《材料成型工藝基礎(chǔ)A》教學(xué)大綱

《材料成型工藝基礎(chǔ)A》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03131111課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)必修課學(xué)分：3學(xué)分學(xué)時：理論48學(xué)時先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)A、工程制圖與CAD（C）、物理化學(xué)等后續(xù)課程：焊接結(jié)構(gòu)學(xué)、材料加工檢測技術(shù)等適用專業(yè)：焊接技術(shù)與工程開課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院一、課程說明《材料成型工藝基礎(chǔ)A》是焊接技術(shù)與工程專業(yè)的一門學(xué)科基礎(chǔ)必修課。本課程主要講授金屬的液態(tài)成形、金屬的塑性成形、材料的連接成形、金屬的切削加工等成型工藝方面的基本理論與工藝方法。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握金屬材料成形理論的基本概念、基本原理和工藝方法，了解材料成型方面的新工藝、新技術(shù)及其發(fā)展趨勢，并強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識來分析問題、解決問題的應(yīng)用能力和實踐創(chuàng)新能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程及今后從事材料工程技術(shù)類工作奠定必要的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：了解金屬材料成型工藝的發(fā)展歷史，尤其我國古代輝煌的青銅文化、精湛的鑄造技術(shù)，了解材料成型工藝在新時代制造強國和經(jīng)濟社會發(fā)展中的重要地位和意義，熟悉金屬學(xué)及金屬材料基礎(chǔ)知識，掌握金屬鑄造、鍛壓、焊接以及切削加工等成型工藝的基本原理、基本方法、工藝特點及生產(chǎn)應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)、民族自信、愛國情懷、愛崗敬業(yè)、勞動精神和工匠精神。課程目標(biāo)2：能正確運用材料成型工藝的基本原理、基本方法等理論知識，科學(xué)分析金屬產(chǎn)品的工藝結(jié)構(gòu)和組織性能特點，正確選擇產(chǎn)品材料、毛坯種類和工藝方法，并制定或設(shè)計出較為合理可行的工藝路線和質(zhì)量防控措施，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、實踐應(yīng)用能力、生產(chǎn)安全意識、生產(chǎn)成本意識及團隊協(xié)作精神。課程目標(biāo)3：了解現(xiàn)代先進的材料成型方面的新材料、新工藝、新技術(shù)及其發(fā)展趨勢，理解金屬材料及其成形工藝、質(zhì)量檢測等有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)以及相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)、行業(yè)政策，尤其是低碳環(huán)保、綠色發(fā)展等方面的政策，培養(yǎng)學(xué)生的新時代責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識、科技創(chuàng)新意識、職業(yè)道德意識、工程質(zhì)量意識和低碳環(huán)保意識。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《材料成型工藝基礎(chǔ)A》課程教學(xué)目標(biāo)對焊接技術(shù)與工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)支撐強度1.工程知識1.4掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識，并能將專業(yè)基礎(chǔ)知識用于解決焊接專業(yè)相關(guān)復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)1：了解金屬材料成型工藝的發(fā)展歷史，尤其我國古代輝煌的青銅文化、精湛的鑄造技術(shù)，了解材料成型工藝在新時代制造強國和經(jīng)濟社會發(fā)展中的重要地位和意義，熟悉金屬學(xué)及金屬材料基礎(chǔ)知識，掌握金屬鑄造、鍛壓、焊接以及切削加工等成型工藝的基本原理、基本方法、工藝特點及生產(chǎn)應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)、愛國情懷、愛崗敬業(yè)、勞動精神和工匠精神。H2.問題分析2.2能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)及金屬材料成型工藝基本原理，對焊接專業(yè)相關(guān)復(fù)雜工程問題進行表述。課程目標(biāo)2：能正確運用材料成型工藝的基本原理、基本方法等理論知識，科學(xué)分析金屬產(chǎn)品的工藝結(jié)構(gòu)和組織性能特點，正確選擇產(chǎn)品材料、毛坯種類和工藝方法，并制定或設(shè)計出較為合理可行的工藝路線和質(zhì)量防控措施，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、實踐應(yīng)用能力、生產(chǎn)安全意識、生產(chǎn)成本意識及團隊協(xié)作精神。M3.設(shè)計/開發(fā)解決方案3.3能夠在設(shè)計開發(fā)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，并考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。課程目標(biāo)3：了解現(xiàn)代先進的材料成型方面的新材料、新工藝、新技術(shù)及其發(fā)展趨勢，理解金屬材料及其成形工藝、質(zhì)量檢測等有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)以及相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)、行業(yè)政策，尤其是低碳環(huán)保、綠色發(fā)展等方面的政策，培養(yǎng)學(xué)生的新時代責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識、科技創(chuàng)新意識、職業(yè)道德意識、工程質(zhì)量意識和低碳環(huán)保意識。M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)時分配理論部分的教學(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(biāo)1.緒論及工程材料基礎(chǔ)知識1.1材料成型工藝的基本概念1.2材料成型工藝的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢1.3本課程的性質(zhì)、內(nèi)容、特點及要求1.4工程材料的基本知識教學(xué)要求：使學(xué)生熟悉材料成型工藝的基本概念，了解材料成型工藝的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢；了解本課程的性質(zhì)、內(nèi)容及特點，熟悉本課程的教學(xué)目標(biāo)、考核要求；掌握工程材料的基本知識。重點：材料成型工藝的基本概念；課程的性質(zhì)、內(nèi)容及教學(xué)目標(biāo)。難點：工程材料的基本知識。21、32.金屬的液態(tài)成形2.1金屬液態(tài)成形工藝原理2.2常用液態(tài)成形合金的生產(chǎn)特點及應(yīng)用2.3砂型鑄造的成形工藝2.4特種鑄造的成形工藝2.5鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)要求：使學(xué)生了解金屬液態(tài)成形的特點，并掌握金屬液態(tài)成形的工藝原理；熟悉常用液態(tài)合金的生產(chǎn)特點及應(yīng)用；熟悉砂型鑄造的特點，掌握砂型鑄造澆注位置、分型面及鑄造工藝參數(shù)的選擇原則和方法，并能繪制典型鑄件的鑄造工藝簡圖；熟悉常用的特種鑄造方法及生產(chǎn)特點；掌握鑄件結(jié)構(gòu)對鑄造工藝和鑄件質(zhì)量的影響，并具有分析和設(shè)計鑄件結(jié)構(gòu)的初步能力；初步具有選擇鑄造方法和擬定鑄造工藝方案的能力；了解先進的液態(tài)成形技術(shù)及發(fā)展趨勢。重點：金屬液態(tài)成形的工藝原理、砂型鑄造工藝設(shè)計的基本原則和方法、鑄件結(jié)構(gòu)對鑄造工藝和鑄件質(zhì)量的影響。難點：液態(tài)合金的凝固與收縮、砂型鑄造工藝設(shè)計。111、2、33.金屬的塑性成形3.1金屬塑性成形工藝原理3.2金屬塑性成形工藝方法3.3鍛件與沖壓件的結(jié)構(gòu)設(shè)計3.4其他塑性成形工藝方法教學(xué)要求：使學(xué)生了解金屬塑性成形的種類、特點及應(yīng)用，熟悉金屬塑性變形的原理及其對組織和性能的影響，并掌握金屬塑性成形性能及其影響因素；了解自由鍛設(shè)備，掌握自由鍛的特點、應(yīng)用和基本工序，熟悉自由鍛工藝規(guī)程的制訂方法；掌握模鍛的特點、應(yīng)用、鍛模結(jié)構(gòu)及分模面選擇方法，了解錘上模鍛工藝規(guī)程，熟悉胎模鍛工藝特點；掌握沖壓基本工序的特點、應(yīng)用及工藝要點；掌握鍛件及沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性；了解其他塑性成形工藝方法及特點。重點：自由鍛、模鍛及沖壓工藝的特點、應(yīng)用和工藝要點，鍛件和沖壓件結(jié)構(gòu)工藝性。難點：金屬塑性成形工藝原理、鍛造工藝設(shè)計。91、2、34.材料的連接成形4.1金屬焊接成形工藝原理4.2常用焊接成形方法4.3常用金屬材料的焊接4.4焊件的焊接工藝設(shè)計4.5其他連接成形方法簡介教學(xué)要求：使學(xué)生掌握焊接生產(chǎn)的特點，熟悉金屬焊接成形工藝原理，熟悉電弧、焊條、焊接接頭、焊接應(yīng)力及變形的基本知識；掌握常見焊接方法的特點及應(yīng)用；熟悉材料焊接性及評定方法，熟悉常見金屬材料的焊接性特點及其焊接方法；了解焊接工藝設(shè)計的內(nèi)容，熟悉常見焊接結(jié)構(gòu)的接頭設(shè)計特點，并掌握焊縫布置的基本原則和要求；了解先進的焊接成形技術(shù)及發(fā)展趨勢。重點：金屬焊接成形工藝原理，常用焊接方法的特點及應(yīng)用，焊縫布置的基本原則和要求。難點：金屬焊接成形工藝原理。81、2、35.切削加工的基礎(chǔ)知識5.1切削加工的分類5.2切削運動與切削要素5.3切削加工刀具5.4切削加工的過程5.5材料的切削加工性5.6金屬切削條件的合理選擇教學(xué)要求：使學(xué)生了解切削加工的種類，熟悉切削運動，掌握切削運動三要素；掌握車刀的結(jié)構(gòu)和幾何角度，熟悉常用刀具的材料及特點；熟悉切削過程及其產(chǎn)生的切屑變形、積屑瘤、切削力、切削熱、刀具磨損等物理現(xiàn)象對加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和成本的影響；了解材料的切削加工性及其衡量指標(biāo)，熟悉切削加工性的主要影響因素及改善途徑；能夠合理選擇刀具幾何參數(shù)、切削用量和切削液。重點：切削運動與切削要素、刀具結(jié)構(gòu)及角度、切削加工過程的物理現(xiàn)象、切削條件的合理選用。難點：切屑的形成過程、刀具幾何角度、切削條件的合理選用。81、2、36.零件表面的加工方法6.1切削加工的方法6.2零件表面加工方法的選擇教學(xué)要求：使學(xué)生了解車床及車刀的種類；掌握車削加工、鉆削加工、銑削加工的特點及應(yīng)用；熟悉擴、鉸、鏜、拉、刨、插、磨以及精整加工的特點及應(yīng)用；了解鉆床、鏜床、刨床、磨床、銑床的結(jié)構(gòu)；能合理選擇零件表面的加工方法；了解先進減材加工技術(shù)及發(fā)展。重點：車削工藝、鉆削工藝、銑削加工。難點：銑削原理及工藝、磨削原理及工藝。61、2、37.機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性7.1零件結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則7.2切削加工對零件結(jié)構(gòu)工藝性的要求教學(xué)要求：使學(xué)生了解零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計性及其影響因素；掌握零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則；熟悉切削加工對典型零件結(jié)構(gòu)工藝性的要求。重點：結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則，切削加工對零件結(jié)構(gòu)工藝性的要求。難點：切削加工對零件結(jié)構(gòu)工藝性的要求。21、2、38.機械加工的工藝過程8.1機械加工工藝過程的基本概念8.2工件的安裝及夾具的基本知識8.3機械加工工藝規(guī)程的制訂8.4典型零件工藝過程分析教學(xué)要求：熟悉機械加工工藝過程的基本概念；掌握六點定位原理及應(yīng)用；了解夾具的基本知識和機械加工工藝規(guī)程的內(nèi)容，熟悉定位基準(zhǔn)及其選擇原則；了解典型零件的加工工藝過程。重點：機械加工工藝過程的基本概念，六點定位原理及應(yīng)用，定位基準(zhǔn)及其選擇原則。難點：定位基準(zhǔn)的選擇。21、2合計48五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，結(jié)合啟發(fā)式、討論式、案例教學(xué)法，并充分利用“學(xué)習(xí)通”網(wǎng)上在線教學(xué)資源和教學(xué)手段等，促進學(xué)生積極思考，激發(fā)學(xué)生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題的能力；以“少而精”為原則，精選教學(xué)內(nèi)容，精講多練；安排習(xí)題課，鞏固課堂所學(xué)知識；本課程為“自建在線課程”，能為學(xué)生提供靈活的自主學(xué)習(xí)平臺。六、課程資源1.推薦教材（1）徐曉峰.工程材料與成形工藝基礎(chǔ)(第2版)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2017.2.參考書（1）高紅霞.工程材料成形基礎(chǔ)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2021.（2）李榮華.材料成形工藝基礎(chǔ)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2020.（3）謝春麗

.工程材料與成形技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2019.（4）龐國星.工程材料與成形技術(shù)基礎(chǔ)(第3版)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2018.（5）周志明.材料成形技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2018.（6）陶亦亦.工程材料與機械制造基礎(chǔ)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2018.（7）林江.工程材料及機械制造基礎(chǔ)北京:機械工業(yè)出版社,2017.3.期刊（1）孫志標(biāo),宋幫鹍.大氣排放閥體鑄件鑄造工藝研究[J].鑄造工程,2021,45(06):42-45.（2）衛(wèi)蓉,郭敏,趙悅光等.大功率柴油機缸體鑄件的研制[J].現(xiàn)代鑄鐵,2021,41(05):11-15.（3）曹海,王宜.汽車?yán)記_壓模具的鑄造工藝設(shè)計及優(yōu)化[J].現(xiàn)代鑄鐵,2021,41(05):44-48.（4）姚佳偉.材料成型與控制工程中的金屬材料加工研究[J].冶金與材料,2021,41(06):13-14.（5）汪大新,張金雨.3D打印在箱體鑄件開發(fā)中的應(yīng)用[J].鑄造設(shè)備與工藝,2021(03):21-22.（6）周佼.基于3D打印的給水泵泵蓋鑄造工藝研究[J].鑄造,2021,70(10):35-40.（7）周志術(shù).高強鋼60mm厚板冷彎成形工藝實現(xiàn)[J].鍛壓裝備與制造技術(shù),2017,52(06):56-58.（8）王明舟.軸承先進鍛造工藝及制造技術(shù)[J].鍛造與沖壓,2019,9(23):18-24.（9）孟圣昊.中厚板TC4鈦合金真空環(huán)境激光焊接特性[J].焊接學(xué)報,2021,42(08):40-47.（10)方栩強.AZ31B鎂合金的幾種激光焊接特性研究[J].電焊機,2020,50(02):58-63.（11）LiSJ,ZhanLH,ChangTF.NumericalsimulationandexperimentalstudiesofmandreleffectonflowcompactionbehaviorofCFRPhatshapedstructureduringcuringprocess[J].ArchivesofCivilandMechanicalEngineering,2018,18(04):1386-1400.（12）郭彥輝.Gleeble熱模擬不銹鋼焊接熱影響區(qū)的組織與性能研究[D].大連理工大學(xué),2019.（13）El-HofyMH,SooSL,AspinwallDK,etal.TooltemperatureinslottingofCFRPcomposites[J].ProcediaManufacturing,2017(10):371-381.（14）WangH,SunJ,LiJ,etal.Evaluationofcuttingforceandcuttingtemperatureinmillingcarbonfiberreinforcedpolymercomposites[J].TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,2016,82(9-12):1517-1525.（15）王元生,楊書根.熱源參數(shù)對切削性能影響的有限元分析[J].機械設(shè)計與制造,2022,41(03):129-133.4.網(wǎng)絡(luò)資源（1）\t"/learn/SDU-306001?tid=1463127447"張景德.工程材料與機械制造基礎(chǔ).大學(xué)慕課./course/SDU-306001.（2）梁新合.金屬材料成型基礎(chǔ).大學(xué)慕課./course/HAUST-1001796014.（3）郭永剛.材料成型工藝基礎(chǔ).大學(xué)慕課./course/HAUT-1001794005.（4）顧海.3D打印成型工藝及材料.大學(xué)慕課./course/ZLVC-1454208171.七、課程考核對課程目標(biāo)的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評價細(xì)則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細(xì)則課程目標(biāo)123過程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤、回答問題及其他課堂互動活動等情況進行考核，滿分100分。（2）以平時課堂表現(xiàn)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。√√√541階段測試14（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）每次測試單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以測試成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√671作業(yè)評價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。√√√871期末考核60（1）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要考核材料成型及金屬材料基礎(chǔ)知識、液態(tài)成型工藝、塑性成形工藝、焊接成形工藝、切削加工基礎(chǔ)知識、零件表面加工方法、機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性、機械加工的工藝過程等內(nèi)容。（3）考試題型為：填空題、選擇題、判斷題、簡答題、分析題和綜合應(yīng)用等。√√√29292合