金属材料成型基础课件

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1、课程建设情况介绍课程建设情况介绍一、课程简介一、课程简介二、课程建设整体情况二、课程建设整体情况三、教学改革与实践三、教学改革与实践四、教学设计四、教学设计一、课程简介一、课程简介1.1.课程性质课程性质金属材料成形基础金属材料成形基础（金属工艺学（金属工艺学机械制造基础）机械制造基础）是研究金属材料成形和零件加是研究金属材料成形和零件加工方法的综合性技术基础课程工方法的综合性技术基础课程是培养工科机械类、近机械类是培养工科机械类、近机械类学生基本专业知识的支撑课程学生基本专业知识的支撑课程课程具有涉及知识面广、技术课程具有涉及知识面广、技术更新快、实践性强的特点更新快、实践性强的特点课程的课

2、程的主要内容主要内容材料基本知识材料基本知识金属液态成形金属液态成形（铸造生产）（铸造生产）金属塑性成形金属塑性成形（压力加工）（压力加工）金属焊接成形金属焊接成形（焊接生产）（焊接生产）机械加工工艺机械加工工艺金属成形新工艺新技术金属成形新工艺新技术金属成形工艺金属成形工艺 通过本课程的学习，使学生通过本课程的学习，使学生全面掌握金属材料加工、成形工全面掌握金属材料加工、成形工艺的基本原理、方法，了解其他艺的基本原理、方法，了解其他工程材料的加工原理与方法，培工程材料的加工原理与方法，培养学生正确选材、设计零件的结养学生正确选材、设计零件的结构、加工工艺的能力，并通过实构、加工工艺的能力，并

3、通过实践教学环节实现学生专业素养、践教学环节实现学生专业素养、工程实践能力全面提高和科技创工程实践能力全面提高和科技创新精神的培养，从而达到实现应新精神的培养，从而达到实现应用型高级专门人才的培养目标。用型高级专门人才的培养目标。课程目标课程目标2.2.课程的受众面课程的受众面 开设本课程的专业有：材料成形及控制工程、开设本课程的专业有：材料成形及控制工程、金属材料工程、机械设计及其自动化、车辆工程、金属材料工程、机械设计及其自动化、车辆工程、热能与动力工程、机械电子工程、机械制造及其自热能与动力工程、机械电子工程、机械制造及其自动化、测控技术及仪器、无机非金属材料工程、冶动化、测控技术及仪器

4、、无机非金属材料工程、冶金工程、工业工程、农业机械化及自动化、交通输金工程、工业工程、农业机械化及自动化、交通输运、工业设计、包装工程等运、工业设计、包装工程等2121个专业，每年招生约个专业，每年招生约25002500人。人。3.3.实践基地实践基地原洛阳工学院实习工厂原洛阳工学院实习工厂原洛阳工学院实习训练中心原洛阳工学院实习训练中心河南科技大学工程训练中心河南科技大学工程训练中心 19561956年年 19831983年年 20062006年年河南科技大学工程训练中心始建于河南科技大学工程训练中心始建于19561956年年面面 积：积：1280012800平方米平方米 固定资产：固定资产

5、：22802280万元万元 受益学生：受益学生：45004500名名/年。年。各种创新教育和科技制作：各种创新教育和科技制作：20002000余人余人/年。年。二、课程建设整体情况二、课程建设整体情况l初期建设阶段（初期建设阶段（1959195919771977年）年）1.1.发展阶段发展阶段l恢复建设阶段（恢复建设阶段（1978197819881988年）年）l稳定发展阶段（稳定发展阶段（1989198919991999年）年）l高速发展阶段（高速发展阶段（20002000年至今）年至今）2.2.课程建设课程建设教学内容教学内容金属冷、热加工方法金属冷、热加工方法金属冷、热加工方法金属冷、热

6、加工方法+工程材料工程材料金属冷、热加工方法金属冷、热加工方法+工程材料工程材料+金属成形的新技术、新工艺金属成形的新技术、新工艺教学手段教学手段黑板黑板+粉笔粉笔+挂图挂图黑板黑板+粉笔粉笔+幻灯片幻灯片黑板黑板+粉笔粉笔+多媒体多媒体多媒体多媒体+网络课堂网络课堂教学条件教学条件教材教材选用选用参编参编主编主编教学模型教学模型陈列室陈列室 教学条件教学条件教学条件教学条件实践教学平台实践教学平台 工程训练工程训练 创新实践创新实践 三、教学改革与实践三、教学改革与实践1.1.教学改革思路教学改革思路 地方工科高校地方工科高校办学定位办学定位 面向区域经济建设，培养基础面向区域经济建设，培养

7、基础扎实、知识面宽、工程实践能扎实、知识面宽、工程实践能力强的应用型高级专门人才力强的应用型高级专门人才 课程改革指导课程改革指导原则原则 拓宽基础知识、优化教学内容、拓宽基础知识、优化教学内容、强化工程实践、培养创新精神强化工程实践、培养创新精神 课程教学课程教学改革思路改革思路 结合地方工科高校培养应用型高级结合地方工科高校培养应用型高级专门人才目标和社会需求，紧紧抓专门人才目标和社会需求，紧紧抓住课程内容广、实践性强、授课学住课程内容广、实践性强、授课学生多的课程特征，以拓宽基础知识、生多的课程特征，以拓宽基础知识、优化教学内容为核心，以教学方法、优化教学内容为核心，以教学方法、教学手段

8、改革为抓手，教学手段改革为抓手，“产学研产学研”合作强化学生工程实践和创新精神合作强化学生工程实践和创新精神培养，构建完备的课程教学体系，培养，构建完备的课程教学体系，形成覆盖面广、灵活的教学模式，形成覆盖面广、灵活的教学模式，积极开展教育教学改革与实践，全积极开展教育教学改革与实践，全面提高课程教学质量。面提高课程教学质量。2.2.教学改革实践教学改革实践 明确教学目标，明确教学目标，构建灵活的课程构建灵活的课程教学模式教学模式 实行分类指导，优化教学内实行分类指导，优化教学内容及时吸收最新科研成果丰容及时吸收最新科研成果丰富教学内容。富教学内容。采用采用“启发式启发式”、“讨论式讨论式”的

9、课堂教学的课堂教学 方法。方法。采用精品课程网站、多媒体采用精品课程网站、多媒体课件、网上实习和在线测试课件、网上实习和在线测试的立体化教学手段。的立体化教学手段。利用校内外生产、科研优势建立实践平台与创新平利用校内外生产、科研优势建立实践平台与创新平台，实现了理论与实践教学相结合、课内与课外教台，实现了理论与实践教学相结合、课内与课外教学相结合，工程训练与创新培养相结合学相结合，工程训练与创新培养相结合。优化教学内容优化教学内容改革教学手段改革教学手段激发学生学习兴趣激发学生学习兴趣 增加机械行业的最新工艺与技术，增加机械行业的最新工艺与技术，如快速成形技术、冲压新技术、数如快速成形技术、冲

10、压新技术、数控加工等。控加工等。充分运用多媒体技术、网络技术等充分运用多媒体技术、网络技术等现代教学手段进行教学。现代教学手段进行教学。“金属材料成形基础金属材料成形基础”CAI多媒体多媒体课件课件：2007年年8月获得月获得“河南省教育河南省教育信息技术优秀成果奖信息技术优秀成果奖”一等奖，一等奖，2007年年10月获得月获得“河南省教育科学河南省教育科学研究优秀成果研究优秀成果”一等奖。一等奖。发挥网络教学优势发挥网络教学优势鼓励学生自主学习鼓励学生自主学习提升学习效果提升学习效果“金属材料成形基础金属材料成形基础”网络于网络于2006年年8月获得月获得“河南省教育信息技术优秀河南省教育信

11、息技术优秀成果奖成果奖”一等奖一等奖,“金属材料成形基金属材料成形基础础”精品课程网站的建设，精品课程网站的建设，2009年年9月获得河南省教育科学研究优秀成果月获得河南省教育科学研究优秀成果二等奖。二等奖。产学研结合，产学研结合，搭建工程实践、搭建工程实践、科技创新平台，科技创新平台，全面提高学生全面提高学生综合素质综合素质 建造了内容丰富、形象生动的课建造了内容丰富、形象生动的课程陈列室。程陈列室。以省级实验教学示范中心、工程以省级实验教学示范中心、工程训练中心为基础搭建了学生工程训练中心为基础搭建了学生工程实践平台，强化学生基础工程实实践平台，强化学生基础工程实践能力培养践能力培养 以省

12、部级重点实验室为依托，与以省部级重点实验室为依托，与大型企业、科研院所密切合作建大型企业、科研院所密切合作建立学生创新基地，搭建学生创新立学生创新基地，搭建学生创新实践平台，以课外科技制作竞赛实践平台，以课外科技制作竞赛为途径进行创新精神培养。为途径进行创新精神培养。四、教学设计四、教学设计 以基本成形方法为基础，辅以先进工艺以基本成形方法为基础，辅以先进工艺方法，建立以成形工艺为主线，既打基础和方法，建立以成形工艺为主线，既打基础和拓宽知识面，又重视工程素质、工程实践能拓宽知识面，又重视工程素质、工程实践能力和创新设计能力培养的课程新的体系。力和创新设计能力培养的课程新的体系。1.1.教学设

13、计基本思想教学设计基本思想2.2.教学内容教学内容l绪论部分绪论部分课程的性质、内容、目的。课程的性质、内容、目的。材料的种类与材料的力学性能、金材料的种类与材料的力学性能、金属的组织结构与结晶、铁碳合金、属的组织结构与结晶、铁碳合金、钢的热处理钢的热处理。l工程材料工程材料导论导论金属液态成形工艺基础、常用液态金属液态成形工艺基础、常用液态成形合金及其熔炼、液态金属的成成形合金及其熔炼、液态金属的成形工艺方法、铸件的结构设计、液形工艺方法、铸件的结构设计、液态成形技术新进展。态成形技术新进展。l金属液态金属液态成形成形金属塑性成形工艺基础、金属塑性成形金属塑性成形工艺基础、金属塑性成形方法、

14、锻件与冲压件的结构工艺性、塑方法、锻件与冲压件的结构工艺性、塑性成形技术新进展性成形技术新进展。l金属塑性金属塑性成形成形金属焊接成形工艺基础、金属焊接成形金属焊接成形工艺基础、金属焊接成形方法、常用材料的焊接、焊接成形件的方法、常用材料的焊接、焊接成形件的工艺设计、焊接成形技术新进展。工艺设计、焊接成形技术新进展。l材料的焊材料的焊接成形接成形工程塑料件的成形、陶瓷件的成形、复工程塑料件的成形、陶瓷件的成形、复合材料的成形。合材料的成形。l非金属及非金属及复合材料复合材料的成形的成形快速成形技术的类型及应用、造型快速成形技术的类型及应用、造型新技术、半固态成形技术、高能率新技术、半固态成形技

15、术、高能率成形技术、焊接新技术成形技术、焊接新技术。l现代成形技术现代成形技术及发展趋势及发展趋势毛坯成形方法选择、毛坯成形质量毛坯成形方法选择、毛坯成形质量与质量控制。与质量控制。l毛坯成形方法毛坯成形方法选择及质量控制选择及质量控制切削加工的分类与特点、切削运动切削加工的分类与特点、切削运动与切削要素、切削加工刀具、材料与切削要素、切削加工刀具、材料的切削加工性、金属切削机床的基的切削加工性、金属切削机床的基础知识。础知识。l切削加工基础切削加工基础知识知识车削加工；钻、扩、铰、镗削加工；车削加工；钻、扩、铰、镗削加工；刨、拉削加工；铣削加工；磨削加刨、拉削加工；铣削加工；磨削加工；特种加

16、工方法；零件加工表面工；特种加工方法；零件加工表面方法的选择方法的选择。l切削加工方切削加工方法法零件结构设计的基本原则、切削加零件结构设计的基本原则、切削加工对零件结构工艺性的要求。工对零件结构工艺性的要求。l机械零件机械零件结构工艺性结构工艺性机械加工工艺过程的基本概念、工机械加工工艺过程的基本概念、工件的安装与夹具的基本知识；机械件的安装与夹具的基本知识；机械加工工艺规程的制定，典型零件工加工工艺规程的制定，典型零件工艺过程。艺过程。l机械加工机械加工工艺过程工艺过程超精密加工、超高速切削加工技术、超精密加工、超高速切削加工技术、纳米加工技术、柔性制造技术、计算纳米加工技术、柔性制造技术

17、、计算机辅助设计与制造技术。机辅助设计与制造技术。l现代制造技现代制造技术及发展趋势术及发展趋势3.3.课程的重点、难点及解决办法课程的重点、难点及解决办法 教学内容教学内容重点重点难点难点解决办法解决办法工程材料导论工程材料导论 材料的种类、材料的主要性材料的种类、材料的主要性能；材料的组织结构与结晶、能；材料的组织结构与结晶、金属的同素异晶；铁碳合金金属的同素异晶；铁碳合金相图；常用金属材料；钢的相图；常用金属材料；钢的热处理。热处理。材料的主要性能、材料材料的主要性能、材料的组织结构与结晶、铁的组织结构与结晶、铁碳合金相图、钢的热处碳合金相图、钢的热处理。理。参观陈列室，实参观陈列室，实

18、习操作，课内动习操作，课内动画演示，讲解例画演示，讲解例题。题。金属液态成形金属液态成形 液态合金的充型能力、铸造液态合金的充型能力、铸造内应力与铸件的变形；铸造内应力与铸件的变形；铸造工艺图的绘制；铸件结构设工艺图的绘制；铸件结构设计；特种铸造工艺。计；特种铸造工艺。铸造内应力与铸件的变铸造内应力与铸件的变形、铸造工艺图的绘制；形、铸造工艺图的绘制；铸件结构设计。铸件结构设计。参观陈列室，现参观陈列室，现场教学，课内动场教学，课内动画演示，讲解例画演示，讲解例题、课内讨论，题、课内讨论，课后习题。课后习题。金属塑性成形金属塑性成形 金属的塑性变形原理、金属金属的塑性变形原理、金属可锻性；自由

19、锻与模锻工艺可锻性；自由锻与模锻工艺规程的制定、板料冲压的基规程的制定、板料冲压的基本工序与变形特点；锻件与本工序与变形特点；锻件与冲压件结构工艺性。冲压件结构工艺性。金属的塑性变形原理、金属的塑性变形原理、自由锻与模锻工艺规程自由锻与模锻工艺规程的制定、锻件与冲压件的制定、锻件与冲压件结构工艺性。结构工艺性。参观陈列室，现参观陈列室，现场教学，课内动场教学，课内动画演示，讲解例画演示，讲解例题、课内讨论，题、课内讨论，课后习题。课后习题。教学内容教学内容重点重点难点难点解决办法解决办法材料的焊接成形材料的焊接成形 熔焊焊接电弧、焊接冶金过程、熔焊焊接电弧、焊接冶金过程、焊接接头的组织与性能、

20、焊接焊接接头的组织与性能、焊接应力余变形；焊接成形方法；应力余变形；焊接成形方法；常用焊接材料；焊接材料、焊常用焊接材料；焊接材料、焊接方法的选择与焊接工艺设计。接方法的选择与焊接工艺设计。熔焊焊接电弧、焊接应力熔焊焊接电弧、焊接应力余变形；焊接材料、焊接余变形；焊接材料、焊接方法的选择与焊接工艺设方法的选择与焊接工艺设计。计。参观陈列室，现场参观陈列室，现场教学，课内动画演教学，课内动画演示，讲解例题、课示，讲解例题、课内讨论，课后习内讨论，课后习题题 。现代成形技术及发展现代成形技术及发展趋势趋势 快速成形技术的类型及应用、快速成形技术的类型及应用、造型新技术、半固态成形技术、造型新技术、

21、半固态成形技术、高能率成形技术、焊接新技术。高能率成形技术、焊接新技术。快速成形技术的类型及应快速成形技术的类型及应用半固态成形技术、用半固态成形技术、高高能率成形技术。能率成形技术。现场教学，课内动现场教学，课内动画演示。画演示。切削加工基础知识切削加工基础知识 切削运动与切削要素；切削加切削运动与切削要素；切削加工刀具；切削加工过程；材料工刀具；切削加工过程；材料的切削加工性。的切削加工性。切削加工刀具；切削加工切削加工刀具；切削加工过程。过程。参观陈列室，现场参观陈列室，现场教学，课内动画演教学，课内动画演示，讲解例题示，讲解例题。切削加工方法切削加工方法 车削加工；钻、扩、铰、镗削车削

22、加工；钻、扩、铰、镗削加工；刨、拉削加工；铣削加加工；刨、拉削加工；铣削加工；磨削加工；特种加工方法；工；磨削加工；特种加工方法；零件加工表面方法的选择。零件加工表面方法的选择。钻、扩、铰、镗削加工；钻、扩、铰、镗削加工；铣削加工；磨削加工；零铣削加工；磨削加工；零件加工表面方法的选择。件加工表面方法的选择。参观陈列室，现场参观陈列室，现场教学，课内动画演教学，课内动画演示，讲解例题，课示，讲解例题，课后习题。后习题。教学内容教学内容重点重点难点难点解决办法解决办法机械零件的结构工机械零件的结构工艺性艺性 切削加工对零件结构工艺切削加工对零件结构工艺性的要求性的要求。切削加工对零件结构工切削加

23、工对零件结构工艺性的要求艺性的要求。课内动画演示，课内动画演示，讲解例题，课后讲解例题，课后习题习题。机械加工工艺过程机械加工工艺过程 工件的安装与夹具的基本工件的安装与夹具的基本知识；机械加工工艺规程知识；机械加工工艺规程的制定，典型零件工艺过的制定，典型零件工艺过程。程。机械加工工艺规程的制机械加工工艺规程的制定，典型零件工艺过定，典型零件工艺过程程。现场教学，课内现场教学，课内动画演示，讲解动画演示，讲解例题，课后习例题，课后习题题。现代制造技术及发现代制造技术及发展趋势展趋势 超精密加工、超高速切削超精密加工、超高速切削加工技术、纳米加工技术、加工技术、纳米加工技术、柔性制造技术、计算

24、机辅柔性制造技术、计算机辅助设计与制造技术助设计与制造技术。现场教学，课内现场教学，课内动画演示动画演示。3 3.课时分配课时分配冷加工专业冷加工专业(机械类机械类)内内 容容比例比例热加工工程材料导论金属液态成形金属塑性成形金属焊接成形非金属及复合材料的成形现代成形技术及发展趋势80%冷加工切削加工基础知识切削加工方法机械零件结构工艺性机械加工工艺过程现代制造技术及发展趋势20%选讲毛坯成形方法选择及质量控制（选讲时放在热加工部分）热加工专业热加工专业(材料类材料类)内内 容容比例比例热加工工程材料导论金属液态成形金属塑性成形金属焊接成形非金属及复合材料的成形现代成形技术及发展趋势30%冷加

25、工切削加工基础知识切削加工方法机械零件结构工艺性机械加工工艺过程现代制造技术及发展趋势70%选讲毛坯成形方法选择及质量控制（选讲时放在热加工部分）其它其它专业专业内内 容容比例比例热加工工程材料导论金属液态成形金属塑性成形金属焊接成形非金属及复合材料的成形现代成形技术及发展趋势毛坯成形方法选择及质量控制60%冷加工切削加工基础知识切削加工方法机械零件结构工艺性现代制造技术及发展趋势40%备 注冷、热加工只讲工艺原理与方法4 4.答疑、作业与考核答疑、作业与考核作业作业每次课留思考题每次课留思考题,重要的内容留作业。重要的内容留作业。编写作业集编写作业集答疑答疑每周固定时间答疑。每周固定时间答疑

26、。网上答疑网上答疑考核考核网上测试网上测试课程结束考试课程结束考试5 5.教材与参考书教材与参考书工程材料与成形工艺基础工程材料与成形工艺基础 机械工业出版社机械工业出版社 徐晓峰徐晓峰 工程材料与成形工艺基础作业集机械工业出版社工程材料与成形工艺基础作业集机械工业出版社 徐晓峰徐晓峰 工程材料与机械制造基础工程材料与机械制造基础 高等教育出版社高等教育出版社 齐乐华齐乐华材料成形学材料成形学 机械工业出版社机械工业出版社 李新城李新城金属工艺学上、下册金属工艺学上、下册 高等教育出版社高等教育出版社 邓文英邓文英材料成型工艺基础材料成型工艺基础 华中理工大学出版社华中理工大学出版社 沈其文沈

27、其文机械制造学机械制造学 机械工业出版社机械工业出版社 王贵成王贵成工程材料与热加工工艺工程材料与热加工工艺 西北工业大学出版社西北工业大学出版社 裴崇斌裴崇斌机械加工工艺机械加工工艺 西北工业大学出版社西北工业大学出版社 裴崇斌裴崇斌机械加工工艺基础机械加工工艺基础 清华大学出版社清华大学出版社 金问楷金问楷 金属成形方法简介（绪论）金属成形方法简介（绪论）一、金属液态成形一、金属液态成形二、金属塑性成形二、金属塑性成形三、金属焊接成形三、金属焊接成形四、金属成形的应用领域四、金属成形的应用领域 一、金属液态成形（铸造）一、金属液态成形（铸造）将将液态金属液态金属浇注到与零件形状相适应的浇注

28、到与零件形状相适应的铸型型腔铸型型腔中，中，待其冷却凝固，以获得待其冷却凝固，以获得毛坯或零件毛坯或零件的生产方法。的生产方法。1.1.什么是铸造生产什么是铸造生产2.2.铸造生产的应用铸造生产的应用 可生产形状任意复杂的制件，特别是内腔形状复杂的制件。可生产形状任意复杂的制件，特别是内腔形状复杂的制件。如汽缸体、汽缸盖、蜗轮叶片、床身件等。如汽缸体、汽缸盖、蜗轮叶片、床身件等。铸造生产在古代应用铸造生产在古代应用铸造生产在现代应用铸造生产在现代应用汽车发动机汽车发动机汽车轮毂汽车轮毂阀门阀体阀门阀体零件制造零件制造二、金属的塑性成形二、金属的塑性成形（压力加工、锻压）（压力加工、锻压）1.1

29、.金属塑性成形金属塑性成形 金属材料在金属材料在外力外力作用下产生作用下产生塑性变形塑性变形，获得具有一，获得具有一定定形状、尺寸和力学性能形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的生产方法。的毛坯或零件的生产方法。2.2.金属塑性成形的应用金属塑性成形的应用 可生产型材或形状相对简单、性能要求较高的制件。可生产型材或形状相对简单、性能要求较高的制件。如管如管材、板材、发动机曲轴等。材、板材、发动机曲轴等。金属塑性成形在古代的应用金属塑性成形在古代的应用手工作坊手工作坊现代化生产线现代化生产线金属塑性成形在现代的应用金属塑性成形在现代的应用大锻件大锻件碾环碾环冲压冲压三、焊三、焊 接接 1.1.金属焊接成形金属焊接成形 用加热、加压等工艺措施，使两分离表面产生原子间用加热、加压等工艺措施，使两分离表面产生原子间的结合与扩散作用，从而获得不可拆卸接头的材料成形方法。的结合与扩散作用，从而获得不可拆卸接头的材料成形方法。2.2.金属焊接的应用金属焊接的应用零件与模具的修复零件与模具的修复（再制造工程）（再制造工程）汽车车身自动汽车车身自动焊接生产线焊接生产线焊接机器人焊接机器人四四.金属成形的应用领域金属成形的应用领域车辆车辆工程工程机械机械船舶船舶能源能源军工军工航空航天航空航天冶金冶金建材建材仪器仪表仪器仪表家用电器家用电器日用日用五金五金电动玩具电动玩具谢谢 谢谢