材料成型及控制工程专业(塑性成形与模具技术方向)课程介绍.ppt

材料成型及控制工程专业,塑性成型与模具技术方向,课程设置情况,专业发展历史,1956,年成立金属压力加工专业,后改为金属塑性加工、锻压工艺及设备、塑性成形工艺及设备,1978,年开始招收硕士研究生,1986,年获硕士学位授予权,1995,年获博士学位授予权,1995,年被评为山东省重点学科,1996,年开始招收博士研究生,1998,年整合为材料成型及控制工程专业,2000,年被确定为山东省重点强化建设学科,2008,年被确定为国家级特色专业建设点,课程设置,课程设置分为专业和专业方向两个层次,专业课,专业方向课,材料成型基础,模具设计与,CAD,材料成型技术,塑性成形,CAE,ADVANCE METARIAL FORMING,模具制造与,CAM,材料成型检测试技术,特种塑性成形,材料成型计算机基础,快速成型与快速模具,材料成形计算机应用软件,课程设置,（实践环节）,专业实验（第六学期，,50,学时）,专业课程上机（第六,七学期，,90,学时）,生产实习（第七学期，,3,周）,专业综合实验（第七学期，,1,周）,创新和任选实验（第七学期，,1,周）,专业课程设计（第七学期，,2,周）,毕业设计（第七,八学期，,17,周）,课程简介,材料成型基础,阐明液态成型、塑性成型和熔焊成型等成型技术的内在基本规律和物体本质，揭示材料成型过程中影响产品性能的因素及缺陷形成的机理。使学生对材料成型过程及基本原理有全面、系统和深入的实质性理解，从本质上认识和分析材料成型过程中所出现的实际问题和解决途径；并为后续课程的学习奠定坚实的理论基础；,本课程的理论基础是数学、物理、化学、物理化学、力学及金属学与热处理等，在此基础上阐述金属材料成型过程中的物理冶金、化学冶金、成形力学及传热、传质、流动等规律和现象。物理冶金是通过加工制备具有一定性能的材质或零部件产品的科学，化学冶金是研究材料成型过程中物质间的相互作用和影响的科学，成形力学是研究金属塑性成形过程中的力学行为的科学，物理冶金、化学冶金、成形力学构成材料成型原理的主体。,课程简介,材料成型技术,包括铸造成型、塑性成型和焊接成型三部分内容，主要阐明三种成型工艺的类型、原理、特点、影响因素及其规律、设计方法与原则、质量控制、用途等，侧重于实际经验、工程技术及其理论知识的综合应用。其任务是通过系统学习，在掌握成型过程基本规律及其物理本质的基础上，使学生能够根据不同的零件需求，灵活选择和全面分析成型工艺、完成合理的工艺设计；同时，针对成型过程中出现的质量问题进行科学分析，找到解决措施，从而消除和减少工件质量缺陷；此外，也为后续课程学习奠定必要的基础知识。,本课程以数学、物理、化学、物理化学、力学、金属学与热处理、材料成型原理等作为理论基础，主要应用物理冶金、化学冶金、成形力学理论，系统阐述金属材料成型过程的相关现象及其影响因素、规律、形成机制；同时，还汇总了大量的工程技术经验和实用技术。,课程简介,Advanced Material Processing Technology,使学生熟悉并掌握与材料加工基础理论和工艺技术密切相关的英语专业词汇、技术术语、句法和文体表达；培养学生对本专业英语文献的阅读、分析理解和科技想象能力；训练学生针对本专业内容的英语听力、口语表达以及写作交流的能力。,在学习本课程之前，学生已经学习了普通英语（含英语四级或六级）。本英语课程即是前述英语学习的延续，又是新的学习扩展，包括严谨准确地使用科技词汇、术语和表达方式；专业知识中除了文字之外其它信息载体（如图形、曲线、公式等）的使用特点等。,课程简介材料成型测试技术,阐明材料液态成型、塑性成型和熔焊成型等成型技术中各种参量的测试方法、产品质量测试技术，讲述测试技术在材料成型过程中的应用。使学生对材料成型测试技术的基本理论和方法有全面、系统和深入的实质性理解，从本质上认识和分析材料成型过程中各种参量的测试原理、方法，并能有针对性的制定相应测试方案，也可为后续课程的学习奠定坚实的理论基础。,本课程的理论基础是电学、数学、物理、化学、光学、力学等，在此基础上阐述金属材料成型过程中所涉及的测试基本原理、方法、数据处理、常用测量仪器的工作性能和原理等，并注重灵活运用基本知识解决实际问题的方法。,课程简介,材料成型计算机基础,主要讲述材料成形计算机应用方面的基本理论、基本方法以及计算机在材料成形中的应用技术。通过学习，使学生了解材料成形中计算机应用的基本概念、材料成形计算机应用技术的发展和现状，初步具备材料成形计算机应用系统的应用与开发能力，为今后液态金属成形、金属塑性成形、焊接成形、塑料注射成形的数值模拟与,CAD/CAM,等的进一步学习和研究打下基础。,本课程主要介绍计算机应用基础知识，包括计算机在材料加工中的应用概述，工程中的数据处理，工程数据库基础，软件工程基础，图形变换，几何造型，有限差分与有限元基础，工程中的优化设计方法，图像识别与处理，专家系统概论等。,课程简介,材料成型计算机应用软件,主要讲述在材料加工中应用面较广的计算机应用软件。要求学生通过本课程的学习，了解目前流行的设计软件及其特点、功能，掌握常用的二维设计软件,AutoCAD,、三维设计软件,UG,，有限元分析软件,ANSYS,的使用。通过本课程的学习，使学生具备利用计算机应用软件解决工程设计问题以及对工程结构进行力学分析的能力，增强其服务社会的本领。,本课程主要介绍如何采用,AutoCAD,绘制出符合工程设计要求的二维图形，采用,UG,绘制并编辑曲线、草图，进行特征、曲面设计及三维实体造型，并绘制工程图纸，实现零部件之间的装配。介绍如何采用,ANSYS,软解建立结构分析的几何模型、数值分析模型，并根据实际问题进行线性或非线性分析求解，最后对求解的结果进行后处理。,课程简介,模具设计与,CAD,主要介绍冲压、锻造，挤压，注塑模具设计的基本方法和,CAD,技术等内容。,本课程的任务是使学生通过对本课程学习基本掌握模具设计所必须具备的知识及模具计算机辅助设计的一般知识和方法，培养和提高合理设计模具的能力，了解模具设计的先进技术，为学生今后的工作打下良好的基础。,本课程的实践性很强、涉及的知识面较广。因此，学生在学习本课程时，除了重视其中必要的原理与结构特点等理论学习外，还应特别注意实践环节，可通过参观模具使用与制造企业、组织现场教学和综合实验等手段，增加学生的感性知识。,课程简介,塑性成形,CAE,根据已有的专业基础知识，掌握如何应用常用的有限元仿真软件解决实际工程问题。,主要介绍材料塑性成形数值模拟过程中应用非常广泛的两种有限元模拟分析软件：用于板料成形分析的,Dynaform,软件和用于体积成型分析的,Deform,软件。本课程重点以工程实际问题为例，详细讲解用塑性成形分析软件解决问题的过程，掌握用板料成形软件,DYNAFORM,和体积成形软件,DEFORM,的模型建立、网格划分、前处理、计算求解及后处理分析等过程，特别是根据后处理分析结果，预测塑性成形过程中裂纹、起皱、减薄失稳等缺陷，进而指导实际的生产过程。,通过对本课程的由浅入深的应用实例的完整介绍和学习，使学生初步掌握应用,CAE,分析软件解决工程实际问题的技能，为今后的工作打下良好的基础，以满足用人单位对板料成形,CAE,分析人才的迫切需求。,课程简介,模具制造与,CAM,通过本课程的学习，要求学生掌握各种现代模具加工方法的基本原理、特点及加工工艺，掌握各种制造方法对模具结构的要求，以提高学生分析模具结构工艺性的能力。,本课程的理论基础是数学、计算机软件、计算机图形学、金属工艺学等，在此基础上阐述模具零件的传统加工、电加工以及数控加工等一些现代制造工艺。,本课程的实践性很强、涉及的知识面较广。因此，学生在学习本课程时，除了重视其中必要的工艺原理与特点等理论学习外，还应特别注意实践环节，可通过参观模具制造企业、组织现场教学和综合实验等手段，增加学生的感性知识。课程简介,特种塑性成形,本课程的教学目的是使学生在掌握材料成形原理、冲压工艺及模具设计、锻造工艺及模具基本原理的基础上，了解和掌握近二十年来出现的特种塑性成形工艺，拓宽学生专业视野，为以后的科研及工作奠定良好基础。,通过了解金属塑性加工工艺的发展趋势来掌握典型特种塑性成形工艺的特点；通过学习掌握超塑性成形、粉末锻造、液态模锻、摆动辗压的典型特种体积成型工艺,;,通过学习掌握旋压成形、爆炸成形、液压涨形、充液拉深摆动辗压的典型特种体积成型工艺。,课程简介,快速成形与快速模具,快速原型技术为近年来出现并迅速发展起来的先进制造技术，因其在新产品开发中的显著的经济效益和时间效益而得到高度重视，成为目前学术界研究和工业领域投资和应用的热点。要求学生通过本课程的学习，掌握典型的快速原型技术的基本原理、主要方法、典型的软硬件系统、应用领域、发展趋势以及基于快速原型技术的快速模具制造技术等，并通过典型技术现场观摩与实验，掌握若干快速原型和快速模具工艺方法的基本工艺过程。学生通过本课程的学习，能够开阔专业视野，拓宽专业知识层面，增强服务于社会的本领。,实践环节简介,专业实验,专业实验以演示性和验证性为主，主要目的是加深所学专业基础课和专业课的认识，验证课堂所学的理论知识。,专业实验所涉及的课程有三门：材料成型基础、材料成型技术、材料成型测试技术。,专业课程上机,结合所学课程，进行上机训练，巩固对所学知识和软件的掌握。,专业实验所涉及的课程有三门：材料成型计算机基础、材料成型计算机应用软件、模具设计与,CAD,、塑性成形,CAE,、模具制造与,CAM,。,实践环节简介,专业综合实验,本综合实验以某一产品成形为主线，重点培养学生计算机在塑性成形工艺与模具设计与制造中的应用。实验涉及的基础与专业课程包括材料科学基础、材料成型基础、材料成型技术、材料成型检测技术、材料成型计算机应用基础、材料成型计算机应用软件、模具设计与,CAD,、塑性成形,CAE,、模具制造与,CAM,等课程。通过实验，加深学生对塑性成形理论、塑性成形工艺、数值模拟技术、模具,CAD/CAM,技术的理解，培养学生的计算机应用能力、实践动手能力和创新能力，提高学生的综合技术素质和现代设计与制造能力，使学生更好更快地适应工作岗位。,实践环节简介,专业综合实验,（板料成形全过程,CAD/CAE/CAM,综合实验）,以板料成形过程为主线，针对某一产品,(,或零件,),，利用,CAD/CAM,系统完成其实体建模,(,包括产品的正向设计和逆向反求,),，根据产品的使用和成成形要求，利用材料试验机进行板料力学性能和成形性测试，选择合适的材料，利用数值模拟软件进行成形工艺分析与成形模拟仿真，确定合理的成形方案及工艺参数，借助,CAD/CAM,软件进行模具设计并编制模具型腔,NC,加工程序，在数控机床上进行模具工作零件的数控加工，与其他零件一起装配，完成零件成形所需全部模具，将模具安置在压力机上进行冲压，生产出合格的产品。整个实验过程体现了从产品设计、模具制造到产品生产的数字化，使学生熟悉和掌握材料成形工艺与模具的制造方法,以适应社会发展对创新人才的要求。,实践环节简介,专业综合实验,（塑料注射成型全过程综合实验）,以塑料注射成型过程为主线，针对某一产品，利用,CAD/CAM,系统完成其实体建模,(,包括产品的正向设计和逆向反求,),，根据产品的使用和成成形要求，选择合适的材料，利用数值模拟软件进行成型工艺分析与成形模拟仿真，确定合理的成型方案及工艺参数，借助,CAD/CAM,软件进行模具设计并编制模具型腔,NC,加工程序，在数控机床上进行模具工作零件的数控加工，与其他零件一起装配，完成零件成形所需全部模具。同时还可以在模具虚拟实验室进行多套模具的拆卸与装配，加深对塑料模具的认识和理解。将模具安置在教学用注塑机上进行注塑生产，通过透明模具观察材料在模具中的流动和充型过程，根据情况调整注射温度、注射速度、注射量等工艺参数，生产出合格产品。,实践环节简介,创新和任选实验,创新和任选实验的目的是鼓励和支持学生尽早开展科学研究、技术开发和社会实践等活动，调动学生的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识，掌握思考问题、解决问题的方法，提高实践创新能力。,学生个人或创新团队，在导师的指导下，自主选题设计、独立组织实施并进行实验和撰写报告，实验室在条件请允许的情况下提供技术和设备方面的支持。,实践环节简介,生产实习,生产实习的目的是使学生了解和掌握基本生产知识，验证、巩固和丰富已学过的专业课程内容，培养学生理论联系实际，提高其在生产实际中调查研究、观察问题、分析问题以及解决问题的能力和方法，为后续专业课程的学习打下基础。通过生产实习，还应使学生了解现代化生产方式和先进制造技术，培养热爱专业、致力于祖国社会主义建设的思想。,本专业生产实习主要在进行，时间为,23,周（洛阳,3,周或洛阳,2,周，济南、潍坊,1,周）。,主要实习企业为：一拖集团、中信重工、洛轴集团、洛铜集团、北方易初（大阳摩托）、重汽集团、福田汽车等。,实践环节简介,专业课程设计,专业课程设计（,2,周）是重要实践环节之一，专业课程设计的目的在于巩固专业课程中所学到的知识，培养学生的设计能力、分析问题和和解决实际问题的能力，了解和掌握产品、装备、工艺设计的过程、方法和常用工具、资料，为将来的毕业设计和就业做好准备。,本专业的课程设计以冲压模具设计和塑料模具设计为主。学生每人各设计一套简单的冲压模具和注塑模具。包括工艺分析、工艺计算、模具结构设计、模具装配图和主要零件图的绘制。,实践环节简介,毕业设计（论文）,毕业设计（论文）是学生在校学习工程中的最后一个极其重要的实践性、综合性很强的教学环节。主要目的和任务是培养学生能综合运用所学基础理论与专业知识，独立分析与解决本专业工程问题的能力；巩固、加深并扩大所学的基础理论和专业知识；加强学生工程上的基本训练，培养设计、计算、绘图、科学试验和计算机应用等方面的技能；培养学生在市场经济条件下，开发新产品的能力。,毕业设计（论文）时间为,17,周（从第七学期,17,周开始到第八学期,14,周结束）。,毕业设计（论文）课题的类型主要有两类：一是设计类课题，主要是模具设计，培养学生解决工程实际问题的能力；二是研究类课题，以试验、数据处理、撰写论文为主，培养学生从事科学研究的能力。,介绍结束，谢谢大家！,祝同学们学习进步，,身体健康！,