《材料成形設計綜合實驗》實驗教學大綱

《材料成形設計綜合實驗》實驗教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03141192課程性質：專業(yè)必修課學分：1學分學時：16學時先修課程：機械制圖、材料成型導論、材料科學基礎、互換性與技術測量B、工程力學、機械設計基礎、材料綜合實驗、液壓與氣壓傳動B、沖壓工藝及模具設計、塑料成型工藝及模具設計等后續(xù)課程：模具制造工藝學、材料成形數(shù)字化設計、材料加工檢測技術、塑性成形數(shù)值模擬B、材料成型裝備及自動化、畢業(yè)設計等適用專業(yè)：材料成型及控制工程開課單位：材料科學與工程學院一、課程說明《材料成形設計綜合實驗》是材料成型及控制工程專業(yè)的本科學生的專業(yè)平臺必修課。本實驗大綱針對《沖壓工藝及模具設計》、《塑料成型工藝與模具設計》等課程而制定，其目的是在課堂理論學習的基礎上，為學生創(chuàng)造動手實踐的機會；增強學生的動手操作能力并加深對課程理論知識的理解及應用，拓寬學生的知識領域，鍛煉學生的實踐技能，同時為學習后續(xù)課程打下必要的基礎。二、課程目標通過本實驗課程的學習，使學生達到如下目標：課程目標1：認識曲柄壓力機的結構組成和工作原理。了解沖裁間隙對沖裁件斷面質量的影響，理解解沖裁間隙對沖裁件尺寸精度的影響。了解影響彎曲回彈的因素有哪些，如何避免回彈的產生。熟悉拉深的定義，拉深實驗的原理和內容。學會進行不同組分的配料方案設計，按照配料方案設計進行配料。掌握含側抽芯機構的注射模具的結構組成，零件間的裝配形式和相互關系，熟悉含側抽芯機構的注射模具拆裝的基本要求、步驟，掌握含側抽芯機構的注射課程目標2：掌握沖壓模在沖壓設備上安裝、調試的過程和方法。熟悉間隙實驗內容，理解間隙實驗的原理，掌握沖裁間隙的實驗方法，通過V形件的彎曲實驗，觀察回彈現(xiàn)象和學習測定彎曲回彈角的方法，通過V形件的彎曲實驗，掌握角度回彈值的影響因素。利用網格法了解拉深變形特點，如何減少起皺的產生、拉深后拉深件和毛坯厚度的變化。通過塑料拉深試樣分析塑件質量與工藝參數(shù)的關系，觀察碳纖維增強ABS塑料試樣在拉伸過程中的各種現(xiàn)象，了解試件變形隨荷載的變化規(guī)律，測試碳纖維增強ABS塑料在拉伸過程中的幾個力學性能指標：屈服極限、強度極限、延伸率和斷面收縮率，了解拉伸實驗的原理和方法，掌握拉伸試驗機的操作要領。安裝一副注射模具，觀察模具與注射機的關系，熱塑性塑料的注射成型過程。善于運用馬克思主義的立場觀點和方法，把思想政治工作貫穿于材料成形設計綜合實驗教育教學全過程，實現(xiàn)全過程育人，全方位育人，從根本上解決專業(yè)課程與課程思政同向同行的問題。課程目標3：結合教師職業(yè)，滲透尊師重道、德品先行的文化理念。通過理論和實踐的結合，實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)的有機結合，培養(yǎng)有社會責任、有實踐創(chuàng)新、有健康身心、良好的人文素養(yǎng)和團隊合作精神，尤其是低碳環(huán)保、綠色發(fā)展工匠精神的社會主義應用型人才。三、課程目標與畢業(yè)要求《材料成形設計綜合實驗》實驗課程教學目標對材料成型及控制工程畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業(yè)要求關系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度1.工程知識1．能夠將沖壓工藝及模具設計、塑料成型工藝及模具設計等專業(yè)知識用于解決實際生產過程中工藝裝備的設計與制造等復雜工程問題。掌握沖壓模在沖壓設備上安裝、調試的過程和方法。課程目標6：（1）安裝一副注射模具，觀察模具與注射機的關系。（2）熱塑性塑料的注射成型過程。（3）通過塑料拉深試樣分析塑件質量與工藝參數(shù)的關系。。H2.設計/開發(fā)解決方案2．1掌握工藝裝備的安裝調試，了解影響設計目標和技術方案的各種因素。（1）了解沖裁間隙對沖裁件斷面質量的影響；（2）了解沖裁間隙對沖裁件尺寸精度的影響。（3）通過V形件的彎曲實驗，觀察回彈現(xiàn)象和學習測定彎曲回彈角的方法；通過V形件的彎曲實驗，掌握角度回彈值的影響因素。（4）利用網格法了解拉深變形特點；了解拉深后拉深件和毛坯厚度的變化。（5）進行不同組分的配料方案設計。（6）按照配料方案設計進行配料。（7）觀察碳纖維增強ABS塑料試樣在拉伸過程中的各種現(xiàn)象，了解試件變形隨荷載的變化規(guī)律。（8）、測試碳纖維增強ABS塑料在拉伸過程中的幾個力學性能指標：屈服極限、強度極限、延伸率和斷面收縮率。（9）了解拉伸實驗的原理和方法，掌握拉伸試驗機的操作要領。（10）掌握含側抽芯機構的注射模具的結構組成，零件間的裝配形式和相互關系。（11）熟悉含側抽芯機構的注射模具拆裝的基本要求、步驟。（12）掌握含側抽芯機構的注射模具的工作原理。H3.工程與社會3．1理解與材料成型及控制工程領域相關的技術標準體系、法律法規(guī)、知識產權和產業(yè)行業(yè)政策。善于運用馬克思主義的立場觀點和方法，把思想政治工作貫穿于材料成形設計綜合實驗教育教學全過程，實現(xiàn)全過程育人，全方位育人，從根本上解決專業(yè)課程與課程思政同向同行的問題。結合教師職業(yè)滲透尊師重道、德品先行的文化理念，通過理論和實踐的結合，實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)的有機結合，培養(yǎng)有社會責任、有實踐創(chuàng)新、有健康身心、良好的人文素養(yǎng)和團隊合作精神，尤其是低碳環(huán)保、綠色發(fā)展工匠精神的社會主義應用型人才。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關畢業(yè)要求的關聯(lián)度。四、實驗名稱、實驗內容與學時分配實驗名稱、實驗內容與學時分配見表2。表2實驗名稱、實驗內容與學時分配 實驗項目名稱實驗內容實驗學時對應的課程目標沖壓模具的安裝與調試實驗掌握沖壓模在沖壓設備上安裝、調試的過程和方法。21、2、3沖裁間隙實驗1.了解沖裁間隙對沖裁件斷面質量的影響；2.了解沖裁間隙對沖裁件尺寸精度的影響。21、2、3彎曲回彈實驗1.通過V形件的彎曲實驗，觀察回彈現(xiàn)象和學習測定彎曲回彈角的方法；2.通過V形件的彎曲實驗，掌握角度回彈值的影響因素。21、2、3拉深變形金屬流動實驗1.利用網格法了解拉深變形特點；2.了解拉深后拉深件和毛坯厚度的變化。度的變化。21、2、3纖維增強ABS工程塑料性能實驗進行不同組分的配料方案設計。按照配料方案設計進行配料。通過試模分析塑件質量與工藝參數(shù)的關系。4.安裝一副注射模具，觀察模具與注射機的關系。5.熱塑性塑料的注射成型過程。6.通過試模分析塑件質量與工藝參數(shù)的關系。7.觀察碳纖維增強ABS塑料試樣在拉伸過程中的各種現(xiàn)象，了解試件變形隨荷載的變化規(guī)律。8.測試碳纖維增強ABS塑料在拉伸過程中的幾個力學性能指標：屈服極限、強度極限、延伸率和斷面收縮率。9.了解拉伸實驗的原理和方法，掌握拉伸試驗機的操作要領。61、2、3含側抽機構的注射模拆裝實驗1.掌握含側抽芯機構的注射模具的結構組成，零件間的裝配形式和相互關系。2.熟悉含側抽芯機構的注射模具拆裝的基本要求、步驟。3.掌握含側抽芯機構的注射模具的工作原理。 21、2、3合計16五、教學方法及手段學生在教師的具體指導下進行實驗，主要通過實驗的數(shù)據(jù)記錄，觀看演示、實際操作、實驗結果處理，實驗結果分析與討論等教學模式完成。實驗開始時，教師向學生做實驗注意事項。實驗安全操作規(guī)程的教育。實驗期間，學生按照預習的實驗內容，通過觀察分析，實際操作等，完成規(guī)定的實驗內容，使學生對所學的相關理論知識進一步加深理解和應用。通過討論、辯論形式，使學生們在實驗過程中帶有任務、有目的、針對性強，從而激發(fā)了學生的學習的主動性和積極性，培養(yǎng)了學生的團隊精神，鍛煉了學生的才干，激發(fā)學生創(chuàng)新能力。在實驗前學生應復習和掌握與本實驗有關的教學內容、認真閱讀實驗指導書；在實驗中要嚴格遵守實驗紀律，按操作規(guī)程使用儀器；實驗結束后，按規(guī)定對儀器進行維護保養(yǎng)；每完成一項實驗，要認真完成一份實驗報告。六、課程資源1.教材：（1）李曉燕,劉芳.材料成型及控制工程專業(yè)綜合實驗教程[M].北京:化學工業(yè)出版社,2022.（2）材料科學與工程學院材料成型教研室，自編實驗指導書.2.參考書：（1）柯旭貴,張榮清.沖壓工藝與模具設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2016.（2）肖祥芷,王孝培.沖壓模具設計[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.（3）王興天.注塑技術與注塑機[M].北京:化學工業(yè)出版社,2005.（4）屈華昌.塑料成型工藝與模具設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.3.期刊：（1）趙躍文.端蓋沖壓工藝及模具設計[J].模具制造，2017，17(11)：21-24.（2）黎鑫澤,周聰,謝德芳.軸承端蓋沖壓工藝分析及沖壓模具設計[J].南方農機，2020，51(07)，；93-95.（3）王會民.沖壓模具壽命的分析及提高[J].機電工程技術，2020，49（1）：134-136.（4）楊磊.模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及注塑模具新工藝和新技術[J].南方,農機,2021,52(14):135-137,143.（5）胡清根,李旭東,傅海勇.復雜長筒、圓弧形塑料件注塑模具設計[J].工程塑料應用,2021,49(5):103-107.（6）姬春梅.ABS樹脂注塑模具及成型零部件的設計[J].橡膠技術與裝備(塑料),2021,45(20):52?61.（7）Liu,Z.G.;Ye,G.N.;Zhang,D.;Wang,Z.Y.ResearchontheSpinningFormingProcessofDeflectorofanAeroengine.NewTechnol.NewProcess2016,2,16–18.（8）He,Z.ResearchonBallSpinningFlangingTechnologyandDesignofSpecialEquipment.Master’sThesis,YanshanUniversity,Qinhuangdao,China,2017.（9）MOK,C.K,K.S.CHINandJOHNK.L.HO.Aninteractiveknowledge-basedCADsystemformoulddesignininjectionmoldingprocesses[J].TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,2001,8(1):27-38.（10）Palanisamy,Prabhu.Enhancementofsurfacereplicationbygasassistmicroinjectionmolding[J],UniversityofMassachusettsLowell,2009,18(2):16-25.4.網絡資源：（1）中國大學MOOC/course/HFUT-1452936169?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_（2）中國大學MOOC/course/LIT-1462109180?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_七、課程考核對課程目標的支撐學生在教師的具體指導下進行實驗，主要通過實驗的數(shù)據(jù)記錄，觀看演示、實際操作、實驗結果處理，實驗結果分析與討論等教學模式完成。實驗開始時，教師向學生做實驗注意事項。實驗安全操作規(guī)程的教育。實驗期間，學生按照預習的實驗內容，通過觀察分析，實際操作等，完成規(guī)定的實驗內容，使學生對所學的相關理論知識進一步加深理解和應用。通過討論、辯論形式，使學生們在實驗過程中帶有任務、有目的、針對性強，從而激發(fā)了學生的學習的主動性和積極性，培養(yǎng)了學生的團隊精神，鍛煉了學生的才干，激發(fā)學生創(chuàng)新能力。實驗課程成績由實驗預習、實際操作、實驗報告和課程思政等四部分構成，具體考核/評價細則見表3。表3課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)分值考核/評價細則課程目標123實驗預習30預習認真、熟練掌握方法與步驟√√√操作過程40遵規(guī)守紀、操作熟練、團結協(xié)作√√√實驗報告30結果詳實、結論清晰、討論合理√√√合計：100八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定實習采用優(yōu)、良、中、及格、不及格五級評分制。即90分以上為優(yōu)，80~89分為良，70~79分為中，60~69分為及格，60分以下為不及格2.成績評定標準考核內容、評價標準、所占比重見表4。表4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實驗預習30預習認真、熟練掌握方法與步驟有預習、基本掌握方法與步驟有預習、但未能掌握方法與步驟沒有