1 《材料成型与制备》教学大纲 课程名称： 材料成型与制备 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Material Forming and preparation 总学时/周学时/学分：32/4/2 其中实验/实践学时：0 先修课程： 材料科学基础 后续课程支撑： 毕业设计 授课时间： 1-8 周/星期三、星期五/3-4 节 授课地点：松山湖/6E-101 授课对象： 2019 级金属材料 开课学院： 材料科学与工程 任课教师姓名/职称：李康/讲师，王安定/特聘研究员 答疑时间、地点与方式：课后现场或网络通信工具答疑 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（ ） 使用教材：《工程材料与成型工艺基础》,徐晓峰,9787111579045, 机械工业出版社,2017.12,第 2 版 教学参考资料：（1）《工程材料与机械制造基础》，齐乐华，主编，高等教育出版社，2018.11,第 2 版 （2）（2）《金属工艺学》，常万顺，李继高 主编，清华大学出版社，2015.10 课程简介：本课程是金属材料专业的必修专业基础课程，其目的是让学生了解金属的液态、塑性、连接、机加工等技术的基本成形工艺特征及应用范围， 掌握金属材料加工、成形工艺的基本原理和方法，培养正确选材、设计零件的结构、选取合适加工工艺的能力，提升专业素养、工程实践能力等。本课 程基于大学化学、材料科学基础、金属学等课程，通过理论课程和实验学习的结合，训练学生解决材料加工成型领域实际生产技术问题的思维。为后续 专业课程的学习、毕业设计和将来的专业技术工作打下基础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求
2 目标 1： 掌握金属液态、塑性、连接成形、机加工等技术的原理、 工艺特征及应用；通过金属材料成形技术的学习，拓展材 料成型、性能优化、缺陷预防等知识。 3-2 掌握金属材料结构/组成、性质、加工工 艺、服役性能之间相互关系的基本规律，能够 分析金属材料的成分设计、合金制备、加工过 程中所涉及的工艺参数、生产流程及关键控制 步骤，并根据专业相关知识制度解决方案，满 足特定需求。 3.能够设计针对复杂金属材料工程问题的解决方案，设计 满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够 在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法 律、文化以及环境等因素。 目标 2： 熟练掌握金属材料成型的基本工艺原理及性能特征；获得 正确选择材料、合理设计零件结构、合理选择加工工艺的 能力。 5.1 能够开发、选择及使用现代专业检测设 备、资源及技术来分析金属材料工程中涉及 合金设计与制备、产品加工等方面的复杂工 程问题，并能够理解其局限性。 5.能够针对复杂金属材料工程问题，开发、选择与使用恰当 的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂 金属材料工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。 目标 3： 培养学生具有主动学习、崇尚科学、热爱材料学的学习态 度和思想意识；养成理论联系实际、科学严谨、考虑问题 周全的科学态度，快速有效解决专业技术问题的职业素 养。 7.1 具有环保和可持续发展的意识和相关知 识，了解与金属材料工程相关的职业和行业 环保及可持续发展的法律法规。 7.认识科技发展现状与趋势，了解工程技术对环境、社会 及全球的影响，并培养持续学习的习惯与能力
3 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/线下） 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 绪论 李康 2 铸造、压力加工、焊接的定义、特点及 应用（重点）。 课程思政融入点：了解中国古代金属加 工的发展历史，培养学生的爱国精神和 民族自豪感。 线上 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：目前你 熟悉的金属成型工 艺有哪些。 课程思政作业：要 求学生每人阅读和 中国金属成型历史 有关文献 2 篇以上 目标三 1-2 金属液态成形 李康 6 液态合金的充型能力，特种铸造工艺（重 点）；铸造内应力与铸件的变形、铸造 工艺图的绘制；铸件结构设计（难点）。 线上 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：如何尽 可能避免铸造件出 现的缺陷问题？ 课后作业：有色金 属常用液态成形工 艺特征？ 目标一 3 金属塑性成形 王安定 4 不同结构金属的塑性变形原理、塑性变 形对微观结构和性能的影响、变形后金 属的回复与再结晶（重点）；金属的塑 性变形方式和应力分布（难点）。 线上 课堂讲授 课堂作业：分析晶 粒尺寸对塑性变形 能力和变形抗力的 影响机理？ 目标二
4 4 李康 4 影响金属塑性变形能力的因素、常见的 塑性成形工艺及其特点，塑性加工的局 限性及加工缺陷控制技术。锻件与冲压 件结构工艺性（重点）；自由锻与模锻 工艺规程的制定（难点）。 线上 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：板料冲 压、锻造等在工业 生 产 中 的 应 用 场 景？ 课后作业：如何防 止冲压件的起皱和 开裂？ 目标二 5-6 金属连接成型 李康 6 焊接冶金过程、焊接接头的组织与性能； 焊接成形方法；常用焊接材料（重点）； 熔焊焊接电弧、焊接应力余变形；焊接 方法的选择与焊接工艺设计（难点）。 线上 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：金属焊 接需要注意的工艺 参数？ 课后作业：冷、热 裂纹形成原因及防 止措施？ 目标二 6 切削加工技术 李康 2 车削加工；钻、扩、铰、镗削加工；刨、 拉削加工；铣削加工；磨削加工；特种 加工方法（重点）；零件加工表面方法 的选择。（难点）。 线下 课堂讲授 目标二 7 先进成型和制造技 术 王安定 4 超精密加工原理，超精密加工技术，微 纳米加工技术及原理，精密和精细加工 技术应用实例分析（重点）；纳米加工 线下 课堂讲授 课后作业：介绍一 种金属先进成型技 术及其在高端制造 目标一
5 中的小尺寸效应、量子力学效应、表面 和界面效应（难点）。 课程思政融入点：让学生深刻认识到中 国制造技术与国外发达国家的差距，了 解金属成型技术在目前中国高精尖技术 领域的潜在作用及关键技术瓶颈，建立 学生的使命感和历史责任感，努力学习， 为实现伟大的中国梦而奋发图强。 领域中的应用？ 8 李康 4 增材制造技术，快速成形技术的类型及 应用、造型新技术、焊接新技术（重点）； 半固态成形技术、 高能率成形技术（难 点）。 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：目前有 哪些较成熟的 3D 打印技术。 课程思政作业：要 求每位学生独立完 成调研分析，了解 我国金属成型技术 的 现 状 及 发 展 趋 势，1000 字以上。 目标三 合计 32 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 作业 考勤 课堂表现 期末考试