《塑性加工学2-挤压与拉拔》课程简介与教学大纲

《塑性加工学2-挤压与拉拔》课程简介课程编号：01054025课程名称：塑性加工学Ⅱ-挤压与拉拔/EngineeringofPlasticworkingII-Extrusionanddrawing学分:2.5学时：40适用专业：材料成型及控制工程专业(本科生)建议修读学期：第5学期开课单位：冶金工程学院材料成型及控制工程系课程负责人：先修课程：《金属学与热处理》、《塑性加工原理》、《塑性成型理论》、《塑加设备》等考核方式与成绩评定标准：平时成绩(出勤、课堂提问、课后作业、章节测试)30%；考试成绩(百分制)70%教材与主要参考书目：参考教材：邓小民，谢玲玲，闫亮明.金属挤压与拉拔工程学.合肥:合肥工业大学出版社，2014.1.参考书目：1、谢建新,刘静安.金属挤压理论与技术.北京:冶金工业出版社,2001.5.2、王祝堂,田荣璋.铝及其合金加工手册(第二版).长沙:中南大学出版社,2002.8.3、田荣璋.铜合金及其加工手册.长沙:中南大学出版社,2002.5.4、肖亚庆,谢水生,刘静安.铝加工技术实用手册.北京:冶金工业出版社,2005.内容概述：中文：本课程是材料成型及控制工程专业本科生的专业基础必修课；本课程的基本任务是使学生具有金属挤压、拉拔成型方面的基本理论知识和科学思维方法，以及挤压、拉拔成型模具设计的方法，进而具有获取和综合运用金属挤压、拉拔知识的能力，为达到能够独立分析和解决工程实践问题，开展工艺、挤压与拉拔成型模具的开发与设计、技术创新的目的打下基础。通过本课程的学习，使学生掌握相关的工艺理论知识,能够较系统、全面地掌握与之具有紧密关系的模具设计、质量控制等方面的知识，学生毕业后，可独立从事生产工艺制订、模具设计、分析和解决实际生产中产品质量问题的工作。英文：ThiscourseisaprofessionalbasiconefortheundergraduatesofMaterialsFormingandControlEngineering.Thebasictaskofthiscourseistomakestudentshavethe

basic

theoryandscientific

thinkingmethodofthemetalextrusionanddrawforming,

andthe

design

method

of

extrusionanddrawformingdies,havefurtheracquireandcomprehensiveuse

professional

knowledgeoftheextrusionanddrawforming,whichcanlaythefoundationforindependently

analyzingandsolvingtheproblemofengineeringpractice,carryingouttheprocess,developmentanddesignoftheextrusionanddrawingformingdiesandtechnologicalinnovation.Through

studying

this

course,

students

should

masterrelevantknowledgeofprocesstheory,anddiedesignandqualitycontrolwhichislinkedcloselyshouldbemasteredsystematicallyandcomprehensively.Aftergraduation,studentscanbeindependentlyengagedindrawinguptheproduction

process,designingrelative

tools

and

dies

andanalyzingandsolvingqualityproblemsinpracticalproduction.

《塑性加工学2(挤压与拉拔)》教学大纲课程名称：塑性加工学Ⅱ(挤压与拉拔)/EngineeringofPlasticworkingⅡ(Extrusionanddrawing)课程代码：01054025学分/学时：2.5学分/40学时(课内实验(践)：4学时，上机：0学时，课外实践：0学时)开课学期：第5学期适用专业：材料成型及控制工程先修课程：金属学与热处理、塑性加工原理、塑性成型理论、塑加设备后续课程：材料成型课程设计、成型过程模拟课程设计、毕业设计[型]开课单位：冶金工程学院一、课程性质和教学目标【课程性质】本课程是材料成型及控制工程专业本科生学科基础课，是必修课。本课程的基本任务，是使学生具有金属挤压、拉拔成型方面的基本理论知识和科学思维方法，以及挤压、拉拔成型模具设计的方法，进而具有获取和综合运用金属挤压、拉拔知识的能力，为达到能够独立分析和解决工程实践问题，开展工艺、挤压与拉拔成型模具的开发与设计、技术创新的目的打下基础。【教学目标】通过本课程的学习，学生不只是掌握相关的工艺理论知识，而且能够较系统、全面地掌握与之具有紧密关系的模具设计、质量控制等方面的知识，学生毕业后，可独立从事生产工艺制订、模具设计、分析和解决实际生产中产品质量问题的工作。【对应毕业要求】研究3-1、4-4、4-5、5-2、6-2和7-2。具体要求如下：(1)具有运用专业基础知识分析材料成形问题的能力，并且掌握材料成形工艺流程制定、工艺计算；(指标点3-1)；(2)实施材料成形工艺设计，实现组织性能控制(指标点4-4)；(3)能用基础理论解释变形过程的组织演变及变形机制(指标点4-5)；(4)掌握材料成形模拟方法(指标点5-2)；(5)掌握成形工艺实践对社会、健康、安全、法律及文化的影响(指标点6-2)；(6)掌握与材料成形生产、设计、研究与开发相关的法律、法规(指标点7-2)。二、教学内容、基本要求及学时分配挤压和拉拔技术是金属材料工业生产、新材料制备及加工的重要方法，具有高效、优质、低能耗的少、无切削工艺特点，其理论性与工艺性很强。因此，在金属材料塑性加工领域得到迅速发展，特别是在有色金属管、棒、型、线材及零件生产方面获得了广泛应用。本课程包括以下内容：金属挤压和拉拔的基本原理和方法、金属变形流动规律、组织性能特点及力能计算，挤压和拉拔设备的类型及工模具的结构、设计原理，挤压和拉拔工艺的制定方法，挤压和拉拔制品的缺陷与预防等。课程内容教学要求重点（☆）难点（△）学时安排实验学时上机学时备注第1章挤压概述11.1挤压的基本方法及特点A1.2挤压法的优缺点及适用范围B1.3挤压技术的发展进步C作业1：常见挤压方法的基本原理、主要特征及适用范围章节测试1：挤压的基本方法、特征及适用范围第2章挤压时金属变形流动规律52.1正向挤压时不同挤压阶段金属的变形流动特点及对制品质量的影响A☆△2.2反向挤压时金属的变形流动特点及对制品质量的影响A☆△2.3影响金属流动的因素分析B作业2：正、反挤压过程的金属变形流动规律；金属所处的应力应变状态；影响挤压时金属流动均匀性的主要因素实验1：挤压实验[2]章节测试2：分析正、反挤压过程的金属变形流动规律及影响挤压时金属流动均匀性的主要因素第3章挤压制品的组织性能及质量控制43.1挤压制品的组织A☆△3.2挤压制品的机械性能A☆△3.3挤压制品的质量控制A☆3.4挤压工艺参数对制品组织性能的影响A☆△作业3：挤压制品组织不均匀性的特征、原因及措施；粗晶环、挤压缩尾、和挤压效应的产生原因、影响因素及解决措施章节测试3：分析影响挤压制品组织性能和机械性能的原因及解决措施；挤压工艺参数对制品组织性能的影响因素分析第4章挤压力24.1挤压力计算式分析B☆4.2挤压力计算式中参数的确定A☆△4.3影响挤压力的因素分析B作业4：计算挤压力的常用算式及各自特点；影响挤压力大小的主要因素章节测试4：分析影响挤压力的因素第5章挤压机及挤压工模具设计105.1挤压机简介B5.2挤压工具的组成、装配及结构设计B5.2.2挤压筒设计A☆△5.2.3挤压轴设计A5.2.4穿孔针设计A5.2.5挤压垫设计A作业5-2：挤压机的主要工具和作用及各自的设计原则5.3挤压模具的优化设计5.3.1棒材模设计A☆△作业5-3-1：单孔、多孔棒材模的实例设计5.3.2普通实心型材模具设计A☆△作业5-3-2：平面模、锥模的实例设计5.3.3舌形模的设计A作业5-3-3：简单工件的舌形模设计5.3.4平面分流模设计A☆△作业5-3-4：平面分流模的实例设计5.3.5挤压工模具用材料的合理选择B作业5-3-5：怎样合理选择挤压工模具用材料5.3.6挤压工模具的维修与合理使用B作业5-6：怎样维修与合理使用挤压工模具章节测试5：掌握挤压工具的组成、装配及结构设计；平面模、平面分流模的设计原则和依据第6章挤压工艺46.1挤压方法及设备的选择B6.2挤压工艺参数的确定A☆△6.3挤压用坯料的选择A☆6.4挤压新工艺新技术C作业6：确定挤压温度、挤压速度的理论依据和原则；确定挤压比的影响因素；确定坯料尺寸的原则及计算方法；铝合金型材挤压工艺的编制章节测试6：确定挤压工艺参数的的理论依据和原则；选择挤压用坯料尺寸的原则及计算方法第7章挤压制品的主要缺陷及预防27.1挤压制品的表面缺陷7.2挤压制品的形状、尺寸缺陷作业7：挤压制品的各种表面缺陷的产生原因及影响因素；分析挤压制品主要的形状、尺寸缺陷的产生原因及防止措施章节测试7：分析挤压制品各种表面缺陷的产生原因及影响因素；形状、尺寸缺陷的产生原因及防止措施第8章拉拔概述18.1拉拔的一般概念B8.2拉拔法的优缺点B8.3管材拉拔的基本方法及适用范围A☆8.4拉拔技术的发展进步C作业8：管材拉拔的基本方法、特点及适用范围；各种拉拔方法的基本原理及变形特点章节测试8：管材拉拔的基本方法、特点及适用范围；各种拉拔方法的基本原理及变形特点第9章拉拔时的应力与变形29.1圆棒材拉拔时的应力与变形A☆△9.2管材拉拔时的应力与变形A☆△9.3拉拔残余应力B△作业9：圆棒材拉拔时金属的变形流动特点及应力、应变状态的分布规律；管材拉拔时各种方法的应力、应变分布情况；试分析圆管材空拉和衬拉时制品中残余应力的分布规律及产生原因及其影响因素章节测试9：圆棒材拉拔和管材拉拔时各种方法的金属变形流动特点及应力、应变状态的分布规律；圆管材空拉和衬拉时残余应力的分布、产生原因及影响因素第10章拉拔力110.1影响拉拔力的因素B10.2拉拔力计算A☆作业10：分析影响拉拔力大小的主要因素；模角大小对拉拔力的影响；拉拔力的计算章节测试10：分析影响拉拔力大小的主要因素；拉拔力的计算第11章拉拔设备及工具311.1拉拔设备简介A△11.2拉拔工具A☆△作业11：拉拔设备的分类；联合、圆盘拉拔机列的结构及特点；滑动式、无滑动多模连续拉线机的特点；拉拔模、各种芯头的结构设计原则及主要用途章节测试11：滑动式、无滑动多模连续拉线机的特点；拉拔模、各种芯头的结构设计原则及主要用途第12章拉拔工艺412.1拉拔生产工艺流程A☆12.2拉拔配模设计A☆△12.3拉拔制品质量A☆12.4特殊拉拔方法C作业12：各种材质管材的拉拔工艺流程；管材空拉配模设计；实现滑动式多模连续拉拔的基本条件、必要条件、充分条件；多模连续拉拔应遵循的原则；拉拔用润滑剂；特殊拉拔方法章节测试12：管材空拉配模设计；实现滑动式多模连续拉拔的基本条件、必要条件和充分条件；多模连续拉拔应遵循的原则；拉拔用润滑剂；特殊拉拔方法；特殊拉拔方法第13章拉拔制品的主要缺陷及预防113.1拉拔管材的主要缺陷及预防13.2拉拔棒材、线材的主要缺陷及预防作业13：分析拉拔制品各种缺陷产生的主要原因，如何采取措施加以预防实验2：拉拔实验[2]章节测试1：分析拉拔制品各种缺陷产生的主要原因及预防措施加（教学基本要求：A-熟练掌握；B-掌握；C-了解）三、实习、实验项目及学时分配1.挤压实验[2]学时2.拉拔实验[2]学时四、教学方法与教学手段本课程采用多媒体手段进行课堂理论教学。实验教学放在集中性实践教学环节单独开课(见《塑性加工测试与实验2》)，与理论教学同步进行。通过习题课或讨论课进一步巩固已学的知识，开拓学生的思路。同时结合生产实际中出现的问题和解决问题的方法，以培养学生独立思考和解决问题的能力。五、考核及成绩评定方式本课程考核采用闭卷考试、平时表现和实验课相结合的形式。考核成绩由期末考试成绩、平时成绩（(包括作业、出勤以及