《塑性加工學(xué)2-擠壓與拉拔》課程簡介與教學(xué)大綱

《塑性加工學(xué)2-擠壓與拉拔》課程簡介課程編號：01054025課程名稱：塑性加工學(xué)Ⅱ-擠壓與拉拔/EngineeringofPlasticworkingII-Extrusionanddrawing學(xué)分:2.5學(xué)時：40適用專業(yè)：材料成型及控制工程專業(yè)(本科生)建議修讀學(xué)期：第5學(xué)期開課單位：冶金工程學(xué)院材料成型及控制工程系課程負(fù)責(zé)人：先修課程：《金屬學(xué)與熱處理》、《塑性加工原理》、《塑性成型理論》、《塑加設(shè)備》等考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn)：平時成績(出勤、課堂提問、課后作業(yè)、章節(jié)測試)30%；考試成績(百分制)70%教材與主要參考書目：參考教材：鄧小民，謝玲玲，閆亮明.金屬擠壓與拉拔工程學(xué).合肥:合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2014.1.參考書目：1、謝建新,劉靜安.金屬擠壓理論與技術(shù).北京:冶金工業(yè)出版社,2001.5.2、王祝堂,田榮璋.鋁及其合金加工手冊(第二版).長沙:中南大學(xué)出版社,2002.8.3、田榮璋.銅合金及其加工手冊.長沙:中南大學(xué)出版社,2002.5.4、肖亞慶,謝水生,劉靜安.鋁加工技術(shù)實(shí)用手冊.北京:冶金工業(yè)出版社,2005.內(nèi)容概述：中文：本課程是材料成型及控制工程專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)必修課；本課程的基本任務(wù)是使學(xué)生具有金屬擠壓、拉拔成型方面的基本理論知識和科學(xué)思維方法，以及擠壓、拉拔成型模具設(shè)計(jì)的方法，進(jìn)而具有獲取和綜合運(yùn)用金屬擠壓、拉拔知識的能力，為達(dá)到能夠獨(dú)立分析和解決工程實(shí)踐問題，開展工藝、擠壓與拉拔成型模具的開發(fā)與設(shè)計(jì)、技術(shù)創(chuàng)新的目的打下基礎(chǔ)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握相關(guān)的工藝?yán)碚撝R,能夠較系統(tǒng)、全面地掌握與之具有緊密關(guān)系的模具設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制等方面的知識，學(xué)生畢業(yè)后，可獨(dú)立從事生產(chǎn)工藝制訂、模具設(shè)計(jì)、分析和解決實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)品質(zhì)量問題的工作。英文：ThiscourseisaprofessionalbasiconefortheundergraduatesofMaterialsFormingandControlEngineering.Thebasictaskofthiscourseistomakestudentshavethe

basic

theoryandscientific

thinkingmethodofthemetalextrusionanddrawforming,

andthe

design

method

of

extrusionanddrawformingdies,havefurtheracquireandcomprehensiveuse

professional

knowledgeoftheextrusionanddrawforming,whichcanlaythefoundationforindependently

analyzingandsolvingtheproblemofengineeringpractice,carryingouttheprocess,developmentanddesignoftheextrusionanddrawingformingdiesandtechnologicalinnovation.Through

studying

this

course,

students

should

masterrelevantknowledgeofprocesstheory,anddiedesignandqualitycontrolwhichislinkedcloselyshouldbemasteredsystematicallyandcomprehensively.Aftergraduation,studentscanbeindependentlyengagedindrawinguptheproduction

process,designingrelative

tools

and

dies

andanalyzingandsolvingqualityproblemsinpracticalproduction.

《塑性加工學(xué)2(擠壓與拉拔)》教學(xué)大綱課程名稱：塑性加工學(xué)Ⅱ(擠壓與拉拔)/EngineeringofPlasticworkingⅡ(Extrusionanddrawing)課程代碼：01054025學(xué)分/學(xué)時：2.5學(xué)分/40學(xué)時(課內(nèi)實(shí)驗(yàn)(踐)：4學(xué)時，上機(jī)：0學(xué)時，課外實(shí)踐：0學(xué)時)開課學(xué)期：第5學(xué)期適用專業(yè)：材料成型及控制工程先修課程：金屬學(xué)與熱處理、塑性加工原理、塑性成型理論、塑加設(shè)備后續(xù)課程：材料成型課程設(shè)計(jì)、成型過程模擬課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)[型]開課單位：冶金工程學(xué)院一、課程性質(zhì)和教學(xué)目標(biāo)【課程性質(zhì)】本課程是材料成型及控制工程專業(yè)本科生學(xué)科基礎(chǔ)課，是必修課。本課程的基本任務(wù)，是使學(xué)生具有金屬擠壓、拉拔成型方面的基本理論知識和科學(xué)思維方法，以及擠壓、拉拔成型模具設(shè)計(jì)的方法，進(jìn)而具有獲取和綜合運(yùn)用金屬擠壓、拉拔知識的能力，為達(dá)到能夠獨(dú)立分析和解決工程實(shí)踐問題，開展工藝、擠壓與拉拔成型模具的開發(fā)與設(shè)計(jì)、技術(shù)創(chuàng)新的目的打下基礎(chǔ)。【教學(xué)目標(biāo)】通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不只是掌握相關(guān)的工藝?yán)碚撝R，而且能夠較系統(tǒng)、全面地掌握與之具有緊密關(guān)系的模具設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制等方面的知識，學(xué)生畢業(yè)后，可獨(dú)立從事生產(chǎn)工藝制訂、模具設(shè)計(jì)、分析和解決實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)品質(zhì)量問題的工作。【對應(yīng)畢業(yè)要求】研究3-1、4-4、4-5、5-2、6-2和7-2。具體要求如下：(1)具有運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)知識分析材料成形問題的能力，并且掌握材料成形工藝流程制定、工藝計(jì)算；(指標(biāo)點(diǎn)3-1)；(2)實(shí)施材料成形工藝設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)組織性能控制(指標(biāo)點(diǎn)4-4)；(3)能用基礎(chǔ)理論解釋變形過程的組織演變及變形機(jī)制(指標(biāo)點(diǎn)4-5)；(4)掌握材料成形模擬方法(指標(biāo)點(diǎn)5-2)；(5)掌握成形工藝實(shí)踐對社會、健康、安全、法律及文化的影響(指標(biāo)點(diǎn)6-2)；(6)掌握與材料成形生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研究與開發(fā)相關(guān)的法律、法規(guī)(指標(biāo)點(diǎn)7-2)。二、教學(xué)內(nèi)容、基本要求及學(xué)時分配擠壓和拉拔技術(shù)是金屬材料工業(yè)生產(chǎn)、新材料制備及加工的重要方法，具有高效、優(yōu)質(zhì)、低能耗的少、無切削工藝特點(diǎn)，其理論性與工藝性很強(qiáng)。因此，在金屬材料塑性加工領(lǐng)域得到迅速發(fā)展，特別是在有色金屬管、棒、型、線材及零件生產(chǎn)方面獲得了廣泛應(yīng)用。本課程包括以下內(nèi)容：金屬擠壓和拉拔的基本原理和方法、金屬變形流動規(guī)律、組織性能特點(diǎn)及力能計(jì)算，擠壓和拉拔設(shè)備的類型及工模具的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)原理，擠壓和拉拔工藝的制定方法，擠壓和拉拔制品的缺陷與預(yù)防等。課程內(nèi)容教學(xué)要求重點(diǎn)（☆）難點(diǎn)（△）學(xué)時安排實(shí)驗(yàn)學(xué)時上機(jī)學(xué)時備注第1章擠壓概述11.1擠壓的基本方法及特點(diǎn)A1.2擠壓法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍B1.3擠壓技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步C作業(yè)1：常見擠壓方法的基本原理、主要特征及適用范圍章節(jié)測試1：擠壓的基本方法、特征及適用范圍第2章擠壓時金屬變形流動規(guī)律52.1正向擠壓時不同擠壓階段金屬的變形流動特點(diǎn)及對制品質(zhì)量的影響A☆△2.2反向擠壓時金屬的變形流動特點(diǎn)及對制品質(zhì)量的影響A☆△2.3影響金屬流動的因素分析B作業(yè)2：正、反擠壓過程的金屬變形流動規(guī)律；金屬所處的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)；影響擠壓時金屬流動均勻性的主要因素實(shí)驗(yàn)1：擠壓實(shí)驗(yàn)[2]章節(jié)測試2：分析正、反擠壓過程的金屬變形流動規(guī)律及影響擠壓時金屬流動均勻性的主要因素第3章擠壓制品的組織性能及質(zhì)量控制43.1擠壓制品的組織A☆△3.2擠壓制品的機(jī)械性能A☆△3.3擠壓制品的質(zhì)量控制A☆3.4擠壓工藝參數(shù)對制品組織性能的影響A☆△作業(yè)3：擠壓制品組織不均勻性的特征、原因及措施；粗晶環(huán)、擠壓縮尾、和擠壓效應(yīng)的產(chǎn)生原因、影響因素及解決措施章節(jié)測試3：分析影響擠壓制品組織性能和機(jī)械性能的原因及解決措施；擠壓工藝參數(shù)對制品組織性能的影響因素分析第4章擠壓力24.1擠壓力計(jì)算式分析B☆4.2擠壓力計(jì)算式中參數(shù)的確定A☆△4.3影響擠壓力的因素分析B作業(yè)4：計(jì)算擠壓力的常用算式及各自特點(diǎn)；影響擠壓力大小的主要因素章節(jié)測試4：分析影響擠壓力的因素第5章擠壓機(jī)及擠壓工模具設(shè)計(jì)105.1擠壓機(jī)簡介B5.2擠壓工具的組成、裝配及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)B5.2.2擠壓筒設(shè)計(jì)A☆△5.2.3擠壓軸設(shè)計(jì)A5.2.4穿孔針設(shè)計(jì)A5.2.5擠壓墊設(shè)計(jì)A作業(yè)5-2：擠壓機(jī)的主要工具和作用及各自的設(shè)計(jì)原則5.3擠壓模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)5.3.1棒材模設(shè)計(jì)A☆△作業(yè)5-3-1：單孔、多孔棒材模的實(shí)例設(shè)計(jì)5.3.2普通實(shí)心型材模具設(shè)計(jì)A☆△作業(yè)5-3-2：平面模、錐模的實(shí)例設(shè)計(jì)5.3.3舌形模的設(shè)計(jì)A作業(yè)5-3-3：簡單工件的舌形模設(shè)計(jì)5.3.4平面分流模設(shè)計(jì)A☆△作業(yè)5-3-4：平面分流模的實(shí)例設(shè)計(jì)5.3.5擠壓工模具用材料的合理選擇B作業(yè)5-3-5：怎樣合理選擇擠壓工模具用材料5.3.6擠壓工模具的維修與合理使用B作業(yè)5-6：怎樣維修與合理使用擠壓工模具章節(jié)測試5：掌握擠壓工具的組成、裝配及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；平面模、平面分流模的設(shè)計(jì)原則和依據(jù)第6章擠壓工藝46.1擠壓方法及設(shè)備的選擇B6.2擠壓工藝參數(shù)的確定A☆△6.3擠壓用坯料的選擇A☆6.4擠壓新工藝新技術(shù)C作業(yè)6：確定擠壓溫度、擠壓速度的理論依據(jù)和原則；確定擠壓比的影響因素；確定坯料尺寸的原則及計(jì)算方法；鋁合金型材擠壓工藝的編制章節(jié)測試6：確定擠壓工藝參數(shù)的的理論依據(jù)和原則；選擇擠壓用坯料尺寸的原則及計(jì)算方法第7章擠壓制品的主要缺陷及預(yù)防27.1擠壓制品的表面缺陷7.2擠壓制品的形狀、尺寸缺陷作業(yè)7：擠壓制品的各種表面缺陷的產(chǎn)生原因及影響因素；分析擠壓制品主要的形狀、尺寸缺陷的產(chǎn)生原因及防止措施章節(jié)測試7：分析擠壓制品各種表面缺陷的產(chǎn)生原因及影響因素；形狀、尺寸缺陷的產(chǎn)生原因及防止措施第8章拉拔概述18.1拉拔的一般概念B8.2拉拔法的優(yōu)缺點(diǎn)B8.3管材拉拔的基本方法及適用范圍A☆8.4拉拔技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步C作業(yè)8：管材拉拔的基本方法、特點(diǎn)及適用范圍；各種拉拔方法的基本原理及變形特點(diǎn)章節(jié)測試8：管材拉拔的基本方法、特點(diǎn)及適用范圍；各種拉拔方法的基本原理及變形特點(diǎn)第9章拉拔時的應(yīng)力與變形29.1圓棒材拉拔時的應(yīng)力與變形A☆△9.2管材拉拔時的應(yīng)力與變形A☆△9.3拉拔殘余應(yīng)力B△作業(yè)9：圓棒材拉拔時金屬的變形流動特點(diǎn)及應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)的分布規(guī)律；管材拉拔時各種方法的應(yīng)力、應(yīng)變分布情況；試分析圓管材空拉和襯拉時制品中殘余應(yīng)力的分布規(guī)律及產(chǎn)生原因及其影響因素章節(jié)測試9：圓棒材拉拔和管材拉拔時各種方法的金屬變形流動特點(diǎn)及應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)的分布規(guī)律；圓管材空拉和襯拉時殘余應(yīng)力的分布、產(chǎn)生原因及影響因素第10章拉拔力110.1影響拉拔力的因素B10.2拉拔力計(jì)算A☆作業(yè)10：分析影響拉拔力大小的主要因素；模角大小對拉拔力的影響；拉拔力的計(jì)算章節(jié)測試10：分析影響拉拔力大小的主要因素；拉拔力的計(jì)算第11章拉拔設(shè)備及工具311.1拉拔設(shè)備簡介A△11.2拉拔工具A☆△作業(yè)11：拉拔設(shè)備的分類；聯(lián)合、圓盤拉拔機(jī)列的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；滑動式、無滑動多模連續(xù)拉線機(jī)的特點(diǎn)；拉拔模、各種芯頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則及主要用途章節(jié)測試11：滑動式、無滑動多模連續(xù)拉線機(jī)的特點(diǎn)；拉拔模、各種芯頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則及主要用途第12章拉拔工藝412.1拉拔生產(chǎn)工藝流程A☆12.2拉拔配模設(shè)計(jì)A☆△12.3拉拔制品質(zhì)量A☆12.4特殊拉拔方法C作業(yè)12：各種材質(zhì)管材的拉拔工藝流程；管材空拉配模設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)滑動式多模連續(xù)拉拔的基本條件、必要條件、充分條件；多模連續(xù)拉拔應(yīng)遵循的原則；拉拔用潤滑劑；特殊拉拔方法章節(jié)測試12：管材空拉配模設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)滑動式多模連續(xù)拉拔的基本條件、必要條件和充分條件；多模連續(xù)拉拔應(yīng)遵循的原則；拉拔用潤滑劑；特殊拉拔方法；特殊拉拔方法第13章拉拔制品的主要缺陷及預(yù)防113.1拉拔管材的主要缺陷及預(yù)防13.2拉拔棒材、線材的主要缺陷及預(yù)防作業(yè)13：分析拉拔制品各種缺陷產(chǎn)生的主要原因，如何采取措施加以預(yù)防實(shí)驗(yàn)2：拉拔實(shí)驗(yàn)[2]章節(jié)測試1：分析拉拔制品各種缺陷產(chǎn)生的主要原因及預(yù)防措施加（教學(xué)基本要求：A-熟練掌握；B-掌握；C-了解）三、實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及學(xué)時分配1.擠壓實(shí)驗(yàn)[2]學(xué)時2.拉拔實(shí)驗(yàn)[2]學(xué)時四、教學(xué)方法與教學(xué)手段本課程采用多媒體手段進(jìn)行課堂理論教學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)放在集中性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)單獨(dú)開課(見《塑性加工測試與實(shí)驗(yàn)2》)，與理論教學(xué)同步進(jìn)行。通過習(xí)題課或討論課進(jìn)一步鞏固已學(xué)的知識，開拓學(xué)生的思路。同時結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際中出現(xiàn)的問題和解決問題的方法，以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問題的能力。五、考核及成績評定方式本課程考核采用閉卷考試、平時表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)課相結(jié)合的形式?？己顺煽冇善谀┛荚嚦煽?、平時成績（(包括作業(yè)、出勤以及