第七学期选修课教学大纲.doc

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1、材料表面工程B课程教学大纲Surface Engineering on Materials课程代码： 课程性质：选修适用专业：材料成型及控制工程（材料 开课学期：6加工控制及信息化方向） 编写年月：2009年8月执 笔：张艳梅一、课程的性质和目的本课程是为材料成型及控制工程（材料加工控制及信息化方向）专业本科生开设的专业方向理论课，是材料加工类本科生的选修课程。主要介绍有关材料表面的基本概念和一些重要理论，阐述现代表面技术的形成、分类、涵义和内容，重点介绍一些典型表面技术的原理、设备、技术路线、工艺实施、分析检验方法和具体应用等，从而使学生对现代表面技术的形成、现状和发展有全面的认识和了解。本

2、课程是一门实用性较强的学科，主要通过课堂讲授的方式，使学生在对表面技术的全面了解的基础上，掌握一些重要的表面技术的相关理论及工艺方法，为今后从事表面工程技术的科学研究工作打下一定的基础。二、课程教学内容及学时分配第一章 表面技术概论知识点：表面技术的涵义、表面技术的目的、表面技术的分类、各种表面技术简介、表面技术的应用、表面技术的发展。要求学生了解表面技术的涵义、目的、分类、应用及发展概况。第二章 电镀和化学镀知识点：电镀、电刷镀、化学镀。要求学生了解电镀、电刷镀、化学镀的原理、典型设备、工艺路线及应用；重点掌握各种镀膜方法的原理、镀液组成。第三章 金属的化学处理知识点：阳极氧化。要求学生了解

3、阳极氧化的原理、典型设备、工艺路线及应用。第四章 表面涂敷技术知识点：热喷涂、电火花表面涂敷。要求学生了解热喷涂的原理、种类、特点、热喷涂材料、热喷涂工艺及装置、应用；掌握热喷涂涂层结构、涂层结合机理。了解电火花表面涂敷的原理、应用；掌握电火花表面涂敷层的形貌、组织、结构特性。第五章 表面改性技术知识点：金属表面形变强化、表面热处理、金属表面化学热处理、等离子体表面处理、激光表面处理、电子束表面处理、离子注入表面改性。要求学生了解常用表面改性方法。重点掌握喷丸强化；固体渗、气体渗、液体渗、真空渗、等离子体渗等表面化学热处理技术；激光表面处理；电子束表面处理；离子注入等表面改性的原理、设备、特点

4、。第六章 气相沉积技术知识点：薄膜及其制备方法、真空技术基础、真空蒸镀、溅射镀膜、离子镀、化学气相沉积、分子束外延、离子束合成薄膜技术。要求学生了解薄膜的特点及生长过程，了解真空基础知识；掌握真空蒸镀、溅射镀膜、离子镀、化学气相沉积、分子束外延、离子束合成薄膜技术等薄膜制备方法中的典型方法、基本原理、特点。第七章 表面分析和测试知识点：扫描电子显微镜、X射线衍射仪等常用表面分析仪器和测试技术简介。要求学生了解表面分析及表面检测的方法，掌握扫描电子显微镜、X射线衍射仪等常用表面分析仪器和测试技术的原理、构造。系统工程与创新设计教学大纲Innovative Design and Systems课程

5、代码： 课程性质：专业方向/选修适用专业：模具 开课学期：7总学时数：24 总学分数：1.5编写年月：2005.10 修订年月：2009.8执 笔：一、课程的性质和目的系统工程与创新设计是一门论述创新思维方法的基础选修课。本课程介绍系统的概念、组成及特点；介绍不同的创新事例启发创新思维；介绍先进的设计方法。通过学习试图使学生具有整体上优化学生的知识、能力、素质，特别是设计思想与创新思维能力的意识与能力。二、课程教学内容1. 创新概述（2学时） 创新的意义，创新特点。课程的性质、目的和要求2. 系统工程基础（6学时） 系统的概念，特点，表示，开发程序3. 创新类型 （3学时） 不同创新的特点特征

6、、优势与劣势分析、意义、需要解决的问题等4. 创新素质（2学时）素质与创新素质，创新素质的提升与强化，创新能力5. 创新思维（3学时） 创造性思维概述，创造性思维的基本形式，创造原理创造力开发及方法6.创新技法（4学时）介绍不同的创新方法7. 创新设计方法（2学时） 介绍先进的设计方法8. 创新机遇（2学时） 以实例介绍不同的创新机遇塑料制品与装潢教学大纲Plastics Products and Upholster课程编号：适用专业：材料成型及控制工程专业（模具CAD/CAM方向）学 时 数：24学 分 数：1.5执 笔 者：黄诗君 编写日期：2009年8月一、课程的性质和目的塑料制品设计是

7、一门很实用的专业课程，就业面较广。它研究塑料产品主要是注射成型产品的开发过程，包括塑料产品开发的项目分析、塑料原材料、塑料制件设计、制品的制造、组装、修饰和包装，在设计塑料制品时应考虑的力学性能、热性能、电性能、阻燃性能、耐用性能和注射加工时的工艺性能等。实际上，就是要解决如何把塑料制件设计得既实用又美观，而且还要便于制造。本课程起着承前启后的作用。首先得在学完模具设计、塑料成型设备和工艺的基础上开课，修完本课程后，为模具设计、选材及产品设计、产品质量分析等服务。学习中既要了解塑料材料结构、特性等理论基础，又要掌握产品设计方法、产品质量分析、生产应用等实际知识。二、课程的教学内容第一章 塑料概

8、论（2学时）知识点：塑料的定义与分类、塑料的定义、塑料的来源、塑料的发展过程、塑料的物理性能、塑料的几种常见加工方法、塑料的特性、塑料的着色、水口料的回收利用概况以及本课程的任务。要求学生了解塑料的定义与分类、水口料的回收利用、本课程的主要任务。第二章 塑料的成形工艺特性（6学时）知识点：塑料的热力学三态、塑料三态的微观结构和工艺特性、塑料分子的取向、熔体粘度、结晶度、玻璃化温度、蠕变及应力松弛、热膨胀、塑料的流动方向和熔料的冷凝过程、与注塑加工有关的主要塑料性能。要求学生了解塑料的热力学三态、塑料三态的微观结构和工艺特性、塑料分子的取向、熔体粘度、结晶度与产品设计、模具设计的关系。第三章 常

9、用塑料的性能及应用实例（4学时）知识点：主要介绍聚苯乙烯（PS）、高抗冲击聚苯乙烯（HIPS）、苯乙烯-丙烯腈共聚物（AS或SAN）、K料（BS）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、有机玻璃（PMMA）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、聚甲醛（POM）、聚碳酸酯（PC）、乙烯醋酸乙烯聚合物（EVA）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯醚（PPO）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、乙酸丁酸纤维素（CAB）、醋酸丙酸纤维素（CP）、聚砜（PSF）、ABS/PC合金塑料等的应用实例和性能。要求学生了解各种常用塑料的性能及应用。第四章 塑料制品设计的原则与方法（6学时

10、）知识点：塑料制品设计的要求、塑料制品的设计程序、塑料制品的设计过程、制品设计的基本内容、塑料制品设计的基本原则以及设计实例、塑料制品设计的基本原则等等。要求学生了解塑料制品设计的基本要求、设计过程及其相关的注意事项。第五章 其它注塑成型工艺（2学时）知识点：主要介绍气体辅助注塑成型、共注塑成型、注塑-压缩成型、双物料注塑成型等等。要求学生了解其它塑料制品成型工艺与塑料制品设计的关系，为制品设计提供更多的自由度。第六章 注塑成型塑料的组装（4学时）知识点：塑料的组装方式：压配组装、搭配组装、机械紧固件、超声焊接、电镀塑料制品设计概述。要求学生了解常见的塑料制品组装方式及设计过程中的注意事项，同

11、时也掌握电镀塑料制品设计要求。模具CAM实训教学大纲一、课程的性质和目的模具CAM实训是本专业的专业选修课。本课程的任务是运用目前先进的数控编程软件如UG、PROE、Mastercam等进行数控自动编程，学习二维、三维轮廓类零件加工，钻孔类加工，模具型腔型心加工，曲面粗、精加工，四、五轴多轴加工等类型的数控加工自动编程方法，掌握使用先进的数控编程软件如UG、PROE、Mastercam软件的方法和技巧。为拟订加工工艺方案、优化工艺过程以及熟悉工艺装备打下基础。二、课程教学内容及学时分配1 数控自动编程概论 （2学时）1.1 CAD/CAM工作流程1.2 软件1.3 建立加工系统的坐标系1.4共

12、同加工参数介绍2 平面外形以及型腔加工模拟 （8学时）3.1平面外形以及型腔加工的加工参数和共同选项3.2平面外形加工方法3.3型腔加工方法3三维零件粗精加工模拟 （5学时）3.1三维零件粗精加工的加工参数和共同选项3.2三维零件粗精加工方法3.3曲面加工方法3.4 曲面综合加工4文字雕刻和钻孔加工（1学时）4.1几何字型、文字雕刻及加工参数模拟4.2钻孔加工5实验 （6学时）5.1平面外形铣削加工；5.2挖槽（型腔）加工；5.3曲面加工。6 上机 （10学时） 用户界面与基本操作、平面外形以及型腔加工模拟、三维零件粗精加工模拟、文字雕刻和钻孔加工各安排2学时的操作。由于课程是选修课程，注意与

13、学生选修其他课程的衔接问题，根据学生选修课程不同，进行学时和内容的相关调整。塑料成型过程模拟分析（双）课程教学大纲Computer Aided Engineering for Plastic Molding Process课程代码： 课程性质：专业选修课适用专业：材料成型及控制工程 总学分数：2.0 （模具CAD/CAM方向）总学时数：32 修订年月：2010.2编写年月：2010.2 执 笔：潘晓涛课程简介(中文)：本课程是材料加工与控制专业的主要专业选修课之一，采用英、汉双语教学。课程的教学目的在于使学生掌握计算机模拟分析的基础知识及其在塑料成型工艺分析及模具设计中的应用，同时培养和提高学

14、生在应用英语学习专业知识方面的能力。学习的主要内容包括：塑料成型过程中常见的成型质量问题、塑料成型过程有限元分析模型的建立、塑料成型过程计算机模拟的数值方法、模拟分析中工艺参数的选择与确定、模拟结果的分析与工艺参数优化等。学生在完成本门课程的学习后，应能准确理解原版英文专业资料；熟练应用塑料成型过程计算机模拟分析英文版的专业软件；能独立地完成塑料成型过程计算机模拟分析，从而设计出高质量的塑料成型模具。一、课程目的课程的教学目的在于使学生掌握塑料成型过程计算机模拟分析的基础知识及其在塑料成型工艺分析及模具设计中的应用，同时培养和提高学生在应用英语学习专业知识方面的能力。通过该课程的学习学生可以综

15、合高分子流变学、传热学、数值计算方法和计算机图形学等基本理论，对塑料成型过程进行数值模拟，在模具制造之前形象、直观地在计算机屏幕上模拟出实际成型过程，预测模具设计和成型条件对产品的影响，发现可能出现的缺陷，为判断模具设计和成型条件是否合理提供科学的依据。二、课程教学内容及学时分配序号课 程 内 容学时数1.1 塑料成型过程计算机模拟分析概论Conspectus of Computer Simulation Analysis for Plastic Molding Process22.2 注塑流动模拟理论方法（数学模型、变分方程及数值求解）Computer Simulation for Plas

16、tic Injection Flow (mathematical model, variation equation, numerical algorithm)43.3 注塑流动模拟理论方法（基于表面模型的表面流技术、网络预处理，基于实体模型区域分解算法）Computer Simulation for plastic injection flow (fusion flow technique of fusion model，mesh pre-processing, domain decomposition method base on 3D model)44.4 注塑成型模拟结果的可视化Dat

17、asets Visualization of Computer Simulation for Plastic Injection Molding45.5 MPI网格模型的建立及网格修补The Setup of Mesh Model and Use of Mesh Repair Tool of MPI46.6 MPI自定义或使用向导建立浇注系统和冷却系统UDF and Use Wizard to Setup Runner System and Cooling System of MPI47.7 MPI填充及流动分析 The Filling, Flow Analysis for Plastic I

18、njection Mold of MPI48.8 MPI冷却及翘曲分析 The Cooling and Warp Analysis for Plastic Injection Mold of MPI49.考核2合计32塑料发泡成型工艺课程教学大纲Plastic Foaming Technology课程代码： 课程性质：专业选修课(双语)适用专业：材料成形及控制工程 总学分数：1.5总学时数：24学时 修订年月：2010年10月28日编写年月：2010年10月28日 执 笔：张婧婧课程简介(中文)：本课程旨在全面介绍塑料发泡成型的原理和技术。它既涵盖了塑料发泡成型涉及的科学原理和发泡机理，还介绍

19、了常用的塑料发泡成型工艺和产品应用。另外，它还介绍了塑料发泡成型工艺领域最新的研究进展，如复合材料发泡和可降解材料发泡。一、课程目的 本课程的目的是使学生全面了解并掌握塑料发泡成型的原理和工艺，包括物理发泡、化学发泡、间歇发泡、挤出发泡、注射发泡、泡沫形态和性能、木塑复合材料发泡、可降解材料发泡等。通过该课程的学习，学生能在塑料发泡成型方面打下一定基础，为其将来进入社会就业创造良好条件。二、课程教学内容及学时分配第一章 聚合物泡沫材料简介（2学时）要求学生掌握泡沫材料、发泡、发泡剂和泡沫结构的概念。掌握聚合物发泡技术。要求学生清楚本课程的目的和内容。本章知识点为：发泡剂、聚合物发泡技术。第二章

20、 发泡机理（4学时）要求学生掌握物理发泡剂和化学发泡剂。要求学生掌握间歇发泡和连续发泡的发泡过程，其中包括成核、长大、泡孔合并和固化。本章知识点为：物理发泡剂、化学发泡剂、泡孔成核、泡孔长大、泡孔合并、固化。第三章 常见发泡成型过程（6学时）要求学生掌握挤出发泡和注塑发泡技术的原理和发泡过程。了解热固性塑料反应发泡、珠粒发泡和薄膜发泡。 本章知识点为：挤出发泡、注塑发泡。第四章泡孔结构与性能的关系（2学时）要求学生掌握泡沫密度、开孔率、泡孔尺寸的概念及其对泡沫材料性能的影响。掌握重要的性能，包括吸收能量性能、绝缘性、吸音性和机械性能。本章知识点为：泡沫密度、开孔率、泡孔尺寸。第五章 木塑复合泡

21、沫材料（4学时）要求学生掌握木塑复合泡沫材料制备的挑战和解决策略。掌握化学发泡法和物理发泡法制备木塑复合泡沫材料的过程。掌握纳米粘土对WPC泡沫材料及其阻燃性的影响。本章知识点为：化学发泡法制备木塑复合泡沫材料、物理发泡法制备木塑复合泡沫材料。第六章 可降解泡沫材料（4学时）要求学生掌握可降解材料的概念和降解机理。掌握PVOH泡沫、淀粉泡沫和PLA泡沫的挤出发泡过程。本章知识点为：可降解聚合物、PVOH挤出发泡、淀粉挤出发泡和PLA挤出发泡。实验一、 泡沫材料性能测试（2学时）掌握泡沫材料力学性能和形态测试的方法和过程。模具专业综合实验一、实验目的和要求材料成型与控制工程专业的学生经过三年半的

22、大学学习，根据本专业教学大纲安排理论课程课堂教学已完成，学生对专业基础课程与专业课程的进行了系统的学习，在老师的指导下参与了相关课程实验的学习，参加过金工实习、认识实习和生产实习，对本专业所从事的工作有比较深入的了解，基本掌握了金属、塑料、陶瓷、橡胶等产品、及其工艺与模具的基础知识，有一定的专业实践经验，在运用计算机技术进行产品、工艺与模具的设计分析、运用数控加工技术进行成型模具制造方面具有初步能力，从事模具的试验研究、生产管理与销售等方面也具有一定的能力。在完成专业基础课程与专业课程系统学习之后毕业设计之前，进行综合性实验，有助于学生加深对专业理论知识的理解，更重要的是可使学生能够将各门课程

23、之间的知识联系起来，结合运用，加强实践锻炼，综合能力得到提高。通过综合实验，不但可以提高学生的实践能力，同时也是对专业课理论知识深入理解、融会贯通、消化和吸收、提高和总结的过程。为毕业设计提供实践经验，为学生走上专业工作岗位提供一次练兵机会。了解和掌握实验设备仪器的结构、工作原理、主要技术参数是综合实验的基本要求，熟练使用设备仪器是综合实验的基本训练。在综合实验过程中，不但要完成上述实验目的，能根据实验项目和实验室现有的条件，每组成员之间要集思广益和自主创新，正确选择各种实验设备仪器，确定工艺路线，如实记录实验过程，正确选择工艺参数，详细制定模具制作的工艺规程。 在综合实验过程中，实验人员要严

24、格遵守实验室守则，确保实验人员的人身安全，要在掌握实验设备仪器的结构、工作原理、主要技术参数，特别是要熟悉设备仪器使用注意事项，确保实验室设备仪器运行安全。实验前应考虑到实验中可能发生不安全的因素，掌握和排除不安全因素的方法和措施，特别应注意在机械加工设备启动时设定的初始运动参数是否合适，自动运行加工的进给速度是否合适，宁慢勿快，以免出现不安全的情况。二、实验内容1、 利用计算机辅助设计软件设计一塑料制品；2、 设计注射成型该塑料制品的模具，绘制出装配图和零件图；3、 制定加工模具零件的工艺路线；4、 编制数控编程并进行模拟运行，选择合适的加工刀具、切削用量和刀具路径，制定详细的模具制作工艺规程；外购实验所需的模架原材料及配件，加工制作所设计的模具。