与应用；了解胶接工艺过程几胶接接头形式。第四章 材料成形方法选择（2 学时）第一节 材料成形方法选择的原则和依据（时）教学内容：材料成形方法选择的原则(适用性原则、经济性原则、与环境相宜原则)；材料成形方法选择的主要依据。教学要求:掌握材料成型技术的适用性原则、经济性原则、与环境相宜原则的概念及实际应用，掌握材料成型方法选择的主要依据，并要求通过成型方法的比较，掌握各种成型方法对原材料工艺性要求，常用材料及其利用率，适宜成型的形状、尺寸与重量，适宜的生产周期、生产批量及生产率等第二节 常用机械零件的毛坯成形方法选择（1 学时）教学内容：轴类零件；盘套类零件；机架、箱座类零件。教学要求:掌握常用轴类零件、盘套类零件、机架、箱座类零件的形状特征和用途及选取毛坯方法。第三节 毛坯成形方法选择实例（时）教学内容：单级齿轮减速器；汽车发动机曲柄连杆机构。教学要求:通过单级齿轮减速器各零件和汽车发动机曲柄连杆机构的分析，将前面所学知识综合起来运用到实际机械零部件中，巩固而知新。材料成型技术基础教学大纲
