课程概述

1.课程基本信息


《材料成形技术基础》或称《工程材料及成形技术基础》,属于机械制造基础系列课程,涵盖工程材料和热加工工艺。本课程全面介绍工程材料的基础知识和钢的热处理,以及铸造、锻造、冲压、焊接、粉末冶金、非金属材料、复合材料等各种成形方法,以及如何合理选择毛坯。

 


2.课程应用范围


本课程是机械设计制造及其自动化、智能制造、机械工程、真空、车辆工程、飞行器、过程装备等机械类专业必修的技术基础课,也是热能与动力工程、测试与控制工程、电气及其自动化等专业学习的机械制造基础系列课程的主要内容,也可为与机械相关的企业职工培训服务,应用范围广。

 


3.课程MOOC的亮点与优势


主讲教师——省级教学名师省级优秀教师

2018年国家级精品在线开放课程

2020年国家级线上一流课程

2020年国家级线上线下混合式一流课程

2023年全国教师教学创新大赛国家级二等奖

2019年省级教学成果一等奖

2021年省级教学成果二等奖

2023年省级教学成果一等奖

该课程共有116个视频,总计长达15个多小时,覆盖教学大纲对所有的知识点,教学体系完整,教学内容非常丰富。

主讲老师郑红梅教授有丰富的教学经验和科研经验,能将教学和企业生产、实际产品以及科研及制造业发展趋势紧密结合。老师讲解生动,吐字清楚,普通话非常标准。

课程视频采用白背景拍摄,专业公司制作水平很高。

与主讲老师同步讲解的文字提示,简单实用的动画,生产现场的生产视频及讲解配音,大量设备、产品、零件等的图片和工程图纸,利于学习者理解。

每个知识点配有习题,学习者提交后,平台及时批阅,学习者即可查阅参考答案,教师可以提取每套习题的成绩,减轻了主讲教师的工作量。

 


4.学习后的收获


工程材料基础知识和钢的热处理——正确选择零件的料材和热处理方法


材料成形方法及其理论和成形工艺——正确选择机械零件毛坯成形方法、减少零件缺陷和报废率


成形方法对零件结构的工艺性要求——正确设计零件的结构

 


5.参考教材


《工程材料及成形技术基础(第2版)》MOOC配套、省级规划、融媒体教材,郑红梅、杨沁主编,合肥工业大学出版社,2024.7

《金属工艺学(上 第6版 附光盘)》,邓文英,郭晓鹏,邢忠文主编,高等教育出版社,2017.6

《工程材料成形与机械制造基础》,李爱菊,孙康宁编著,机械工业出版社,2012.6

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


预备知识

机械制图、工程训练、材料力学、理论力学、机械原理、互换性与测量技术

授课大纲

绪论

0-1 欢迎模块

0-2 材料成形在产品生产过程中的作用

0-3 材料加工中的基本要素

第二章 铸造

2-24铸造技术的发展趋势

2-1 铸造的概念

2-2 金属液的充型能力及其影响因素

2-3 金属的收缩及其影响因素

2-4 缩孔与缩松

2-5 铸造应力

2-6 铸件的变形和防止措施

2-7 铸件裂纹和防止措施

2-8 常用铸造合金的铸造性能

2-9 铸造方法--砂型铸造方法

2-10 特种铸造应用定义及其特点

2-11 铸造方法---金属型铸造

2-12 铸造方法---压力铸造

2-13 铸造方法---低压铸造

2-14 铸造方法---离心铸造

2-15 铸造方法---熔模铸造

2-16 铸造方法---实型铸造

2-17 铸造方法---连续铸造

2-18 铸造工艺设计

2-19 铸造工艺设计-浇注位置及分型面选择

2-20 铸造工艺设计-铸造工艺参数

2-21 铸造工艺设计-铸造工艺符号及其表示方法

2-22 铸造工艺设计-铸造工艺设计示例

2-23 零件结构的铸造工艺性

第二章 铸造 单元测验

第一章 工程材料

1-37 表面淬火

1-39 工程材料的发展趋势

1-26 滑动轴承合金

1-34 正火

1-38 表面化学热处理

1-1 金属材料的力学性能---强度和塑性

1-2 金属材料的力学性能---硬度

1-3 金属材料的力学性能—韧性

1-4 金属材料的力学性能---疲劳强度和耐磨性

1-5 金属材料的物理、化学和工业性能

1-6 金属的晶体结构—晶向与晶面

1-7 金属的晶体结构—常见的晶格类型

1-8 金属的结晶和同素异构转变

1-9 合金的晶体结构

1-10 铁碳合金的基本组织

1-11 铁碳合金相图——主要特性点的含义

1-12 铁碳合金相图——主要特性线的含义

1-13 铁碳合金相图——典型铁碳合金的平衡结晶过程

1-14 化学成分对钢的力学性能的影响及钢的分类

1-20 铸铁的分类、牌号及应用——球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、合金铸铁

1-35 淬火

1-22 铝和铝合金——铸造铝合金

1-27 粉末冶金材料

1-31 复合材料

1-29 高分子材料-橡胶

1-32 钢在加热和冷却时的组织转变

1-36 回火

1-18 铸铁及其石墨化

1-16 钢的牌号和应用—合金钢

1-28 高分子材料-塑料

1-30 工业陶瓷

1-17 钢的牌号和应用—特殊性能钢和铸钢

1-24 钛和钛合金

1-33 退火

1-23 铜和铜合金

1-25 镁和镁合金

1-19 铸铁的分类、牌号及应用——白口铸铁、麻口铸铁、灰铸铁

1-21 铝和铝合金——工业纯铝和变形铝合金

1-15 钢的牌号和应用——钢的分类及碳素钢

第一章 金属材料的基本知识及钢的热处理 单元测验

第三章 塑性成形

3-1 塑性成形的定义及其特点和应用

3-2 金属塑性变形的机理

3-3 加工硬化回复再结晶冷成形热成形

3-4 锻造比与锻造流线

3-5 材料的塑性成形性

3-6 塑性成形及自由锻造方法

3-7 自由锻工艺设计

3-8 模锻方法及其特点和应用

3-9 锤上模锻

3-10 锤模锻工艺设计

3-11 胎模锻

3-12 板料冲压的定义特点及应用

3-13 冲裁

3-14 弯曲

3-15 拉深

3-16 缩口、起伏、翻孔与胀形

3-17 冲压工艺设计

3-18 冲压工序选择

3-19 冲压模具

3-20 零件结构的冲压工艺性

3-21 金属塑性成形技术的发展趋势

第三章 塑性成形 单元测验

第四章 焊接

4-1 焊接的定义分类特点和应用

4-2 熔焊冶金过程及其特点

4-3 焊接应力

4-4 焊接变形

4-5 埋弧焊

4-6 气体保护电弧焊

4-7 电阻焊

4-8 摩擦焊

4-9 钎焊

4-10 等离子弧焊、电子束焊和激光焊

4-11 材料的焊接性的影响因素及其评价

4-12 常用材料的焊接性能

4-13 焊接材料的选择和焊缝的布置

4-14 焊接方法的选择

4-15 焊接接头的设计

4-16 焊接工艺设计示例

4-17 焊接技术的发展趋势

第四章 焊接 单元测验

第五章 粉末冶金成形

5-1 粉末冶金成形和粉末冶金材料概述

5-2 粉末冶金成形工艺

5-3 粉末冶金零件的结构工艺性

第六章 非金属材料成形

6-1 非金属材料概述及塑料成形

6-2 橡胶成形

6-3 陶瓷成形

6-4 非金属材料成形技术的发展趋势

第七 章复合材料成形

7 章复合材料成形

第八章 机械零件毛坯的选择

8-1机械零件毛坯的选择--毛坯选择原则

8-2机械零件毛坯的选择--常用毛坯的选择

8-3机械零件毛坯的选择--常用零件的材料和成形方法

第五章~第八章 单元测验

参考资料



1.《工程材料及成形技术基础》,郑红梅、杨沁主编,合肥工业大学出版社,2024.7



2.《工程材料及成形工艺(第2版)》,卢志文、赵亚忠主编. 机械工业出版社,2019.9

3.《工程材料及成形技术基础》,吕广庶,张远明主编.高等教育出版社,2011.06

4.《金属工艺学(上册 第6版 附光盘)》,邓文英、郭晓鹏等主编,高等教育出版社,2017.6

5.《工程材料与成形技术基础(第3版 附光盘)》,鞠鲁粤著,高等教育出版社,2015.3

6.《工程材料与机械制造基础(上册 第3版)》,孙康宁、张景德主编.机械工业出版社,2019.10

7.《材料成形技术基础(第3版)》,施江澜、赵占西主编,高等教育出版社,2014.1

8.《材料成形技术基础(第2版)》,赵立红等主编, 哈尔滨工程大学出版社,2018.2

常见问题

请各位同学注意:

本教材全面使用新国标,金属材料室温拉伸试验方法 “GB/T 228.1—2010”对应的“GB/T 228—1987”旧标准测定和标注的金属材料力学性数据仍在沿用,新旧标准对照见表1-1。

1-1  金属材料强度与塑性的新、旧标准名词和符号对照

GB/T228.1—2010

GB/T228—1987

名称

符号

名称

符号

 

抗拉强度

Rm

抗拉强度

σb

 

上屈服强度

  ReH

上屈服强度

σsH

 

下屈服强度

ReL

下屈服强度

σsL

 

断后伸长率

AA11.3

断后伸长率

δδ10

 

断面收缩率

Z

断面收缩率

ϕ

 

规定残余伸长强度

RrRr0.2

规定残余伸长应力

σσr0.2