金屬塑性加工原理與技術B教學大綱

1、金屬塑性加工原理與技術B 一、課程說明課程編號： 070211Z10課程名稱：金屬塑性加工原理與技術B/Principle and Technology of Plastic Deformation in Metals Processing B課程類別：專業(yè)教育課程學時/學分：32 /2先修課程：高等數(shù)學、線性代數(shù)、工程力學（或材料力學）、材料科學基礎適用專業(yè)： 材料化學教材、教學參考書：1. 彭大暑.金屬塑性加工原理.長沙：XX大學出版社.2004年；2. 傅祖鑄主編.有色金屬板帶材生產(chǎn). 長沙：中南工業(yè)大學出版社.1992年；3. 馬懷憲主編.金屬塑性加工學.北京：冶金工業(yè)出版社.1991

2、年； 4. 婁燕雄主編.有色金屬線材生產(chǎn). 長沙：XX大學出版社.1999年； 5. 劉楚明.有色金屬材料加工. 長沙：XX大學出版社.2010年。二、課程設置的目的意義金屬塑性加工原理與技術課程是面向材料化學專業(yè)本科生開設的專業(yè)選修課，其設置的目的是讓學生通過學習材料加工這門交叉學科的課程，了解金屬材料塑性加工過程中力學、材料學和摩擦學的基礎理論與普遍規(guī)律，在此基礎認識金屬塑性加工主要方法（軋制、擠壓、拉拔）所涉及的基本知識，并構建材料塑性加工知識體系。同時結合本專業(yè)方向要求，從材料加工的角度去理解材料的制備和應用，為進一步學習相關專業(yè)課程提供必要的知識儲備，也為從事材料加工及相關行業(yè)的研究

3、開發(fā)工作奠定基礎。三、課程的基本要求知識方面：掌握金屬塑性加工基本概念與基本方法，了解應力應變分析、塑性條件方程、應力應變關系方程；熟悉金屬塑性加工過程的熱力學條件；認識金屬塑性加工（軋制、擠壓、拉拔等）過程中金屬材料的組織與性能變化規(guī)律；在此基礎上了解金屬組織、性能、質(zhì)量控制的相應技術。能力方面：初步建立金屬塑性加工知識體系，能將金屬塑性加工的基本理論和方法用于分析材料塑性變形時的一般問題，面對新材料研究以及產(chǎn)品開發(fā)工作時，能完成坯料準備、塑性加工方法和加工設備選擇、加工工藝制定以及產(chǎn)品質(zhì)量等技術工作；在學習與討論過程中培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提高分析和解決實際問題的能力。素質(zhì)方面：培養(yǎng)最基本的材料塑

4、性加工理念，通過課程學習與討論培養(yǎng)團隊協(xié)作和溝通交流意識；通過課外導學的模式，提高自主學習素質(zhì)，為相關課程學習和未來科學研究打下基礎。 四、教學內(nèi)容、重點難點及教學設計章節(jié)教學內(nèi)容總學時學時分配教學重點教學難點教學方案設計（含教學方法、教學手段）講課(含研討)實踐第1章緒論金屬塑性加工的定義、分類、地位、特點與發(fā)展概況；課程的基本要求110金屬塑性加工的研究內(nèi)容與發(fā)展概況。利用典型的事例和大量的數(shù)據(jù)結合現(xiàn)狀和發(fā)展講述塑性加工的重要性和主要研究 內(nèi)容第2章應力與應變分析變形時應力應變狀態(tài)概念、描述方法；主應力和主切應力，八面體應力與等效應力；應力張量的分解與幾何表示；應變與位移方程；應變增量；主

5、應變圖與變形程度表示550應力應變狀態(tài)概念，任意斜面上應力公式，張量分解，應力應變平衡方程，幾何 方程。應力平衡微分方程；應變與位移關系方程和應變協(xié)調(diào)方程。應力應變基本概念介紹，運用彈塑性力學基本方法分析物體受力產(chǎn)生應變時應力應變狀態(tài)、表示方法和對應關系方程。教學方式：課前導學（前修課只是歸納與思考題）；課堂講授和討論相結合，課外 查閱。第3章金屬塑性變形的物性方程金屬塑性變形過程和力學特點；塑性條件方程；塑性變形的應力應變關系；變形抗力與加工硬化以及影響變形抗力的因素。440屈服準則；增量理論和全量理論；影響變形抗力因素；平面問題與軸對稱問題。兩種屈服準則物理意義與幾何表達；增量理論；平面問

6、題與軸對稱問題的應 力和應變 特點。以材料力學基礎知識為基礎，結合實例講解塑性條件方程；以專題討論形式講解塑性加工中變形抗力與加工硬化問題。教學方式：課前導學、課堂講授、課堂互動問答、課外作業(yè)（或報 告）等。第4章金屬塑性加工的流動與變形 金屬塑性變形的宏觀規(guī)律與變形特征；金屬流動的一般規(guī)律，不均勻變形的原因、后果與改善措施；附加應力概念、產(chǎn)生的原因及后果；消除和減輕殘余應力的措施；塑性變形過程中的斷裂與可加工性。44典型不均勻變形，各種基本概念，塑性變形過程中的斷裂 不均勻變形產(chǎn)生原理與后果以及附加應力分析以材料物理和力學基本知識為基礎，通過典型實例和現(xiàn)場教學，了解金屬塑性變形和流動一般規(guī)律

7、。教學方式：課前導學、課堂講授、實驗現(xiàn)場觀摩、課外作業(yè)等。第5章金屬塑性加工的摩擦與潤滑塑性加工中摩擦方式分類，摩擦機理；影響摩擦系數(shù)的因素及其測定方法；塑性加工中潤滑機理及選擇潤滑劑的原則和方法；22 0摩擦機理及潤滑機理通過專題介紹和對比突出塑性加工中摩擦與潤滑的重要作用和影響。教學方式：課堂講授、文獻閱讀，課堂互動 問答。第6章金屬的塑性以及塑性加工過程中組織變化與溫度-速度條件金屬塑性概念及典型測定方法；多晶體塑性變形機構；塑性變形對金屬組織性能的影響；冷、熱變形時的纖維組織；動態(tài)回復及動態(tài)再結晶；塑性變形中的熱效應及溫度效應；形變熱處理。440塑性圖及其應用，塑性變形過程中材料組織的

8、變化；纖維組織形成機理；動態(tài)回復及動態(tài)再結晶等。塑性圖的應用；纖維組織形成機理。從金屬材料學角度認識金屬的塑性和塑性指標；通過對比與專題形式強調(diào)不同塑性加工條件下組織變化特征以及與溫度和速度的關系。教學方式：課前導學、課堂講授與討論、課外閱讀與作業(yè)。第7章平輥軋制成形技術簡單軋制過程；軋制時金屬變形規(guī)律；金屬對軋輥的壓力；典型產(chǎn)品工藝流程。66簡單軋制過程，軋制時金屬變形規(guī)律簡單軋制過程咬入和穩(wěn)定 條件以典型實例和實踐環(huán)節(jié)講解簡單軋制過程和典型軋制設備，以典型材料介紹軋制產(chǎn)品一般工藝流程。教學模式：課前導學、課堂講授、文獻查閱、軋制過程現(xiàn)場觀摩。第8章擠壓與拉拔成形技術擠壓和拉拔的基本方法、品

9、種與一般流程；擠壓和拉拔時金屬變形規(guī)律；擠壓力的計算；擠壓制品的組織、性能、質(zhì)量控制；拉拔配模，典型產(chǎn)品的工藝流程66 0擠壓和拉拔時金屬變形規(guī)律，基本方法與一般流程以典型實例講解擠壓和拉拔的基本方法、品種與一般流程以及金屬變形規(guī)律；通過對比方法突出擠壓和拉拔的不同特點。課堂講授與課外自學相結合；一般歸納和重點實例分析相結合。合計32320五、實踐教學內(nèi)容和基本要求本課程不含實踐學時。六、考核方式及成績評定教學過程中通過課堂講授、課堂討論與分析、課外作業(yè)、課前導學的方式進行，考核方式主要為平時考核與集中考試，平時考核方式包括作業(yè)（或論文）、報告、課堂問答、課外閱讀等，學生的課程總評成績由平時成績（占40%