《材料成形設(shè)計綜合實驗》實驗教學(xué)大綱

《材料成形設(shè)計綜合實驗》實驗教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03141192課程性質(zhì)：專業(yè)必修課學(xué)分：1學(xué)分學(xué)時：16學(xué)時先修課程：機械制圖、材料成型導(dǎo)論、材料科學(xué)基礎(chǔ)、互換性與技術(shù)測量B、工程力學(xué)、機械設(shè)計基礎(chǔ)、材料綜合實驗、液壓與氣壓傳動B、沖壓工藝及模具設(shè)計、塑料成型工藝及模具設(shè)計等后續(xù)課程：模具制造工藝學(xué)、材料成形數(shù)字化設(shè)計、材料加工檢測技術(shù)、塑性成形數(shù)值模擬B、材料成型裝備及自動化、畢業(yè)設(shè)計等適用專業(yè)：材料成型及控制工程開課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院一、課程說明《材料成形設(shè)計綜合實驗》是材料成型及控制工程專業(yè)的本科學(xué)生的專業(yè)平臺必修課。本實驗大綱針對《沖壓工藝及模具設(shè)計》、《塑料成型工藝與模具設(shè)計》等課程而制定，其目的是在課堂理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，為學(xué)生創(chuàng)造動手實踐的機會；增強學(xué)生的動手操作能力并加深對課程理論知識的理解及應(yīng)用，拓寬學(xué)生的知識領(lǐng)域，鍛煉學(xué)生的實踐技能，同時為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下必要的基礎(chǔ)。二、課程目標通過本實驗課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達到如下目標：課程目標1：認識曲柄壓力機的結(jié)構(gòu)組成和工作原理。了解沖裁間隙對沖裁件斷面質(zhì)量的影響，理解解沖裁間隙對沖裁件尺寸精度的影響。了解影響彎曲回彈的因素有哪些，如何避免回彈的產(chǎn)生。熟悉拉深的定義，拉深實驗的原理和內(nèi)容。學(xué)會進行不同組分的配料方案設(shè)計，按照配料方案設(shè)計進行配料。掌握含側(cè)抽芯機構(gòu)的注射模具的結(jié)構(gòu)組成，零件間的裝配形式和相互關(guān)系，熟悉含側(cè)抽芯機構(gòu)的注射模具拆裝的基本要求、步驟，掌握含側(cè)抽芯機構(gòu)的注射課程目標2：掌握沖壓模在沖壓設(shè)備上安裝、調(diào)試的過程和方法。熟悉間隙實驗內(nèi)容，理解間隙實驗的原理，掌握沖裁間隙的實驗方法，通過V形件的彎曲實驗，觀察回彈現(xiàn)象和學(xué)習(xí)測定彎曲回彈角的方法，通過V形件的彎曲實驗，掌握角度回彈值的影響因素。利用網(wǎng)格法了解拉深變形特點，如何減少起皺的產(chǎn)生、拉深后拉深件和毛坯厚度的變化。通過塑料拉深試樣分析塑件質(zhì)量與工藝參數(shù)的關(guān)系，觀察碳纖維增強ABS塑料試樣在拉伸過程中的各種現(xiàn)象，了解試件變形隨荷載的變化規(guī)律，測試碳纖維增強ABS塑料在拉伸過程中的幾個力學(xué)性能指標：屈服極限、強度極限、延伸率和斷面收縮率，了解拉伸實驗的原理和方法，掌握拉伸試驗機的操作要領(lǐng)。安裝一副注射模具，觀察模具與注射機的關(guān)系，熱塑性塑料的注射成型過程。善于運用馬克思主義的立場觀點和方法，把思想政治工作貫穿于材料成形設(shè)計綜合實驗教育教學(xué)全過程，實現(xiàn)全過程育人，全方位育人，從根本上解決專業(yè)課程與課程思政同向同行的問題。課程目標3：結(jié)合教師職業(yè)，滲透尊師重道、德品先行的文化理念。通過理論和實踐的結(jié)合，實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)的有機結(jié)合，培養(yǎng)有社會責(zé)任、有實踐創(chuàng)新、有健康身心、良好的人文素養(yǎng)和團隊合作精神，尤其是低碳環(huán)保、綠色發(fā)展工匠精神的社會主義應(yīng)用型人才。三、課程目標與畢業(yè)要求《材料成形設(shè)計綜合實驗》實驗課程教學(xué)目標對材料成型及控制工程畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度1.工程知識1．能夠?qū)_壓工藝及模具設(shè)計、塑料成型工藝及模具設(shè)計等專業(yè)知識用于解決實際生產(chǎn)過程中工藝裝備的設(shè)計與制造等復(fù)雜工程問題。掌握沖壓模在沖壓設(shè)備上安裝、調(diào)試的過程和方法。課程目標6：（1）安裝一副注射模具，觀察模具與注射機的關(guān)系。（2）熱塑性塑料的注射成型過程。（3）通過塑料拉深試樣分析塑件質(zhì)量與工藝參數(shù)的關(guān)系。。H2.設(shè)計/開發(fā)解決方案2．1掌握工藝裝備的安裝調(diào)試，了解影響設(shè)計目標和技術(shù)方案的各種因素。（1）了解沖裁間隙對沖裁件斷面質(zhì)量的影響；（2）了解沖裁間隙對沖裁件尺寸精度的影響。（3）通過V形件的彎曲實驗，觀察回彈現(xiàn)象和學(xué)習(xí)測定彎曲回彈角的方法；通過V形件的彎曲實驗，掌握角度回彈值的影響因素。（4）利用網(wǎng)格法了解拉深變形特點；了解拉深后拉深件和毛坯厚度的變化。（5）進行不同組分的配料方案設(shè)計。（6）按照配料方案設(shè)計進行配料。（7）觀察碳纖維增強ABS塑料試樣在拉伸過程中的各種現(xiàn)象，了解試件變形隨荷載的變化規(guī)律。（8）、測試碳纖維增強ABS塑料在拉伸過程中的幾個力學(xué)性能指標：屈服極限、強度極限、延伸率和斷面收縮率。（9）了解拉伸實驗的原理和方法，掌握拉伸試驗機的操作要領(lǐng)。（10）掌握含側(cè)抽芯機構(gòu)的注射模具的結(jié)構(gòu)組成，零件間的裝配形式和相互關(guān)系。（11）熟悉含側(cè)抽芯機構(gòu)的注射模具拆裝的基本要求、步驟。（12）掌握含側(cè)抽芯機構(gòu)的注射模具的工作原理。H3.工程與社會3．1理解與材料成型及控制工程領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù)標準體系、法律法規(guī)、知識產(chǎn)權(quán)和產(chǎn)業(yè)行業(yè)政策。善于運用馬克思主義的立場觀點和方法，把思想政治工作貫穿于材料成形設(shè)計綜合實驗教育教學(xué)全過程，實現(xiàn)全過程育人，全方位育人，從根本上解決專業(yè)課程與課程思政同向同行的問題。結(jié)合教師職業(yè)滲透尊師重道、德品先行的文化理念，通過理論和實踐的結(jié)合，實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)的有機結(jié)合，培養(yǎng)有社會責(zé)任、有實踐創(chuàng)新、有健康身心、良好的人文素養(yǎng)和團隊合作精神，尤其是低碳環(huán)保、綠色發(fā)展工匠精神的社會主義應(yīng)用型人才。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、實驗名稱、實驗內(nèi)容與學(xué)時分配實驗名稱、實驗內(nèi)容與學(xué)時分配見表2。表2實驗名稱、實驗內(nèi)容與學(xué)時分配 實驗項目名稱實驗內(nèi)容實驗學(xué)時對應(yīng)的課程目標沖壓模具的安裝與調(diào)試實驗掌握沖壓模在沖壓設(shè)備上安裝、調(diào)試的過程和方法。21、2、3沖裁間隙實驗1.了解沖裁間隙對沖裁件斷面質(zhì)量的影響；2.了解沖裁間隙對沖裁件尺寸精度的影響。21、2、3彎曲回彈實驗1.通過V形件的彎曲實驗，觀察回彈現(xiàn)象和學(xué)習(xí)測定彎曲回彈角的方法；2.通過V形件的彎曲實驗，掌握角度回彈值的影響因素。21、2、3拉深變形金屬流動實驗1.利用網(wǎng)格法了解拉深變形特點；2.了解拉深后拉深件和毛坯厚度的變化。度的變化。21、2、3纖維增強ABS工程塑料性能實驗進行不同組分的配料方案設(shè)計。按照配料方案設(shè)計進行配料。通過試模分析塑件質(zhì)量與工藝參數(shù)的關(guān)系。4.安裝一副注射模具，觀察模具與注射機的關(guān)系。5.熱塑性塑料的注射成型過程。6.通過試模分析塑件質(zhì)量與工藝參數(shù)的關(guān)系。7.觀察碳纖維增強ABS塑料試樣在拉伸過程中的各種現(xiàn)象，了解試件變形隨荷載的變化規(guī)律。8.測試碳纖維增強ABS塑料在拉伸過程中的幾個力學(xué)性能指標：屈服極限、強度極限、延伸率和斷面收縮率。9.了解拉伸實驗的原理和方法，掌握拉伸試驗機的操作要領(lǐng)。61、2、3含側(cè)抽機構(gòu)的注射模拆裝實驗1.掌握含側(cè)抽芯機構(gòu)的注射模具的結(jié)構(gòu)組成，零件間的裝配形式和相互關(guān)系。2.熟悉含側(cè)抽芯機構(gòu)的注射模具拆裝的基本要求、步驟。3.掌握含側(cè)抽芯機構(gòu)的注射模具的工作原理。 21、2、3合計16五、教學(xué)方法及手段學(xué)生在教師的具體指導(dǎo)下進行實驗，主要通過實驗的數(shù)據(jù)記錄，觀看演示、實際操作、實驗結(jié)果處理，實驗結(jié)果分析與討論等教學(xué)模式完成。實驗開始時，教師向?qū)W生做實驗注意事項。實驗安全操作規(guī)程的教育。實驗期間，學(xué)生按照預(yù)習(xí)的實驗內(nèi)容，通過觀察分析，實際操作等，完成規(guī)定的實驗內(nèi)容，使學(xué)生對所學(xué)的相關(guān)理論知識進一步加深理解和應(yīng)用。通過討論、辯論形式，使學(xué)生們在實驗過程中帶有任務(wù)、有目的、針對性強，從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)的主動性和積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的團隊精神，鍛煉了學(xué)生的才干，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力。在實驗前學(xué)生應(yīng)復(fù)習(xí)和掌握與本實驗有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容、認真閱讀實驗指導(dǎo)書；在實驗中要嚴格遵守實驗紀律，按操作規(guī)程使用儀器；實驗結(jié)束后，按規(guī)定對儀器進行維護保養(yǎng)；每完成一項實驗，要認真完成一份實驗報告。六、課程資源1.教材：（1）李曉燕,劉芳.材料成型及控制工程專業(yè)綜合實驗教程[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2022.（2）材料科學(xué)與工程學(xué)院材料成型教研室，自編實驗指導(dǎo)書.2.參考書：（1）柯旭貴,張榮清.沖壓工藝與模具設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2016.（2）肖祥芷,王孝培.沖壓模具設(shè)計[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.（3）王興天.注塑技術(shù)與注塑機[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.（4）屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.3.期刊：（1）趙躍文.端蓋沖壓工藝及模具設(shè)計[J].模具制造，2017，17(11)：21-24.（2）黎鑫澤,周聰,謝德芳.軸承端蓋沖壓工藝分析及沖壓模具設(shè)計[J].南方農(nóng)機，2020，51(07)，；93-95.（3）王會民.沖壓模具壽命的分析及提高[J].機電工程技術(shù)，2020，49（1）：134-136.（4）楊磊.模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及注塑模具新工藝和新技術(shù)[J].南方,農(nóng)機,2021,52(14):135-137,143.（5）胡清根,李旭東,傅海勇.復(fù)雜長筒、圓弧形塑料件注塑模具設(shè)計[J].工程塑料應(yīng)用,2021,49(5):103-107.（6）姬春梅.ABS樹脂注塑模具及成型零部件的設(shè)計[J].橡膠技術(shù)與裝備(塑料),2021,45(20):52?61.（7）Liu,Z.G.;Ye,G.N.;Zhang,D.;Wang,Z.Y.ResearchontheSpinningFormingProcessofDeflectorofanAeroengine.NewTechnol.NewProcess2016,2,16–18.（8）He,Z.ResearchonBallSpinningFlangingTechnologyandDesignofSpecialEquipment.Master’sThesis,YanshanUniversity,Qinhuangdao,China,2017.（9）MOK,C.K,K.S.CHINandJOHNK.L.HO.Aninteractiveknowledge-basedCADsystemformoulddesignininjectionmoldingprocesses[J].TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,2001,8(1):27-38.（10）Palanisamy,Prabhu.Enhancementofsurfacereplicationbygasassistmicroinjectionmolding[J],UniversityofMassachusettsLowell,2009,18(2):16-25.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）中國大學(xué)MOOC/course/HFUT-1452936169?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_（2）中國大學(xué)MOOC/course/LIT-1462109180?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_七、課程考核對課程目標的支撐學(xué)生在教師的具體指導(dǎo)下進行實驗，主要通過實驗的數(shù)據(jù)記錄，觀看演示、實際操作、實驗結(jié)果處理，實驗結(jié)果分析與討論等教學(xué)模式完成。實驗開始時，教師向?qū)W生做實驗注意事項。實驗安全操作規(guī)程的教育。實驗期間，學(xué)生按照預(yù)習(xí)的實驗內(nèi)容，通過觀察分析，實際操作等，完成規(guī)定的實驗內(nèi)容，使學(xué)生對所學(xué)的相關(guān)理論知識進一步加深理解和應(yīng)用。通過討論、辯論形式，使學(xué)生們在實驗過程中帶有任務(wù)、有目的、針對性強，從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)的主動性和積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的團隊精神，鍛煉了學(xué)生的才干，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力。實驗課程成績由實驗預(yù)習(xí)、實際操作、實驗報告和課程思政等四部分構(gòu)成，具體考核/評價細則見表3。表3課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)分值考核/評價細則課程目標123實驗預(yù)習(xí)30預(yù)習(xí)認真、熟練掌握方法與步驟√√√操作過程40遵規(guī)守紀、操作熟練、團結(jié)協(xié)作√√√實驗報告30結(jié)果詳實、結(jié)論清晰、討論合理√√√合計：100八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定實習(xí)采用優(yōu)、良、中、及格、不及格五級評分制。即90分以上為優(yōu)，80~89分為良，70~79分為中，60~69分為及格，60分以下為不及格2.成績評定標準考核內(nèi)容、評價標準、所占比重見表4。表4考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60實驗預(yù)習(xí)30預(yù)習(xí)認真、熟練掌握方法與步驟有預(yù)習(xí)、基本掌握方法與步驟有預(yù)習(xí)、但未能掌握方法與步驟沒有