钣金工艺制造与设计

钣金　　钣金，bǎn jīn (Metal Plate; SheetMetal in English)
　　钣金至今为止尚未有一个比较完整的定义，根据国外某专业期刊上的一则定义可以将其定义为：钣金是针对金属薄板（通常在6mm以下）一种综合冷加工工艺，包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型（如汽车车身）等。其显著的特征就是同一零件厚度一致。 现代汉语词典第5版的解释：动词，对钢板、铝板、铜板等金属板材进行加工。
　　说白了，钣金就是一种汽车修复技术，就是说把将汽车金属外壳变形部分进行修复，比如车体外壳被撞了个坑，就可以通过钣金使之恢复原样。
　　钣金工厂一般来说基本设备包括剪板机（Shear Machine）、数控冲床（CNC Punching Machine）/激光、等离子、水射流切割机(Laser,Plasma, Waterjet Cutting Machine)/复合机（Combination Machine）、折弯机（Bending Machine）以及各种辅助设备如：开卷机、校平机、去毛刺机、点焊机等。
　　通常，钣金工厂最重要的三个步骤是剪、冲/切、折。
　　钣金有时也作扳金，这个词来源于英文platemetal，一般是将一些金属薄板通过手工或模具冲压使其产生塑性变形，形成所希望的形状和尺寸，并可进一步通过焊接或少量的机械加工形成更复杂的零件，比如家庭中常用的烟囱，铁皮炉，还有汽车外壳都是板金件。
　　金属板材加工就叫钣金加工。具体譬如利用板材制作烟囱、铁桶、油箱油壶、通风管道、弯头大小头、天园地方、漏斗形等，主要工序是剪切、折弯扣边、弯曲成型、焊接、铆接等，需要一定几何知识。
　　钣金件就是薄板五金件,也就是可以通过冲压,弯曲,拉伸等手段来加工的零件,一个大体的定义就是-
　　在加工过程中厚度不变的零件. 相对应的是铸造件,锻压件,机械加工零件等,比如说汽车的外面的铁壳就是钣金件,不锈钢做的一些橱具也是钣金件。
　　现代钣金工艺包括：是灯丝电源绕组、激光切割、重型加工、金属粘结、金属拉拔、等离子切割、精密焊接、辊轧成型、金属板材弯曲成型、模锻、水喷射切割、精密焊接等。
　　目前的3D软件中，SolidWorks、UG、Pro/E、SolidEdge、TopSolid等都有钣金件一项，主要是通过对3D图形的编辑而得到板金件加工所需的数据（如展开图，折弯线等）以及为数控冲床（CNC Punching Machine）/激光、等离子、水射流切割机(Laser,Plasma, Waterjet Cutting Machine)/复合机（Combination M
achine）以及数控折弯机（CNC　Bending Machine）等提供数据。
　　
钣金加工技术

　　作者：王爱珍　著
　　ISBN：10位［7111224396］13位［9787111224396］
　　出版社：机械工业出版社
　　出版日期：2008-1-1
　

钣金工艺制造与设计

　定价：￥28.00元
　　
内容提要

　　　本书是依据劳动和社会保障部新颁布的《国家职业标准》及职业技能鉴定规范的要求而编写的厚知识、宽口径的“钣金技术职业技能培训系列教程”之一。主要内容为加工基础、切割下料、弯曲加工、压延加工、局部加工、加工设备与新技术等。
　　本书从加工基本原理、工艺流程、使用材料开始，经过冲切、冲裁及熔切、拉弯、辊弯及压弯、压延旋压及胀形等工艺，直至各种加工设备与新技术，均由生产中的实际零件、典型构件和常用设备为例逐步说明。本书还配有电子教案，同时章前设有导读、章后设有思考练习题。
　　钣金加工技术是钣金技术人员需要掌握的关键技术，也是钣金制品成形的重要工序。它既包括传统的切割下料、冲裁加工、弯压成形等方法及工艺参数，又包括各种冷冲压模具结构及工艺参数、各种设备工作原理及操作方法，还包括新冲压技术及新工艺。
　　本书既可作为机械、化工、汽车、航天、电器仪表等行业钣金技术人员的中、高级技能培训教材，又可作为机械类工程技术人员再修、高职及中专院校的专业教材。
　　编辑推荐[/title]　　定位明确——中高级钣金培训、取证、上岗之用
　　突出实用——注重理论联系实际，技能训练案例来源于生产实践
　　覆盖全面——涵盖全部钣金技术及技能鉴定要点
　　方便培训——要点、练习、案例、电子教案都齐备。
　　钣金加工技术是钣金技术人员需要掌握的关键技术，也是钣金制品成形的重要工序。本书主要内容为加工基础、切割下料、弯曲加工、压延加工、局部加工、加工设备与新技术等。本书从加工基本原理、工艺流程、使用材料开始，经过冲切、冲裁及熔切、拉弯、辊弯及压弯、压延旋压及胀形等工艺，直至各种加工设备与新技术，均由生产中的实际零件、典型构件和常用设备为例逐步说明。本书内容丰富，讲解通俗易懂，具有很强的实用性。
　　目录[/title]　　前言
　　第1章加工基础
　　1.1基本理论知识
　　1.1.1塑性变形与控制
　　1.1.2变形抗力与硬化
　　1.1.3加工工艺性能
　　1.2加工工艺流程
　　1.2.1加工图样准备
　　1.2.2加工方法选择
　　1.2.3加工工艺拟定
　　1.3加工使用材料
　　1.3.1结构用钢
　　1.3.2非铁金属材料
　　1.3.3非金属材料
　　思考练习题
　　第2章切割下料
　　2.1冲切下料
　　2.1.1板材剪切
　　2.1.2管材冲切
　　2.1.3型材锯切
　　2.2熔切下料
　　2.2.1可燃气切割
　　2.2.2等离子气切割
　　2.2.3激光吹气切割
　　2.3冲裁下料
　　2.3.1冲裁下料方法
　

钣金工艺制造与设计

　2.3.2冲裁下料工艺
　　2.3.3典型冲裁模结构
　　思考练习题
　　第3章弯曲加工
　　3.1拉弯加工
　　3.1.1拉弯加工方法
　　3.1.2拉弯加工工艺
　　3.1.3拉弯模典型结构
　　3.2辊弯加工
　　3.2.1辊弯加工方法
　　3.2.2辊弯加工工艺
　　3.2.3辊弯加工设备
　　3.3压弯加工
　　3.3.1压弯加工方法
　　3.3.2压弯加工工艺
　　3.3.3压弯模结构设计
　　思考练习题
　　第4章压延加工
　　4.1压延加工方法
　　4.1.1圆筒形件压延
　　4.1.2非圆筒形件压延
　　4.1.3矩形盒件压延
　　4.2压延加工工艺
　　4.2.1压延工艺程序
　　4.2.2压延件毛坯尺寸
　　4.2.3压延力与压延功
　　4.3压延模结构设计
　　4.3.1压延模工艺参数
　　4.3.2压延模典型结构
　　思考练习题
　　第5章局部加工
　　5.1局部翻边
　　5.1.1内孔翻边
　　5.1.2外缘翻边
　　5.1.3翻边模结构
　　5.2局部胀形
　　5.2.1平板起伏
　　5.2.2空心凸肚
　　5.3旋形与旋口
　　5.3.1普通旋形
　　5.3.2变薄旋形
　　5.3.3旋压成口
　　思考练习题
　　第6章加工设备
　　6.1通用设备
　　6.1.1机械切割设备
　　6.1.2机械冲压设备
　　6.1.3普通折弯设备
　　6.2自动生产线
　　6.2.1自动化冲压线
　　6.2.2冲压加工FMS
　　6.2.3冲压CAE设计
　　思考练习题
　　参考文献






钣金加工技术　　作者：王爱珍　著
　　ISBN：10位［7111224396］13位［9787111224396］
　　出版社：机械工业出版社
　　出版日期：2008-1-1
　　定价：￥28.00元
[编辑本段]内容提要
　　本书是依据劳动和社会保障部新颁布的《国家职业标准》及职业技能鉴定规范的要求而编写的厚知识、宽口径的“钣金技术职业技能培训系列教程”之一。主要内容为加工基础、切割下料、弯曲加工、压延加工、局部加工、加工设备与新技术等。
　　本书从加工基本原理、工艺流程、使用材料开始，经过冲切、冲裁及熔切、拉弯、辊弯及压弯、压延旋压及胀形等工艺，直至各种加工设备与新技术，均由生产中的实际零件、典型构件和常用设备为例逐步说明。本书还配有电子教案，同时章前设有导读、章后设有思考练习题。
　　钣金加工技术是钣金技术人员需要掌握的关键技术，也是钣金制品成形
的重要工序。它既包括传统的切割下料、冲裁加工、弯压成形等方法及工艺参数，又包括各种冷冲压模具结构及工艺参数、各种设备工作原理及操作方法，还包括新冲压技术及新工艺。
　　本书既可作为机械、化工、汽车、航天、电器仪表等行业钣金技术人员的中、高级技能培训教材，又可作为机械类工程技术人员再修、

钣金工艺制造与设计

高职及中专院校的专业教材。
[编辑本段]编辑推荐
　　定位明确——中高级钣金培训、取证、上岗之用
　　突出实用——注重理论联系实际，技能训练案例来源于生产实践
　　覆盖全面——涵盖全部钣金技术及技能鉴定要点
　　方便培训——要点、练习、案例、电子教案都齐备。
　　钣金加工技术是钣金技术人员需要掌握的关键技术，也是钣金制品成形的重要工序。本书主要内容为加工基础、切割下料、弯曲加工、压延加工、局部加工、加工设备与新技术等。本书从加工基本原理、工艺流程、使用材料开始，经过冲切、冲裁及熔切、拉弯、辊弯及压弯、压延旋压及胀形等工艺，直至各种加工设备与新技术，均由生产中的实际零件、典型构件和常用设备为例逐步说明。本书内容丰富，讲解通俗易懂，具有很强的实用性。
[编辑本段]目录
　　前言
　　第1章加工基础
　　1.1基本理论知识
　　1.1.1塑性变形与控制
　　1.1.2变形抗力与硬化
　　1.1.3加工工艺性能
　　1.2加工工艺流程
　　1.2.1加工图样准备
　　1.2.2加工方法选择
　　1.2.3加工工艺拟定
　　1.3加工使用材料
　　1.3.1结构用钢
　　1.3.2非铁金属材料
　　1.3.3非金属材料
　　思考练习题
　　第2章切割下料
　　2.1冲切下料
　　2.1.1板材剪切
　　2.1.2管材冲切
　　2.1.3型材锯切
　　2.2熔切下料
　　2.2.1可燃气切割
　　2.2.2等离子气切割
　　2.2.3激光吹气切割
　　2.3冲裁下料
　　2.3.1冲裁下料方法
　　2.3.2冲裁下料工艺
　　2.3.3典型冲裁模结构
　　思考练习题
　　第3章弯曲加工
　　3.1拉弯加工
　　3.1.1拉弯加工方法
　　3.1.2拉弯加工工艺
　　3.1.3拉弯模典型结构
　　3.2辊弯加工
　　3.2.1辊弯加工方法
　　3.2.2辊弯加工工艺
　　3.2.3辊弯加工设备
　　3.3压弯加工
　　3.3.1压弯加工方法
　　3.3.2压弯加工工艺
　　3.3.3压弯模结构设计
　　思考练习题
　　第4章压延加工
　　4.1压延加工方法
　　4.1.1圆筒形件压延
　　4.1.2非圆筒形件压延
　　4.1.3矩形盒件压延
　　4.2压延加工工艺
　　4.2.1压延工艺程序
　　4.2.2压延件毛坯尺寸
　　4.2.3压延力与压延功
　　4.3压延模结构设计
　　4.3.1压延模工艺参数
　　4.3.2压延模典型结构
　　思考练习题
　　第5章局部加工
　　5.1局部翻边
　　5.1.1内孔翻边
　　5.1.2外缘翻边

　　5.1.3翻边模结构
　　5.2局部胀形
　　5.2.1平板起伏
　　5.2.2空心凸肚
　　5.3旋形与旋口
　　5.3.1普通旋形
　　5.3.2变薄旋形
　　5.3.3旋压成口
　　思考练习题
　　第6章加工设备
　　6.1通用设备
　　6.1.1机械

钣金工艺制造与设计

切割设备
　　6.1.2机械冲压设备
　　6.1.3普通折弯设备
　　6.2自动生产线
　　6.2.1自动化冲压线
　　6.2.2冲压加工FMS
　　6.2.3冲压CAE设计
　　思考练习题
　　参考文献




钣金技术　　钣金至今为止尚未有一个比较完整的定义，根据国外某专业期刊上的一则定义可以将其定义为：钣金是针对金属薄板（通常在6mm以下）一种综合冷加工工艺，包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型（如汽车车身）等。其显著的特征就是同一零件厚度一致。
　　钣金工厂一般来说基本设备包括剪板机（Shear Machine）、数控冲床（CNC Punching Machine）/激光、等离子、水射流切割机(Laser,Plasma, Waterjet Cutting Machine)/复合机（Combination Machine）、折弯机（Bending Machine）以及各种辅助设备如：开卷机、校平机、去毛刺机、点焊机等。
　　通常，钣金工厂最重要的三个步骤是剪、冲/切、折。
　　钣金有时也作扳金，这个词来源于英文platemetal，一般是将一些金属薄板通过手工或模具冲压使其产生塑性变形，形成所希望的形状和尺寸，并可进一步通过焊接或少量的机械加工形成更复杂的零件，比如家庭中常用的烟囱，铁皮炉，还有汽车外壳都是板金件.
　　金属板材加工就叫钣金加工。具体譬如利用板材制作烟囱、铁桶、油箱油壶、通风管道、弯头大小头、天园地方、漏斗形等，主要工序是剪切、折弯扣边、弯曲成型、焊接、铆接等，需要一定几何知识。
　　钣金件就是薄板五金件,也就是可以通过冲压,弯曲,拉伸等手段来加工的零件,一个大体的定义就是-
　　在加工过程中厚度不变的零件. 相对应的是铸造件,锻压件,机械加工零件等,比如说汽车的外面的铁壳就是钣金件,不锈钢做的一些橱具也是钣金件。
　　目前的3D软件中，SolidWorks、UG、Pro/E、SolidEdge、TopSolid等都有钣金件一项，主要是通过对3D图形的编辑而得到板金件加工所需的数据（如展开图，折弯线等）以及为数控冲床（CNC Punching Machine）/激光、等离子、水射流切割机(Laser,Plasma, Waterjet Cutting Machine)/复合机（Combination Machine）以及数控折弯机（CNC　Bending Machine）等提供数据。



飞行器制造与工程专业　　飞行器制造与工程专业
　　业务培养目标：
　　业务培养目
标：培养从事飞行器制造领域内的设计、制造、研究、开发与管理的高级工程技术和管理人才。
　　业务培养要求：本专业学生主要学习自然科学基础知识、制造工程基本理论和飞行器制造的基本理论和知识。并通过各种实践性教学环节，培养学生运用所学的基本知识和技能，分析和解决飞行器制造工程中实际问题的能力

钣金工艺制造与设计

。
　　毕业生应获得以下几方面的知识和能力：
　　1．掌握数学、力学、机械学、材料科学、电工与电子技术和计算机技术等方面的基本理论、基本知识；
　　2．掌握飞行器零件加工与成形工艺规程、飞行器装配工艺规程以及相关工艺装备与设备的设计技术；
　　3．具有现代飞行器制造过程中的技术经济分析与生产组织管理基本能力；
　　4．熟悉飞行器制造的方针、政策和法规；
　　5．了解现代飞行器制造技术的发展动态和发展趋势；
　　6．掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的从事本专业范围内的新技术研究与开发的能力。
　　主干学科：机械工程、电子科学与技术、材料科学与工程。
　　主干课程：
　　主要课程：理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、航空工程材料、电工与电子技术、计算机技术、金属塑性成形原理、模具设计与制造、飞机零件加工与成形工艺等。
　　主要实践性教学环节：包括金工实习、机械课程设计、计算机应用、专业课程设计、综合实验、电子线路实习、生产实习和毕业设计。
　　修业年限：四年
　　授予学位：工学学士
　　相近专业：飞行器设计与工程 飞行器动力工程 飞行器制造与工程 飞行器环境与生命保障工程 空间科学与技术


航空宇航科学与技术　　航空宇航科学与技术是20世纪初期和中期先后创建并迅速发展的科学与技术领域，它是以数学、物理学以及现代技术科学为基础，以飞行器设计、推进理论与工程、制造工程、人机与环境工程等专业为主干的高度综合的学科体系。航空字航科学与技术综合应用许多其他学科和工程技术的最新成果。数学、力学、化学、动力工程与工程热物理、材料科学与工程、机械工程、电子科学与技术、控制科学与工程、计算机科学与技术、医学以及低温与真空技术等，都对航空航天事业的发展发挥了重要作用。这些学科和技术在航空航天应用中交叉渗透产生了一个新的学科群，使航空宇航形成了一个完整的学科体系，而航空航天的发展不断提出的新问题和新要求，又促进了相关学科和技术的进步和发展。
　　航空航天技术的发展对国民经济众多部门和社会生活的许多方面产生了重大影响，为交
通运输、通信广播、导航、测绘、气象、地质勘探、资源调查、环境保护、工业、农业与林业等不断提供新的先进手段和条件。航空航天技术为国民经济各个部门带来了重要的直接或间接的经济效益与社会效益。航空航天技术对推动科学研究的发展有着特殊的作用。航空技术为人类提供了从空中观察自然界的状况与变化的手段

钣金工艺制造与设计

；航天技术开辟了从太空观察、研究地球和整个宇宙的新时代，更新与丰富了人类对地球、太阳系和宇宙的认识，推动了天文学、物理学、生物学、大气科学、海洋科学、地质学、地理学等的发展。载人航天器为人类创造了具有特殊条件的空间实验室，用以开展物理、化学、生物学、医学、新材料与新工艺等方面的研究工作。航空航天技术的军事应用，使军事装备和技术，以至作战战略与战术都发生了根本性的变化。航空航天工业是本世纪发展最快的新兴工业，是典型的知识密集和技术密集的高科技领域。
　　航空宇航科学和航空航天工业发展的程度体现了一个国家的综合国力，直接反映一个国家科学技术、国防建设和国民经济现代化的水平。随着世界新技术革命的迅猛发展，航空航天技术在21世纪必将取得更大进步，使飞行器能够飞得更快、更远，而且更安全、更经济，为人类拓展活动空间、开发空间资源提供强大的手段与条件，并将对整个科学技术与国民经济发展作出更大的贡献。
　　098飞行器设计
　　一、学科概况
　　飞行器包括飞机、直升机、飞艇与气球、导弹、地效飞行器、卫星、宇宙飞船、弹道导弹与运载火箭、空间站、深空探测器、航天飞机等。
　　飞行器设计是研究飞行器总体设计、飞行器结构设计、飞行力学与控制的一门综合性很强的学科。它是航空宇航科学与技术学科的重要组成部分和主干学科之一，其发展和水平对航空字航技术的进步具有十分重要的作用，并对相邻学科和相关高新技术的发展，以及相关工业部门与国防的现代化也有重要影响。
　　二、培养目标
　　1．博士学位应具有现代飞行器设计方面坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，深入地了解现代飞行器设计发展状况、发展方向以及研究前沿，并能熟练地掌握运用计算机和先进的实验及测试技术解决本学科中的理论与工程问题；至少掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业的外文资料，具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力；具有独立从事科学研究的能力，研究中有所创新；有严谨求实的科学态度和作风；能胜任高等院校、设计与科研院所和生产使用部门的教学、科研、技术开发和管理工作。
　　2
．硕士学位应具有坚实的现代飞行器设计方面的基础理论和系统的专门知识，了解本学科研究现状、发展趋势及国内外研究前沿，能熟练地掌握计算机和实验测试技术，初步具有独立从事与现代飞行器设计相关的科学研究和工程设计的能力；较为熟练地掌握一门外国语，能阅读本专业的外文资料；有严谨求实的科学态度和作风

钣金工艺制造与设计

；可在设计与科研院所、高等院校、生产和使用部门从事本专业或相邻专业的科研、教学、工程技术和管理工作。
　　三、业务范围
　　1．学科研究范围
　　（1）飞行器总体设计：飞行器设计理论与方法，飞行器总体综合设计，飞行器先进气动布局研究，飞行器制导与控制系统设计，作战效能分析，飞行器设计系统工程与可靠性工程，飞行器设计井行工程，飞行器隐身设计。
　　（2）飞行器结构设计：飞行器结构综合设计，优化理论与方法，结构与机构可靠性设计，动力学与控制，复合材料结构分析与设计，结构耐久性与损伤容限设计，自适应结构的原理及应用。
　　（3）飞行力学与控制：飞行器飞行动力学与控制，飞行器控制、制导与仿真，空间飞行器的姿态动力学与控制，人机系统和飞行品质，气动弹性力学，飞行管理与空中交通管制。
　　2．课程设置
　　（1）博士学位
　　现代数学基础，动态离散事件系统，飞行器总体综合设计理论与方法，空间任务分析与设计，结构系统优化理论与设计方法，结构耐久性与损伤容限设计，结构可靠性理论与设计方法，高等飞行动力学，航天器轨道动力学与姿态控制，飞行器控制、制导与仿真，现代控制理论，现代科学与学科发展前沿。
　　（2）硕士学位
　　矩阵论，数值分析，数学规划，数理统计，应用泛函分析，数理方程，优化理论与设计，高等空气动力学，飞行动力学与飞行控制，气动弹性与非定常气动力学，飞行品质与人机系统动力学，弹性力学，结构动力学，计算力学，断裂力学及其应用，结构有限元分析与程序设计，飞行器结构疲劳寿命，可靠性理论基础，复合材料结构分析与设计，直升机动力学，飞行器CAD与仿真技术，飞行器隐身技术基础，导弹制导原理，航天器温度控制技术。
　　四、主要相关学科
　　力学，材料学，控制理论与控制工程，计算机应用技术，导航制导与控制，人机与环境工程，航空宇航推进理论与工程，航空宇航制造工程，管理科学与工程，交通运输工程等。
　　099航空宇航推进理论与工程
　　一、学科概况
　　航空宇航推进理论与工程学科包括航空发动机和火箭发动机两个学科方向。本学科为设计、研制各
种航空推进系统、火箭推进系统以及组合推进系统，培养高层次技术和管理人才。
　　本学科是航空宇航科学与技术学科的重要组成部分和主干学科之一。国内外均把航空宇航推进技术列为国防科技发展的关键技术，其发展和水平对航空宇航技术的进步具有十分重要的作用；并对船舶、能源、环境、交通等国民经济相关领

钣金工艺制造与设计

域的发展也有重要影响。
　　二、培养目标
　　1．博士学位应具有航空宇航推进理论与工程学科坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，深入了解学科的发展现状、趋势及研究前沿，并能熟练地应用计算机和现代实验及测试技术解决本学科中的理论与工程问题；至少掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业的外文资料，具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力；具有独立从事科学研究的能力；有严谨求实的科学态度和作风；在本学科科学研究或专业技术上有创新或获得重要成果；能胜任高等学校、设计与科研机构和生产使用部门的教学、科研、技术开发和管理工作。
　　2．硕士学位应具有坚实的航空宇航推进理论与工程学科的基础理论和系统的专门知识，了解学科的发展现状、趋势及研究前沿；具有一定的独立从事本学科或相关学科领域的科研或专门技术工作的能力；较为熟练地掌握一门外国语，能阅读本令业的外文资料；有严谨求实的科学态度和作风；能在高等院校、设计、研究。生产和使用部门从事教学、科研、技术开发和管理工作。
　　三、业务范围
　　1．学科研究范围
　　（1）发动机总体设计和计算机辅助设计：推进理论和新推进方案；推进系统的一体化设计和并行工程设计；总体性能参数优化和结构优化设计、计算机辅助设计；发动机工作过程仿真；推力矢量控制；推进系统使用性能。
　　（2）发动机内流场及气动热力学：发动机内流场计算及实验研究；叶轮机气动热力学和气动弹性力学；叶轮机非定常流动理论、实验及应用；进排气系统气动热力学。
　　（3）燃烧学：燃料喷雾、掺混和燃烧；燃烧过程的数值模拟与实验研究；燃气成份及其控制；固体推进剂燃烧。
　　（4）传热与传质学：传热、传质和热防护；传热、传质的数值模拟和实验研究。
　　（5）强度、振动和可靠性：高温结构力学；发动机振动和转子动力学；发动机的寿命和可靠性。
　　（6）控制、测试、状态监测与故障诊断：飞行／推进系统一体化控制；推进系统的建模、控制与仿真；推进系统的现代测试技术；推进系统的状态监测与故障诊断。
　　2．课程设置
　　（1）博士学位
　　现代数学基础，现
代科学与学科发展前沿，高等燃气轮机气动热力学，湍流与分离流，多相流体动力学，燃烧理论，断裂力学和损伤力学，结构系统动力特性分析，推进系统一体化设计，推进控制系统建模与仿真，飞行／推进系统一体化控制。
　　（2）硕士学位
　　矩阵论，数值分析，数理方程，数理统计与随机过程，应用泛函分

钣金工艺制造与设计

析，高等气体动力学，可靠性工程，计算流体力学，粘性流体力学，两相流体动力学，有限元法，断裂力学，机械振动，传热传质学，燃烧理论基础与燃烧诊断，计算燃烧学，发动机特性，现代推进系统控制，结构优化设计，参数估计与系统辩识，现代数字信号处理基础，发动机状态监测与故障诊断。
　　四、主要相关学科
　　飞行器设计，航空宇航器制造工程，人机环境与工程，流体机械及工程，工程热物理，流体力学，固体力学，控制理论与控制工程，管理科学与工程，系统工程等。
　　100航空字航器制造工程
　　一、学科概况
　　航空宇航器制造工程是我国首批具有博土和硕土学位授予权的学科之一，旨在培养航空宇航器制造及相关专业领域的高级工程技术及管理人才。它是航空宇航科学与技术的主干学科，是一门综合性很强的学科。由于飞行器本身的高性能、高要求，决定了它必须采用先进的制造技术，因此该学科本身既是航空航天这一高科技的重要组成部分，同时它又集中了许多当代最杰出的工程技术成就，是研究、开发、推广与应用高新技术最活跃、最有生气的领域之一。所以该学科不仅对发展航空宇航科学与技术、实现航空航天工业的现代化具有必不可少的作用，而且对于促进相邻学科和相关高新技术的发展，以及相关工业部门（如汽车、船舶、机械、轻工等）的现代化，也具有重要的作用。
　　二、培养目标
　　1．博士学位应具有现代航空航天器制造工程方面坚实而宽广的基础理论和系统深入的专门知识，深入了解现代飞行器制造技术的现状、发展趋势和研究前沿，并能熟练地应用计算机信息技术和先进的实验手段，从事飞行器制造及相关领域的有创新性的研究开发工作；至少掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业的外文资料，具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力；具有独立从事科研工作的能力和严谨的科学态度和作风；能胜任高等学校、科研院所和生产使用部门的本专业或相邻专业的教学、科研和技术开发与管理工作。
　　2．硕士学位应具有现代航空航天器制造工程方面坚实的基础理论和系统的专门知识，了解现代飞行器制造技术的现状和发展趋势，并能应用计算机信息技术
和先进的实验手段，从事飞行器制造及相关领域的研究开发工作；较为熟练地掌握一门外国语，能阅读本专业的外文资料；具有一定的科研工作能力和严谨的科学态度与作风；能从事本专业或相邻专业叼教学。科研、工程实施或技术管理工作。
　　三、业务范围
　　1．学科研究范围
　　（1）产品零件的先进成

钣金工艺制造与设计

形技术，板料精密塑性成形，超塑性成形与扩散连接，成形过程的计算机模拟仿真与优化技术，材料成形性能研究，模具技术；
　　（2）新材料、新结构的制造技术，先进装配与连接技术，制造过程质量控制；
　　（3）产品的三维数字化定义、数字化预装配、工程分折、数控加工、产品数据管理，即CAD／CAE／CAM／PDM，其进一步发展是产品全局信息建模，无纸设计，并行工程，制造资源管理，虚拟制造技术，计算机支持协同工作（CSCW）。
　　2．课程设置
　　（1）博士学位现代科学与学科发展前沿，现代数学基础，CAD／CAM的理论与技术基础，塑性成形理论进展，板料成形模拟理论与技术，金属物理，现代飞行器制造技术与系统，现代制造工程理论与技术，并行工程及其关键技术，面向对象技术与方法学。
　　（2）硕士学位矩阵论，数值分析，数理统计，弹性理论基础，金属塑性成形力学，金属塑性变形的物理基础，弹塑性稳定理论，弹塑性有限元法及应用，计算机辅助塑性成形，超塑性成形及扩散连接，飞行器结构胶接技术，现代飞行器制造技术，软件工程基础，软件开发技术，计算机辅助几何设计，计算机辅助制造技术，计算机图形学，微机接口技术，数据结构，计算机网络及数据库基础，计算机仿真技术，模具CAD／CAM，质量控制。
　　四、主要相关学科
　　飞行器设计，航空宇航推迸理论与工程，人机与环境工程；机械制造及自动化，机械电子工程，机械设计及理论，车辆工程；计算机科学技术，计算数学；固体力学，工程力学；材料学，材料加工工程；交通运输工程。
　　101人机与环境工程
　　一、学科概况
　　人机与环境工程是研究航空航天人机工程、飞行器环境控制技术和航空字航生命保障技术的综合性学科，是航空宇航科学与技术的重要组成部分，是航空宇航工程的主干学科之一。在现代航空航天活动中，人（驾驶员）起着不可替代的作用。如何保证人的安全、舒适和高效是航空宇航科学与技术的关键问题之一，围绕解决该问题而产生了人机与环境工程这一新兴交叉学科，其研究内容包括人机工程，飞行器环境控制技术，航空航天环境模拟技术，航空航天生命保障技术和空调制冷技术，
以及航海器和交通运输车辆中的人机工程与环境控制技术。学科主要培养从事航空航天环境模拟与控制及生命保障系统设计与研究的高级工程技术人才。
　　二、培养目标
　　1．博士学位应具有坚实宽广的人机与环境系统工程学的基础理论和系统深入的专门知识，深入了解现代人机与环境系统工程的学科发展方向，

钣金工艺制造与设计

能对人机与环境系统工程的基本问题进行有创新性的研究，具备主持和实施人机与环境系统工程中的型号工程的能力，能熟练地使用计算机和先进的测试技术进行人机与环境系统的分析、模拟与仿真研究；至少掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业的外文资料，具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力；应具有独立从事科学研究的能力，有严谨求实的科学态度和锐意创新的开拓精神；能胜任高等院校、科研院所和生产使用部门的教学、科研、技术开发和管理工作。
　　2．硕士学位应具有坚实的人机与环境系统工程学的基础理论和系统的专门知识，了解现代人机与环境系统工程的研究现状和学术发展动向，能熟练地使用计算机进行人机与环境系统的模拟与仿真研究，掌握人机与环境系统的分析技能、设计方法和测试技术，具备较强的进行专项技术工作和解决工程实际问题的能力；较为熟练地掌握一门外国语，能阅读本专业外文资料；毕业后可以从事教学、科研和技术开发和管理工作。
　　三、业务范围
　　1．学科研究范围
　　（1）人机与环境系统工程：人体测量学，人机工效学，环境人机工程，人机与环境系统的计算机模拟与仿真。
　　（2）环境控制工程：飞行器环境控制技术，环境模拟技术，航天器热控制技术，汽液两相流动与传热，飞机防冰系统，电子设备冷却技术，航海器和车辆环境控制技术。
　　（3）生命保障技术：个体防护装备，弹射救生技术，航天服系统，航天生命保障系统。
　　（4）低温制冷技术：空气调节技术，新型制冷技术，生物体冷冻技术，太阳能利用。
　　2．课程设置
　　（1）博士学位现代数学基础，现代科学和学科发展前沿，人机环境系统工程的生物物理学基础，人机环境系统工程的计算机仿真，航空航天人机与环境工程。
　　（2）硕士学位数值分折，人机环境系统工程导论，数理方程，高等工程热力学，矩阵论，传热传质学，优化理论，计算传热学，常微分方程，汽液两相流动与传热，概率论与数理统计，热力系统分析与优化，应用泛函分析，航天器热环境控制技术，程序设计基础，新兴空调制冷技术，计算机图形学，个体防护与安全救生技术。
　　四、主要相关学
科
　　飞行器设计，航空宇航推进理论与工程，航空宇航器制造工程，航空航天与航海医学，工程热物理，制冷及低温工程，流体机械工程，控制理论与控制工程，交通运输工程。
　　102航空发动机
　　航空发动机学科是我国航空发动机高级专业人才培养和科学研究的重要基地之一，现有博士生导师8名，教

钣金工艺制造与设计

授21名，副教授31名。6个独具特色的研究方向是：推进系统内流气动力学，叶轮气动力学，发动机结构、强度与振动，航空发动机控制，燃烧、传热，隐身技术。1986年以来，获得国家、省部级科技奖80余项，国防科工委光华科技基金奖5项，出版教材21部，发表论文890多篇。《发动机设计强度试验手册》获国家科技进步二等奖。进气道／发动机相容性研究，进气道隐身技术研究，叶轮机三维流场数值计算等研究处于国际先进水平。出色地完成了某型飞机的关键部件的研制，受到空军的嘉奖，获得部级科技进步一等奖。发动机进气畸变研究成功地应用于多种机型的进气道设计，受到用户好评。




引言

模具CAD/CAE/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。它以计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工及生产管理进行设计和优化。模具CAD/CAE/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期、降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。

与任何新生事物一样，模具CAD/CAE/CAM在近二十年中经历了从简单到复杂，从试点到普及的过程。进入本世纪以来，模具 CAD/CAE/CAM技术发展速度更快、应用范围更广，为了使广大模具工作者能进一步加深对该技术的认识，更好发挥模具CAD/CAE/CAM的作用，本文针对模具中应用最广泛、最具有代表性的铸造模、锻模、级进模、汽车覆盖件模和塑料注射模CAD/CAE/CAM的发展状况和趋势作概括性的介绍和分析。

铸造模CAD/CAE/CAM的发展概况

铸造成形过程模拟的探索性工作始于求解铸件的温度场分布。 1962年丹麦的Fursund用有限差分法首次对二维形状的铸件进行了凝固过程的传热计算，1965年美国通用汽车公司Henzel等对汽轮机铸件成功进行了温度场模拟，从此铸件在模具型腔内的传热过程数值分析技术在全世界范围内迅速开展。从上世纪70年代到80年代，美国、英国、法国、日本、丹麦等相继在铸件凝固模拟研究和应用上取得了显著成果，并陆续推出一批商品化模拟软件。进入90年代后，我国的高等院校，如清华大学和华中科技大学在该领域也取得了瞩目的成就。

单纯的传热过程模拟并不能准确计算出铸件的温度变化和预测铸造中可能产生的缺陷，充模过程对铸件初始温度场分布的影响以及凝固过程中液态金属的流动对铸件缺陷形成的影响都是不可忽视的。铸件充模过程的模拟技术始于上世纪80年代，它以计算流体力学的理论和方法为基础，经历十余载，从二维简单形状开始，逐

钣金工艺制造与设计

步深化和扩展，现已成功实现了三维复杂形状铸件的充模过程模拟，并能将流动和传热过程相耦合。目前国外已有一批商品化的三维铸造过程模拟软件，如日本的SOLIDIA、英国的SOLSTAR、法国的SIMULOR、瑞典的NOVACAST、德国的MAGMA和美国的 AFSOLID、PROCAST等。国内也有清华大学的铸造之星、华中科技大学的华铸CAE等。这些铸造模CAE软件已覆盖铸钢、铸铁、铸铝和铸铜等各类铸件，大到数百吨，小至几千克，无论是在消除缩孔和缩松，还是在优化浇冒口设计，改进浮渣夹渣等方面都发挥了显著的作用。

伴随着 CAE技术在铸造领域的成功应用，铸造工艺及模具结构CAD的研究和应用也在不断深入，国外已陆续推出了一些应用软件，如美国铸造协会的AFS- SOFTWARE，可用于铸钢和铸铁件的浇冒口设计，英国FOSECO公司的FEEDERCALK软件，可以计算铸钢件的浇冒口尺寸和选择保温冒口套的类型。我国华中科技大学和清华大学在铸造工艺及模具结构CAD方面也做了许多工作，如清华大学开发的THFSCAD软件，主要由图形扫描及矢量化和铸造工艺 CAD两部分组成。前一部分对扫描输入的图形进行消蓝去污和矢量化，后一部分用来建立参数化图形、计算铸件的加工余量、绘制工艺卡等。THFSCAD是在二维图形学的基础上开发的，采用了AUTOCAD软件为开发平台。随着CAD技术的快速进步，三维CAD系统在铸造生产领域会逐步取代二维CAD系统而成为主流设计系统。

锻模CAD/CAE/CAM的发展概况

自上世纪70年代以来，国内外许多学术机构和公司对锻模CAD/CAE/CAM技术进行了广泛的研究，在锻造工艺过程设计、锻模结构设计和金属流动模拟等方面均取得了显著的成绩。

轴对称锻件约占锻件总数的30%左右，加上轴对称锻件几何形状简单，易于描述和定义，所以开发锻模CAD/ CAM系统时国内外大多数机构和人都是从轴对称锻模入手。轴对称锻模CAD/ CAM系统的主要组成部分包括锻件设计、模锻工艺设计、锻模结构设计和NC编程。锻件设计指的是设计冷锻件图和热锻件图，包括选择分模面、补充机加工余量、添加圆角和拔模斜度等。模锻工艺设计决定是否采用预成形工序、怎样采用预成形工序以及如何选择锻压设备的吨位。

另一类广泛应用的锻件是长轴类锻件，其成形工序设计和模具结构设计远比轴对称
锻模复杂，因此开发长轴类锻模的CAD/CAM系统的难度更大、通用性也低，目前在许多通用商品化CAD/CAM软件上二次开发的长轴类锻模的CAD/CAM系统仅限于特定产品和特定场合的应用，锻模CAD/ CAM系统的发展方向是成组技术和模具标准化技术的进一步贯彻执行以及CAE技术和人工智能技术

钣金工艺制造与设计

的深入应用。

在CAE 技术方面，有限元法一直是分析和研究金属锻造成形的主要数值分析方法，多年来已取得不少阶段性的成果。1973年Lee和Kobayashi以矩阵分析法导出了刚塑性有限元的Lagrange算法，成功分析了锻造成形过程。1974年Zienkiewicz提出了刚粘塑性有限元的罚函数法，分析了轧制、挤压和拉拔等成形工艺。1982年Mori和Osakada提出了刚塑性有限元中的材料可压缩法并用于轧制和挤压中。上世纪80年代初，Oh和Altan用大型刚塑性有限元分析软件ALPID对各类塑性变形问题进行了深入研究。90年代以后，国外一些商品化的专业有限元分析软件，如法国的FORGE2、美国的DEFORM、ABAQUS、MSC/AutoForge等，都已成功地应用于锻造领域。这些软件不仅可以预测锻件成形的全过程，而且可以定量地给出与变形有关的各种物理量，如位移、速度、应力、应变和载荷等，为获得最优的模具设计、最合理的工艺方案和最少的试模时间提供了技术保证。

级进模CAD/CAE/CAM的发展概况

国外级进模CAD/CAE/CAM的研究始于上世纪60年代末，70年代便有初步应用，但仅限于二维图形的简单冲裁级进模，其主要功能如条料排样、凹模布置、工艺计算和NC编程等。弯曲级进模CAD/CAM系统出现在80年代，如日本日立公司和富士通公司的弯曲级进模系统等。为了能够适应复杂模具的设计，富士通系统采用了自动设计和交互设计相结合的方法，在该系统中除毛坯展开、弯曲回弹计算和工步排序为自动处理外，其余均需要设计人员的参与。

应用三维几何造型技术的级进模系统始于80年代末，如美国Auto-trol公司的Die-Design系统，该系统采用三维几何模型来描述钣金零件，并将三维图形技术应用于模具结构设计，显示出三维图形软件在模具设计中的重要作用。

进入90年代，国际著名商品化三维CAD/CAM系统，如美国的Pro/E、UG-II、 CADD5、Solidworks、MDT等均陆续在模具界得到应用。美国PTC公司基于Pro/E系统开发了钣金零件造型模块Pro/Sheet Metal。UG Solution公司在UG-II的基础上开发了同类型的模块UG/Sheet Metal。以上两个系统都缺乏面向级进成形工艺及模具结构设计的专用模块，但这方面的工作进展很快，有的已经初见成效。

如美国Computer Design公司开发的级进模软件Striker Systems是销售量较大的商业化CAD/CAM系统，包括钣金零件造型（SS-DESIGN）
、毛坯展开（SS-UNFOLD）、毛坯排样（SS-STRIP DESIGN），模具设计（SS- DIE DESIGN）和数控加工（SS-WIRE、SS-PROFILE）等模块。该系统支持钣金零件的特徵造型，虽已具有某些自动化设计的功能，但其设计过程仍以交互操作为主，目前只适用于弯曲冲裁级

钣金工艺制造与设计

进模的设计。

本世纪之初，美国UGS公司与我国华中科技大学合作在UG-II （现为NX）软件平台上开发出基于三维几何模型的级进模CAD/CAM软件NX-PDW。该软件包括工程初始化、工艺预定义、毛坯展开、毛坯排样、废料设计、条料排样、压力计算和模具结构设计等模块。具有特徵识别与重构、全三维结构关联等显著特色，已在2003年作为商品化产品投入巿场。我国从上世纪90 年代开始，华中科技大学、上海交通大学、西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模CAD/CAM系统的研究和开发。如华中科技大学模具技术国家重点实验室在AutoCAD软件平台上开发出基于特徵的级进模CAD/CAM系统HMJC，包括钣金零件特徵造型、基于特徵的冲压工艺设计、模具结构设计、标准件及典型结构建库工具和线切割自动编程五个模块。上海交通大学为瑞士法因托（Finetool）精冲公司开发成功精密冲裁级进模CAD/CAM系统。西安交通大学开发出多工位弯曲级进模CAD系统等。近年来，国内一些软件公司也竞相加入了级进模CAD/CAM系统的开发行列，如深圳雅明软件制作室开发的级进模系统CmCAD、富士康公司开发的用于单冲模与复合模的CAD系统Fox-cad等。

汽车覆盖件模CAD/CAE/CAM的发展概况

国际上最早开展汽车覆盖件模CAD/CAM系统研究与开发的是各个大汽车制造公司。早在1965年日本丰田汽车公司已将数控技术用于汽车覆盖件的模具加工，取得了很好的经济效果。上世纪80年代丰田汽车公司所采用的汽车覆盖件CAD/CAM系统包括了NTDFB和CADETT两个设计软件及加工凸、凹模的 TINCA软件，可完成车身外形设计、车身结构设计、冲模CAD、主模型与冲模加工和夹具加工等任务。据报道，该系统投入使用后可使丰田公司的汽车覆盖件成形模设计与制造时间减少50%，本世纪之初丰田汽车公司又采用了美国PDC公司基于Pro/E软件平台开发的面向拉延模设计的专业化软件 Pro/Dieface。

美国通用汽车公司依托美国UGS公司在UG-II软件平台上也开发了用于汽车覆盖件模具设计的专用模块，如钣金件设计、车身设计、复盖件冲压工艺设计（包括冲压方向选择、工艺余量补充、压边面形状设计和修边线确定）和模具结构设计等，目前该系统正处于试运行阶段。与此同时，美国福特汽车公司、英国PSF公司、日本获原铁工
所、富士铁工所等国外生产汽车覆盖件模具的公司也开发了各自公司专用的汽车覆盖件模 CAD/CAM系统。目前这些系统尚不对外出售。

国内如湖南大学、吉林大学和华中科技大学等单位近几年来对汽车覆盖件模CAD/CAE/CAM技术进行了系统而深入的研究，取得了许多可喜的成果。