材料成型自主设计性专业综合实验
材料成型及控制工程专业综合实验报告
材料成型及控制工程专业综合实验报告实验报告：材料成型及控制工程专业综合实验一、实验目的：1.掌握材料成型及控制工程的基本原理；2.学习并了解材料成型及控制工程的实际应用；3.提高实验操作技巧和实验数据分析能力。
二、实验仪器和材料：1.数控铣床：用于完成加工实验；2.数控线切割机：用于完成线切割实验；3.材料样品：使用铝合金和塑料材料。
三、实验内容：1.数控铣床实验：a.将铝合金材料夹在数控铣床上，设定加工参数；b.进行铣削操作，实现铝合金材料的加工成型；c.调整加工参数，观察对加工结果的影响。
2.数控线切割机实验：a.将塑料材料放置在数控线切割机上，设定切割参数；b.进行线切割操作，实现塑料材料的切割成型；c.调整切割参数，观察对切割结果的影响。
四、实验过程：1.数控铣床实验：a.将铝合金材料夹在数控铣床上，设定加工参数，包括切削速度、进给速度、转速等；b.打开数控铣床电源，进行加工操作，观察铝合金材料的加工成型情况；c.根据加工结果，调整加工参数，观察对加工结果的影响。
2.数控线切割机实验：a.将塑料材料放置在数控线切割机上，设定切割参数，包括切割速度、电弧电压、电弧电流等；b.打开数控线切割机电源，进行切割操作，观察塑料材料的切割成型情况；c.根据切割结果，调整切割参数，观察对切割结果的影响。
五、实验结果及分析：1.数控铣床实验结果：a.观察到不同的加工参数对铝合金的加工效果有明显影响，例如切削速度过快会导致切削不够充分，切削速度过慢则会导致切削效果不理想；b.通过不断调整加工参数，得以实现较为满意的加工成型结果。
2.数控线切割机实验结果：a.观察到不同的切割参数对塑料材料的切割效果有明显影响，例如切割速度过快可能导致切割不完全，切割速度过慢则可能引起材料熔化；b.通过不断调整切割参数，得以实现较为满意的切割成型结果。
六、实验总结：材料成型及控制工程是一门综合性很强的工程学科，通过本次实验，我们了解到了材料成型和控制工程的基本原理和实际应用情况。
《综合实验》(材料型与控制工程专业)实验教学大纲.docx
《综合实验》（材料成型与控制工程专业）实验教学大纲
《综合实验》（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求
《综合实验》（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求
《综合实验》（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求
《综合实验》（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求
《综合实验》（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求
法；掌握C02焊焊接T艺，了解影响C02焊丁艺的|刃索，掌握焊接电流、电弧电压、焊接速度、保护气流量对焊缝成形的影响。
管、夭平、漏斗、移液管、滤纸、玻璃棒、烘箱、浓度为5%的焦磷酸钠溶液、摆动式筛砂、软毛刷、蜡光纸、放大镜、偏光显微镜等。
对实验报告的要求：
1、记录自己及同组同学（不同含水量）的实验结果（含水量、紧实率、标准试样重、透气率、湿压强度），用表格表示，绘制含水量与透气率、紧实率、湿压强度的关系曲线，分析含水量与紧实率、标准样重、透气率、湿压强度的关系。
2、整理含泥量、颗粒组成、颗粒形状及表面状态等实验数据，并制定成表，评价测定的原砂质量如何，并提出适用范围。
4.要求用正规实验报告纸，书写清晰。
武汉理工大学材料成型CAE综合实验实验报告
实验课程名称：材料成型CAE综合实验实验项目名称自主设计焊接接头冷却过程的温度场和应力场实验成绩实验者专业班级组别同组者实验日期年月日第一部分：实验预习报告（包括实验目的、意义，实验基本原理与方法，主要仪器设备及耗材，实验方案与技术路线等）（一）实验目的对焊接接头应力及温度场分析是材料成型CAE中较为复杂的问题，它涉及到热与结构耦合等问题。
在焊接过程中，焊接接头的温度场会直接影响到焊接接头最终的组织和性能，是焊接过过程数值模拟的主要任务；焊接接头的应力场则对焊接结构产品的使用性能至关重要。
通过对焊接接头温度场和应力场的有限元模拟，学习用ANSYS对实际工程问题进行数值分析的过程。
（二）基本原理和方法1）基本原理：有限元法是一种离散化的数值计算方法。
离散后的单元和单元之间只通过节点相联系，所有场变量（位移、应力、温度等）都通过节点进行计算。
对于每个单元，选取适当的插值函数，使得在子域内部、子域分界面上以及子域与外界分界面上都满足一定的条件。
然后把所有单元的方程都组装起来，就得到整个结构的方程组。
求解方程组，就可以得到方程的近似解。
用ANSYS软件进行有限元分析，整个过程（以结构分析为例）可分为：前处理：建立几何模型；对几何模型进行离散化处理等。
加载求解：根据作用力等效原则将每个单元所受的载荷移置到该单元的节点上；根据边界条件修改刚度方程，消除刚体位移；求解整体刚度方程，得到节点位移；根据相应方程求解应力和应变等。
后处理：利用计算机图形方式，将计算结果以变形网格、等值线、彩色云图、动画等方式进行显示与分析等。
2）方法：方法：命令流的执行通常从输入框中读入：将“Filename.txt”中的命令采用复制的方式，粘贴到输入框中，按“Enter”键即可执行。
一次可复制一条、多条直至整个命令流文件。
（三）实验内容某一圆环由环形钢板和铁板焊接而成，焊接材料为铜，如图为其纵截面的1/2。
圆盘初始温度为800℃，将圆环放置于空气中进行冷却，周围空气为30℃，对流系数为120W/(m2℃)。
材料成型专业综合实验报告
摘要金属材料的热处理后的力学性能取决其内部组织的改变状况，内部组织可以通过金相显微镜对其进行综合分析，力学性能可通过静拉伸试验、硬度试验、冲击试验、疲劳试验、磨损试验中仪器的使用获得。
热处理工艺的制订则有赖于正确掌握成分，淬火温度，冷却速度与组织、性能之间的关系。
一般热处理的基本操作有退火、正火、淬火及回火等。
本实验通过对40Cr淬火温度、冷却速度、回火的综合实验设计，使其每一种热处理影响因素都在单一变量和对照的条件下实现了分析，从而得出了40Cr的金相组织、硬度等相关性能随热处理工艺的变化而发生变化，主要介绍40Cr正火、淬火（水冷）后的组织性能特点。
关键字：仪器使用、原理、40Cr、热处理、金相分析目录第一章仪器的使用及原理1.1 金属力学性能试验1.1.1 静拉伸试验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 21.1.2 硬度试验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 21.1.3 冲击试验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 41.1.4 疲劳试验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 41.1.5 磨损实验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 4 1.2 金相综合分析1.2.1 金相显微镜的构成原理及使用‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥41.2.2 钢件的火花鉴别法‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5 1.3 钢的热处理1.3.1 碳钢的热处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥61.3.2 结构钢的淬透性测定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥61.3.3 离子氮化‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥6 1.4 铸造综合实验1.4.1中频感应电炉‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥61.4.2真空热压炉‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥61.4.3铸造合金流动性测定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7第二章40Cr热处理及金相分析2.1实验目的‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥72.2实验材料及设备‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥72.3 实验工艺制定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥72.4 实验结果及分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥92.5 2号试样（正火+淬火水冷））具体过程及分析‥‥‥102.6实验总结‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12致谢‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12参考文献‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12第一章仪器的使用及原理1.1金属力学性能实验1.1.1静拉伸试验一、使用及原理静拉伸试验在油压式万能试验机上进行。
材料成型及控制工程专业实验教学体系的改革与实践
［ 者 简 介 ］李 绪业 （９ ３） 作 １ ４ 一 ．男 ．湖 南 邵 阳 人 ．本 科 ，湖 南 大 学 副 教 授 ，从 事 铸 造 工 艺 及 铸 造 合 金 研 究 ；张 福 全 （ ９ ２ ） 男 ，湖 北 大 冶 人 ，硕 士 ，湖 南 大 学 副 教 授 ，从 事 金 属 材 料 制 备 技 术 １ ６一． 研 究 ；王 立 人 （ ９ ８ ） １ ４ 一 ．男 ．上 海 人 ， 硕 士 ，湖 南 大 学 副 教 授 ．从 事 铸 造 合 金 研 究 ； 刘 金 水 （９ ２ ） １ ６ 一 ，男 ，湖 北 荆 门 人 ， 士 ，湖 南 大 学 教 授 ，从 事 复 合 材 料 研 究 ； 杰 兴 （ ９ ３ ） 博 付 １５－ ， 男 ，湖 南 礼 陵 人 ，本 科 ，湖 南 大 学 实 验 工 程 师 ．从 事 金 属 材 料 制 备 研 究 ；雷 泽 英 ｎ ５ 一 ． ９ ５ ） 女 ， 湖 北 宜 昌 人 ．本 科 ，湖 南 大 学 高 级 实 验 工 程 师 ． 从 事 金 相 及 热 处 理 研 究
务 的 ， 它 对 加 深 学 生 对 课 程 的 理 解 ， 培 养 学
学 科 特 色 的 各 专 业 方 向有 机 融 合 的 理 论 课 程
教 学 体 系 。 为 配 合 课 程 体 系 的 改 革 ，全 面 培 养 学 生 的 实 践 动 手 能 力 、 实 验 研 究 能 力 和 综
维研
究
２０ ０ ２年 第 １ 期 （ 第 ７ 总 ７期 ）
材 料 成 型 及 控 制 工 程 专 业 实 验 教 学 体 系 的改 革 与 实 践
李 绪 业 ， 张 福 全 ， 王 立 人 ， 刘 金 水 ， 付 杰 兴 ， 雷 泽 英
塑性成形工艺及设备(专业课)实验独立设课的实践
在 教学 改革 实践 中 ，通过 整合 、 改造 、优化 ，
构建 了新 的实验课程体系 ，将原来分属２ 门课程的４ 个
实 验 有 机 地 结 合 ， 自成 体 系 ，整 合 成 了独 立 的 专 业 实 验 课 程— — 塑 料 模 具 系 统 过 程 综 合 实 验 （６ 时 ， ２ ３学 学
式 还 是 内涵 都 表 现 出质 的 区别 ， 已经 不 是原 来 的构 造
力培养 ”的新的实验 教学理念 ，构建新 的实验教学和 内容体系 。实验课独立设课正是为适应社会 、经济、 技术发展 的需要 ，满足 学生创新精神与实践能力培养
开设 以来， 由于实验 内容紧密结合专业培养 目标 ，充 分强化 和发挥 专业实验的人才培养功能，因此取得了
很好 的效 果 。
１ １ ５
２ １ 年１ ０ １ 月
ＳＳＮ１ ７２ １ ６ ． ４３８
ＣＮ１ － ９９ ／ １ ４ ４ Ｔ
中 观戒 装 国 孝 备
２第第期 总 １１ ０年３ １１ １ 期
工艺及设备和模 具制造工艺２ 门课程 设置 的实验改为
按 专 业 方 向设 置 的 实 验 ，根 据 ２ 门专 业 课 的 相 关 性 和 可 融 合 性 ，将 该 两 门课 程 的 实 验 打 通 ，通 过 实 验 项 目、 内 容 的整 合 重 组 、 融合 提 炼 和 发 展创 新 ，变 课 程 实 验 为专 业 实 验 ，形 成 了独 立 的专 业 实验 课 程 ，既 打 破 了 原有 课 程 实 验 之 间 的 界 限和 框 架 ， 同 时无 论 是 形
职 业 能力 、工程 能 力 、操 作 能力 的培 养 。 实 验 教 学 是 专 业 课 教 学 的 重 要 组 成 部 分 ， 是 为 实 现 “ 学 生 掌握 专 门知 识 和技 能 ，培 养 学 生分 析 问 使
材料成型技术实验室开放性和综合性实验教学的探索
料模等） 图例说 明简单 ，学生反映不容易看懂 ，受学时限制 ，
主 讲教师不 可能对每一个 图例都充分展 开 ，详细地 加 以讲 解 ，影响到了学生对专 业模具结构知识 的深入 了解 。 在近年
来 的教学改革 中，高校在 “ 重基础、宽 口径”的课程设置原
则指导下 ， 业课程 的学时在大 幅缩减 ， 专 课堂教学 内容也相 应作 了调整 ，学生 自学 的内容增 多了。 具体到 以塑料模设计
生只需 在实验教师的讲解后 ， 按部就班地执行实验指导书的
为例 ， 当今较为 先进 的热流道技术和微注射技术在教科书 在 上仅仅有相关示意图和简单解释 ， 在要使学生在有限的学时
第３ 卷 第９ ０ 期
２０ ０ ９年 ９ 月
湖 南 科 技 学 院 学 报
Ｊ ｍ ａ ｆＨ ｕｎ ｎ Ｕｎｉ ｒｉｙ ＯｆＳｃｅ ｅ ． ｄ Ｅｎｇ ｎ ｅ ｇ Ｏｕ ｌＯ ａ Ｖｅ ｓｔ ｉｎｃ ｄ ｎ ｉ ｅ ｎｎ
ＶＯ ＿ Ｏ９ ｌ３ＯＮ ． Ｓｅ ２ ９ ｐ．０ｏ
９ ７ ７ 资助 项 日 。 Ｏ３ ）
作者简介：刘煜 （９ ８ ，男 ，湖南 长沙人 ，长沙学 １７ 一）
院 机 电工 程 系 讲 师 ，硕 士 ，研 究 方 向 为 材料 Ｊ 工工 程 。 Ｊ Ｉ １
对 学 生开 放 ， 生 有一 些 专 业 方 面 的创 意 ， 往 没 有 必 要 的 学 往
力机工作基 本原理、注塑工艺试验、真实模具结构分析实验 等。这些实验 能使 学生 了解 生产实践与设 计之 间的 ， 实验教学起到一个辅 助和加强 的作 用。 我校模具 方向的课程教学 中偏重专业理论
对材料成型及控制工程专业实践教学的思考
对材料成型及控制工程专业实践教学的思考关键词：实践教学；材料成型及控制工程；创新方法；思维能力；实用性【中图分类号】g642毋庸置疑，实践教学同理论教学是紧密联系、不可分割的一对共生体，其共同服务于专业教学中。
随着新课改进程的持续加快，材料成型及控制工程专业更加重视实践教学，这无疑对于学生综合实践能力的考评与培养有着积极意义与关键作用。
本文通过描述本专业在实践教学中的发展状况，对完善和创新实践教学给出一些可行性的见解和实施方法。
一、材料成型及控制工程实践教学的发展现况1、实践教学所需经费投入不够，实习基地的建设规模有待扩大如今，材料成型及控制工程专业的高校内实习基地已初步成型，依照实践教学的客观要求，陆续建成了专业化实验室以及有限的校内、外实习基地。
然而，在校园以外，技术发达的独资、合资企业通常不会承接实习生就业，由于规模化的大型国有企业吸引众多实习生的参观，因而便不乐意主动邀请学生实习，而有条件为学生提供较多实习机会的企业却都是些设备、器械欠发达、经营管理不善的单位。
除此之外，由于同行业市场竞争日渐激烈化、白热化，企业在接待学生实习时，会有意识地保护专利及自有技术，对学生实习也持”不积极”的态度。
随着近些年来，对本行业安全生产的注重以及自动化技术的日新月异，对学生亲自接触岗位实习也带来一定的负面效应。
2、实践教学的定位不尽合理事实上，本专业的实践教学仍处在理论教学的被支配地位，实践教学的理念并未能依照素质教育的推进发生根本性转变，仍以”知识灌输”为主导精神，缺乏创新思维的培养。
在教学规划中，以知识的传授为导向的理论教学，其界限十分模糊，任务需要十分明确，逐步产生一套较为可靠的理论教学内容体系，也不乏教学考评。
但实践教学并未有凸显自身教学特征以及对学生实践能力进行科学考评的有效办法。
3、师资队伍与职业实践教学的客观需要不相协调就目前来讲，从事本专业实验教学的教师大都文凭较低、教学能力十分有限，仅擅长于空洞的理论说教，缺乏”实验室教学”的操作经验；在教学中片面地给向学生模拟演示实验的过程，以致于广大学生并未从内心真正理解实验项目在实际工程中所处的作用和地位，所以学生仅能被动地仿效，不利于职业技能和专业素质的训练。
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4、工艺卡应独立设计表格，其内容可相同， 表格应有区别。
五、实验步骤
1、制定焊接工艺文件（装配、整形、焊接方法、焊 接规范参数、焊接材料准备、焊接顺序等），焊 接工艺卡片采用表格形式。教师审定后实施。
2、根据焊接梁结构确定所用钢板尺寸 3、依据所定钢板尺寸下料及坡口加工 4、装配 5、整形 6、根据你所制定的焊接工艺文件焊接 7、焊接质量检验、焊接缺陷分析处理 8、焊后变形矫正
图1 焊接工字梁
二、实验目的
熟悉低碳钢焊接工艺文件内容，学习 和掌焊接工艺文件的制定；熟悉低碳钢焊 接焊前准备和工艺过程，加深理解电弧焊 方法的特点、焊接工艺参数对焊缝成形及 焊接质量的影响，了解焊接质量的评定方 法和过程。
三、实验设备、仪器及耗材
１、主要焊接及切割设备：手工电弧焊机、半自动 CO2气体保户焊机、手工及自动切割设备、碳弧 气刨设备等;
2、焊接材料：药芯焊丝、实芯焊丝、焊条、CO2气 体、氧气、CO2气体、乙炔、碳棒等等;
3、Q235A钢板。 4、各类工具
四、实验要求
1、完成规定结构的制造，焊接方法自选，焊 接工艺自定并实施焊接；
2、用CAD图表述结构尺寸并进行相关焊缝标 注；
3、不同尺寸及不同形式的焊缝制定相应的工 艺卡（工艺卡以表格的形式，应有相应的 焊接接头图）；
材料成型自主设计性 专业综合实验
——典型焊接结构的焊接工艺设计与制造
指导教师：杜学铭 彭军波
一、实验内容
1、完成规定的典型焊接结构的焊接工 艺设计（见图1），母材Q235A；
2、完成典型焊接结构制造； 3、焊接缺陷的分析处理； 4、焊接变形的控制和矫正； 5、结构参数
பைடு நூலகம்
L=370mm,A1=A2=8mm,H=250mm,B=150mm
六、思考题
1、你是如何控制焊接变形的？你所制造的焊 接结构焊后变形如何？如变形太大，如何 矫正？
2、有无焊接缺陷出现？产生焊接缺陷的原因 及预防措施是什么？
七、完成实验报告
1、实验报告须包含实验条件、实验步骤、焊 接工艺文件、思考题、焊接结构照片等。
2、焊接变形的计算与测量。 3、要求独立制定焊接工艺文件，工艺参数同
组可以分析讨论，独立回答问题，发现拷 贝的实验报告，其成绩为0分。 4、12月28日15：00之前提交实验报 告
八、附件 某产品焊接工艺卡（仅供参考）
焊接工艺卡制定 对于每一种节点均应制定焊接工艺卡，
给出节点图，标出装配间隙、坡口形式， 确定此节点每层焊缝的焊接方法、焊接规 范和焊接材料。
谢 谢！