4114 课程教学大纲(设计与制造基础3A)-2017-李清.docVIP

天津大学《设计与制造基础3A》课程教学大纲

课程代码：

2010862

课程名称：

设计与制造基础3A

学时：

56

学分：

3

学时分配：

授课：46

上机：

实验：10

实践：

实践（周）：

课后学习

50

更新时间：

2017

授课学院：

机械工程学院

适用专业：

机械设计制造及其自动化

先修课程：

工程图学，机械工程训练1，机械工程训练基础

一．课程简介

本课程是机械学科基础课，开课时间为二年级第一学期。主要讲授工程材料的性能与应用、热处理及表面工程技术、材料的液态成形工艺、材料的塑性成形工艺、材料的连接技术、粉末冶金与陶瓷材料的成形工艺、高分子材料的成形工艺、复合材料材料的成形工艺等。通过课程学习让学生掌握现代工程材料及其各种成形技术方法和规律性，以及在机械制造中的应用和相互联系。

二．教学基本要求

本课程是在先修课《机械工程训练》的实践基础上展开的课堂教学，除了课堂教学外，还有课程实验环节。通过本课程的学习，使学生增加金属材料和非金属材料的有关知识及其各种成形方法的基础知识，掌握分析和解决有关机械成形制造问题的基本能力，了解工程材料及成形制造领域的必威体育精装版成就和发展趋势。同时培养学生的创新意识，训练通过自学增加知识和提升能力。

1.课程目标

课程目标1：了解工程材料及成形技术的主要研究领域及必威体育精装版发展。

课程目标2：掌握工程材料的分类、显微组织结构、性能及选用原则。

课程目标3：掌握机械制造过程中材料的各种成形原理、工艺方法及应用范围，熟悉热处理和表面工程技术。

课程目标4：掌握工程材料成形的结构工艺性，培养学生分析和解决零件的结构工艺问题的能力。

课程目标5：具备分析、推理和解决工程问题能力，如为产品选择材料和成形方法的能力；为产品制定工艺过程的能力；解决产品的制造缺陷的能力。

2.课程目标与毕业要求指标点的对应关系

各项课程目标与毕业要求指标点的对应关系见表1。

表1《设计与制造基础3A》课程目标与毕业要求指标点的对应关系

序号

毕业要求指标点

课程目标1

课程目标2

课程目标3

课程目标4

课程目标5

1

1.1具有数学、自然科学、工程基础和专业知识，并能够将上述知识用于描述机械工程领域设计、制造等方面的复杂工程问题；

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?

?

2

2.1能够应用数学、自然科学和机械工程科学的基本原理，识别机械工程领域设计、制造、运行中的关键问题与参数；

?

?

?

?

3

3.3针对机械工程领域的复杂工程问题，能够设计满足特定需求的系统、单元（部件）或机械制造工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识。

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?

?

4

12.1能够了解当前机械设计制造及其自动化领域的发展状态与发展趋势

?

三．教学内容

课程教学内容、教学方式与的课程目标的对应关系见表2。

表2《设计与制造基础3A》课程目标与教学内容和方法的对应关系

序号

章

节

知识点

学时

教学

方式

支撑课程目标

1

第1章工程材料与制造技术简论

1.1工程材料与制造技术的发展史、现状、发展趋势

工程材料分类，金属、陶瓷、工程塑料、复合材料的及其他先进材料的发展趋势；机械制造工艺分类，成形技术（铸、锻、焊）发展趋势

2

讲授

课程目标1

1.2产品制造的基本过程

产品制造过程

1.3课程的性质、任务和学习要求

多学科交叉、融合，综合性，理论、实践密切结合

2

第2章工程材料的性能及应用基础

2.1工程材料的力学性能

强度、硬度、冲击韧度、塑性、疲劳强度、高温强度、抗热震性

8

讲授

课程目标2

2.2材料学基础

金属的晶体结构、晶体缺陷、结晶过程、同素异构转变、合金的相结构、铁碳合金相图，陶瓷、高聚物的显微组织

铁碳合金相图分析

研讨

2.3工程材料的分类、编号及用途

常用工程材料的分类、编号及应用

3

实验

实验1金相显微镜的使用与金相试样的制备

金相显微镜使用，金相试样的制备

4

实验

实验2铁碳合金平衡组织观察与分析

铁碳合金平衡组织

4

第3章热处理与表面工程技术

3.1钢的热处理

热处理概念、作用，钢在加热和冷却时的组织转变，常用热处理工艺（四火）特点、目的、分类，表面热处理

4

讲授

课程目标3、5

刀具角度标注

3.2其他材料的热处理

金属间化合物、玻璃、陶瓷的热处理特点

3.3表面工程技术

热喷涂、电镀、电刷镀、化学镀、热浸镀、涂装等工艺特点及应用

5

实验

实验3碳钢热处理后的显微组织观察与分析

碳钢热处理组织

2

实验

6

第4章材料的液态成形工艺

4.1金属铸造工艺基础

铸造工艺过程、液态合金的充型、铸件的凝固与收缩、铸造内应力、变形和裂纹的产生及预防

7

讲授

课程目标1、3、4、5

4.2砂型铸造

造型方法的选择、铸件的质量控制

4.3特种铸造

熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、