《材料成型裝備及自動化》課程大綱

材料成型裝備及自動化》課程教學(xué)大綱一、課程名稱〔中英文〕中文名稱：材料成形裝備及自動化MaterialFormingEquipmentandAutomation二、課程編碼及性質(zhì)0809571課程性質(zhì)：專業(yè)核心課，必修課三、學(xué)時與學(xué)分48學(xué)分：3.0四、先修課程機械原理、機械設(shè)計、工程掌握根底、液壓傳動、材料加工工程五、授課對象本課程面對材料成型及掌握工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)，也可以供材料科學(xué)與工程專業(yè)和電子封裝技術(shù)專業(yè)學(xué)生選修。六、課程教學(xué)目的〔對學(xué)生學(xué)問、力量、素養(yǎng)培育的奉獻和作用〕本課程是本專業(yè)的核心課程之一，其教學(xué)目的主要包括：系統(tǒng)全面把握材料成形裝備及自動化方向的專業(yè)學(xué)問，具備應(yīng)用這些學(xué)問分析、解決材料成型及掌握工程專業(yè)中的成形裝備及其自動化掌握簡單問題的力量；把握各種類材料成形設(shè)備的工作原理、構(gòu)造特點、應(yīng)用范圍、掌握方法等，具備操作、調(diào)控設(shè)備及儀器參數(shù)，進展測控和維護的力量；理解不同材料的成型特點與共性問題，把握金屬材料成形〔含鑄、鍛、焊〕、高分子塑料成形、快速成形等典型工藝裝備及其自動化掌握系統(tǒng)，具備針對不同需求設(shè)計研發(fā)各類材料成型設(shè)備的力量；4了解材料成形裝備及自動化技術(shù)的進展前沿，把握其進展特點與動向，具備研發(fā)高 端材料成型

1課程目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求及其指標點

本課程目標對畢業(yè)要求的支畢業(yè)要求 指標點把握了用于解決材料成型及掌握工程簡單問題的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)問。

撐關(guān)系把握了用于解決材料成型及掌握工程簡單問題的物理、 畢業(yè)要求1:工程學(xué)問能夠?qū)W(xué)等自然科學(xué)根底學(xué)問。數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程根底和1.3把握了用于解決材料成型及掌握工程簡單問題的工程力學(xué)根底學(xué)問。題。 1.4把握了用于解決材料成型及掌握工程簡單問題的工程檢測與掌握根底學(xué)問。1.5系統(tǒng)把握了專業(yè)學(xué)問，能夠?qū)⑺鶎W(xué)學(xué)問用于解決材料成型及掌握工程簡單問題。

1、32:問題分析能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的根本原理，識別、表達、并通過文獻爭論分析簡單工程問

能夠應(yīng)用工程數(shù)學(xué)根本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析簡單工程問題，以獲得有效結(jié)論。如：簡單的模具設(shè)計。能夠應(yīng)用物理、化學(xué)根本原理，識別、表達、并通過文獻爭論分析簡單工程問題，獲得有效結(jié)論。如：物理綜合試驗。能夠應(yīng)用力學(xué)根本原理，識別、表達、并通過文獻爭論分析簡單工程問題，獲得有效結(jié)論。如：工程力學(xué)綜合試驗。能夠應(yīng)用工程科學(xué)根本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析簡單工程問題，獲得有效結(jié)論。如：工程掌握試驗中的建模與分析。3.1了解機械工程、材料成型及掌握工程問題特征，把握解決簡單3:設(shè)計/開發(fā)解決方工程問題的設(shè)計方法。案 3.2在考慮法律、安康、安全、文化、社會以及環(huán)境等制約因素的能夠設(shè)計針對簡單工程問題的前提下，能夠設(shè)計〔開發(fā)〕針對簡單材料成型及掌握工程問題的解解決方案，設(shè)計滿足特定需求決方案，具備設(shè)計〔開發(fā)〕滿足特定材料成型及掌握工程需求的系的系統(tǒng)、單元〔部件〕或工藝統(tǒng)、單元〔部件〕或工藝流程的力量。流程，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體

3、4現(xiàn)創(chuàng)意識，考慮法律、安康、安全、文化、社會以及環(huán)境等因素。

3.3在設(shè)計〔開發(fā)〕過程中，具有追求材料成型及掌握工程復(fù)雜問題創(chuàng)解決的態(tài)度和意識，把握了根本的創(chuàng)方法，清楚創(chuàng)方向及領(lǐng)域。把握材料熱加工成形原理及特點，能夠承受科學(xué)方法，具備合畢業(yè)要求4:爭論 理設(shè)計材料成型及掌握工程〔模具〕簡單試驗、開展科學(xué)爭論的能力。方法對簡單工程問題進展研

把握材料成型及掌握工程原理及主要工藝， 能夠承受科學(xué)究，包括設(shè)計試驗、分析與解方法，正確構(gòu)建并實施材料成型及掌握工程綜合試驗，得岀正確結(jié)果的力量。合理有效的結(jié)論。 4.3能正確使用和處理試驗數(shù)據(jù)，通過信息綜合處理，具備對簡單的材料成型及掌握工程試驗結(jié)果進展正確分析力量。畢業(yè)要求

指標點

本課程目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系5:使用現(xiàn)代工具/、能夠針對簡單工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、

4.4了解常見的材料成型及掌握工程常用設(shè)備、 試驗儀器及試驗方法，具備調(diào)控設(shè)備及儀器參數(shù)，進展測控和維護的力量。把握文獻檢索、資料查詢、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)搜尋工具的使用方法。了解材料成型及掌握工程專業(yè)重要資料來源及獵取方法。具備應(yīng)用各類文獻、信息及資料進展簡單材料成型及掌握工程

2、4實踐的力量。術(shù)工具，包括對簡單工程問題的推測與模擬，并能夠理解其5.4把握簡單材料成型及掌握工程問題的推測與模擬方法， 理局限性。 解其局限性。6:工程與社會能夠6.1了解與工程相關(guān)的國家方針、政策與法律法規(guī)，能夠評價工程實踐對社會、安康、安全、法律以及文化的影響。理分析，評價專業(yè)工程實踐和6.2了解材料成型及掌握工程專業(yè)特點及其對社會、安康、安全、簡單工程問題解決方案對社法律以及文化的影響，能夠正確評價簡單成型及掌握工程問題解決方案的優(yōu)劣?；挠绊?，并理解應(yīng)擔(dān)當(dāng)?shù)呢?zé)6.3能正確生疏材料成型及掌握工程各種簡單工藝對于客觀世界和任。 社會的影響，理解并能夠擔(dān)當(dāng)?shù)南鄳?yīng)工程和社會責(zé)任。7:環(huán)境和可持續(xù)發(fā)7.1了解材料成型及掌握工程的專業(yè)特征、

學(xué)科前沿和進展趨展 勢，正確生疏本專業(yè)對于社會進展的重要性。能夠理解和評價針對簡單工程7.2能正確理解和評價材料成型及掌握工程簡單問題實施對環(huán)境保護及社會可持續(xù)進展等的影響?？沙掷m(xù)進展的影響。 7.3在解決簡單的材料成型及掌握工程的實際問題中，確理解并考慮工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)進展的影響。

能夠正8.1具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)，理解世界觀、人生觀的根本意義及其8:職業(yè)標準具有人影響。文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任 8.2了解中國國情，理解中國可持續(xù)科學(xué)進展道路以及個人的做人感，能夠在工程實踐中理解并標準，具有較高的社會責(zé)任感。遵守工程職業(yè)道德和標準，履8.3在工程實踐中，理解工程師的職業(yè)性質(zhì)、職業(yè)責(zé)任，具備工程行責(zé)任。 師的職業(yè)道德8.4具有安康的體質(zhì)和良好的心理素養(yǎng)，能較好地履行責(zé)任。9.1具備較寬廣的本學(xué)科根底學(xué)問和較高的個人素養(yǎng)，9:個人和團隊能夠多學(xué)科背景下，擔(dān)當(dāng)個人及團隊成員的作用。

能夠在在多學(xué)科背景下的團隊中擔(dān)當(dāng)9.2具備良好的團隊協(xié)作精神，擅長和團隊其它成員協(xié)作、互補、角色。 9.3能夠擔(dān)當(dāng)團隊負責(zé)人角色，具備綜合團隊成員意見和建議，進展合理決策之領(lǐng)導(dǎo)力量。10:溝通能夠就簡單工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進展有

較好地把握了一門外語，了解不同文化的差異，具有一定的跨文化溝通力量。畢業(yè)要求及其指標點畢業(yè)要求及其指標點本課程目標對畢業(yè)要求的支畢業(yè)要求指標點撐關(guān)系效溝通和溝通，包括撰寫報告和設(shè)計文稿、陳述發(fā)言、清楚表達或回應(yīng)指令。并具備肯定的國際視野，能夠在跨文化背景下進展溝通和溝通。10.2了解本專業(yè)領(lǐng)域及其相關(guān)行業(yè)的國內(nèi)外的技術(shù)現(xiàn)狀，具的業(yè)務(wù)溝通力量與競爭力量。有較強10.3能夠應(yīng)用現(xiàn)代工具撰寫報告、設(shè)計文稿、陳述發(fā)言、清或回應(yīng)指令，就簡單的專業(yè)工程問題進展有效溝通和溝通。晰表達了解機械及材料工程治理和經(jīng)濟決策的根本學(xué)問，理解并把握工程治理原理與經(jīng)濟決策方法。畢業(yè)要求11:工程治理理解并具備應(yīng)用工程治理和經(jīng)濟決策學(xué)問實踐的工作力量，具有肯定把握工程治理原理與經(jīng)濟決策的組織、治理及領(lǐng)導(dǎo)力量，能夠較好地通過口頭或書面方式表達自方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)己的想法。用。具有較強的綜合歸納力量，能在多學(xué)科環(huán)境中加于應(yīng)用。12.1對終身學(xué)習(xí)的重要性，有自覺的意識和正確的生疏。12:終身學(xué)習(xí)具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識，有12.2能夠承受適宜的方法，自我學(xué)習(xí)、提高的力量。不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)進展的力量。12.3能夠適應(yīng)社會進步與進展，與時代同步。七、教學(xué)重點與難點：教學(xué)重點：材料的種類繁多，成形方法及裝備各異，本課程以介紹材料的成形裝備為主體、以表達成形裝備的自動化為重點；在全面了解與把握材料成形裝備種類及構(gòu)造特點的根底上，重點學(xué)習(xí)金屬材料成形、高分子塑料成形、快速成形等裝備及其自動化技術(shù)；課程將重點或具體介紹各種材料成形裝備及方法中的主要設(shè)備和自動化程度較高的型設(shè)備，而對次要設(shè)備或較舊式設(shè)備只作簡要介紹或自學(xué)。2章“金屬液態(tài)成形裝備及自動化”〔8學(xué)時〕3章“金屬塑性成形裝備及自動化”〔8學(xué)時〕4章“金屬連接成形裝備及自動化”〔8學(xué)時〕6章“快速成形裝備及掌握”〔6學(xué)時〕。教學(xué)難點：1〕裝備及自動化課程是實踐性極強的課程之一，本課程將親熱結(jié)合學(xué)生的生產(chǎn)實習(xí)、課程設(shè)置、試驗課等實踐環(huán)節(jié)，培育學(xué)生對材料成形加工設(shè)備與自動化系統(tǒng)的生疏及設(shè)計力量，提高授課質(zhì)量與效果。2〕通過本課程學(xué)習(xí)，要求把握各種材料成形工藝中的主要設(shè)備和型設(shè)備的工作原理、構(gòu)造特點、應(yīng)用范圍、掌握方法等，具備合理選擇及使用相關(guān)材料成型設(shè)備并實現(xiàn)自動掌握實踐的力量。八、教學(xué)方法與手段：教學(xué)方法：承受現(xiàn)代化教學(xué)方法〔PPT演示，設(shè)備照片，影像資料等〕，講授各類成型裝備的工作原理、構(gòu)造組成及應(yīng)用特點，以提高教學(xué)效果及效率；PPT匯報、溝通爭論等方式，進展課堂互動，吸引學(xué)生的留意力、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱忱，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。教學(xué)手段：以常見的、典型〔重要〕材料成形裝備及其掌握系統(tǒng)為講解對象，深入分析成形工藝及裝備的性能要求、構(gòu)造及掌握特點，使學(xué)生具備設(shè)計〔開發(fā)〕滿足特定材料成型及掌握工程需求的設(shè)備及掌握系統(tǒng)的力量；結(jié)合本專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)單位的材料成形裝備及自動化生產(chǎn)實際，有的放矢地做好課堂教學(xué)前的設(shè)備樣機〔可借助圖片、影像等手段〕展現(xiàn)教學(xué)；再結(jié)合必要的試驗教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)，加深學(xué)生對材料成形加工設(shè)備與自動化系統(tǒng)的理解與把握，提高授課質(zhì)量與效果；盡量承受小班教學(xué)，要求每一位學(xué)生依據(jù)自己的興趣，完成預(yù)備1種典型成形裝備的工作原理及構(gòu)造特點介紹，并能用 PPT展現(xiàn)匯報〔大班教學(xué)時承受抽簽等形式確定匯報的學(xué)生〕；匯報展現(xiàn)后，全體學(xué)生進展?fàn)幷摐贤?，提高課堂互動頻率與水平。九、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時安排〔1〕總體安排教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時的總體安排，如表2所示。2序號序號課程內(nèi)容課堂〔學(xué)習(xí)、爭論〕學(xué)時實踐〕學(xué)時1緒論222金屬液態(tài)成形裝備及自動化883金屬塑性成形裝備及自動化884金屬連接成形裝備及自動化885高分子材料成形設(shè)備及自動化446快速成形裝備及掌握667其它材料成形裝備448熱處理工業(yè)爐及其掌握449材料加工中的環(huán)境保護裝備44〔2〕具體內(nèi)容各章節(jié)的具體內(nèi)容如下：1章緒論〔2學(xué)時〕材料成形裝備概述裝備在材料成形加工中的作用工業(yè)自動化的含義本課程的學(xué)問根底及主要內(nèi)容2章金屬液態(tài)成形裝備及自動化〔8學(xué)時〕概述金屬熔化及澆注裝備造型設(shè)備及自動化生產(chǎn)線砂處理裝備及自動檢測系統(tǒng)鑄件清理自動化壓力鑄造裝備及自動化消逝模周密鑄造裝備及生產(chǎn)線半固態(tài)成形裝備3章金屬塑性成形裝備及自動化〔8學(xué)時〕概述液壓成形裝備精沖壓力機多工位壓力機數(shù)控沖壓裝備伺服成形裝備塑性成形自動化技術(shù)4章金屬連接成形裝備及自動化〔8學(xué)時〕概述弧焊設(shè)備及自動化點焊裝備及自動化釬焊裝備激光焊接裝備焊接機器人工作站第5章高分子材料成形設(shè)備及自動化〔4學(xué)時〕概述塑料注射機橡膠成形裝備及自動化其它高分子材料成形裝備第6章快速成形裝備及掌握〔6學(xué)時〕快速成形原理及其方法概述CAD圖形與快速成形〔RP系統(tǒng)的接口快速成形技術(shù)的數(shù)據(jù)處理三維實體掃描及重構(gòu)系統(tǒng)典型快速成形系統(tǒng)〔SLS〕金屬板材數(shù)控?zé)o模單點成形系統(tǒng)真空注型裝備快速成形裝備的掌握系統(tǒng)第7章其它材料成形裝備〔4學(xué)時〕陶瓷成形裝備粉末材料成形裝備玻璃成形裝備第8章熱處理工業(yè)爐及其掌握〔4學(xué)時〕8.1熱處理工業(yè)爐的種類及特點8.3連續(xù)式滲碳爐及掌握密封箱式多用爐及掌握等溫退火爐及掌握第9章材料加工中的環(huán)境保護裝備〔4學(xué)時〕環(huán)境保護的意義及國家的環(huán)境保護法除塵裝備隔音、消音、減振裝備污水處理裝備廢氣凈扮裝備固體廢棄物的再生利用參考配套的試驗課〔6學(xué)時，學(xué)時另計〕壓力鑄造裝備及過程掌握試驗〔試驗設(shè)備：小型壓鑄機〕自動焊接機器人試驗〔試驗設(shè)備：焊接機器人〕快速成形裝備及自動掌握試驗〔試驗設(shè)備：SLS快速成形機〕〔3〕各章節(jié)的課后思考題〔作業(yè)〕及爭論要求思考題〔課后作業(yè)〕：第1章思考題：1、材料有哪些種類，常用的金屬材料有哪幾種？2、金屬材料有哪些常見的成形方法，舉例說明其特點。3、舉例說明，不同的材料及成形工藝的主要設(shè)備及其作用。4、闡述工業(yè)裝備在材料成形加工中的作用。52章思考題：1、簡述液態(tài)金屬成形常用熔扮裝備的原理、特點及適用場合，實現(xiàn)熔化過程自動化掌握的意義。2、簡述常用澆注裝備的種類及掌握原理，實現(xiàn)澆注自動化對提高鑄件生產(chǎn)質(zhì)量的作用。3、比較震擊、壓實、射砂、氣沖、靜壓等型〔芯〕砂緊實方法的工作原理、特點和應(yīng)用。4、比較碾輪式混砂機與轉(zhuǎn)子式混砂機，在混砂機構(gòu)和混砂原理上的不同。5、砂處理系統(tǒng)的自動化應(yīng)主要包括哪些內(nèi)容？簡要說明其工藝過程。6、簡述壓鑄機、低壓鑄造機的構(gòu)造組成及工藝特點。7、消逝模鑄造的主要裝備有哪些，簡述它們的工作原理。8、簡述流變〔半固態(tài)〕鑄造法的工藝原理及自動化生產(chǎn)線的組成與特點。9、承受兩臺振動電機驅(qū)動的設(shè)備有：振動輸送機、振動落砂機、振動緊實臺，用圖示方法分析表述它們在工作原理及振動力作用方向上的區(qū)分。第3章思考題：1、舉例說明液壓成形裝備的根本組成、工作原理及特點2、簡要介紹精沖壓力機的工作有原理及特點。3、多工位壓力機送料機構(gòu)有哪些類型？4、簡述數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的根本組成、工作原理及應(yīng)用特點。5、什么是伺服壓力機？比較它與傳統(tǒng)壓力機在構(gòu)造組成、工作原理及特點上的區(qū)分。6分析概述多工位壓力機的工作原理及使用特點。7、板材沖裁加工、拉深成形工藝各適合用什么類型的壓力機？分別簡述原因。8、分別簡述伺服壓力機、傳統(tǒng)機械曲柄壓力機和液壓機各有哪些特點？能否將傳統(tǒng)曲柄壓力機改造成伺服壓力機，假設(shè)可以改，需要改哪些部件？9、分析液壓機的掌握原理與特點〔以圖1為例〕。I?4章思考題：1、弧焊過程的穩(wěn)定性主要取決于什么的穩(wěn)定性？它與哪兩個特性相關(guān)？2、熔化極弧焊時，有幾種送絲掌握系統(tǒng)？各要求承受什么樣的電源外特性與電弧靜特性相協(xié)作?3、埋弧焊時，為什么要承受反抽引?。慷鳦O2氣體保護焊時，為了提高引弧成功率、削減過程飛濺及收弧時的焊絲末端去小球環(huán)節(jié)，掌握系統(tǒng)應(yīng)從哪些方面著手？4、鎢極氬弧焊設(shè)備中為什么要設(shè)置引弧器？而穩(wěn)弧器是對什么電源設(shè)置的？5、等離子焊是靠什么器件產(chǎn)生的？而由它產(chǎn)生了哪三種作用？6、次級整流點焊機有哪些特點？7、試述一下固體激光焊機和氣體激光焊機的組成特點。8、焊接機器人主要分哪兩類？它們各主要組成部件有哪些？9、電阻點焊的簡潔循環(huán)程序包含哪些內(nèi)容，試畫出電阻點焊的簡潔循環(huán)程序圖。第5章思考題：1、簡述高分子材料成形方法及成形設(shè)備特點。2、塑料注射機由哪些局部組成？其主要性能參數(shù)為哪些？3、簡述塑料注射成形的工藝過程及電氣掌握原理。4、簡述橡膠擠出機的構(gòu)造原理及掌握系統(tǒng)特點。5、比較高分子材料壓制成形、壓延成形的區(qū)分。第6章思考題：1、快速成形技術(shù)基于什么成形原理？可應(yīng)用于哪些領(lǐng)域？2、概述承受振鏡掃描方式的立體光刻成形技術(shù)的工作原理。3、概述選擇性激光燒結(jié)成形技術(shù)的工作原理。4、概述熔絲沉積成形技術(shù)的工作原理。5、概述薄材疊層成形技術(shù)的工作原理。6STL文件有幾種格式？7、STL格式文件描述的是什么構(gòu)造的三維數(shù)據(jù)模型？8、概述金屬板材數(shù)控漸進成形技術(shù)的工作原理。第7章思考題：1、概述陶瓷成形裝備的種類、特點。2、簡述陶瓷件施釉、裝飾的目的，其主要設(shè)備的原理與特點。3、概述玻璃成形的工藝過程及其主要加工設(shè)備。4、以玻璃制瓶機生產(chǎn)線為例，概述其工藝過程及設(shè)備特點。5、簡述粉末冶金加工工藝過程及主要設(shè)備原理。6、比較粉末材料壓力成形裝備與其它壓力成形機的異同。第8章思考題：1、簡述工業(yè)爐的種類及特點，工業(yè)爐通常由哪幾局部組成。2、概述熱處理工藝特點，舉例說明熱處理工業(yè)爐的構(gòu)造原理及系統(tǒng)組成。3、簡述氣體滲碳淬火自動線的組成原理與特點。4、簡述室式鍛造加熱爐的組成與特點。5、常用的測溫方法有哪幾種？簡述爐溫自動掌握系統(tǒng)的組成。第9章思考題：1、簡述可持續(xù)進展與綠色制造的意義。2、常用的除塵設(shè)備有哪幾種？簡述它們的優(yōu)缺點。3、簡述噪聲掌握的原理與方法。壓力加工設(shè)備的隔振裝置由哪幾局部的組成？4、概述工業(yè)廢氣的排放標準及其凈化方法。5、概述材料成形工業(yè)污水的特點及常用的處理方法。6、簡述舊砂再生回用方法、特點及適應(yīng)范圍。爭論〔思考題