《金屬成型》教學大綱-中外-32學時

PAGEPAGE8《金屬成型》課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱金屬成型課程編號310040073課程性質(zhì)必修課課程類別專業(yè)基礎課開課單位材料成型教研室授課學期第5學期學分/學時2/32課內(nèi)學時32理論授課32上機學時0課內(nèi)實踐0實驗學時0課外學時32適用專業(yè)機械設計制造及自動化（中外合作）是否雙語是先修課程機械制圖、金工實習、工程材料后續(xù)課程機械制造技術、高效的材料加工技術及設備二、課程簡介《金屬成型》是工科院校材料和機械類專業(yè)學生所必修的一門綜合專業(yè)基礎課，是講授金屬加工工藝理論及實踐的一門課程，兼顧理論性和實踐性、具有承上啟下的作用，其任務是通過讓學生學習并理解常用金屬材料及其加工工藝的基礎知識，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，同時了解金屬材料加工工藝對產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、環(huán)境保護等的影響及其所涉及的法律法規(guī)。三、課程目標及對畢業(yè)要求指標點的支撐（一）課程目標通過本課程的學習，使學生達到以下目標：課程目標1.知識目標：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、特點及適用的金屬工件種類；學習并歸納金屬材料熱處理、鑄造、鍛造、沖壓、焊接及切削加工過程中常見缺陷及防止措施；分析評價典型鑄件、鍛件、焊件和切削件的結(jié)構(gòu)工藝性，并提出改進措施；制定典型金屬零件的加工工藝路線。課程目標2.能力目標：運用金屬冷熱加工工藝的知識，預測典型加工工藝過程中易出現(xiàn)的主要缺陷類型，并能提出所能預防的措施；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；正確評價典型金屬工件的結(jié)構(gòu)工藝性，并提出優(yōu)化方法。課程目標3.價值目標：通過典型產(chǎn)品的學習，深刻理解“工業(yè)之美”源自嚴謹與創(chuàng)造，理解工匠精神的價值內(nèi)涵，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。（二）課程目標對畢業(yè)要求指標點的支撐課程目標支撐畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求課程目標1指標點1-3：學習專業(yè)基礎知識，掌握解決復雜材料成型及控制工程問題的基本思路和方法；1.工程知識課程目標2指標點3-1：學習工程設計和產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的基本設計方法和技術，了解影響設計目標和技術方案的各種因素；3.設計/開發(fā)解決方案課程目標3指標點3-1：學習工程設計和產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的基本設計方法和技術，了解影響設計目標和技術方案的各種因素；四、課程基本教學內(nèi)容及對課程目標的支撐（一）課程基本教學內(nèi)容第一單元緒論（學時數(shù)：2學時）1.課程主要內(nèi)容（1）金屬成型的學習內(nèi)容、目的以及意義；（2）常規(guī)金屬的概念、特點與種類及應用領域；（3）金屬材料性能的評價指標。2.重點和難點重點：金屬的基本概念及性能指標，加工工藝的種類。難點：金屬材料性能指標的意義及應用。3.教學方法（1）通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學相結(jié)合，闡明課程的基本知識。（2）采用“視頻動畫+多媒體圖文”的方式，描述力學性能指標的含義及其檢測方法。4.學生學習預期成果理解金屬的特征及應用領域，能夠準確說明描述表征金屬材料性能的各類指標及其含義，并了解其檢測方法。5.支撐課程目標本單元支撐課程目標1。第二單元鑄造（學時數(shù)：8學時）1.課程主要內(nèi)容（1）液態(tài)成型原理，金屬的鑄造性、合金流動性和收縮性的影響因素、鑄造過程中的缺陷（疏松、縮孔）及預防措施、鑄造熱應力和機械應力的產(chǎn)生原因；（2）常用鑄件及其應用，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及應用。2.重點和難點重點：鑄造過程中的缺陷（疏松、縮孔）及預防措施、鑄造熱應力和機械應力的產(chǎn)生原因，鑄造工藝圖的表示。難點：金屬的鑄造性能的評價、預防缺陷的技術原理、鑄造工藝在工藝圖中的表示，鑄件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。3.教學方法（1）通過多媒體課件（包括動畫、視頻、圖文）和傳統(tǒng)教學法相結(jié)合，闡明鑄造流程、各類缺陷的產(chǎn)生原因、特種鑄造的原理、常用鑄件的生產(chǎn)與應用；（2）通過案例分析，結(jié)合鑄鐵工藝圖，闡述典型砂型件的鑄造工藝，并對比其不同方案的優(yōu)劣，培養(yǎng)辯證思維，加深對重點知識的深入理解；（3）通過隨堂章節(jié)小測驗，促進對所學知識的消化和鞏固。4.學生學習預期成果完成本單元學習任務后，能夠闡述鑄造的基本原理、缺陷類型及預防措施，并能結(jié)合工藝圖說明所采用的鑄造工藝方案，了解鑄件的應用領域及發(fā)展趨勢。5.支撐課程目標本單元支撐課程目標1、2，能夠使學生學會分析簡單鑄件的鑄造工藝，并能夠?qū)﹁T件的工藝性進行分析。第三單元塑性成型（學時數(shù)：12學時）1.課程主要內(nèi)容（1）金屬塑性變形的實質(zhì)、金屬塑性變形對金屬組織和性能的影響，加工硬化應用及消除方法、鍛造比計算；（2）鍛造工藝的分類、特點、常用設備及應用范圍，自由鍛、胎模鍛和模鍛工藝的基本特點與應用，鍛造工藝規(guī)程制定的基本流程；（3）板料沖壓的特點及應用，掌握常見沖壓工序的特點及應用。（4）擠壓、軋制、拉拔工藝的特點及應用。2.重點和難點重點：塑性變形對組織性的影響、加工硬化應用于消除、常見的鍛造方法，板料沖壓工序。難點：塑性變形的影響、加工硬化的產(chǎn)生、回復與再結(jié)晶的影響、影響板料沖壓件質(zhì)量的因素。3.教學方法（1）通過多媒體課件（包括動畫、視頻、圖文）和傳統(tǒng)教學法相結(jié)合，闡明塑性變形的實質(zhì)、加工硬化的產(chǎn)生與消除過程、常見的鍛造方法、板料沖壓工序、軋制、拉拔、擠壓等；（2）通過案例分析，結(jié)合鍛造工藝圖，闡述典型鍛件的鍛造方法，并對比其不同方案的優(yōu)劣，培養(yǎng)辯證思維，加深對重點知識的深入理解；（3）通過隨堂章節(jié)小測驗，促進對所學知識的消化和鞏固；（4）通過現(xiàn)場參觀，展示沖壓模具的結(jié)構(gòu)及工作原理。4.學生學習預期成果完成本單元學習任務后，能夠闡述塑性變形的實質(zhì)及其對金屬材料組織性能的影響，并運用相關知識為實際生產(chǎn)中加工硬化現(xiàn)象的消除提出方案，同時能夠為典型零件選在合適的鍛造方法，理解凸凹模設計原則及其對沖壓件產(chǎn)品質(zhì)量的影響，能夠?qū)唵螞_壓件的結(jié)構(gòu)設計進行優(yōu)化?？梢酝ㄟ^比較軋制、拉拔、擠壓等塑性成型工藝的特點，能夠為機械零件選擇適合的加工工藝。5.支撐課程目標本單元支撐課程目標1、2、3，能夠使學生學會為簡單鍛件選擇合適的鍛造方法，了解板料沖壓工藝設計步驟及沖壓模具的設計原則，體會板料沖壓和鍛造技術在現(xiàn)代高品質(zhì)金屬制品制造業(yè)中的關鍵地位，培養(yǎng)學生精益求精的理念。第四單元焊接（學時數(shù)：8學時）1.課程主要內(nèi)容（1）焊接的原理、熔化焊的冶金特點，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、種類及選用原則；（3）常用的焊接方法、特點及應用，常用金屬材料的焊接性及其評價方法；（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計。2.重點和難點重點：焊接冶金原理、缺陷的類型及消除、焊接性的評價方法、焊接結(jié)構(gòu)設計。難點：焊接冶金原理，焊接接頭的形式與選擇。3.教學方法（1）通過多媒體課件（包括動畫、視頻、圖文）和傳統(tǒng)教學法相結(jié)合，闡明焊接冶金原理、焊接接頭的組織及對性能影響、焊接缺陷的產(chǎn)生與防治、常見的焊接方法、焊接結(jié)構(gòu)設計原則；（2）通過案例分析，結(jié)合焊接結(jié)構(gòu)圖，闡述典型焊接結(jié)構(gòu)存在的問題及解決方法；（3）通過隨堂章節(jié)小測驗，促進對所學知識的消化和鞏固。4.學習預期成果學生完成本單元后，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)存在的問題（應力大?。┻M行初步的分析討論，并提出解決方案。5.支撐課程目標本單元支撐課程目標1、2、3，通過學習學生能夠?qū)附咏宇^進行初步的分析，能夠列舉常見的控制焊接應力的方法，能夠陳述出焊接結(jié)構(gòu)設計的主要內(nèi)容，結(jié)合國際焊接工程師的介紹，引導學生建立工程管理與規(guī)范意識。第五單元典型零件的成形工藝（學時數(shù)：2學時）1.課程主要內(nèi)容（1）零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析、改進。（2）制定零件成形工藝路線。2.重點和難點重點：制定零件的成形工藝。難點：制定零件的成形工藝。3.教學方法（1）通過案例分析，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，提升學生在課堂教學的參與度，加深對重點知識的深入理解，增強學生的反思能力；（2）通過小組討論，完成某一零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析和成形工藝路線制定，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維。4.學生學習預期成果完成本單元學習任務后，能夠評價機械零件成形工藝性的好壞，在保證零件使用的前提下，能夠改進零件結(jié)構(gòu)，并能制定零件的成形工藝。。5.支撐課程目標本單元支撐課程目標1、2、3。（二）課程基本教學內(nèi)容對課程目標的支撐理論課程課程教學內(nèi)容教學方法支撐的課程目標學時安排課內(nèi)課外學時比例第一單元緒論講授法、案例教學課程目標1、221:1第二單元鑄造講授法、案例教學、小組討論、隨堂測驗課程目標1、2、381:1第三單元金屬塑性成形講授法、案例教學、隨堂測驗、現(xiàn)場授課課程目標1、2、3121:1第四單元焊接講授法、案例教學、小組討論、隨堂測驗課程目標1、2、381:1第五單元典型零件的成形工藝講授法、案例教學、小組討論課程目標1、2、321:1合計32五、課程考核及對課程目標的支撐（一）課程考核課程成績構(gòu)成（百分制）課程成績構(gòu)成比例考核環(huán)節(jié)目標分值考核/評價細則平時成績50%作業(yè)（百分制）40本門課程4次作業(yè)，主要考核鑄造、鍛造、焊接、切削加工等等相關內(nèi)容。作業(yè)評分的具體標準為：字跡是否整潔，計算是否準確，概念是否清晰，分析討論是否正確。目標分值=0.4*作業(yè)平均成績隨堂測驗（百分制）50考核內(nèi)容及評價細則：每單元均有對應的章節(jié)小測，主要考核各章節(jié)內(nèi)容的易錯點。題型為選擇、判斷等。目標分值=0.5*測驗平均成績課堂表現(xiàn)（百分制）10考核內(nèi)容及評價細則：是否準時出勤（無故缺勤一次，扣10分，累計超過5次以上，一票否決，課程記為不及格），課堂上精神狀態(tài)，回答問題時是否正確，學習通中參與投票、搶答等課堂活動。目標分值=0.1*課堂表現(xiàn)平均成績實踐成績10%實習（百分制）100考核內(nèi)容及評價細則：實習報告是否符合課程內(nèi)容，對實習內(nèi)容的認知和體會是否深入，格式是否規(guī)范，是否能提出相關問題并提出新的思路。目標分值=1.0*實驗平均成績期末考試40%基本知識80考核內(nèi)容：學生綜合運用所學知識分析完善零件工藝流程、零件結(jié)構(gòu)、工藝方案的能力?？荚囶}型：簡答題，論述題等評價細則：試卷相應的參考答案及評分標準，依據(jù)卷面實際分數(shù)計入成績。綜合應用20（二）課程考核對課程目標的支撐教學內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標第一單元緒論1-1金屬材料的基本知識1-2金屬材料的力學性能課堂表現(xiàn)、期末考試課程目標1、2第二單元鑄造2-1鑄造的工藝基礎2-2常用合金鑄件的生產(chǎn)2-3砂型鑄造工藝2-4特種鑄造及應用作業(yè)，測驗，課堂表現(xiàn)，期末考試課程目標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)，測驗，課堂表現(xiàn)，期末考試課程目標1、2、3第四單元焊接4-1電弧焊基礎4-2常用焊接方法4-3金屬焊接性及焊接結(jié)構(gòu)設計作業(yè)，測驗，課堂表現(xiàn)，期末考試課程目標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制定作業(yè)課程目標1、2、3六、使用教材、相關推薦書目及課程資源（一）使用教材鄧文英主編：《金屬工藝學》，高等教育出版社，2018年版。（二）相關推薦書目[1]徐曉峰主編.工程材料與成形工藝基礎.機械工業(yè)出版社，2010[2]于愛兵，陳思夫，王愛君.材料成形技術基礎.清華大學出版社，2010[3]邢建東，陳金德.材料成形技術基礎.清華大學出版社,