辊弯成形技术与装备-教学大纲
浅谈辊压成型工艺

浅谈辊压成型工艺一、背景简介确保汽车安全可靠的前提下,减轻整车重量可以做到降低油耗,提升性能的作用,故而轻量化、节能环保一直是汽车行业各大主机厂、配套供应商追求的目标,目前轿车行业为解决轿车轻量化问题,实现的手段是采用材质替代或者高强度钢板,在等强度计条件下减少板厚度及重量。
进而高强钢、超高强钢广泛应用于汽车零部件中,并且占整车比重呈逐年上升的趋势。
随着强度级别的加大,材质塑性急剧下降、回弹也越来越大、一次成型性变差,常规冲压工艺很难满足工艺要求,从而热成型工艺、辊压工艺成为优选工艺,具体应用到汽车上,其中A 柱、B柱目前主流的生产工位为热成型,而前后防撞梁、车门槛、车门顶饰条、门框亮条、座椅滑轨、汽车等截面纵梁、车门上框、玻璃导槽、车门导轨、落水槽嵌条等辊压成型又是最主要的工艺。
二、辊压工艺基本原理辊压成型指的是成卷带料经过多道次不同形状、规格辊轮,宽度方向不断弯曲,进而形成特定断面形状的一种加工工艺,材料材质普遍为钢、铝,尤其适用于高强度钢材的成型,其中抗拉强度>1 500 MPa 的马氏体钢已形成成熟的工艺。
三、辊压成型工艺基本流程辊压成型工艺核心工艺为冷弯成型,但是由于产品结构复杂,所以产线会涉及前后道工序,实现形式也不尽相同。
国内现有的辊压线工艺实现形式为:线上料带前冲孔、辊压成型、简单切断;线下借助于压机+切边模具、压机+异形端头切断模具、压机+压型模具单独工序实现。
且辊压精度低、工序漏冲孔等不能实现在线检测、用人多、效率低等缺点。
国外辊压线工艺实现现形式为: 线上料带前冲孔、辊压成型、在线切边、在线压型、在线异形端头切断、在线漏冲孔检测,整线的速度、精度、柔性、自动化程度均比较高。
根据产品结构不同工艺流程也不近相同以国内先进的开口直条型产品(门槛件)典型工艺流程为:开卷→整平→剪切对焊→地坑→预冲→伺服送料机→地坑→冷弯成型→压型模→切边模→定长切断→码料;其中开卷用于将卷料开卷为产线输送钢带;整平将用于释放钢带生产过程中的应力,保证钢带平整,从而保证后期产品稳定性;剪切对焊用于卷料头尾衔接,避免二次上料,极大节约时间;地坑也可以成为储料坑,主要用于保证产线线平衡;预冲主要用于冲孔等,对产品上部分孔进行辊压前冲压;冷弯成型是核心单元伺服驱动,通过一组组辊轮,钢带慢慢成型;压型模、切边模用于将成型产品进行凸台或者凹槽的加工,以及法兰边的加工,此工艺可以在产品下线后进行;定长切断可以根据产品图纸长度要求,对产品进行切断;码料单元用于将切断产品进行拾取,并放置到料箱中,用于传递到下一工序。
辊弯成型在国产客机上的应用

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(上海航空彩板有限公司, 上海 210 ) 020
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摘要 : 针对民用客机更高 的抗疲劳性要求 , 飞机结构件 ( 如长桁 ) 大量采用钣弯 型材 。通过对辊弯成 型的深入研 究 , 提供 了一种合理 的适合 飞
机钣弯型材的工艺设计 和加工方法 , 从而保证了钣弯型材的外在和 内在质量 , 以满足民用客机的使用要求 。
关键词 : 辊弯成型 ; 孔型 ; 基本中心线 ; 辊花图
式中, 为材料板厚 , 为材料 的延伸率( 5 材料
手册 上查 到 ) 。
辊 弯成型 时长 带材 沿纵 向前进 过程 中完成横 向 局部 塑性 弯 曲形成 异 形 断 面 , 此过 程 中不 产 生 纵 在
辊 弯成 型过程 是多 步 骤成 型过 程 , 成 型 过 程是 原 其 料 的纵 向弯 曲变形 过 程 , 弯 曲部 位 一 般 是 弯 曲 角 而 处 的一段 圆弧 , 线部 位 不 参 与 变 形 。在 成 型过 程 直
之增 大 , 即辊弯 成 型 时 的弯 曲变形 受 材 料 极 限 变形
率的限制。材料的最小弯曲半径为 :
1
R i= ( 一1 )
二 c ,
Байду номын сангаас() 1
铝 合金 板材或 卷材 , 它们 本身 性能 优 良, 同时型材成
型过程 也是对 材料 的冷 加 工 , 铝 合金 热 挤 压 型 材 较 而言, 材材料致密 , 维破坏少 , 疲劳性能强。 型 纤 抗
《冷轧弯辊控制原理》课件

解释冷轧弯辊系统的工作原理, 包括弯辊的结构、运动方式和 力学原理。
介绍冷轧工艺中的关键参数, 如弯辊的压力、,包括钢材 质量控制、轧制过程和辊形调 整的要点。
弯辊控制系统的控制策略
速度控制
讨论使用速度控制策略来调 整冷轧机弯辊转速,以实现 更精确的轧制。
控制系统
1 自动化控制
了解冷轧弯辊控制系统 的基本原理,掌握其自 动化控制的关键技术。
2 传感器与反馈
介绍控制系统中所涉及 的传感器装置和反馈机 制,强调其在冷轧弯辊 控制中的重要性。
3 控制策略
详细解析控制系统的策 略,包括开环控制和闭 环控制的运作原理和实 现方式。
弯辊系统原理
工作原理
工艺参数
设计弯辊控制系统时必须考虑其可靠性和故障 诊断能力,以减少停机时间和维修工作。
弯辊控制系统的现场应用
钢铁行业
介绍弯辊控制系统在钢铁制造 业中的广泛应用,展示其对生 产效率和质量的重要性。
加工厂
工业领域
探讨弯辊控制系统在各种加工 厂中的实际应用,如钢板冷轧、 铝箔生产等。
说明在工业领域中,弯辊控制 系统如何提升生产效率和产品 质量。
压力控制
探讨利用压力控制策略来调 整辊缝压力,以确保冷轧过 程中的均匀性和质量。
位置控制
说明如何使用位置反馈控制 策略来调整辊缝间距,以适 应不同的生产需要。
弯辊控制系统的设计要求
稳定性 精度 可靠性
确保控制系统具有良好的动态响应和稳定性, 以应对不同工况下的变化。
要求控制系统能够在制程中提供高精度的辊缝 位置控制和质量保证。
总结与展望
1 总结成果
回顾课件中介绍的关键内容,总结冷轧弯辊控制系统的原理和应用。
辊弯成型工艺设计及优化方法研究

辊弯成型工艺设计及优化方法研究作者:彭兵来源:《科技资讯》2013年第10期摘要:计算机辅助设计技术在国内外辊弯成型工艺设计的研究与应用取得了一定的成果,但到目前为止,许多CAD软件通用性不高,现有研究都是针对成形工艺某一环节进行,未形成一套完善的设计方法,所以有必要对计算机辅助设计的方法和流程进行系统的研究,并提出一套完整的设计思路,并对现有的优化方法进行相应的研究。
以缩短设计周期,提高设计可靠性;降低了设计过程中的经济损失,提高了长期生产的经济效益。
关键词:辊弯成型工艺设计计算机辅助设计优化方法中图分类号:TG356.25 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)04(a)-0120-02辊弯成型是通过串列布置的一系列辊弯模具将带材连续成型为具有一定断面几何形状产品的加工方法辊弯成型产品[1]。
辊式辊弯成型本身是一个非常复杂的板料深度塑性加工的工艺过程[2],其连续辊弯成型具有道次多、变形大、横纵向变形兼具等特点,传统的经验设计和分析方法难以为生产和工艺过程提供准确的指导。
将计算机辅助设计(CAD)及工艺参数优化等技术应用于辊弯成型行业,并代替传统的设计模式,这已经成为一种普遍的趋势。
目前为止,CAD技术在国内外辊弯成型领域的研究与应用取得了一定的成果,但到目前为止,许多CAD软件通用性不高,现有研究都是针对成形工艺某一环节进行,未形成一套完善的设计方法,所以有必要对计算机辅助设计的方法和流程进行系统的研究,并提出一套完整的设计思路,为完善CAD系统和提高企业设计效率提供参考。
1 辊弯成型工艺设计的内容及技术路线辊弯成型工艺设计主要包括以下三方面内容[3]:(1)变形工艺图的设计:根据带材的材料特性、尺寸精度的要求及产品最终截面形状,确定道次数、各个道次的孔型形状尺寸及弯曲变形量。
(2)配置轧辊:根据各个道次的变形工艺图,配置各个机架轧辊,从而确保带材能正常轧制。
(3)辅助装置设计:辅助装置包括导向辊和矫直辊等装置。
装备专业毕业设计 真空伏辊设计说明书

I2640/500真空伏辊的设计摘要真空伏辊是纸机网部十分重要的脱水元件,只要由真空室和辊壳两大部件组成,它通过真空伏辊内真空室的负压产生抽吸力对湿纸幅进行脱水,操作方便、脱水率高、网的磨损小、引纸方便等。
真空伏辊的脱水能力与真空箱的真空度有着密切关系。
同时在无驱网辊的纸机上,真空伏辊也为网部提高驱动力。
2640/500真空伏辊采用镍铬不锈钢辊壳,较传统的锡青铜辊壳,使用寿命更长,表面粗糙度更好,开孔率提高有更好的脱水性能。
采用双真空室的真空箱,它的真空度更大,并且较同真空度的但真空箱耗能更少。
辊子与真空系统的连接安排在传动侧,采用传动齿箱的传动方法,便于真空伏辊的维护,及提高使用寿命。
关键词:真空伏辊,不锈钢,双真空室II The Design of 2640/500 Couch RollABSTRACTCouch roll is very important dewatering elements of paper machine, as long as consisting of two parts of a vacuum chamber and the shell, it through the negative pressure in the vacuum chamber of couch roll produced suction on the wet paper web dewatering, convenient operation, dehydration rate, net wear small, easy to guide the paper etc.. The dewatering ability of couch roller is closely related to the vacuum degree of vacuum chamber. At the same time, in the paper machine without drive net roller, Couch roll is also for the network to improve the driving force.Ni Cr stainless steel roller shell is used in 2640/500 couch roll, compared with the traditional tin bronze and shell, longer service life, better surface roughness, open hole rate increased with better dewatering performance. Vacuum chamber with double vacuum chamber, the vacuum chamber is larger, and the vacuum chamber is less energy consumption. Roller and vacuum system connecting arrangement on the side of the transmission, the drive method of the driving gear box, easy to maintenance of couch roll, and improve the service life.Key word:couch roll, stainless steel, double vacuum chamberIII目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 本课题的目的及意义 (1)1.2 本课题的应用前景 (1)1.3 真空伏辊的国内发展概况 (2)2 2640/500真空伏辊的结构 (3)2.1 真空伏辊的基本参数的设定 (3)2.2 真空伏辊的结构设计 (3)2.2.1 真空伏辊的结构分类 (3)2.2.2 本课题真空伏辊结构的选定 (5)2.3 真空伏辊的辊体材料选择 (6)2.3.1 真空伏辊的辊体材质的发展 (6)2.3.2 真空伏辊的辊体材质选定 (7)2.3.3 真空伏辊辊体的加工工艺 (7)2.4 真空箱的结构 (7)3 真空伏辊的计算 (9)3.1 真空伏辊的辊体计算 (9)3.2 真空伏辊的辊面排孔 (9)3.3 真空伏辊的挠度计算 (12)3.3.1 最大弯曲应力计算 (12)3.3.2 横截面的惯性矩的计算 (12)3.3.3 真空伏辊挠度的计算 (13)3.4 真空箱设计计算 (13)3.4.1 真空伏辊抽气量的计算 (13)3.4.2 真空伏辊内真空箱箱口面积计算 (14)3.4.3 真空箱主要参数的设计 (14)3.5 真空伏辊传动侧转轴的设计及轴承的选择 (14)3.5.1 转轴的计算 (14)3.5.2 转轴的转速 (15)3.5.3 轴承的选择 (15)4 真空伏辊的密封 (17)IV4.1 真空伏辊的密封条所具备的性能 (17)4.2 真空伏辊内壁与密封条之间的摩擦 (17)4.2.1 粘着磨损 (17)4.2.2 刨削磨损 (17)4.2.3 磨粒磨损 (17)4.2.4 腐蚀磨损 (17)4.3真空伏辊的的密封条材料 (18)4.4 真空伏辊密封装置 (18)5真空伏辊安装及常见问题分析 (20)5.1真空伏辊的安装 (20)5.2真空伏辊的调试 (20)5.3真空伏辊的使用与维护 (21)5.3.1 真空伏辊的使用 (21)5.3.2 真空伏辊的维护 (21)6 总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)2640/500真空伏辊的设计 11 绪论1.1 本课题的目的及意义纸机的成形装置又称为网部,是造纸机上最重要的一部分,对纸张质量好坏及纸张品种有着极大的影响,纸料悬浮液在其上面形成纸页,成纸质量和纸机的正常生产都与成形装置的操作有密切关系。
《材料成型设备》教学大纲

《材料成型设备》教学大纲一、课程简介《材料成型设备》是材料科学与工程专业的一门必修课程,主要介绍材料成型设备的基本原理、结构与使用方法。
通过学习本课程,学生将了解不同材料的成型过程、成型机械设备的分类、选用与操作原则,掌握常见成型工艺的技术要点,提升对材料成型设备的认识和应用能力。
二、教学目标1.理解不同材料的成型过程,包括金属、塑料、陶瓷等。
2.掌握成型设备的基本原理、结构与分类,了解其工作过程和使用方法。
3.学会选择适宜的成型设备和工艺,提高材料成型的效率和质量。
4.培养学生对材料成型设备的应用能力,能够独立进行简单的成型试验和工艺设计。
三、教学内容1.材料成型过程概述1.1金属成型1.2塑料成型1.3陶瓷成型1.4复合材料成型2.成型设备的基本原理与结构2.1金属成型设备2.1.1压力机2.1.2锻压机2.1.3挤压机2.1.4铸造设备2.1.5焊接设备2.2塑料成型设备2.2.1压塑机2.2.2注塑机2.2.3吹塑机2.2.4吸塑机2.3陶瓷成型设备2.3.1挤出机2.3.2压机2.3.3注入机2.4复合材料成型设备2.4.1复合材料制备设备2.4.2复合材料成型设备3.成型设备的选用与操作原则3.1选用原则3.1.1成型工艺要求3.1.2材料性质3.1.3设备功能与特点3.2操作原则3.2.1设备准备与调试3.2.2设备操作与维护3.2.3安全操作与事故预防4.常见成型工艺的技术要点4.1金属成型工艺4.1.1压力成型工艺4.1.2锻造工艺4.1.3挤压工艺4.1.4铸造工艺4.2塑料成型工艺4.2.1压塑成型工艺4.2.2注塑成型工艺4.2.3吹塑成型工艺4.2.4吸塑成型工艺4.3陶瓷成型工艺4.3.1挤出成型工艺4.3.2压制成型工艺4.3.3注入成型工艺4.4复合材料成型工艺4.4.1复合材料制备工艺4.4.2复合材料成型工艺四、教学方法1.理论讲授:通过教师的讲解和学生的听课,介绍成型设备的基本原理、结构和分类。
第七章筒节弯曲成型

作业
• 筒体的弯卷设备有哪些?选一 种用图示法说明其工作原理和 工作过程。
4.卷板机的扩大使用
1. 当材料改变时当量板厚的换算见公式7-14和 7-15;
2. 当改变钢板宽度时当量板厚的换算见公式716、7-17和7-18;
3. 当改变弯曲曲率时当量板厚的换算见公式719。
2.其它卷板机的工作原理
(4)立式卷板机
3. 板料弯曲时的注意事项
(1)弯卷时,板料在上下辊之间必须放正,并使其 边缘与辊子中心严格保持平行。在升降卷板机的上 辊(或下辊)时应与其它辊子严格保持平行。
3. 板料弯曲时的注意事项
(2)板料的弯卷曲率与辊子中心距有直接关系。 卷筒时若中心距控制不当,卷出的筒节就会出现 曲率过大或过小的缺陷。
7.1.1 冷加工
金属材料在冷态塑性变形时会产生加工硬化现 象:强度和硬度上升,塑性和韧性下降.
冷塑性变形的另一个特点是产生内应力.
7.1.1 冷加工
金属在冷弯时有最小冷弯半径的要求,弯曲半径 要大于或等于Rmin。 碳素钢、16MnR: Rmin=16.7δ(单向拉伸)
Rmin=10δ (双向拉伸) 其他低合金钢: Rmin=20δ(单向拉伸)
4. 筒节弯曲的回弹计算,热卷时,回弹很小; 冷卷时要过卷。过卷量由式7-21计算。
5. 工艺减薄量见表7-3
7.1.形
7.1.4锥形壳体的弯卷
(2)在卷板机上弯卷
(2) 直边的产生及处理
在板的两端会各 有一段(约为两下 辊中心距的一半) 平直部分无法弯 卷。
(2) 直边的产生及处理
(2)直边的产生及处理
2.其它卷板机的工作原理
(1)下辊垂直移动三辊卷板机
冷轧弯辊控制原理

弯辊工艺适用于各种金属材料的冷轧生产,如钢 板、铝板、铜板等,具有广泛的应用前景。
弯辊工艺参数设定与调整
弯辊力设定
根据金属材料的性能、厚度和宽度等因素,合理设定弯辊力的大小。过大的弯辊力可能导 致轧辊过度弯曲,损坏设备;过小的弯辊力则无法有效改善板形质量。
轧辊间隙调整
通过调整轧辊间隙的大小和形状,实现对金属坯料横向厚度分布的控制。轧辊间隙的调整 需要根据金属材料的性能和产品要求进行精确计算和操作。
气动执行机构
以压缩空气为动力源,驱 动气缸完成弯辊动作,适 用于轻载、高速场合。
控制电路设计与实现
主控电路
驱动电路
采用高性能微处理器或DSP芯片作为核心, 负责数据处理、控制算法实现等功能。
根据执行机构类型设计相应的驱动电路, 如电机驱动器、液压阀驱动器等。
信号调理电路
通信接口电路
对传感器输出的微弱信号进行调理,包括 放大、滤波、A/D转换等处理,以满足控制 系统对信号精度和稳定性的要求。
冷轧弯辊控制原理
contents
目录
• 弯辊控制系统概述 • 冷轧弯辊工艺原理 • 弯辊控制系统硬件设计 • 弯辊控制系统软件设计 • 弯辊控制系统性能评估与优化 • 冷轧弯辊技术应用前景展望
01 弯辊控制系统概述
弯辊定义及作用
弯辊定义
弯辊是指在轧制过程中,通过调整轧辊的弯曲程度,从而改变轧制力分布和轧 后板材形状的一种技术。
探索在金属板材、带材、线材 等多种形态金属加工中的应用 可能性。
结合其他金属加工技术,形成 综合性的金属加工解决方案, 满足不同领域的需求。
未来发展趋势预测
冷轧弯辊技术将朝着更高精度、更智 能化的方向发展,实现更加精细的控 制和更高的生产效率。
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课程名称:辊弯成形技术与装备
课程编码:M683011
课程学分:2学分
适用学科:机械工程领域
辊弯成形技术与装备
Roll Forming Technology and Equipment
教学大纲
一、课程性质
《辊弯成形技术与装备》是针对机械工程领域专业所开设的一门专业选修课。
二、课程教学目的
其主要目的是使学生理解和掌握辊弯成形技术基本理论及装备的一般知识,通过本课程的学习,应掌握辊弯成形轧辊设计理论,金属板带的辊弯成形特性基本原理;培养具有初步辊弯成形产品设计以及轧机设计的能力;了解辊弯成形生产线上辅助加工,特种与未来的辊弯成形技术等;通过实验加深学生对所学理论基础知识的理解和认识,培养学生具备一定的辊弯成形工艺综合分析和处理成形实际问题的能力。
三、教学基本内容及基本要求
1、教学基本内容
(1)绪论
本课程研究的对象及内容,本课程的性质及要求,学习本课程的方法,辊弯成形工艺及应用概述。
(2)辊弯成形轧机
轧机概述,轧机的类型:悬臂式轧机、双端式轧机、标准轧机、双层轧机、成组快换式轧机、并列轧机、拉料成形轧机、螺旋管轧机、车载轧机、特种轧机,轧机的构成:床身、机架、轴、驱动、辅辊和插入式立辊道次、道次间导引、矫直头、润滑系统、轴肩定位、在轧机中安装其他装置。
(3)辊弯成形轧辊设计理论
轧辊设计过程,断面,产品成形方位和其他在线操作,材料,辊弯成形轧机,
模具设计的其他考虑,定位套和垫片,计算板带宽度,弯曲方法,道次数,辊花图,轧辊设计,人工设计轧辊尺寸,计算机辅助轧辊设计,轧辊标记系统,轧辊方向,安装图。
(4)辊弯成形产品设计
薄壁产品的开发,设计中要考虑的因素,辅助加工,制造不同尺寸的断面,特殊产品的设计,尺寸与公差。
(5)金属板带的辊弯成形特性
成形过程中的变形类型,冗余变形的原因及对产品缺陷的影响,金属板带变形的数学仿真,轧辊轮廓的计算机设计系统。
(6)辊弯成形生产线上辅助加工
辅助加工主要工作原理及功用,矫直,张紧或松弛的生产线:在成形前、中、后的切断,辅助加工的位置,固定冲模和飞冲模,冲孔、冲多孔、切口和斜切,穿孔和局部冲切,翻边、冲百叶孔和切缝,压纹和冲压,弯曲,弯圆,标记,搭扣,旋转冲模,不同板带和零件间的机械连接,胶接,锡焊和铜焊,电阻焊,喷漆,发泡,打包。
(7)特种与未来的辊弯成形技术
轧机特殊设计,新型辊弯成形方法,热辊弯成形所需的设备和工具,计算机控制的辊弯成形线等。
2、教学基本要求
(1)了解辊弯成形工艺特点;
(2)了解辊弯型钢产品的类型、特点及应用情况;
(3)掌握辊弯成形设备组成、结构与工作原理;
(4)掌握板金属成形的基本理论知识;
(5)掌握辊弯成形缺陷的分析及解决方法。
四、本课程与其他课程的联系与分工
本课程的先修课程主要有机械制图、理论力学、材料力学、高等数学、机械原理、机械设计、工程材料及成形技术基础、机械制造工艺学等。
建议学生通过选修或自学的方式学习弹塑性力学理论等方面的一些基础知识。
五、实践环节教学内容的安排与要求
1、实验教学内容
安全生产培训,辊弯成形设备的调试与维护,轧辊的安装与调试,典型辊弯成形产品的成形实践。
2、实验教学要求
(1)培养安全生产意识;
(2)掌握设备的调试与维护的基本知识及方法;
(3)掌握模具的安装与调试方法;
(4)典型辊弯成形产品的成形实践。
六、本课程课外练习的要求
查阅辊弯成形技术及装备的国内外学术论文、专利,并从新型辊弯成形技术、辊弯成形技术理论、新材料辊弯成形、辊弯成形装备等几个方面中选择做
专题报告。
七、本课程的教学方法及使用现代化教学手段方面的要求
(1)本课程中应采用录像、多媒体教学手段开阔学生的知识面和加深课堂
教学内容的理解。
(2)对一些章节安排学生,采用课上讨论、交报告等多种教学方式。
(3)采用启发式、类比式、推荐资料等方式进行实验教学指导,培养学生
工程实践的能力,包括独立学习、独立设计、独立实验、独立调试、独立完成
技术报告的能力。
八、本课程成绩的考查方法及评定标准
本课程采用期末考试(开卷)和平时成绩(考勤及报告)相结合的考核形式,百分制。
成绩评定方式:期末考试占总成绩的50%,平时成绩占50%。
九、教材及参考书
教材:
[1] George T.Halmos.辊弯成型技术手册[M].刘继英,艾正青(译).化学工业出版社,2009.
参考书:
[2] 小奈弘,刘继英.冷弯成型技术[M].北京:化学工业出版社,2007.
[3] 王先进.冷弯型钢生产及应用[M].北京:冶金工业出版社,1994.
十、课程各章节学时分配
大纲撰写人:韩飞
学科、专业负责人:李强
学院负责人:王力
制(修)定日期:2012年9月。