金属塑性成形原理课程大纲.docx

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《金属塑性成形原理》课程大纲

教师姓名：开课学期：2016-2017第一学期
办公室：上课时间：周四7-8节
电话：教室地点：
Email:答疑时间：周五下午13:00-15:00
课程网页（可根据需要）：无

课程描述和学习目标
《金属塑性成形原理》是材料成型及控制专业锻压方向的必修课，是锻压专业的技术基础课。本课程是一门系统地研究金属塑性成形理论及其普遍规律的科学。本课的基本任务是阐述塑性力学基础、复习金属物理部分内容，在此基础上研究塑性成形中的共同规律和特殊规律，目的是把这些规律用于生产，指导生产。具体说来有以下三点：
1讲述应力、应变理论、屈服准则、塑性力学本构方程，在此基础上研究金属塑性成形中的有关力学问题的各种解法，目的在于分析变形体内的应力、应变及其分布，确定变形力和变形功，为选择设备吨位、计算模具强度提供依据。
2复习变形金属学，在些基础上，研究变形条件（变形温度、变形速度、金属强度、应力状态、摩擦条件等）对金属塑性和变形抗力的影响及提高金属塑性和降低变形抗力的措施，目的在于在生产中以最小的能量获取最大的变形，减小工序，提高生产率，同时又要获取性能良好的工件。
3研究金属变形对变形体的机械性能和物理性能的影响，分析变形条件与组织、性能之间的关系，以便确定金属与合金的塑性加工规范（如变形强度、变形速度、极限变形量、加热速度、冷却速度）。
4讲述金属在塑性成形中的流动规律和变形特点，目的是求得合理的毛坯尺寸，使工件顺利成形，既节约金属又保证质量。
本课程的教学基本要求是：使学生掌握塑性塑性加工方法、塑性加工变形力计算等相关概念，包括晶体缺陷，晶格类型，塑性成形件质量分析，各种计算变形力的方法等。并且使学生掌握塑性相关概念，质量分析方法及变形力的理论计算；培养学生动手分析计算解决实际问题的能力。

第一章绪论（2学时）
教学基本要求：了解金属塑性成形方法种类及本课的目的与任务。
教学内容：金属塑性成形方法的种类及其优缺点，本课的目的和任务。
教学重点：金属塑性成形原理课的目的和任务
本章作业：①金属塑性成形方法有几种各有什么优缺点？②本课的目的和任务是什么？
第二章应力分析（10学时）
教学基本要求：了解分析、表示一点的应力状态的方法，并掌握相关结论。
教学内容：
第一节部分基本概念
第二节直角坐标系中一点的应力状态
第三节平衡微分程
第四节平面应力状态和轴对称应力状态
教学重点：直角坐标系中一点的应力状态
教学难点：质点在任意方向切面上的应力和应力边界条件
本章作业：教材Page143--1441、3、4、5、6、7、8
第三章应变分析（5学时）
教学基本要求：了解研究分析和表示一点变形的方法，并掌握相关结论。
教学内容：
第一节有关变形的一些基本概念
第二节小变形分析
第三节平面变形问题和轴对称问题
教学重点：小变形分析
教学难点：单元体任意方向上的应变
本章作业：教材Page144--14512、13、15、16、19
第四章屈服准则（4学时）
教学基本要求：了解屈服准则，掌握Tresca屈服准则和Mises屈服准则及它们的表达方法。
教学内容：
第一节屈服准则的意义
第二节有关材料性质的一些基本概念
第三节Tresca屈服准则
第四节Mises屈服准则
第五节屈服准则的几何表达
第六节中间主应力的影响
第七节屈服准则的实验验证
教学重点：两个屈服准则的表达式及其在在平面和π平面上的轨迹，
教学难点：屈服准则在应力空间中的几何表达
本章作业：教材Page14521、22、23、25、26、27
第五章本构方程（5学时）
教学基本要求：了解金属塑性变形时的应力应变关系。
教学内容：
第一节弹性状态下的应力应变关系
第二节塑性应力应变关系
第三节塑性变形的增量理论
第四节塑性变形的全量理论
第五节塑性应力应变关系的实验验证
第六节最大散逸功原理
教学重点：塑性应力应变关系及其特点
教学难点：增量理论和全量理论
本章作业：教材Page14528、29、30
第六章真实应力应变关系曲线（3学时）
教学基本要求：了解实验中的真实应力应变关系曲线及其作法
教学内容：
第一节拉伸试验曲线
第二节压缩试验曲线
教学重点：拉伸试验曲线
教学难点：拉伸真实应力应变曲线塑性失稳点的特性和真实应力应变曲线的经验方程
本章作业：教材Page14635、36
第七章金属塑性成形时的摩擦与润滑（2学时）
教学基本要求：了解金属塑性成形过程中的摩擦状态及润滑方式
教学内容：
第一节金属塑性成形时摩擦的特点
第二节塑性成形中摩擦的分类及机理
第三节摩擦系数及其影响因素
第四节摩擦系数的测定方法
第五节金属塑性成形用的润滑剂
第六节润滑方法
第七节不同塑性加工条件下的摩擦系数
教学重点：金属塑性成