一、课程介绍
《制造工艺学》是工业设计专业的学科基础必修课，理论性、实践性均较强。它是研究车身制造全过程(包括：车身零件冲压、车身装配与焊接、车身涂装和车身内饰等)的综合性课程。学生通过制造工艺的学习，获得车身零件冲压、车身装配与焊接、车身涂装和车身内饰等方面的工艺知识，以便在汽车车身设计时考虑制造工艺的要求，并初步学会分析和评价汽车车身结构的工艺性等问题提供必要的理论基础。
本课程讲述的内容有车身制造的三大工艺，包括冲压工艺、焊接工艺和涂装工艺共3篇，教学部分共包含理论28学时，实验4学时。
Introduction
The manufacture technology is an degree required course for industrial design, which is both theoretical and practical. This course is a comprehensive course on the autobody manufacture technology (Including: Stamping, Welding, Painting and Car interior trim). The students know the technology of autobody manufacture, and considering the manufacturability on autobody design. The course provide the necessary theoretical basis for analysing and evaluating on the manufacturability of autobody structure component.
The content of this book includes three manufacture technology : stamping, welding and application, total three parts,it will take 28 theoretical lessons，4 lab tutorials.
课程基本信息
课程名称 |
制造工艺学 |
课程编码 |
422101 |
英文名称 |
Manufature Technology |
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课程学时 |
32（理论28+实验4） |
课程学分 |
2 |
课程类别 |
学科基础课程 |
课程性质 |
必修课 |
开课学期 |
第6学期 |
课内实验学时 |
4 |
适用专业 |
工业设计专业 |
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开课单位 |
工业设计（车身工程）系 |
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选用教材 |
汽车车身制造工艺学. 北京理工大学出版社. 宋晓琳主编 |
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主要参考书 |
1. 汽车车身制造工艺学 人民交通出版社 钟诗清主编 2. 汽车车身制造工艺学 北京航空航天大学出版社 邹平，高卫明主编 3. 汽车车身制造工艺 清华大学出版社 赵晓昱，刘学文主编 |
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制定人 |
余天明 |
制定时间 |
2018年9月 |
二、教学大纲
1、教学目的
《制造工艺学》是工业设计专业的学科基础必修课，通过本课程的学习，使学生全面、系统地理解车身制造工艺的基本知识和理论，了解车身制造工艺的最新发展和动态，以便在汽车车身设计时考虑制造工艺的要求，并初步学会分析和评价汽车车身结构的工艺性，为从事汽车车身设计和制造方面的工作奠定基础。
2、教学要求
通过本课程的学习，要求学生能够较为扎实地掌握车身冲压、焊装及涂装工艺。重点让学生掌握板料冲压的基本工序，其中又以拉深工序作为关键核心工艺；对焊装工艺让学生做一个概貌了解；涂装使学生了解其基本工艺及底漆、面漆的选择。并应达到下列要求：
1．了解冲压工艺的特点和冲压工序的分类，了解车身的结构特点、车身本体的材料、车身的制造程序。
2．了解汽车涂装技术及底漆、面漆的选择，车身涂料的发展趋势。
3．熟练掌握板料冲压基本工序。
包括内容有：板料冲压及其特点、板料冲压基本工序分类、冲裁工艺、弯曲工艺、拉深工艺等，重点掌握拉深工艺。
4．熟练掌握大型覆盖件的冲压。
包括内容有：车身覆盖件的结构特点、覆盖件冲压的基本工序、覆盖件的冲压生产及其机械化和自动化。
5．掌握冲压件的工艺性。
内容包括有：一般冲压件的工艺性、大型车身覆盖件的工艺性。
6．了解点焊工艺。
内容包括有：点焊原理及其优缺点、点焊形式、点焊规范的主要参数及其对焊点质量的影响、点焊质量的保证、点焊设备及辅具。
7．了解CO2气体保护焊。
内容包括有：CO2气体保护焊的原理及其冶金特性、CO2气体保护焊的分类及其工艺特点、CO2气体保护焊焊接规范参数的选定。
8．了解车身装焊工艺。
内容包括有：车身装焊的程序及装焊工艺过程、车身装焊方式、车身装焊线设计要求、车身装焊夹具。
9．掌握车身结构的装焊工艺性。
内容包括有：覆盖件分块、接头形式、焊点和焊缝布置。
3、预备知识或先修课程要求
材料力学，工程材料。
4、教学方式
课堂教学+试验教学。理论授课28学时，教师讲授与课堂作业相结合；实验4学时，以教师讲授操作为主。
5、实验环境和设备
汽车车身实验室（压力机、模具、3D打印机、真空注射成型机）。
6、课程教学内容及学时分配
绪论（2学时）
第一节 车身制造工艺学的定义和研究内容（0.3学时）
第二节 车身的结构特点（0.4学时）
第三节 车身制造工艺的特征（0.3学时）
第四节 车身制造的工艺流程（0.3学时）
第五节 车身制造的中心是冲压工序（0.4学时）
第六节 车身制造的发展趋势（0.3学时）
教学重点：1. 车身的结构特点
2．车身制造的工艺流程
习题作业：
学习要求：了解汽车车身的结构特点；了解车身制造的工艺流程；了解车身制造的中心是冲压工艺。
第一篇冲压
第1章 冲压工艺概述（2学时）
第一节 冲压工艺的特点及冲压工序的分类（0.5学时）
第二节 车身冲压用材料（0.5学时）
第三节 车身冲压用钢板（1.5学时）
教学重点： 影响成形性能的力学指标
习题作业：
学习要求：了解车身常用的钢板类型和影响成形性能的力学指标
第2章 冲裁（3学时）
第一节 冲裁的变形过程及特点（0.5学时）
第二节 冲裁间隙（0.5学时）
第三节 冲裁模刃口尺寸（1学时）
第四节 各种冲压力的计算（0.5学时）
第五节 排样设计（0.5学时）
教学重点：冲裁力的计算，卸料力、推荐力、顶件力的含义
习题作业：凸凹模刃口尺寸计算题
学习要求：掌握冲裁力的计算及降低冲裁力的措施，熟练掌握卸力、推荐力、顶件力的含义，了解冲模设计的种类，掌握排样设计
第3章 弯曲（3学时）
第一节 弯曲变形的过程和特点（0.5学时）
第二节 最小相对弯曲半径及影响因素（0.5学时）
第三节 弯曲件的质量问题及改进措施（1学时）
第四节 弯曲件的结构工艺性（0.5学时）
第五节 弯曲模工作部分尺寸的确定（0.5学时）
教学重点：弯曲变形的过程，减少回弹和弯裂的措施，弯曲模工作部分尺寸的计算
习题作业：弯曲件毛坯尺寸的计算题
学习要求：掌握弯曲变形的过程和特点，掌握弯曲变形质量控制方法，掌握弯曲模设计中的计算
第4章 拉深（4学时）
第一节 圆筒形零件的拉深变形过程及特点（0.5学时）
第二节 拉深系数和影响拉深系数的因素（0.5学时）
第三节 拉深成形时的主要缺陷及防止措施（0.5学时）
第四节 圆筒形零件拉深工艺计算（1学时）
第五节 拉深模工作部分尺寸的确定（0.5学时）
第六节 非直壁旋转件的拉深（0.5学时）
第七节 拉深件的工艺性（0.5学时）
教学重点：圆筒形零件拉深成形的过程
习题作业：拉深各工序件尺寸计算题
学习要求：熟练掌握圆筒形零件拉深成形的过程，拉裂和防裂措施，起皱及防皱措施，拉深时的工艺计算，拉深时工作部分尺寸确定。
第5章 板料局部成工艺（2学时）
第一节 胀形工艺（0.5学时）
第二节 翻边工艺（1学时）
第三节 校平和整形（0.5学时）
教学重点：胀形和翻边工艺的变形特点
习题作业：
学习要求：掌握胀形工艺的成形特点和工艺方法，掌握翻边工艺的特点和成形极限,了解校平和整形的工艺特点，了解校平、整形力的计算
第6章 汽车车身覆盖件冲压工艺（5学时）
第一节 汽车覆盖件概述（0.5学时）
第二节 冲压基本工序及工艺方案制定（0.5学时）
第三节 覆盖件的拉深工艺设计（2学时）
第四节 冲压工艺设计的内容和程序（0.5学时）
第五节 典型车身覆盖件冲压工艺实例（0.5学时）
第六节 车身覆盖件拉深模设计（0.5学时）
第七节 覆盖件冲压质量控制（0.5学时）
教学重点：拉深工艺设计
习题作业：
学习要求：掌握冲压方向的选择、工艺补充的设计原则、压料面的设计、工艺孔和工艺切口的设计、拉深筋的设计，掌握增加覆盖件刚度的措施。
第二篇焊接
第1章 汽车车身的焊接工艺（2学时）
第一节 车身的装焊工艺（0.3学时）
第二节 电阻焊（0.2学时）
第三节 点焊（0.3学时）
第四节 点焊工艺的质量要求（0.3学时）
第五节 缝焊和凸焊（0.3学时）
第六节 co2气体保护焊（0.3学时）
第七节 激光焊接（0.3学时）
教学重点：点焊的原理和特点
习题作业：
学习要求：了解点焊的原理和特点，掌握点焊时的热源和点焊的过程，了解激光焊接的优点
第2章 车身结构的装焊工艺性（2学时）
第一节 装焊程序及装焊工艺过程（0.4学时）
第二节 车身制件的分块（0.4学时）
第三节 接头形式（0.4学时）
第四节 焊点、焊缝的布置（0.4学时）
第五节 其它装焊工艺性问题（0.4学时）
教学重点：车身制件的分块原则
习题作业：
学习要求：掌握车身零件的焊接工艺性要求
第3章 焊接生产线（1学时）
第一节 焊接生产线基础（0.4学时）
第二节 车身装焊生产线（0.3学时）
第三节 车身装焊生产线的发展趋势（0.3学时）
教学重点：生产线的布置
习题作业：
学习要求： 了解各种形式的生产线
第三篇汽车车身涂装技术
第1章 汽车车身涂装基础（0.5学时）
第2章 汽车车身用涂料（1.5学时）
第一节 概述（0.3学时）
第二节 漆前表面处理（0.2学时）
第三节 车身用底漆（0.2学时）
第四节 汽车用的中间层涂料（0.2学时）
第五节 车身用面漆（0.2学时）
第六节 汽车用特种涂料（0.2学时）
第七节 汽车涂料的发展方向（0.2学时）
教学重点：涂装的三要素
习题作业：
学习要求：了解涂装的定义和功能，了解汽车涂装的发展简史、特点、分类，了解涂装的三要素
7、实验项目内容、学时分配、实验小组
序号 |
实验项目 |
内容提要 |
实验 类型 |
学时 分配 |
分组 人数 |
实验 地点 |
教学 要求 |
1 |
压力机和模具认识实验 |
观察压力机和模具结构，理解压力机工作过程，了解模具的工作部分、定位及挡料部分、导向装置、卸料及推件装置、连接固定部分。 |
综合性 |
2 |
6 |
工业设计系实验室 |
交实验报告 |
2 |
快速原型技术 |
熟悉应用快速原型及真空注射成型机。老师讲解快速原型机的工作原理，并演示快速原型机的操作过程，介绍真空注射成型机的工作过程。 |
综合性 |
2 |
6 |
8、考核要求、考核方式及成绩评定标准
(1) 课程考核成绩由期末考试（80%）、课堂考勤、作业和实验报告（20%）三部分组成。
(2) 最终课程考核成绩采用百分制，满分100分，60分为及格。
9、其他说明
