 
英文名称：
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Elements of Materials Processing |
| 课程类型： |
本科生必修课 |
| 学时： |
50 |
| 学分： |
3 |
| 适用对象： |
机械工程学院本科三年级学生 |
| 先修课程： |
高等数学；工程材料；材料力学；理论力学；机械设计基础 |
| 使用教材及参考书： |
教材：
陈金德，形建东：材料成形技术基础，机械工业出版社，2000年
参考书：
[1] 安阁英：铸件成形理论，北京：机械工业出版社，1990
[2] 罗子建：金属塑性加工理论与工艺，西北工业大学出版社，1994年
[3] 李德群：塑性成形工艺及模具设计，机械工业出版社， 1995年
[4] 中国机械工程学会焊接学会：焊接手册，1-3卷，机械工业出版社,1992年 |
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性质：
本课程属工程技术课，要求机械学院本科生必修。
目的和任务：
通过本科程的学习，使学生掌握凝固成形、塑性成形、焊接成形、塑料成型、粉末成形和表面加工成形诸多方面的基本理论、基本工艺及其设备，为今后学生从事这方面的科研和工业生产技术工作奠定坚实的基础，培养学生独立分析问题与解决问题的能力，启发创新精神。
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1. 材料成形基本理论
通过系统学习材料凝固理论、塑性成形理论和材料成形热过程分析，掌握材料成形过程的基本原理及理论分析方法，为今后从事有关的科学研究，打下初步的基础。
2. 材料成形的基本方法和工艺特点
在系统学习凝固成形、塑性成形、焊接成形、表面成形、粉末合金及陶瓷成形工艺方法和影响因素的基础上，掌握各种成形过程获得高质量产品的基本工艺措施和控制原理。
3. 材料成形主要设备与发展动态
在学习上述主要内容的基础上，应贯穿对材料成形主要设备、发展动态的介绍，使学生能概括了解材料成形的主要设备类型、功能及特点；了解材料成形领域最新的发展动态。
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（按章列出各章的主要内容，如：重点内容、掌握内容以 及了解内容等）：
第一章：绪论
1． 了解材料加工的概貌、材料加工的一些基本问题和发展概况。
2． 明确本课程的地位、性质、任务、发展方向和学习方法。 |
第二章：材料凝固理论
1． 了解材料凝固在材料加工工业中的地位。
2． 重点学习凝固的热力学基础，掌握各种热力学函数的意义及函数间的关系，判定凝固过程自发进行的热力学条件。
3． 重点学习凝固形核过程的基本规律及描述方法，掌握形核的几种方式及影响规律。
4． 重点学习凝固生长过程的几种基本生长方式，掌握运用Jackson判据判别生长界面的形式，了解不同界面生长方式对凝固过程的影响。
5． 重点学习凝固过程中溶质再分配规律，掌握平衡分配系数的物理意义、平衡杠杆定律、Scheil方程的导出步骤及应用技巧。
6． 掌握共晶合金凝固的方式，规则共晶与不规则共晶凝固的特点。
7． 掌握金属及合金的凝固方式、收缩特点及凝固过程的控制原则。 |
第三章：材料成形过程
1． 重点学习材料成形热过程温度场的表达及数学模型。
2． 掌握材料成形热过程的基本特点、材料加热过程的热效率。
3． 了解焊接热循环过程及影响因素。 |
第四章：塑性成形理论基础
1． 重点掌握材料成形过程中应力状态与应变状态分析、屈服准则。
2． 掌握真实应力应变曲线的概念、近似数学表达式及影响因素。
3． 了解材料在冷态与热态下的塑性变形。 |
第五章：凝固技术
1． 掌握凝固成形常用金属材料的种类、牌号及性能。
2． 了解液态金属获得的方法及凝固成形方法。
3． 掌握凝固成形件的结构设计原则。
4． 了解计算机在凝固成形中的应用。 |
第六章：塑性成形技术
1． 掌握板料及体积成形的方法和工艺特点。
2． 掌握板料及体积成形模具的特点。
3． 了解计算机在塑性成形中的应用。 |
第七章：焊接成形技术
1． 掌握典型弧焊方法、压力焊及钎焊过程本质特点、原理，以及适用范围。
2． 掌握典型金属材料焊接性和焊接工艺特点。
3． 了解焊接应力与变形的产生机理，残余应力、变形的分布规律，熟悉预防、消除和降低焊接残余应力和变形的措施，了解焊接结构脆性断裂、疲劳断裂以及应力腐蚀的基本原理以及预防措施。 |
第八章：表面成形及强化技术
1． 通过学习表面工程的分类及失效方式，了解表面工程各种工艺的特点，懂得实际生产中选择表面工艺的基本原则。
2． 概括讲解化学气相沉积、物理气相沉积、热喷涂工艺、电镀、化学镀以及堆焊、表面形变强化、表面相变强化、表面化学热处理强化、高能束表面强化和铸渗技术，了解表面成形技术的种类和工艺特点。 |
第九章：粉末合金及陶瓷成形技术
1． 概括介绍粉末合金及陶瓷成形过程，使学生了解粉末合金及陶瓷的特点和大致的制备方法。
2． 通过介绍粉末的基本特点、原材料加工、粉末成形、烧结过程的工艺和步骤，使学生能够系统了解粉末合金及陶瓷结构材料制备的基本工艺原理，以启发学生创新精神，开拓学生视野。 |
第十章：塑料成型技术
1． 掌握塑料成型的粘弹性、流变性特点及成型过程的物理化学现象。
4． 了解注塑成型工艺过程、注塑模具构成、分型面确定、模具结构的分析方法及简单设计
3． 了解塑料焊接成型方法及可焊性。 |
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实验课题目：
材料成形工程实验 6学时
主要实验内容：
实验内容分为三个大的方面
1 凝固过程合金冷却曲线的测定及分析 将熔化后的不同合金浇入铸型中去，采用数字测温仪测定整个冷却过程的温度变化情况，用计算机采集温度数据，并进行微分分析，以确定合金的相变点和凝固特性。
2 模具结构及塑性成形过程的力―能控制 通过实际组装、调试典型模具，形象地介绍模具设计中应注意的问题、模具的主要结构和各部分的作用，了解实际生产中模具的主要结构和各部分的作用，同时进行不同冲压变形条件对力―能曲线影响规律的演示实验，了解不同工艺参数对产品质量的影响规律。
3 典型弧焊方法电弧及熔滴过渡特性 通过测定电弧气动径向压力分布、熔滴过渡的频率特征和均匀性分析，使学生对弧焊工艺过程的控制有一个概括的了解。
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章
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内容
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参考学时
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1
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绪论
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1
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2
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材料凝固理论
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8
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3
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材料成形热过程
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7
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4
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塑性成形理论基础
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7
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5
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凝固成形技术
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5
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6
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塑性成形技术
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5
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7
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焊接成形
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5
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8
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表面成形及强化技术
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4
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9
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粉末合金及陶瓷成形技术
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4
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10
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塑料成型技术
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4
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