材料成型工艺教学大纲

材料成型工艺

Material Forming Technology

课程编号： 07310060 学 分： 6

学 时： 90 （其中：讲课学时：78 实验学时： 12 上机学时：0 ） 先修课程：材料成型原理、金属学及热处理、机械设计基础 适用专业：材料成型及控制工程

教 材：《金属材料液态成型工艺》 贾志宏 编 化学工业出版社 2008年2月第1版

《金属材料焊接工艺》雷玉成主编 化学工业出版社，2006年8月第1版 《冲压工艺与模具设计》牟林、胡建华主编.北京大学出版社 2010年3月第2版

开课学院：材料科学与工程学院 一、课程的性质与任务：

本课程是材料成型与控制工程专业的一门主要专业基础课。本课程的任务是掌握金属液态成型工艺的方法、金属板料成形技术、焊接电弧及焊接方法等三大部分知识。

通过本课程的学习，了解常见的液态成型、板料成形、焊接工艺方法。为学习有关专业课程、从事生产技术工作和管理工作打好热加工工艺知识基础；了解热加工的新工艺、新技术、新方法和发展趋势。 二、课程的基本内容及要求

第一篇 液态成型工艺

绪论

1 基本内容

金属液态成型工艺发展历史，液态成型工艺流程。 2 教学要求

了解铸造产业的发展概况；了解铸造生产的基本流程和工艺种类。 3 重难点

液态成型工艺的基本类型、流程及发展趋势。 第一章 零件结构的铸造工艺性分析

1 基本内容

(1) 常用铸造方法的选择；

(2) 砂型铸造零件结构的工艺性分析； (3) 特种铸造零件结构的工艺性分析。

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2 教学要求

（1）了解各种铸造方法的特点；熟悉铸造方法选用的依据； （2）掌握砂型铸造零件结构的工艺性分析方法； （3）熟悉特种铸造零件结构的工艺性分析方法。 3 重难点

铸造工艺性分析的方法和思路。

第二章 砂型铸造工艺方案的确定

1 基本内容

（1）工艺设计内容及流程；

（2）砂型铸造工艺方案确定的基本原理； 2 教学要求

（1）熟悉铸造工艺设计的依据、内容及流程； （2）掌握砂型铸造工艺方案制定的原理及方法。 3 重难点

（1）生产纲领、生产条件对工艺方案制定的影响； （2）分型面及浇注位置的确定。

第三章 浇注系统设计

1 基本内容 (1) 浇注系统概述；

(2) 液态金属在浇注系统各组元内的流动规律； (3) 浇注系统设计原理及设计方法； 2 教学要求

(1) 了解浇注系统对液态成型过程的影响； (2) 熟悉浇注系统的分类及特点；

(3) 掌握液态金属在浇注系统各组元内的流动规律； (3) 理解浇注位置选择的原则；

(4) 理解浇注系统设计的原理，掌握浇注系统设计方法； (5) 理解铸铁、铸钢、非铁合金浇注系统的特点； 3 重难点

阻流截面的计算原理及公式。

第四章 冒口及其设计

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1 基本内容

(1) 理解冒口的工作原理；理解提高冒口补缩效率的原理； (2) 冒口的设计原理； (3) 冷铁、铸筋； 2 教学要求

(1) 熟悉冒口的种类及特点；了解特种冒口的工作原理； (2) 理解冒口补缩原理；

(3) 掌握冒口的设计方法及步骤；了解冒口设计的计算机设计基础； (3) 了解冷铁、铸筋等工艺的原理及设计思路； 3 重难点

冒口设计的模数法原理及其设计思路。

第五章 工艺装备设计

1 基本内容

(1) 了解砂型铸造工装的种类及特点； (2) 型板、芯盒设计的方法； 2 教学要求

(1) 熟悉砂型铸造工装的种类及用途； (2) 了解砂箱的结构及选用；

(3) 了解模样的种类；掌握型板设计方法； (4) 了解芯盒的工作原理；掌握芯盒的设计方法； 3 重难点

主要铸造模具设计（如型板、芯盒等）的思路及方法。

三、课程学时分配： 章 节 绪论 第一章 零件结构的铸造工艺性分析 第二章 砂型铸造工艺方案的确定 第三章 浇注系统设计 第四章 冒口及其设计 第五章 工艺装备设计

讲 课 2 4 6 6 4 4 实 验 上 机 2 2 3

合计 26 4

第二篇 塑性成形工艺

第一章 冲压成形原理及成形极限 1.教学内容

（1） 冲压成形与模具技术概述； （2） 冲压设备及选用 ； （3） 冲压变形理论基础； （4） 模具材料选用 。 2.基本要求

（1） 了解冲压与冲模概念、冲压工序的分类、冲模的分类； （2） 了解常见的冲压设备；

（3） 了解冲压材料及其冲压成形性能。 3.重难点

（1）重点：冲压变形理论基础及模具材料选择； （2）难点：冲压变形理论基础。

第二章 冲裁工艺与冲裁模设计

1.教学内容

（1）冲裁变形过程分析； （2）冲裁模间隙 ；

（3）凸模与凹模刃口尺寸的确定； （4） 冲裁排样设计 ；

（5） 冲裁力和压力中心的计算 ； （6） 冲裁工艺设计 ； （7） 冲裁模的典型结构； （8） 冲裁模零部件设计 ； （9） 冲裁模设计程序 。 2.基本要求

（1） 了解冲裁件质量及其影响因素；

（2） 了解间隙的重要性及冲裁间隙值的确定； （3） 掌握凸、凹模刃口尺寸计算原则及计算方法； （4） 了解材料的合理利用和排样方法； （5） 掌握冲裁力和压力中心的计算方法；

（6） 了解冲裁件的工艺性分析过程和冲裁工艺方案的确定方法；

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（7） 了解冲裁模零部件设计，认知模具典型结构； （8） 了解冲裁模设计的一般步骤。 3.重难点

（1）重点：冲裁模的典型结构及冲裁模具零件设计； （2）难点：冲裁模的典型结构。 第三章 弯曲工艺与弯曲模设计 1.教学内容

（1） 弯曲变形分析及变形特点； （2） 弯曲卸载后的回弹； （3） 弯曲件坯料尺寸的计算； （4） 弯曲力的计算； （5） 弯曲件的工艺性 ； （6） 弯曲件的工序安排； （7） 弯曲模典型结构 ； （8） 弯曲模结构设计。 2.基本要求

（1） 了解 弯曲变形过程；

（2） 了解回弹现象、影响回弹的因素和减少回弹的措施；（3） 了解弯曲件坯料尺寸的计算； （4） 了解弯曲件的工艺性和工序安排； （5） 认知单工序弯曲模、级进模、复合模。 3.重难点

（1）重点：弯曲回弹及弯曲模具结构； （2）难点：弯曲模具结构。 第四章 拉深工艺与拉深模设计 1.教学内容

（1） 圆筒形件拉深的变形分析 （2） 旋转体拉深件坯料尺寸的确定； （3） 圆筒形件的拉深工艺计算； （4） 其它形状零件的拉深； （5） 拉深件的工艺性； （6） 拉深模的典型结构； （7） 拉深模工作零件的设计 ； （8） 拉深工艺的辅助工序。

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