《热加工基础》课程教学大纲
课程编号:0802305006
课程名称:热加工基础
英文名称:Fundamentals of Hot-working Technology
课程类型:专业基础必修课
总 学 时:32 讲课学时:32 实验学时:0
学 分:2
适用对象:四年全日制本科机械设计制造及其自动化专业
先修课程:工程制图,工程材料,金工实习等
一,课程性质,目的和任务
《热加工基础》是机械设计制造及其自动化专业一门重要的专业基础课,其目的和任务是介绍用各种热加工方法将金属或非金属材料制造成机械零件或毛坯时的工艺及相关知识,使学生对材料的热加工工艺及其原理有较全面的了解,认识到材料热加工过程中所产生的实际问题,培养学生分析问题与解决问题的能力,从而为学生今后学习有关的专业课程以及从事专业技术工作奠定必要的基础.
二,教学基本要求
学生学完本课程后应能达到下列的基本要求:
1.掌握各种常用热加工方法的基本原理和工艺特点,具有选择毛坯,零件热加工方法及工艺分析的初步能力;
2.具有综合运用工艺知识,分析零件结构工艺性的能力;
3.了解与本课程有关的新工艺,新技术及其发展趋势.
三,教学内容及要求
绪论
热加工工艺发展史,热加工生产在国民经济中的地位,本课程的主要内容与学习方法.
铸造
铸造工艺原理
液态金属的充型凝固过程(了解液态金属的性质,充型过程及凝固方式等)
金属与合金的铸造性能(理解金属的充型能力,收缩性等及其对铸件质量的影响);
铸件的组织与性能(掌握铸件的组织与性能的特点)
铸造方法
砂型铸造(掌握手工造型,机器造型方法);
特种铸造(掌握熔模铸造,金属型铸造,压力铸造,离心铸造方法,了解其他特种铸造方法,掌握铸造方法的选用).
常用合金铸件的熔铸
铸铁件的生产(了解灰铸铁,球铁,可锻铸铁等的熔铸工艺特点);
其他合金铸件的生产(了解铸钢件与非铁合金铸件的熔铸特点).
铸造工艺设计
砂型铸造工艺设计(掌握浇注位置和分型面,工艺参数的确定,了解铸造工艺图).
铸件的结构工艺性
铸造工艺对铸件结构的要求(掌握铸件外形和内腔等设计时应注意的问题);
铸造性能对铸件结构的要求(掌握铸件壁厚,壁的连接形式等设计时应注意的问题).
塑性加工
塑性加工原理
金属的塑性变形(了解塑性变形的机理,理解加工硬化,回复与再结晶过程);
锻压件的组织与性能(掌握锻压件的组织与性能特点);
金属的锻压性能(理解金属的塑性,变形抗力及其影响因素).
锻压方法
自由锻(掌握自由锻的特点及应用,自由锻工序等);
模锻与胎模锻(掌握模锻的特点及应用,掌握锤上模锻工艺及应用,了解压力机上模锻及胎模锻);
板料冲压(掌握冲裁,弯曲和拉深工艺要点,了解其他板料成形工艺);
其他塑性成形方法简介(了解挤压,拉拔,辊轧等工艺).
锻压工艺设计
自由锻工艺设计(掌握锻件图绘制,了解锻造工序和设备选择等);
模锻工艺设计(掌握模锻件图绘制,了解模锻工序与设备选择等).
冲裁工艺设计要点(掌握确定冲裁间隙及冲裁模刃口尺寸,了解冲裁力计算等)
锻压件的结构工艺性
自由锻件的结构工艺性(掌握自由锻件结构设计时应注意的结构工艺性问题);
模锻件的结构工艺性(掌握模锻件结构设计时应注意的结构工艺性问题);
冲压件的结构工艺性(了解冲压件结构设计时应注意的结构工艺性问题).
焊接与粘接
焊接工艺原理
焊接接头形成原理(了解熔焊的冶金过程特点和保证焊缝质量的措施);
焊接接头的组织与性能(掌握焊缝的组织与性能,熔合区与热影响区的组织与性能);
焊接应力与变形(理解焊接应力和变形的产生原因,防止及消除方法).
焊接方法
熔焊(掌握焊条电弧焊,埋弧焊,气体保护电弧焊工艺特点,了解电渣焊等);
压焊(掌握电阻焊工艺,了解摩擦焊,扩散焊等);
钎焊(了解软钎焊和硬钎焊).
3.常用金属材料的焊接
金属的焊接性(理解金属焊接性的概念及金属焊接性的评定);
钢的焊接(掌握碳素钢的焊接和低合金结构钢的焊接,了解不锈钢的焊接特点);
铸铁及非铁金属的焊接(了解铸铁及铝合金,铜合金等的焊接特点).
4.焊接结构工艺设计
焊缝布置(掌握焊缝布置应考虑的原则等);
焊接接头设计(掌握焊接接头形式,焊缝坡口设计等,了解焊接结构工艺图);
焊接结构与工艺设计实例.
* 粘接工艺
粘接的原理与特点(了解胶粘剂的作用机理,粘接的特点及应用等)
粘接工艺(了解胶粘剂的选用,粘接工艺过程等).
非金属材料成形加工
高分子材料的成形
高分子材料成形原理(了解高分子材料性能特点与成形工艺原理);
塑料制品成形加工(了解塑料制品成形工艺:注射成形,挤出成形,压制成形等);
橡胶制品成形加工(了解橡胶制品成形工艺).
陶瓷材料的成形
陶瓷材料成形原理(了解陶瓷材料成形工艺原理与特点);
陶瓷材料成形方法与烧结(了解陶瓷材料成形方法与陶瓷制品的烧结工艺);
粉末冶金制品的生产(了解粉末冶金制品的生产原理及过程).
3.* 复合材料的成形简介
复合材料成形原理(了解复合材料成形工艺原理与特点);
复合材料成形工艺(了解复合材料成形工艺).
热加工方法的选择
选择材料热加工方法的基本原则(正确理解选择热加工方法的基本原则以及如何处理它们之间的相互关系);
各类热加工方法及成形件的特点(掌握铸造,塑性加工,焊接等热加工工艺及其制件的性能与应用特点等);
常用零件(或毛坯)的热加工方法及实例(掌握轴杆类,盘块套类,箱体类等典型零件或毛坯热加工方法的选择).
材料热加工的技术进步(了解材料热加工的新技术,新工艺及其发展趋势)
四,实践环节
实验:
1.冲模结构分析与选材综合实验(课外选做);
2.合金铸造应力的测定实验(课外选做);
3.塑料注射成型实验(课外选做).
五,课外习题及课程讨论
为达到本课程的教学基本要求,课外习题(包括自测题)不应少于16题.
六,教学方法与手段
本课程采用讲授,板书与多媒体课件结合的方式进行课堂教学.
七,各教学环节学时分配
章节(或内容)
讲课
习题课
讨论课
实验
其它
合计
绪 论
1
铸 造
9
塑性加工
8
焊接与粘接
6
非金属材料成形加工
4
材料加工方法的选择
2
机 动
2
合 计
32
32
八,课程成绩评定办法
本课程为考查课程,主要考核方式为课程结束时进行闭卷(或开卷)笔试.学生的课程总评成绩由平时成绩(占30%)和笔试考核成绩两部分构成,平时成绩中实验成绩占10%,出勤,作业,课堂测验,学习主动性等占20%.
九,推荐教材和教学参考书
教 材:《材料成形工艺基础》,柳秉毅主编,高等教育出版社,2005年.
参考书:《热加工工艺基础》,严绍华主编,高等教育出版社,2005年;
《材料成形技术基础》,施江澜主编,机械工业出版社,2001年;
《材料成形技术基础》,陶治主编,机械工业出版社, 2002年;
《材料成型基础》,胡城立,朱敏主编,武汉理工大学出版社,2001年;
《热加工工艺基础》,任福东主编,机械工业出版社,1999年;
《热加工工艺基础》,何少平,许晓嫦主编,中国铁道出版社,1998年;
《金属工艺学(第四版上册)》,邓文英主编,高等教育出版社,2000年;
《热加工工艺基础与实习》,吕烨主编,高等教育出版社 2000年;
《材料成形工艺基础》,翟封祥主编,哈尔滨工业大学出版社,2003年.
十,说明
1.本大纲依据机械设计制造及其自动化专业人才培养方案制订.
2.有条件时可结合课堂教学安排工艺设计大作业或组织校内外参观及其他工艺实践.
3.带有*号的内容(如粘接工艺,复合材料的成形等)可安排学生自学.
4.本课程无课内实验.但可根据学生自愿,教师指导,课外完成的原则安排进行课外选做实验.
大纲制订人:柳秉毅
大纲审定人:王再友
修订日期: 2010-8