金屬塑性加工原理與技術(shù)A 教學(xué)大綱

1、金屬塑性加工原理與技術(shù)A 一、課程說(shuō)明課程編號(hào)： 070109Z10課程名稱：金屬塑性加工原理與技術(shù)A/Principle and Technology of Plastic Deformation in Metals Processing A課程類別：專業(yè)教育課程學(xué)時(shí)/學(xué)分：40/2.5先修課程：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、工程力學(xué)（或材料力學(xué)）、材料科學(xué)基礎(chǔ)適用專業(yè)： 粉體材料科學(xué)與工程教材、教學(xué)參考書(shū)：1. 彭大暑.金屬塑性加工原理.長(zhǎng)沙：XX大學(xué)出版社.2004年；2. 傅祖鑄主編.有色金屬板帶材生產(chǎn). 長(zhǎng)沙：中南工業(yè)大學(xué)出版社.1992年；3. 馬懷憲主編.金屬塑性加工學(xué).北京：冶金工業(yè)出版

2、社.1991年； 4. 婁燕雄主編.有色金屬線材生產(chǎn). 長(zhǎng)沙：XX大學(xué)出版社.1999年； 5. 劉楚明.有色金屬材料加工. 長(zhǎng)沙：XX大學(xué)出版社.2010年。二、課程設(shè)置的目的意義金屬塑性加工原理與技術(shù)課程是面向粉體材料科學(xué)與工程專業(yè)本科生開(kāi)設(shè)的一門專業(yè)選修課。其設(shè)置的目的是通過(guò)學(xué)習(xí)材料加工這門交叉學(xué)科的課程，使學(xué)生了解金屬材料塑性加工過(guò)程中力學(xué)、材料學(xué)和摩擦學(xué)的基礎(chǔ)理論與普遍規(guī)律，在此基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)金屬塑性加工主要方法（軋制、擠壓、拉拔）所涉及的基本知識(shí)，并構(gòu)建材料塑性加工知識(shí)體系，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課程提供必要的知識(shí)儲(chǔ)備；同時(shí)適應(yīng)本專業(yè)粉末冶金方向要求，將塑性加工和粉體材料學(xué)科相結(jié)合，有利于

3、新材料和新工藝的研究開(kāi)發(fā)，為培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)人才從事材料加工與研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。三、課程的基本要求知識(shí)方面：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，了解應(yīng)力應(yīng)變分析的基本概念與基本理論以及金屬塑性加工過(guò)程的熱力學(xué)條件；熟悉金屬塑性變形過(guò)程中的微觀與宏觀基本規(guī)律，以及在金屬塑性加工過(guò)程中組織性能的變化及金屬的塑性、變形抗力、斷裂等與加工條件的關(guān)系；認(rèn)識(shí)各種塑性加工方法（軋制、擠壓、拉拔、鍛造）的基本特點(diǎn)與一般工藝流程；在此基礎(chǔ)上了解金屬組織、性能、質(zhì)量控制的相應(yīng)技術(shù)。能力方面：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(shí)的一般問(wèn)題，面對(duì)新材料研究以及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工作時(shí)，能完成坯料準(zhǔn)備、塑性加工方法和

4、加工設(shè)備選擇、加工工藝制定以及產(chǎn)品質(zhì)量等技術(shù)工作；構(gòu)建金屬塑性加工知識(shí)體系用于提高開(kāi)發(fā)新材料與新工藝的能力，并針對(duì)具體問(wèn)題提出有效的解決方法，將塑性加工與粉末冶金進(jìn)行交叉融合，在學(xué)習(xí)與討論過(guò)程中培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。素質(zhì)方面：建立最基本的材料塑性加工理念，通過(guò)課程學(xué)習(xí)與討論培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通交流意識(shí)；通過(guò)課外導(dǎo)學(xué)的模式，提高自主學(xué)習(xí)素質(zhì)，為相關(guān)專業(yè)課程學(xué)習(xí)和未來(lái)科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。 四、教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)及教學(xué)設(shè)計(jì)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)分配教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）講課(含研討)實(shí)踐第1章緒論金屬塑性加工的定義、分類、地位、特點(diǎn)與發(fā)展概況；課程的性

5、質(zhì)、內(nèi)容、意義和基本要求220金屬塑性加工的內(nèi)涵、研究?jī)?nèi)容與發(fā)展概況。利用典型的事例和大量的數(shù)據(jù)結(jié)合現(xiàn)狀和發(fā)展講述塑性加工的重要性、主要研究?jī)?nèi)容和發(fā)展概況。第2章應(yīng)力與應(yīng)變分析變形時(shí)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)概念、描述方法；主應(yīng)力和主切應(yīng)力，八面體應(yīng)力與等效應(yīng)力；應(yīng)力張量的分解與幾何表示；應(yīng)變與位移方程；應(yīng)變?cè)隽?；變形力學(xué)圖；主應(yīng)變圖與變形程度表示660應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)概念，任意斜面上應(yīng)力公式，張量分解，應(yīng)力應(yīng)變平衡方程，幾何 方程。應(yīng)力平衡微分方程；應(yīng)變與位移關(guān)系方程和應(yīng)變協(xié)調(diào)方程。應(yīng)力應(yīng)變基本概念介紹，運(yùn)用彈塑性力學(xué)基本方法分析物體受力產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)、表示方法和對(duì)應(yīng)關(guān)系方程。教學(xué)方式：課前導(dǎo)學(xué)（前修

6、課只是歸納與思考題）；課堂講授和討論相結(jié)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(guò)程和力學(xué)特點(diǎn)；塑性條件方程；塑性變形的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系；增量理論與全量理論；變形抗力與加工硬化以及影響變形抗力的因素。550屈服準(zhǔn)則；增量理論和全量理論；影響變形抗力因素；平面問(wèn)題與軸對(duì)稱問(wèn)題。兩種屈服準(zhǔn)則物理意義與幾何表達(dá)；增量理論；平面問(wèn)題與軸對(duì)稱問(wèn)題的應(yīng)力和應(yīng)變 特點(diǎn)。以材料力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)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(wèn)題。教學(xué)方式：課前導(dǎo)學(xué)、課堂講授、課堂互動(dòng)問(wèn)答、課外作業(yè)（或報(bào)告）等。 第4章金屬塑性加工的流動(dòng)與變形金屬塑性變形的宏觀規(guī)律與變形

7、特征；金屬流動(dòng)的一般規(guī)律，不均勻變形的原因、后果與改善措施；附加應(yīng)力概念、產(chǎn)生的原因及后果；消除和減輕殘余應(yīng)力的措施；塑性變形過(guò)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(guò)程中的斷裂不均勻變形產(chǎn)生原理與后果以及附加應(yīng)力分析以材料物理和力學(xué)基本知識(shí)為基礎(chǔ)，通過(guò)典型實(shí)例和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，了解金屬塑性變形和流動(dòng)一般規(guī)律。教學(xué)方式：課前導(dǎo)學(xué)、課堂講授、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)觀摩、課外作業(yè)等。第5章金屬塑性加工的摩擦與潤(rùn)滑塑性加工中摩擦方式分類，摩擦機(jī)理；影響摩擦系數(shù)的因素及其測(cè)定方法；塑性加工中潤(rùn)滑機(jī)理及選擇潤(rùn)滑劑的原則和方法；220摩擦機(jī)理及潤(rùn)滑 機(jī)理通過(guò)專題介紹和對(duì)比突出塑性加工中摩擦與潤(rùn)滑的重

8、要作用和影響。教學(xué)方式：課堂講授、文獻(xiàn)閱讀，課堂互動(dòng) 問(wèn)答。第6章金屬的塑性以及塑性加工過(guò)程中組織變化與溫度-速度條件金屬塑性概念及典型測(cè)定方法；多晶體塑性變形機(jī)構(gòu)；塑性變形對(duì)金屬組織性能的影響；超塑性的概念、分類以及產(chǎn)生條件；冷、熱變形時(shí)的纖維組織；動(dòng)態(tài)回復(fù)及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶；塑性變形中的熱效應(yīng)及溫度效應(yīng)；形變熱處理。550塑性圖及其應(yīng)用，塑性變形過(guò)程中材料組織的變化；纖維組織形成機(jī)理；動(dòng)態(tài)回復(fù)及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶等。塑性圖的應(yīng)用；纖維組織形成機(jī)理。從金屬材料學(xué)角度認(rèn)識(shí)金屬的塑性和塑性指標(biāo)；通過(guò)對(duì)比與專題形式強(qiáng)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(guān)系。教學(xué)方式：課前導(dǎo)學(xué)、課堂講授與討論、課外

9、閱讀與作業(yè)。第7章平輥軋制成形技術(shù)簡(jiǎn)單軋制過(guò)程；軋制時(shí)金屬變形規(guī)律；金屬對(duì)軋輥的壓力；典型產(chǎn)品工藝流程。 66簡(jiǎn)單軋制過(guò)程，軋制時(shí)金屬變形規(guī)律簡(jiǎn)單軋制過(guò)程咬入和穩(wěn)定 條件以典型實(shí)例和實(shí)踐環(huán)節(jié)講解簡(jiǎn)單軋制過(guò)程和典型軋制設(shè)備，以典型材料介紹軋制產(chǎn)品一般工藝流程。教學(xué)方式：課前導(dǎo)學(xué)、課堂講授、文獻(xiàn)查閱、軋制過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)觀摩。第8章擠壓成形技術(shù)擠壓的基本方法、品種與一般流程；擠壓時(shí)金屬變形規(guī)律；擠壓力的計(jì)算；擠壓制品的組織、性能、質(zhì)量控制；典型產(chǎn)品的工藝流程440擠壓時(shí)金屬變形規(guī)律，基本方法與一般流程以典型實(shí)例講解擠壓的基本方法、品種與一般流程以及金屬變形規(guī)律；通過(guò)對(duì)比方法突出擠壓的自身特點(diǎn)。教學(xué)方式：課

10、堂講授與課外自學(xué)相結(jié)合；一般歸納和重點(diǎn)實(shí)例分析相結(jié)合。第9章拉拔與孔型軋制成形技術(shù)拉拔的基本方法、品種與一般流程；拉拔時(shí)金屬變形規(guī)律；拉拔制品的組織、性能、質(zhì)量控制；拉拔配模；典型產(chǎn)品的工藝流程；孔型軋制660拉拔時(shí)金屬變形規(guī)律，基本方法與一般流程；管材與型材的孔型軋制以典型實(shí)例講解拉拔的基本方法、品種與一般流程以及金屬變形規(guī)律；以專題形式介紹孔型軋制。教學(xué)方式：課堂講授與課外自學(xué)相結(jié)合；一般歸納和重點(diǎn)實(shí)例分析相結(jié)合。合計(jì)40400五、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和基本要求本課程不含實(shí)踐學(xué)時(shí)。六、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定教學(xué)過(guò)程中通過(guò)課堂講授、課堂討論與分析、課外作業(yè)、課前導(dǎo)學(xué)的方式進(jìn)行，考核方式主要為平時(shí)考核與集中考試，平時(shí)考核方式包括作業(yè)（或論文）、報(bào)告、課堂問(wèn)答、課外閱讀等，學(xué)生