材料成形工藝學(xué)課程教學(xué)大綱

1、材料成形工藝學(xué)課程教學(xué)大綱課程名稱：材料成形工藝學(xué)英文名稱：Materials forming techniques課程編號(hào)：x3010711學(xué) 時(shí) 數(shù)：96其中實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）學(xué)時(shí)數(shù)：16 課外學(xué)時(shí)數(shù)：0學(xué) 分 數(shù)：6適用專業(yè)：材料成型及控制工程一、課程的性質(zhì)和任務(wù)材料成形工藝學(xué)是一門專業(yè)課程。該課程的任務(wù)是讓學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)了材料科學(xué)基礎(chǔ)，材料固態(tài)成形理論等課程的基礎(chǔ)上，將理論與實(shí)際相結(jié)合，掌握材料尤其是鋼鐵材料（包括型鋼、板材、管材等）的軋制成形工藝。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)當(dāng)掌握原料的準(zhǔn)備，加工設(shè)備的選擇和相關(guān)參數(shù)制定，加工工藝制度的制定，為進(jìn)行加工車間的設(shè)計(jì)，加工工藝制度的優(yōu)化，產(chǎn)品性能的提升等實(shí)

2、踐應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)內(nèi)容的基本要求、重點(diǎn)和難點(diǎn)講授的內(nèi)容主要分為型鋼、板帶、管鋼等三個(gè)部分。要求利用所掌握的相關(guān)理論內(nèi)容結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際加以應(yīng)用，理解工藝制度的確定和相關(guān)參數(shù)選擇的原理、依據(jù)和基本思路等。（一）軋制工藝基礎(chǔ)知識(shí)熟練掌握相關(guān)的基礎(chǔ)概念，如軋鋼生產(chǎn)系統(tǒng)，鋼材的分類方法。重點(diǎn)是軋制生產(chǎn)工藝過程的定義和內(nèi)容，制定工藝制度的依據(jù)。難點(diǎn)在于掌握具體工藝制度是如何和理論結(jié)合在一起的。（二）坯料生產(chǎn)簡單了解初軋機(jī)生產(chǎn)胚料的特定條件和工藝，熟練掌握連鑄法生產(chǎn)適用不同種鋼材產(chǎn)品的胚料生產(chǎn)工藝。重點(diǎn)掌握胚料的選擇與計(jì)算方法、要點(diǎn)。難點(diǎn)是為保證產(chǎn)品性能質(zhì)量，成材率如何選擇胚料的規(guī)格、形態(tài)及初

3、始加工溫度。（三）型鋼生產(chǎn)了解型鋼的種類；熟練掌握型鋼軋機(jī)形式與布置；理解控軋控冷技術(shù)在型材軋制中的應(yīng)用。重點(diǎn)掌握常用型鋼軋機(jī)的生產(chǎn)及控制特點(diǎn)。（四）線材生產(chǎn)熟練掌握線材軋制特點(diǎn)；了解設(shè)備狀況、工藝流程。重點(diǎn)是高速無扭線材生產(chǎn)難點(diǎn)是沒有孔型設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，需要自動(dòng)控制方面的知識(shí)（五）孔型設(shè)計(jì)基本知識(shí)熟練掌握孔型的分類方法和孔型各部分的作用，孔型設(shè)計(jì)的概念和步驟， 重點(diǎn)是孔型在軋機(jī)橫向和縱向上的布置需要考慮的因素，孔型各部分的作用難點(diǎn)是孔型布置時(shí)的壓力分布（六）延伸孔型設(shè)計(jì)掌握延伸孔型系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法；理解計(jì)算機(jī)在孔型設(shè)計(jì)時(shí)的應(yīng)用；重點(diǎn)是理解各種延伸孔型的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍；掌握合適延伸孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵。難

4、點(diǎn)是理解，靈活掌握，不能硬背(七)開坯孔型設(shè)計(jì)理解二輥開坯孔型設(shè)計(jì)的方法，掌握三輥開坯機(jī)的孔型設(shè)計(jì)步驟、共軛箱型孔的構(gòu)成、壓力計(jì)算；難點(diǎn)是理解壓力的來源以及降低壓力危害的方法分析。(八)精軋孔型設(shè)計(jì)掌握圓鋼精軋孔的設(shè)計(jì)方法重點(diǎn)是圓鋼精軋孔的選擇依據(jù)，角鋼孔型構(gòu)成中的孔型參數(shù)對軋制的影響(九)特殊孔型設(shè)計(jì)了解孔型設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，掌握和理解特殊孔型中金屬的變形規(guī)律重點(diǎn)是復(fù)雜斷面孔型設(shè)計(jì)的規(guī)律性(十)計(jì)算機(jī)輔助孔型設(shè)計(jì)了解計(jì)算機(jī)在孔型設(shè)計(jì)中的作用，掌握利用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助進(jìn)行孔型設(shè)計(jì)的方法。重點(diǎn)是能利用計(jì)算機(jī)開展實(shí)際的孔型設(shè)計(jì)難點(diǎn)是要有充足的CAD技術(shù)基礎(chǔ)（十一） 鋼板的品種及技術(shù)要求掌握和了解鋼板的分

5、類標(biāo)準(zhǔn)和原則、技術(shù)要求重點(diǎn)掌握鋼板產(chǎn)品的應(yīng)用；按厚度規(guī)格對鋼板進(jìn)行分類（十二） 中厚板的生產(chǎn)掌握中厚鋼板的品種分類及用途，中厚板軋機(jī)的型式及布置方式，了解中厚板生產(chǎn)工藝流程及軋制方式。重點(diǎn)是厚板軋制規(guī)程的制定；難點(diǎn)是中厚板軋制過程的三個(gè)不同階段。（十三）熱軋薄板帶鋼的生產(chǎn)了解現(xiàn)代熱連軋機(jī)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)和趨勢，薄板坯連鑄連軋和薄帶連鑄法生產(chǎn)薄帶的新工藝，掌握熱軋薄板帶鋼生產(chǎn)的工藝流程；重點(diǎn)是軋帶鋼熱壓下規(guī)程的制定；難點(diǎn)是熱軋薄板帶鋼粗軋和精軋階段的變形比例的選擇。（十四） 冷軋板帶鋼生產(chǎn)掌握和了解冷軋板帶鋼生產(chǎn)的特點(diǎn)和工藝流程，冷軋硅鋼片生產(chǎn)，不銹鋼板生產(chǎn)的特殊特點(diǎn)和工藝。重點(diǎn)是冷軋帶鋼壓下規(guī)程

6、的制定。難點(diǎn)是冷軋生產(chǎn)中張力和潤滑的控制及對產(chǎn)品的影響。（十五） 板型及板型控制掌握保證操作穩(wěn)便的鋼板定心條件，板型定義及板型缺陷的種類、特點(diǎn)及產(chǎn)生原因；了解板型檢測手段、儀表的安裝位置及作用，在控制板型方面有突出特點(diǎn)的軋機(jī)型式。重點(diǎn)是中厚板、熱軋薄板、冷軋薄板的板型控制方法。（十六） 板帶鋼生產(chǎn)中的厚度控制掌握中厚板、熱軋薄板帶和冷軋帶鋼厚度波動(dòng)的原因和特點(diǎn)重點(diǎn)是結(jié)合ph圖分析軋制過程中相關(guān)參數(shù)波動(dòng)對產(chǎn)品厚度的影響；難點(diǎn)是不同品種在中厚度調(diào)整方式的選擇；難點(diǎn)是板帶鋼軋制過程中溫度控制的實(shí)現(xiàn)。（十七） 板帶鋼軋制中的溫度及性能控制掌握溫度對板帶鋼組織性能的影響，板帶鋼軋制中的溫度的控制重點(diǎn)是溫

7、度和性能的關(guān)系（十八） 管鋼生產(chǎn)的概述掌握鋼管的用途、分類、生產(chǎn)方法、生產(chǎn)工藝過程及特點(diǎn)；重點(diǎn)是管鋼生產(chǎn)的工藝過程及其特點(diǎn)；難點(diǎn)是穿孔機(jī)的結(jié)構(gòu)布置及軋輥的運(yùn)動(dòng)方式。（十九） 管坯及其軋前準(zhǔn)備和加熱掌握管坯及其軋前準(zhǔn)備、管坯加熱及管坯的定心；重點(diǎn)是管坯的加熱時(shí)間和加熱溫度、速度的制定；難點(diǎn)是加熱缺陷的了解。（二十） 管坯穿孔掌握穿孔機(jī)的主要類型、穿孔變形區(qū)的構(gòu)成、斜軋運(yùn)動(dòng)學(xué)、二輥斜軋穿孔的咬入條件、孔腔形成理論、斜軋穿孔時(shí)的金屬變形、斜軋穿孔時(shí)的軋制力和力矩計(jì)算、穿孔機(jī)的工具設(shè)計(jì)等內(nèi)容；重點(diǎn)是孔腔形成理論、斜軋穿孔時(shí)的金屬變形；難點(diǎn)是斜軋穿孔時(shí)金屬的流動(dòng)方式與普通縱軋不同。（二十一） 毛管軋制軋

8、管理論掌握毛管軋制的孔型系統(tǒng)、軋管方法、軋管時(shí)的變形過程、變形區(qū)及幾何參數(shù)、軋管運(yùn)動(dòng)學(xué)、軋管的兩次咬入條件、軋管時(shí)的軋制力、力矩計(jì)算、軋管機(jī)的工具設(shè)計(jì)；重點(diǎn)掌握軋管時(shí)的變形過程、變形區(qū)及幾何參數(shù)、軋管運(yùn)動(dòng)學(xué)；難點(diǎn)是軋管時(shí)毛管是怎樣變形的。（二十二） 鋼管均整掌握均整的作用及變形過程、均整機(jī)工具設(shè)計(jì)及其特征；重點(diǎn)是均整的變形過程；難點(diǎn)是變形過程是如何建立的。（二十三） 鋼管的定減徑、張力減徑掌握定減徑、張力減徑時(shí)的壁厚變化、變形量分配、減徑、張力減徑時(shí)的孔型設(shè)計(jì)以及機(jī)架數(shù)目、軋輥轉(zhuǎn)數(shù)及輥尺寸的確定；重點(diǎn)掌握定減徑、張力減徑時(shí)的壁厚變化、變形量分配；難點(diǎn)是如何分配變形量，才能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品；（二

9、十四） 軋制表編制與軋機(jī)調(diào)整掌握軋制表編制的原則、方法、軋機(jī)調(diào)整的原則；重點(diǎn)是軋制表的編制；難點(diǎn)是軋制表編制時(shí)可借鑒的數(shù)據(jù)較少；（二十五） 焊管生產(chǎn)掌握直縫焊管的成型與焊接方法；重點(diǎn)介紹螺旋焊和爐焊。難點(diǎn)是焊接的原理。三、教學(xué)方式及學(xué)時(shí)分配序號(hào)主要內(nèi)容主要教學(xué)方 式學(xué)時(shí)分配輔導(dǎo)答疑比 例1軋制工藝基礎(chǔ)知識(shí)講授22:12軋制開坯生產(chǎn)講授22:13型鋼生產(chǎn)講授22:14線材生產(chǎn)講授22:15孔型設(shè)計(jì)基本知識(shí)講授62:16延伸孔型設(shè)計(jì)講授32:17開坯孔型設(shè)計(jì)講授22:18精軋孔型設(shè)計(jì)講授22:19特殊孔型設(shè)計(jì)講授22:110計(jì)算機(jī)輔助孔型設(shè)計(jì)概述講授32:111鋼板的品種及技術(shù)要求講授22:112

10、中厚板的生產(chǎn)講授42:113熱軋薄板帶鋼的生產(chǎn)講授42:114冷軋板帶鋼生產(chǎn)講授42:115板形及板形控制講授42:116板帶鋼生產(chǎn)中的厚度控制講授42:117板帶鋼軋制中的溫度及性能控制講授32:118管鋼生產(chǎn)的概述講授22:119管坯及其軋前準(zhǔn)備和加熱講授22:120管坯穿孔講授82:121毛管軋制軋管理論講授72:122鋼管均整講授22:123鋼管的定減徑、張力減徑講授22:124軋制表編制與軋機(jī)調(diào)整講授42:125焊管生產(chǎn)講授22:1實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)16四、課程其他教學(xué)環(huán)節(jié)要求實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)為：16實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及內(nèi)容詳見實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱五、本課程與其他課程的聯(lián)系本課程開設(shè)于第七學(xué)期。要求學(xué)生在學(xué)完材料固態(tài)成形理論、材料加工力學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)等課程的基礎(chǔ)上，深入工廠“生產(chǎn)實(shí)習(xí)”。學(xué)生應(yīng)具有壓力加工的基本知識(shí)，CAD設(shè)計(jì)的基本技巧，對各種鋼材的加工過程和設(shè)備有感性認(rèn)識(shí)。六、教學(xué)參考書目1.壓力加工工藝學(xué)，王廷薄等，冶金工業(yè)出版社，2000.2.軋制工程學(xué)，康永林，冶金工業(yè)出版社，2003.3.孔型設(shè)計(jì)，上海市冶金工業(yè)局，上海市科學(xué)技術(shù)出版社，197