《塑性成形原理》课程教学大纲

《塑性成形原理》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：101134123308课程名称（中/英文）：塑性成形原理/PrinciplesofPlasticDeformation课程类别：专业必修课学分：2总学时：32理论学时：32实验/实践学时：0适用专业：材料成型及控制工程适用对象：本科先修课程：高等数学、线性代数、工程力学、机械制造基础、材料科学基础教学环境：多媒体教室开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1．课程任务与目的在本课程的绪论环节，介绍中国改革开放以来在塑形加工成形领域的建设成就，激发学生道路自信，积极投身社会主义建设的热情。在金属塑形变形的力学基础环节，介绍中国制造2025的基本内容，激发学生用于创新、服务祖国建设的理想。本课程任务是阐明金属塑性成形的物理基础，从微观上研究塑性成形机理以及变形条件对金属塑性的影响，以便使工件在塑性成形时获得最佳的塑性状态、最高的变形效率和优质的力学性能；阐明金属塑性成形的力学基础，掌握金属塑性变形体内的应力场、应变场、应力-应变关系、塑性变形时的力学条件等塑性理论基础知识，为选择合适的设备及设计模具提供理论依据，为降低变形力指明方向；阐述金属塑性成形时的金属流动规律和变形特点，确定合理的坯料尺寸和成形工序。通过本课程的学习，目的是使学生能够科学地、系统地阐明金属在塑性成形过程中遵循的基础和规律，为学习后续的工艺课程作理论准备，为合理制定塑性成形工艺规范及选择设备、设计模具奠定理论基础。为加快塑性成形理论研究和产品开发，积极落实“中国制造2025”等制造业发展战略，实现从制造大国向制造强国转变的战略目标提供理论支持。对接培养的岗位能力使从事工艺、运行、管理的技术人员针对制定合理的成形工艺规范，选择合适的设备，合理设计，使工件在塑性成形时获得最佳的塑性状态、最高的变形效率和优质的力学性能等实际工程问题，初步具备能够为设计模具提供理论依据及分析、解决问题的能力。三、课程教学目标1.课程对毕业要求的支撑[毕业要求指标点1.3]综合运用模具设计、型材成型、材料成型自动控制、材料分析测试方法等专业知识分析选择成型设备、制定合理的加工工艺，解决材料成型生产过程中的实际工程问题。[毕业要求指标点3.1]能够根据工程实际要求，明确设计需求，利用自然科学、材料科学及工程的基本原理和技术手段，提出模具设计与制造、型材成型工艺开发及优化等过程中的具体解决方案。2.课程教学目标对应毕业要求指标点，具体内容如下教学目标1：介绍中国改革开放以来在塑形加工成形领域的建设成就及“中国制造2025”的基本内容。熟悉塑性成形的特点及分类，塑性成形理论的发展概况。熟悉金属冷态下的塑性变形，金属热态下的塑性变形原理，金属的超塑性，金属在塑性加工过程中的塑性行为，金属塑性成形中的摩擦理论。（支撑毕业要求指标点1.3）教学目标2：掌握应力分析、应变分析、屈服准则、平面问题和轴对称问题、塑性变形时应力应变关系等基础理论及分析方法。了解主应力法及上限法的基本原理。（支撑毕业要求指标点3.1）四、教学课时安排学时分配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践主题或知识点1绪论22001主题或知识点2金属塑性变形的物理基础66002主题或知识点3金属塑性变形的力学基础2222003主题或知识点4金属塑性成形中的摩擦1.51.5002主题或知识点5主应力法及其应用0.50.5003合计323200五、教学内容及教学设计主题或知识点1绪论1．教学内容塑性成形的特点及分类，塑性成形理论的发展概况。在讲解塑性成形的基本概念和原理时，引入我国古代金属加工工艺的案例，如青铜器的铸造和锻造，让学生了解我国在塑性成形领域的悠久历史和文化传承，增强民族自豪感。2．教学重点塑性成形的特点及分类，塑性成形理论的发展概况。3．教学难点塑性成形理论的发展概况。4．教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题互动式、讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题或知识点2金属塑性成形的物理基础1．教学内容金属冷态下的塑性变形，金属热态下的塑性变形原理，金属的超塑性，金属在塑性加工过程中的塑性行为。在介绍塑性成形的工艺方法和应用时，讲述我国在航空航天、汽车制造等领域中塑性成形技术的突破和创新成果，激发学生的爱国情怀和创新意识。2．教学重点金属冷态下的塑性变形，金属热态下的塑性变形，金属在塑性加工过程中的塑性行为。3．教学难点金属冷态下的塑性变形，金属热态下的塑性变形。4．教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题互动式、讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题或知识点3金属塑性变形的力学基础1．教学内容应力分析（主要包括1：点的应力状态、主应力、应力张量不变量、应力偏张量和应力球张量以及应力莫尔圆），应变分析（主要包括：点的应变状态、小变形几何方程、应变连续方程、应变增量），屈服准则（屈雷斯加屈服准则和米塞斯屈服准则），平面问题和轴对称问题，塑性变形时应力应变关系（主要包括：塑性变形时应力应变关系的特点、增量理论和全量理论）。结合塑性成形过程中的力学分析，强调严谨的科学态度和精确计算的重要性，培养学生的科学素养和工匠精神。2．教学重点应力分析、应变分析、平面问题和屈服准则。3．教学难点应力分析、应变分析、平面问题和屈服准则。4．教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题互动式、讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题或知识点4金属塑性成形中的摩擦1．教学内容金属塑性成形中摩擦的特点和影响，塑性成形中摩擦的分类及机理，影响摩擦系数的主要因素，测定外摩擦系数的方法，塑性成形中的润滑。讲述我国在金属塑性成型领域为降低摩擦、提高生产效率所做出的努力和取得的成果，如自主研发的新型润滑剂和优化的工艺方法，增强学生的民族自豪感和自信心。2．教学重点塑性成形中摩擦的分类及机理，影响摩擦系数的主要因素。3．教学难点塑性成形中摩擦的分类及机理，影响摩擦系数的主要因素。4．教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题互动式、讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题或知识点5主应力法及其应用1．教学内容概述，主应力法的基本原理。2．教学重点主应力法基本原理。3．教学难点主应力法基本原理。4．教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题互动式、讨论式、案例式、启发式等教学方法。六、学生成绩评定1.课程考核方式及比例课程重点考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决问题的能力和创新能力；考核方式采用出勤、作业、课堂表现、阶段测验、期末考试等多种形式、多个阶段的全过程考核。使学生成绩评定更加合理多样，优化课程评价体系，进一步提升本课程教学效果。学生成绩评定表考核方式平时成绩期中考试期末考试出勤作业课堂表现阶段测验答辩项目小论文其他√√√√成绩比例%520510602.本课程教学目标与考核方式评价权重如表所示：课程教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权重（%）过程性考核实验期末考试合计出勤及课堂表现作业及阶段测验教学目标1指标点8.21102~104~12教学目标2指标点1.225015~2022~27教学目标3指标点1.1724025~4056~71合计10300601003.成绩评价标准平时成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）出勤及课堂表现（10%）无迟到、早退、旷课现象。积极参加课堂讨论，并有自己独到的见解，能够准确回答问题，并有自己独到的见解偶尔有迟到、早退现象。较为积极参加课堂讨论，能够准确回答问题，并提出自己的见解有迟到、早退现象。能够主动参加课堂讨论，能够回答问题有迟到、早退、偶尔有旷课现象。参与课堂讨论，基本能回答相关问题迟到、早退、旷课较多。不能有效参加课堂讨论，回答不出所有问题作业（20%）能够独立完成作业，作业完成质量优秀，能够灵活运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量较高，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量符合要求，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得有效结论基本能够独立完成作业，部分题目解答存在抄袭现象，运用所学知识和理论解决问题的能力基本符合要求不能独立完成作业，存在明显抄袭现象，不具备运用所学知识和理论解决问题的能力阶段测验（10%）完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为优秀完成所有阶段测验，根据参考答案评定分，总评成绩为优良完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为中等完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为及格没有完成阶段测试，根据参考答案评分，总评成绩不及格课程教学目标评价标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教学目标1熟练掌握中国改革开放以来在塑形加工成形领域的建设成就及“中国制造2025”的基本内容；塑性成形的特点及分类，塑性成形理论的发展概况。正确掌握中国改革开放以来在塑形加工成形领域的建设成就及“中国制造2025”的基本内容；塑性成形的特点及分类，塑性成形理论的发展概况。掌握中国改革开放以来在塑形加工成形领域的建设成就及“中国制造2025”的基本内容；塑性成形的特点及分类，塑性成形理论的发展概况。基本掌握中国改革开放以来在塑形加工成形领域的建设成就及“中国制造2025”的基本内容；塑性成形的特点及分类，塑性成形理论的发展概况。不能掌握中国改革开放以来在塑形加工成形领域的建设成就及“中国制造2025”的基本内容；塑性成形的特点及分类，塑性成形理论的发展概况。教学目标2熟练掌握金属冷态下的塑性变形，金属热态下的塑性变形原理，金属的超塑性，金属在塑性加工过程中的塑性行为，金属塑性成形中的摩擦理论。正确掌握金属冷态下的塑性变形，金属热态下的塑性变形原理，金属的超塑性，金属在塑性加工过程中的塑性行为，金属塑性成形中的摩擦理论。熟练掌握金属冷态下的塑性变形，金属热态下的塑性变形原理，金属的超塑性，金属在塑性加工过程中的塑性行为，金属塑性成形中的摩擦理论。基本掌握金属冷态下的塑性变形，金属热态下的塑性变形原理，金属的超塑性，金属在塑性加工过程中的塑性行为，金属塑性成形中的摩擦理论。不能掌握金属冷态下的塑性变形，金属热态下的塑性变形原理，金属的超塑性，金属在塑性加工过程中的塑性行为，金属塑性成形中的摩擦理论。教学目标3熟练掌握应力分析、应变分析、屈服准则、平面问题和轴对称问题、塑性变形时应力应变关系等基础理论及分析方法。了解主应力法及上限法的基本原理。正确掌握应力分析、应变分析、屈服准则、平面问题和轴对称问题、塑性变形时应力应变关系等基础理论及分析方法。了解主应力法及上限法的基本原理。掌握应力分析、应变分析、屈服准则、平面问题和轴对称问题、塑性变形时应力应变关系等基础理论及分析方法。了解主应力法及上限法的基本原理。基本掌握应力分析、应变分析、屈服准则、平面问题和轴对称问题、塑性变形时应力应变关系等基础理论及分析方法。了解主应力法及上限法的基本原理。不能掌握应力分析、应变分析、屈服准则、平面问题和轴对称问题、塑性变形时应力应变关系等基础理论及分析方法。不能了解主应力法及上限法的基本原理。七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源建议教材：俞汉清等主编．金属塑性成形原理．机械工