体积成形技术及应用实验教学大纲

体积成形技术及应用实验教学大纲01．教学单位名称：材料加工工程实验室02．实验中心名称：金属材料加工实验教学中心03．课程名称：体积成形技术及应用04．课程编码：43252705．课程类别：专业教育课06．课程性质：选修07．课程学时：32学时，其中含实验8学时08．课程学分：209．面向专业：材料成型及控制工程10．实验课程的教学任务和教学要求教学任务：本课程是材料成型及控制工程专业的一门专业必修课课，其主要任务是使学生掌握自由锻镦粗、挤压及数值模拟等的基础知识、基本原理。教学要求：掌握镦粗和挤压的基础知识、基本原理以及DEFORM软件基本操作教学目的：使学生学会体积成形数值模拟的基本方法；掌握不同高径比镦粗和等通道转角挤压的应力、应变分布规律；了解影响镦粗、等通道转角挤压的影响因素；同时培养学生独立建模和分析后处理结果的能力。11．学生应掌握的实验技术及基本技能（1）掌握不同高径比镦粗成形模拟变形分析。（2）掌握等径角挤压的原理及使用方法。（3）掌握DEFORM软件建模，定义边界条件、接触、材料属性，处理结果。12．开出实验项目开设实验项目一览表实验项目编号实验项目名称实验类型实验性质实验学时每组人数首次开出年月43252701基于DEFORM软件的成形前处理和后处理综合性必做2120220343252702DEFORM-2D不同高径比坯料平砧镦粗变形模拟综合性必做2120220343252703DEFORM-2D等通道转角挤压模拟前处理综合性必做2120220343252704DEFORM-2D等通道转角挤压模拟后处理综合性必做2120220313．实验教材或指导书或主要参考资料，体积成形技术及应用综合实验指导书，自编，2019.14．考核要求、考核方式及成绩评定标准考核要求：要求学生实验前应预习实验指导书，由指导教师讲解实验原理、方法、内容、及模拟操作规程等；具体模拟步骤、现场操作、数据处理及实验报告由学生独立完成。考核方式：根据实验完成情况和实验报告撰写情况，实验成绩占课程总成绩的20%。成绩评定标准：全面考核参加实验的积极性、主动性、出勤情况，实验原理、相关知识和模拟技能掌握程度，后处理结果及数据记录的完整性等；实验报告完整、规范、清楚等。实际技能掌握和任务及实验报告完成情况。成绩考核内容一览表过程控制控制指标目的成绩（%）实验预习1.认真预习，写出预习报告5分2.能回答出指导教师提出的模拟相关的问题5分对实验目的和基本原理的熟悉程度10实验操作1.对模拟过程的熟悉程度10分

2.对模拟流程的规范程度10分

3.认真观察记录模拟结果及数据10分4.模拟中勤于思考，独立分析、解决问题的能力10分

5.同学之间的团结协作精神5分

6.认真值日，遵守学生实验守则5分重点考查学生的实验态度、基本操作技能；严谨的治学态度、团结协作精神。50实验报告分析1.书写模拟实验报告规范整洁10分2.模拟实验记录清楚，并对实验数据进行正确处理10分3.对于综合实验各项数据之间是否有分析10分4．实验结果或结论正确10分考查学生对模拟结果的分析处理能力；对专业知识的综合应用能力；文字表达能力。40体积成形技术及应用（432527）实验项目卡1No字段名填写内容1课程名称体积成形技术及应用2课程编号4325273实验项目名称基于DEFORM软件的成形前处理和后处理4实验项目编号432527015网络实验06每组人数17计划学时数28实验性质必做9实验目的了解DEFORM软件的应用领域；掌握DEFORM软件界面操作，工具条使用，前、后处理等。10实验内容DEFORM软件界面操作；工具条使用；前、后处理；11实验原理体积成形金属流动原理及有限元法12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备高性能计算机，彩色打印机15实验套数116开出时间20220317教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称金属材料加工实验教学中心20实验中心编号43421实验地名称材料加工工程实验室22实验地编号逸夫机械材料馆423室23一次性材料品名打印纸24一次性材料50元25面向专业材料成型及控制工程2627体积成形技术及应用（432527）实验项目卡2No字段名填写内容1课程名称体积成形技术及应用2课程编号4325273实验项目名称DEFORM-2D不同高径比坯料平砧镦粗变形模拟4实验项目编号432527025网络实验06每组人数17计划学时数28实验性质必做9实验目的了解基本自由锻工序分类；熟悉镦粗金属流动规律和变形分布；掌握不同高径比平砧镦粗变形应力、应变分布规律及影响因素。10实验内容建立高径比为2.5、1.4、0.8、0.25初始坯料尺寸，定义材料属性、边界条件、接触和摩擦，模拟金属流动规律，获得的应力、应变、力和温度等分布。11实验原理根据最小阻力定律，由于坯料与工具之间的接触面存在摩擦，镦粗后坯料的侧表面变成鼓形，造成坯料变形分布不均匀，从而导致性能不均匀。12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备高性能计算机，彩色打印机15实验套数116开出时间20220317教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称金属材料加工实验教学中心20实验中心编号43421实验地名称材料加工工程实验室22实验地编号逸夫机械材料馆423室23一次性材料品名打印纸24一次性材料50元25面向专业材料成型及控制工程2627体积成形技术及应用（432527）实验项目卡3No字段名填写内容1课程名称体积成形技术及应用2课程编号4325273实验项目名称DEFORM-2D等通道转角挤压模拟前处理4实验项目编号432527035网络实验06每组人数17计划学时数28实验性质必做9实验目的了解基本挤压工序分类；熟悉正挤压金属流动规律及影响因素；掌握等通道转角挤压变形应力、应变分布规律及影响因素。10实验内容建立等通道转角挤压模型，定义边界条件、接触、摩擦和材料属性等。11实验原理通过等通道角转角挤压，可以获得足够的累积应变来制备块状超细晶材料，但其变形受到模具参数影响较大。12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备高性能计算机，彩色打印机15实验套数116开出时间20220317教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称金属材料加工实验教学中心20实验中心编号43421实验地名称材料加工工程实验室22实验地编号逸夫机械材料馆423室23一次性材料品名打印纸24一次性材料50元25面向专业材料成型及控制工程2627体积成形技术及应用（432527）实验项目卡4No字段名填写内容1课程名称体积成形技术及应用2课程编号4325273实验项目名称DEFORM-2D等通道转角挤压模拟后处理4实验项目编号432527045网络实验06每组人数17计划学时数28实验性质必做9实验目的了解基本挤压工序分类；熟悉正挤压金属流动规律及影响因素；掌握等通道转角挤压变形应力、应变分布规律及影响因素。10实验内容对实验结果进行后处理，得到应力、应变、温度分布云图以及力-位移曲线。11实验原理通过等通道角转角挤压，可以获得足够的累积应变来制备块状超细晶材料，但其变形受到模具参数影响较大。12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备高性能