《金屬成型》教學(xué)大綱-中外-32學(xué)時(shí)

PAGEPAGE8《金屬成型》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱(chēng)金屬成型課程編號(hào)310040073課程性質(zhì)必修課課程類(lèi)別專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課開(kāi)課單位材料成型教研室授課學(xué)期第5學(xué)期學(xué)分/學(xué)時(shí)2/32課內(nèi)學(xué)時(shí)32理論授課32上機(jī)學(xué)時(shí)0課內(nèi)實(shí)踐0實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)0課外學(xué)時(shí)32適用專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化（中外合作）是否雙語(yǔ)是先修課程機(jī)械制圖、金工實(shí)習(xí)、工程材料后續(xù)課程機(jī)械制造技術(shù)、高效的材料加工技術(shù)及設(shè)備二、課程簡(jiǎn)介《金屬成型》是工科院校材料和機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生所必修的一門(mén)綜合專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，是講授金屬加工工藝?yán)碚摷皩?shí)踐的一門(mén)課程，兼顧理論性和實(shí)踐性、具有承上啟下的作用，其任務(wù)是通過(guò)讓學(xué)生學(xué)習(xí)并理解常用金屬材料及其加工工藝的基礎(chǔ)知識(shí)，初步具備制定典型金屬零件的加工工藝流程，分析結(jié)構(gòu)工藝性并提高優(yōu)化措施的能力，同時(shí)了解金屬材料加工工藝對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、環(huán)境保護(hù)等的影響及其所涉及的法律法規(guī)。三、課程目標(biāo)及對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐（一）課程目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到以下目標(biāo)：課程目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)：闡述金屬零件加工的基本概念，正確描述常用金屬材料的特性，并熟知常規(guī)金屬冷熱加工工藝的基本原理、特點(diǎn)及適用的金屬工件種類(lèi)；學(xué)習(xí)并歸納金屬材料熱處理、鑄造、鍛造、沖壓、焊接及切削加工過(guò)程中常見(jiàn)缺陷及防止措施；分析評(píng)價(jià)典型鑄件、鍛件、焊件和切削件的結(jié)構(gòu)工藝性，并提出改進(jìn)措施；制定典型金屬零件的加工工藝路線(xiàn)。課程目標(biāo)2.能力目標(biāo)：運(yùn)用金屬冷熱加工工藝的知識(shí)，預(yù)測(cè)典型加工工藝過(guò)程中易出現(xiàn)的主要缺陷類(lèi)型，并能提出所能預(yù)防的措施；完善或優(yōu)化典型金屬工件的加工工藝流程，解析典型零件的加工工藝圖；正確評(píng)價(jià)典型金屬工件的結(jié)構(gòu)工藝性，并提出優(yōu)化方法。課程目標(biāo)3.價(jià)值目標(biāo)：通過(guò)典型產(chǎn)品的學(xué)習(xí)，深刻理解“工業(yè)之美”源自嚴(yán)謹(jǐn)與創(chuàng)造，理解工匠精神的價(jià)值內(nèi)涵，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。（二）課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求課程目標(biāo)1指標(biāo)點(diǎn)1-3：學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，掌握解決復(fù)雜材料成型及控制工程問(wèn)題的基本思路和方法；1.工程知識(shí)課程目標(biāo)2指標(biāo)點(diǎn)3-1：學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計(jì)方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計(jì)目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素；3.設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案課程目標(biāo)3指標(biāo)點(diǎn)3-1：學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計(jì)方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計(jì)目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素；四、課程基本教學(xué)內(nèi)容及對(duì)課程目標(biāo)的支撐（一）課程基本教學(xué)內(nèi)容第一單元緒論（學(xué)時(shí)數(shù)：2學(xué)時(shí)）1.課程主要內(nèi)容（1）金屬成型的學(xué)習(xí)內(nèi)容、目的以及意義；（2）常規(guī)金屬的概念、特點(diǎn)與種類(lèi)及應(yīng)用領(lǐng)域；（3）金屬材料性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：金屬的基本概念及性能指標(biāo)，加工工藝的種類(lèi)。難點(diǎn)：金屬材料性能指標(biāo)的意義及應(yīng)用。3.教學(xué)方法（1）通過(guò)多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，闡明課程的基本知識(shí)。（2）采用“視頻動(dòng)畫(huà)+多媒體圖文”的方式，描述力學(xué)性能指標(biāo)的含義及其檢測(cè)方法。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果理解金屬的特征及應(yīng)用領(lǐng)域，能夠準(zhǔn)確說(shuō)明描述表征金屬材料性能的各類(lèi)指標(biāo)及其含義，并了解其檢測(cè)方法。5.支撐課程目標(biāo)本單元支撐課程目標(biāo)1。第二單元鑄造（學(xué)時(shí)數(shù)：8學(xué)時(shí)）1.課程主要內(nèi)容（1）液態(tài)成型原理，金屬的鑄造性、合金流動(dòng)性和收縮性的影響因素、鑄造過(guò)程中的缺陷（疏松、縮孔）及預(yù)防措施、鑄造熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力的產(chǎn)生原因；（2）常用鑄件及其應(yīng)用，砂型鑄造造型方法、澆注位置和分型面選擇，鑄造工藝圖的表述；（3）熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造和離心鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：鑄造過(guò)程中的缺陷（疏松、縮孔）及預(yù)防措施、鑄造熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力的產(chǎn)生原因，鑄造工藝圖的表示。難點(diǎn)：金屬的鑄造性能的評(píng)價(jià)、預(yù)防缺陷的技術(shù)原理、鑄造工藝在工藝圖中的表示，鑄件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。3.教學(xué)方法（1）通過(guò)多媒體課件（包括動(dòng)畫(huà)、視頻、圖文）和傳統(tǒng)教學(xué)法相結(jié)合，闡明鑄造流程、各類(lèi)缺陷的產(chǎn)生原因、特種鑄造的原理、常用鑄件的生產(chǎn)與應(yīng)用；（2）通過(guò)案例分析，結(jié)合鑄鐵工藝圖，闡述典型砂型件的鑄造工藝，并對(duì)比其不同方案的優(yōu)劣，培養(yǎng)辯證思維，加深對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的深入理解；（3）通過(guò)隨堂章節(jié)小測(cè)驗(yàn)，促進(jìn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的消化和鞏固。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果完成本單元學(xué)習(xí)任務(wù)后，能夠闡述鑄造的基本原理、缺陷類(lèi)型及預(yù)防措施，并能結(jié)合工藝圖說(shuō)明所采用的鑄造工藝方案，了解鑄件的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)。5.支撐課程目標(biāo)本單元支撐課程目標(biāo)1、2，能夠使學(xué)生學(xué)會(huì)分析簡(jiǎn)單鑄件的鑄造工藝，并能夠?qū)﹁T件的工藝性進(jìn)行分析。第三單元塑性成型（學(xué)時(shí)數(shù)：12學(xué)時(shí)）1.課程主要內(nèi)容（1）金屬塑性變形的實(shí)質(zhì)、金屬塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響，加工硬化應(yīng)用及消除方法、鍛造比計(jì)算；（2）鍛造工藝的分類(lèi)、特點(diǎn)、常用設(shè)備及應(yīng)用范圍，自由鍛、胎模鍛和模鍛工藝的基本特點(diǎn)與應(yīng)用，鍛造工藝規(guī)程制定的基本流程；（3）板料沖壓的特點(diǎn)及應(yīng)用，掌握常見(jiàn)沖壓工序的特點(diǎn)及應(yīng)用。（4）擠壓、軋制、拉拔工藝的特點(diǎn)及應(yīng)用。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：塑性變形對(duì)組織性的影響、加工硬化應(yīng)用于消除、常見(jiàn)的鍛造方法，板料沖壓工序。難點(diǎn)：塑性變形的影響、加工硬化的產(chǎn)生、回復(fù)與再結(jié)晶的影響、影響板料沖壓件質(zhì)量的因素。3.教學(xué)方法（1）通過(guò)多媒體課件（包括動(dòng)畫(huà)、視頻、圖文）和傳統(tǒng)教學(xué)法相結(jié)合，闡明塑性變形的實(shí)質(zhì)、加工硬化的產(chǎn)生與消除過(guò)程、常見(jiàn)的鍛造方法、板料沖壓工序、軋制、拉拔、擠壓等；（2）通過(guò)案例分析，結(jié)合鍛造工藝圖，闡述典型鍛件的鍛造方法，并對(duì)比其不同方案的優(yōu)劣，培養(yǎng)辯證思維，加深對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的深入理解；（3）通過(guò)隨堂章節(jié)小測(cè)驗(yàn)，促進(jìn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的消化和鞏固；（4）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)參觀(guān)，展示沖壓模具的結(jié)構(gòu)及工作原理。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果完成本單元學(xué)習(xí)任務(wù)后，能夠闡述塑性變形的實(shí)質(zhì)及其對(duì)金屬材料組織性能的影響，并運(yùn)用相關(guān)知識(shí)為實(shí)際生產(chǎn)中加工硬化現(xiàn)象的消除提出方案，同時(shí)能夠?yàn)榈湫土慵x在合適的鍛造方法，理解凸凹模設(shè)計(jì)原則及其對(duì)沖壓件產(chǎn)品質(zhì)量的影響，能夠?qū)?jiǎn)單沖壓件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化?？梢酝ㄟ^(guò)比較軋制、拉拔、擠壓等塑性成型工藝的特點(diǎn)，能夠?yàn)闄C(jī)械零件選擇適合的加工工藝。5.支撐課程目標(biāo)本單元支撐課程目標(biāo)1、2、3，能夠使學(xué)生學(xué)會(huì)為簡(jiǎn)單鍛件選擇合適的鍛造方法，了解板料沖壓工藝設(shè)計(jì)步驟及沖壓模具的設(shè)計(jì)原則，體會(huì)板料沖壓和鍛造技術(shù)在現(xiàn)代高品質(zhì)金屬制品制造業(yè)中的關(guān)鍵地位，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的理念。第四單元焊接（學(xué)時(shí)數(shù)：8學(xué)時(shí)）1.課程主要內(nèi)容（1）焊接的原理、熔化焊的冶金特點(diǎn)，掌握焊接接頭的組織與性能；（2）焊接缺陷及措施，掌握電焊條的組成、作用、種類(lèi)及選用原則；（3）常用的焊接方法、特點(diǎn)及應(yīng)用，常用金屬材料的焊接性及其評(píng)價(jià)方法；（4）焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇原則，掌握焊縫布置的一般原則，掌握焊接接頭型式和坡口型式的設(shè)計(jì)。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：焊接冶金原理、缺陷的類(lèi)型及消除、焊接性的評(píng)價(jià)方法、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。難點(diǎn)：焊接冶金原理，焊接接頭的形式與選擇。3.教學(xué)方法（1）通過(guò)多媒體課件（包括動(dòng)畫(huà)、視頻、圖文）和傳統(tǒng)教學(xué)法相結(jié)合，闡明焊接冶金原理、焊接接頭的組織及對(duì)性能影響、焊接缺陷的產(chǎn)生與防治、常見(jiàn)的焊接方法、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則；（2）通過(guò)案例分析，結(jié)合焊接結(jié)構(gòu)圖，闡述典型焊接結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題及解決方法；（3）通過(guò)隨堂章節(jié)小測(cè)驗(yàn)，促進(jìn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的消化和鞏固。4.學(xué)習(xí)預(yù)期成果學(xué)生完成本單元后，能夠闡明典型焊接接頭的組成、組織與性能變化規(guī)律，能夠?qū)附咏Y(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題（應(yīng)力大小）進(jìn)行初步的分析討論，并提出解決方案。5.支撐課程目標(biāo)本單元支撐課程目標(biāo)1、2、3，通過(guò)學(xué)習(xí)學(xué)生能夠?qū)附咏宇^進(jìn)行初步的分析，能夠列舉常見(jiàn)的控制焊接應(yīng)力的方法，能夠陳述出焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，結(jié)合國(guó)際焊接工程師的介紹，引導(dǎo)學(xué)生建立工程管理與規(guī)范意識(shí)。第五單元典型零件的成形工藝（學(xué)時(shí)數(shù)：2學(xué)時(shí)）1.課程主要內(nèi)容（1）零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析、改進(jìn)。（2）制定零件成形工藝路線(xiàn)。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：制定零件的成形工藝。難點(diǎn)：制定零件的成形工藝。3.教學(xué)方法（1）通過(guò)案例分析，討論典型零件的結(jié)構(gòu)工藝性，探討各種成形方法的優(yōu)劣，提升學(xué)生在課堂教學(xué)的參與度，加深對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的深入理解，增強(qiáng)學(xué)生的反思能力；（2）通過(guò)小組討論，完成某一零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析和成形工藝路線(xiàn)制定，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果完成本單元學(xué)習(xí)任務(wù)后，能夠評(píng)價(jià)機(jī)械零件成形工藝性的好壞，在保證零件使用的前提下，能夠改進(jìn)零件結(jié)構(gòu)，并能制定零件的成形工藝。。5.支撐課程目標(biāo)本單元支撐課程目標(biāo)1、2、3。（二）課程基本教學(xué)內(nèi)容對(duì)課程目標(biāo)的支撐理論課程課程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)學(xué)時(shí)安排課內(nèi)課外學(xué)時(shí)比例第一單元緒論講授法、案例教學(xué)課程目標(biāo)1、221:1第二單元鑄造講授法、案例教學(xué)、小組討論、隨堂測(cè)驗(yàn)課程目標(biāo)1、2、381:1第三單元金屬塑性成形講授法、案例教學(xué)、隨堂測(cè)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)授課課程目標(biāo)1、2、3121:1第四單元焊接講授法、案例教學(xué)、小組討論、隨堂測(cè)驗(yàn)課程目標(biāo)1、2、381:1第五單元典型零件的成形工藝講授法、案例教學(xué)、小組討論課程目標(biāo)1、2、321:1合計(jì)32五、課程考核及對(duì)課程目標(biāo)的支撐（一）課程考核課程成績(jī)構(gòu)成（百分制）課程成績(jī)構(gòu)成比例考核環(huán)節(jié)目標(biāo)分值考核/評(píng)價(jià)細(xì)則平時(shí)成績(jī)50%作業(yè)（百分制）40本門(mén)課程4次作業(yè)，主要考核鑄造、鍛造、焊接、切削加工等等相關(guān)內(nèi)容。作業(yè)評(píng)分的具體標(biāo)準(zhǔn)為：字跡是否整潔，計(jì)算是否準(zhǔn)確，概念是否清晰，分析討論是否正確。目標(biāo)分值=0.4*作業(yè)平均成績(jī)隨堂測(cè)驗(yàn)（百分制）50考核內(nèi)容及評(píng)價(jià)細(xì)則：每單元均有對(duì)應(yīng)的章節(jié)小測(cè)，主要考核各章節(jié)內(nèi)容的易錯(cuò)點(diǎn)。題型為選擇、判斷等。目標(biāo)分值=0.5*測(cè)驗(yàn)平均成績(jī)課堂表現(xiàn)（百分制）10考核內(nèi)容及評(píng)價(jià)細(xì)則：是否準(zhǔn)時(shí)出勤（無(wú)故缺勤一次，扣10分，累計(jì)超過(guò)5次以上，一票否決，課程記為不及格），課堂上精神狀態(tài)，回答問(wèn)題時(shí)是否正確，學(xué)習(xí)通中參與投票、搶答等課堂活動(dòng)。目標(biāo)分值=0.1*課堂表現(xiàn)平均成績(jī)實(shí)踐成績(jī)10%實(shí)習(xí)（百分制）100考核內(nèi)容及評(píng)價(jià)細(xì)則：實(shí)習(xí)報(bào)告是否符合課程內(nèi)容，對(duì)實(shí)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)知和體會(huì)是否深入，格式是否規(guī)范，是否能提出相關(guān)問(wèn)題并提出新的思路。目標(biāo)分值=1.0*實(shí)驗(yàn)平均成績(jī)期末考試40%基本知識(shí)80考核內(nèi)容：學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析完善零件工藝流程、零件結(jié)構(gòu)、工藝方案的能力。考試題型：簡(jiǎn)答題，論述題等評(píng)價(jià)細(xì)則：試卷相應(yīng)的參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)卷面實(shí)際分?jǐn)?shù)計(jì)入成績(jī)。綜合應(yīng)用20（二）課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐教學(xué)內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標(biāo)第一單元緒論1-1金屬材料的基本知識(shí)1-2金屬材料的力學(xué)性能課堂表現(xiàn)、期末考試課程目標(biāo)1、2第二單元鑄造2-1鑄造的工藝基礎(chǔ)2-2常用合金鑄件的生產(chǎn)2-3砂型鑄造工藝2-4特種鑄造及應(yīng)用作業(yè)，測(cè)驗(yàn)，課堂表現(xiàn)，期末考試課程目標(biāo)1、2、3第三單元金屬塑性成形3-1金屬的塑性加工3-2鍛造3-3板料沖壓3-4軋制3-5擠壓作業(yè)，測(cè)驗(yàn)，課堂表現(xiàn)，期末考試課程目標(biāo)1、2、3第四單元焊接4-1電弧焊基礎(chǔ)4-2常用焊接方法4-3金屬焊接性及焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作業(yè)，測(cè)驗(yàn)，課堂表現(xiàn)，期末考試課程目標(biāo)1、2、3第五單元典型零件的成形工藝5-1零件結(jié)構(gòu)工藝性分析5-2零件成形工藝路線(xiàn)制定作業(yè)課程目標(biāo)1、2、3六、使用教材、相關(guān)推薦書(shū)目及課程資源（一）使用教材鄧文英主編：《金屬工藝學(xué)》，高等教育出版社，2018年版。（二）相關(guān)推薦書(shū)目[1]徐曉峰主編.工程材料與成形工藝基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社，2010[2]于愛(ài)兵，陳思夫，王愛(ài)君.材料成形技術(shù)基礎(chǔ).清華大學(xué)出版社，2010[3]邢建東，陳金德.材料成形技術(shù)基礎(chǔ).清華大學(xué)出版社,