1、金屬塑性成形原理課程標(biāo)準(zhǔn)(78學(xué)時(shí))一.課程性質(zhì)和任務(wù)本課程是高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校材料成形專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解有關(guān)塑性成形原理的專(zhuān)業(yè)知識(shí)；掌握塑性成形方法及簡(jiǎn)單工藝流程，應(yīng)力.應(yīng)變和塑性變形的相關(guān)知識(shí)；變形力計(jì)算方法；塑性成形件質(zhì)量的一般分析方法；掌握壓力加工模擬及其成立條件。二.課程教學(xué)目標(biāo)本課程的教學(xué)目標(biāo)是：使學(xué)生掌握塑性.塑性加工方法.塑性加工變形力計(jì)算等相關(guān)概念，包括晶體缺陷.晶格類(lèi)型.塑性成形件質(zhì)量分析.各種計(jì)算變形力的方法等。并且使學(xué)生掌握塑性相關(guān)概念，質(zhì)量分析方法及變形力的理論計(jì)算；培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手分析計(jì)算解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 (一) 知識(shí)教學(xué)目標(biāo)1掌握塑

2、性.塑性加工的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。2掌握熱加工.冷加工的區(qū)別及各自的優(yōu)缺點(diǎn)。3. 掌握金屬變形區(qū)域的應(yīng)力.應(yīng)變分析方法。4熟悉塑性成形件的質(zhì)量分析方法。5掌握變形力計(jì)算相關(guān)理論推導(dǎo)公式。6掌握主應(yīng)力法.上限法的計(jì)算方法。7掌握塑性成形中的摩擦及其影響因素。8了解剛塑性有限元法的基本原理。9. 了解壓力加工模擬的條件及意義.(二) 能力培養(yǎng)目標(biāo)1對(duì)本專(zhuān)業(yè)的發(fā)展歷史.發(fā)展趨勢(shì)有所了解。2能對(duì)塑性成形中質(zhì)量影響因素進(jìn)行分析。3具有對(duì)實(shí)際成形計(jì)算其變形力的能力。 (三) 思想教育目標(biāo)1具有熱愛(ài)科學(xué).實(shí)事求是的學(xué)風(fēng)和勇于實(shí)踐.勇于創(chuàng)新的意識(shí)和精神。2具有良好的職業(yè)道德。三.教學(xué)內(nèi)容和要求基 礎(chǔ) 模 塊(一)緒

3、論1金屬塑性成形特點(diǎn)及分類(lèi)掌握塑性成形的優(yōu)點(diǎn)及局限性。2金屬塑性成形原理課程的目的和任務(wù)了解本課程的學(xué)習(xí)目的和任務(wù)，掌握學(xué)習(xí)方法。3金屬塑性成形理論的發(fā)展概況了解塑性理論的發(fā)展歷史及今后發(fā)展趨勢(shì)。(二) 金屬塑料變形的物理基礎(chǔ)1金屬冷態(tài)下的塑性變形掌握冷加工的優(yōu)缺點(diǎn)；了解冷加工的適用范圍。2金屬熱態(tài)下的塑性變形掌握熱加工的優(yōu)缺點(diǎn)；了解熱加工的適用范圍。3. 金屬的超塑性變形了解超塑性的概念；掌握超塑性原；了解超塑性的應(yīng)用前景。4. 金屬在塑性加工過(guò)程中的塑性行為了解常見(jiàn)的金屬塑性行為及其影響因素(三) 金屬塑性變形的力學(xué)基礎(chǔ)1應(yīng)力分析理解內(nèi)力.外力.面力.體積力的概念；掌握塑性變形中應(yīng)力分析的

4、方法。2應(yīng)變分析理解應(yīng)變的相關(guān)概念；掌握塑性變形中應(yīng)變分析的方法。3平面問(wèn)題和軸對(duì)稱問(wèn)題了解平面問(wèn)題和軸對(duì)稱問(wèn)題的基本概念； 掌握平面問(wèn)題和軸對(duì)稱問(wèn)題的常見(jiàn)處理方法。4屈服準(zhǔn)則理解材料的屈服現(xiàn)象；掌握屈雷斯加屈服準(zhǔn)則及米塞斯準(zhǔn)則的使用原則和范圍；了解影響材料屈服強(qiáng)度的相關(guān)因素。5塑性變形時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系掌握本構(gòu)關(guān)系滿足的條件；掌握應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的應(yīng)用條件和場(chǎng)合。6真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線掌握名義應(yīng)力應(yīng)變曲線的由來(lái)及其不足；掌握真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線的意義及應(yīng)用價(jià)值。(四) 金屬塑性成形中的摩擦1金屬塑性成形中摩擦的特點(diǎn)掌握塑性中的摩擦與機(jī)械摩擦的區(qū)別。2塑性成形中摩擦的分類(lèi)及機(jī)理了解塑性成形摩擦的分類(lèi)及機(jī)理。

5、3描述接觸表面上摩擦力的數(shù)學(xué)表達(dá)式了解接觸摩擦定律；掌握影響摩擦系數(shù)的因素；了解測(cè)定摩擦系數(shù)的方法。4影響摩擦系數(shù)的主要因素了解摩擦系數(shù)對(duì)塑性變形的影響；掌握各因素對(duì)摩擦系數(shù)的影響趨勢(shì)。5測(cè)定外摩擦系數(shù)的方法了解測(cè)定外摩擦系數(shù)的意義。掌握幾種測(cè)定外摩擦系數(shù)的方法。6塑性成形中的潤(rùn)滑了解潤(rùn)滑的重要意義。掌握塑性成形中潤(rùn)滑的分類(lèi)。7不同塑性成形條件下的摩擦系數(shù)了解不同塑性成形條件下的摩擦系數(shù)(五) 塑性成形件質(zhì)量的定性分析1概述掌握質(zhì)量的基本概念。2塑性成形件中的空洞和裂紋掌握空洞和裂紋的概念；掌握空洞和裂紋的內(nèi)在關(guān)系及其對(duì)金屬斷裂的影響。3塑性成形件中的晶粒度了解晶粒度的基本概念；掌握常見(jiàn)組織的

6、晶粒度。4塑性成形件中的折疊掌握折疊的概念；掌握解決折疊的措施。5塑性加工中的失穩(wěn)了解失穩(wěn)的概念；掌握解決失穩(wěn)的方法 (六) 主應(yīng)力法及其應(yīng)用1概述了解主應(yīng)力法的意義及實(shí)際應(yīng)用時(shí)所做的假設(shè)。2主應(yīng)力法的基本原理了解主應(yīng)力法計(jì)算變形力的基本方法和原理。3幾種金屬流動(dòng)類(lèi)型變形力公式簡(jiǎn)介了解各種典型變形力計(jì)算公式的推導(dǎo)過(guò)程僅適用條件。4.主應(yīng)力法在塑性成形中的應(yīng)用掌握主應(yīng)力法在塑性成形中的應(yīng)用條件。5.關(guān)于接觸表面上的磨擦切應(yīng)力及其對(duì)壓應(yīng)力分布的影響掌握摩擦切應(yīng)力的概念。掌握摩擦切應(yīng)力分布對(duì)正壓力的影響。選 用 模 塊(一) 滑移線場(chǎng)理論應(yīng)用1滑移線場(chǎng)的速度場(chǎng)理論了解速度場(chǎng)的由來(lái)及應(yīng)用。2.滑移線場(chǎng)

7、理論在塑性成形中的應(yīng)用舉例了解常見(jiàn)的塑性變形適合使用滑移線場(chǎng)理論計(jì)算的場(chǎng)合。3.滑移線場(chǎng)的矩陣算子法簡(jiǎn)介了解矩陣算子法的由來(lái)及應(yīng)用。(二)上限法簡(jiǎn)介1概述理解上限法的原理及應(yīng)用。2. 虛功原理與基本能量方程式。了解虛功的應(yīng)用。掌握能量方程式的應(yīng)用原理。3. 最大散逸功原理了解逸散功的概念；掌握最大逸散功原理的應(yīng)用場(chǎng)合。4. 上下限定理理解上下限定理的意義；掌握上下限定理的應(yīng)用場(chǎng)合。(三) 剛塑性有限元法簡(jiǎn)介1概述了解剛塑性有限元法的原理及發(fā)展。2連續(xù)體的離散化了解離散化的意義。掌握離散化在實(shí)際塑性成形中的應(yīng)用。3.單元幾何特性掌握離散化常用的幾何單元。4.剛塑性有限元法及應(yīng)用。掌握剛塑性有限元

8、法的應(yīng)用特點(diǎn)及注意事項(xiàng)。實(shí)踐教學(xué)模塊(一) 錘形錘頭法測(cè)定外摩擦系數(shù)1. 錐形錘頭法。（1）試驗(yàn)準(zhǔn)備錐形錘頭六組，錐底角分別為20°，22°，24°，26°，28°，30°；45鋼圓柱試樣6個(gè)，規(guī)格25mm×40mm，兩端面加工成倒圓錐，錐底角分別為20°，22°，24°，26°，28°，30°；壓力試驗(yàn)機(jī)1臺(tái)。（2）試驗(yàn)過(guò)程將錐底角相等的錘頭與鋼試樣配對(duì)，放壓力試驗(yàn)機(jī)上緩慢加載，直至出現(xiàn)明顯變形停止；觀察變形后試樣形狀，找出形狀與變形前把持一直的試樣，試樣與錘頭的

9、摩擦系數(shù)就等于其對(duì)應(yīng)錐底角的正切值。（二）金屬的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線測(cè)定。（1）試驗(yàn)準(zhǔn)備45鋼圓柱試樣1個(gè)，規(guī)格10mm×100mm；坐標(biāo)紙兩張；材料拉伸試驗(yàn)機(jī)1臺(tái)。（2）試驗(yàn)過(guò)程將坐標(biāo)紙放置于試驗(yàn)機(jī)畫(huà)筆處；將拉伸試樣放壓力試驗(yàn)機(jī)上夾持穩(wěn)固后，緩慢加載，直至斷裂；將得到的名義應(yīng)力應(yīng)變曲線轉(zhuǎn)變?yōu)樯褡R(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線。四.說(shuō) 明1適用范圍和使用方法(1) 本課程教學(xué)基本要求適用于高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校材料成形專(zhuān)業(yè) (3年制)。(2) 本課程教學(xué)內(nèi)容采用模塊結(jié)構(gòu)，包括基礎(chǔ)模塊.選用模塊和實(shí)踐教學(xué)模塊?；A(chǔ)模塊和實(shí)踐教學(xué)模塊中的基本實(shí)訓(xùn)是材料成形專(zhuān)業(yè)各個(gè)專(zhuān)門(mén)化方向必學(xué)的內(nèi)容，選用模塊和實(shí)踐教學(xué)模塊中的選做

10、實(shí)訓(xùn)可根據(jù)專(zhuān)門(mén)化方向的特點(diǎn)與實(shí)際情況分別選用。課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)數(shù)分配見(jiàn)下表。學(xué)時(shí)分配建議模塊類(lèi)型課 程 內(nèi) 容學(xué) 時(shí) 數(shù)合計(jì)講授實(shí)驗(yàn)機(jī)動(dòng)基礎(chǔ)模塊緒論金屬塑性成形特點(diǎn)及分類(lèi)22金屬塑性成形原理課程的目的和任務(wù)22金屬塑性成形理論的發(fā)展概況22金屬塑料變形的物理基礎(chǔ)金屬冷態(tài)下的塑性變形22金屬熱態(tài)下的塑性變形22金屬塑性變形的力學(xué)基礎(chǔ)金屬的超塑性變形22金屬在塑性加工過(guò)程中的塑性行為22應(yīng)力分析22應(yīng)變分析22平面問(wèn)題和軸對(duì)稱問(wèn)題22屈服準(zhǔn)則22冷軋金屬塑性成形中的摩擦塑性變形時(shí)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系11真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線22金屬塑性成形中的特點(diǎn)22塑性成形中摩擦的分類(lèi)及機(jī)理22描述接觸表面上摩擦力數(shù)學(xué)表達(dá)式322影響摩擦系數(shù)的主要因素22測(cè)定外摩擦系數(shù)的方法22不同塑性成形條件下的摩擦系數(shù)22塑性成形件中的空洞和裂紋22塑性成形件中的晶粒度22塑性成形件中的折疊22塑性成形件質(zhì)量的定性分析 主應(yīng)力法基本原理11幾種金屬流動(dòng)類(lèi)型變形力公式簡(jiǎn)介22主應(yīng)力法在塑性成形中的應(yīng)用22關(guān)于接觸表面上的磨擦切應(yīng)力及其對(duì)壓應(yīng)力分布的影響12塑性平面應(yīng)變狀態(tài)下的應(yīng)力莫爾圓與物理平面22滑移線與滑移線場(chǎng)的基本概念12滑移線場(chǎng)的應(yīng)力場(chǎng)理論12滑移線場(chǎng)理論在塑性成形中的應(yīng)用舉例11主應(yīng)力法及其應(yīng)用虛功原理與基本能量方程式12最大散逸功原理