课程名称： 模具寿命与失效                                         课程代码：1105
第一部分   课程性质与设置目标
一、 课程性质与特点
《模具寿命与失效》是高等教育自学考试自考本科模具设计与制造专业所开设的专业课程之一，它是一门紧密联系实际、理论性较强的课程。本课程使学生较全面认识影响模具寿命的因素，掌握模具失效的判断、分析及解决模具失效的途径，为提高模具使用寿命提供必备的知识。
二、课程设置的目的和要求
设置本课程，为了使学生了解模具寿命与失效的关系及其与工业生产的关系，模具在现代工业中的作用；深刻认识模具结构、模具工作条件、模具材料性能和模具制造等因素对模具寿命的影响；掌握分析模具失效的方法，培养解决问题的能力，为合理的模具设计与模具加工奠定必备的基本理论知识，从而达到提高模具寿命的目的。
通过本课程的学习，要求学生掌握有关模具寿命与失效的基础知识、基本原理和方法，具有运用基本规律正确选择模具材料和模具热处理工艺的能力，提高在模具设计与制造、模具使用与管理中分析问题和解决问题的能力。
三、与本专业其他课程的关系
《模具寿命与失效》是模具设计与制造专业重要的专业课程之一，它是与《模具设计》、《模具制造工艺》等专业课同时开设的。
先修课程：《工程材料与加工基础》、《工程力学》、《金属塑性成型原理》、《塑料加工设备和工艺》。
第二部分   课程内容与考核目标
第一章 绪论
一、学习目的与要求
   通过本章学习，使学生了解模具工业的发展概况、研究模具寿命与失效的意义、模具成型工艺及分类的有关基本概念，对模具寿命与失效有一个初步认识。
二、 考核知识点与考核目标
（一）模具工业的发展概况 （一般） 
识记：模具在现代工业中的作用、模具工业的发展趋势、模具工业的现状
（二）研究模具寿命与失效的意义（一般）
识记：模具发展对模具寿命的影响、失效分析的意义
（三）模具成型工艺及分类（一般）
      识记：模具成型工艺、模具分类

 第二章 模具寿命与工业生产的关系
一、学习目的与要求
通过本章学习，使学生在理解模具寿命与失效的基本概念、术语、定义的基础上，了解国内模具寿命的现状和趋势，理解模具寿命与工业生产的关系。
二、考核知识点与考核目标
（一）模具寿命的基本概况（次重点）
识记：模具寿命的基本概念、模具寿命与失效的术语定义。
（二）国内模具寿命的现状和趋势（一般）
识记：国内外模具寿命的现状和比较、我国模具技术的发展趋势。
（三）模具寿命与工业生产的关系（一般）
理解：模具寿命与生产的关系、模具寿命与产品成本的关系。

第三章 模具失效的基础知识
一、学习目的与要求
通过本章学习，使学生熟悉模具失效的形式，理解模具失效的机理，深刻认识有关模具及失效方面的基础定义和术语，掌握模具工作条件与失效的关系、模具失效的分析方法，了解有关失效分析的基本实验技术。
二、考核知识点与考核目标
（一）模具失效的形式和机理（重点）
识记：模具失效的分类
理解：各类磨损失效的形成和特征、过量变形失效、断裂失效。
应用：磨损失效机理的理论分析、影响磨损失效的因素、断裂失效形式的判断、多种失效形式的交互作用。
（二）模具的工作条件与失效形式（重点）
识记：模具种类
理解：冷作模具的工作条件、热作模具的工作条件、塑料模具的工作条件。
应用：冷作模具的工作条件与失效形式、热作模具的工作条件与失效形式、塑料模具的工作条件与失效形式。
  (三) 模具失效分析的方法（重点）
  识记：失效分析的基本实验技术简介。
  理解：模具失效分析的主要任务。
应用：模具失效分析的方法和步骤。

第四章  模具材料抗失效性能指标及其测试方法
一、学习目的与要求
通过本章学习，使学生掌握模具材料抗失效的性能指标及其应用，了解模具材料性能指标的常用测试方法及使用的设备。
二、考核知识点与考核目标
（一）材料抵抗过量变形失效的性能指标（重点）
识记：材料抵抗过量变形失效性能的基本概念。
      应用：弹性变形的抗力指标、塑性变形的抗力指标。
（二）材料抵抗断裂失效的性能指标（重点）
识记：断裂失效的类型、与断裂性能有关的术语定义。
      理解：快速断裂的类型和方式、裂纹扩展的基本方式、疲劳的基本概念及模具的疲劳断裂特点。
 应用：影响脆性断裂的基本因素、裂纹尖端的应力场及应力场强度因子、快速断裂的抗力指标及应用、影响疲劳强度的因素、疲劳断裂失效的抗力指标及应用。
（三）材料抵抗表面损伤失效的性能指标 （重点）
 识记：模具常见表面损伤的类型及特征。
理解：接触疲劳的概念。
应用：材料磨粒磨损的抗力指标及应用、材料粘着磨损的抗力指标及应用、腐蚀和腐蚀磨损的防护、影响材料接触疲劳强度的因素及提高接触疲劳强度的措施、以多种形式失效的模具对材料性能的要求。
（四）模具材料性能指标的测试方法（次重点）
 识记：模具材料性能试验测定的主要性能指标。
理解：模具材料性能指标测试原理及方法。
应用：各种试验的特点及应用。

第五章  影响模具寿命的因素
一、学习目的与要求
通过本章学习，使学生从模具结构设计、模具工作条件、模具材料、模具制造等方面，掌握有关因素对模具寿命的影响及提高模具寿命的措施。
二、考核知识点与考核目标
（一）模具结构（重点）
识记：影响模具寿命的主要几何形状因素、影响模具寿命的主要结构形式。
应用：模具几何形状对模具寿命的影响、模具结构形式对模具寿命的影响。
（二）模具工作条件（重点）
识记：与寿命有关的模具工作条件。
理解：成型件的材质和成型温度对模具寿命的影响、设备特性对模具寿命的影响、模具的使用与维护与模具寿命的关系。
（三）模具材料的影响（重点）
识记：模具材料的基本性能指标及定义、模具工作条件的分类、模具钢冶金质量问题的具体表现形式。
理解：模具材料的使用性能与失效的关系、模具钢冶金质量的影响。
应用：改善模具材料的使用性能提高模具寿命的途径、满足模具材料加工工艺性能的措施、模具使用性能的选择。
（四）模具制造 （重点）
识记：模具主要制造工艺、磨块锻造目的及工艺过程、模具零件加工目的及主要加工工艺、零件加工过程中可能产生的缺陷、热处理缺陷的种类。
理解：磨块锻造各工艺过程与毛坯缺陷的关系、模具零件加工工艺原理及缺陷产生的机理、模具热处理缺陷的产生原因。
应用：磨块锻造过程中主要因素对毛坯缺陷的影响及防止缺陷产生的措施、模具零件加工主要因素对缺陷的影响及缺陷的防止、热处理缺陷的影响因素及防止、常用模具钢热处理变形规律、控制及校正。

第六章  新型模具材料
一、学习目的与要求
通过本章学习，使学生掌握新型模具材料的成分与性能特点、应用场合和热处理工艺，了解国外引进钢号与国内传统钢号；通过比较新兴模具材料与传统模具钢，对模具材料有一个比较全面的认识，真正理解按模具使用性能选材的原则。
二、考核知识点与考核目标
（一）新型模具材料的种类和特性 （重点）
识记：新型模具材料的种类。
  理解：各类模具材料的基本性能。
  应用：新型模具材料的特性。
（二）新型冷作模具钢 （次重点）
识记：新型冷作模具钢的种类及代号。
  理解：各种新型冷作模具钢的特点及应用范围。 
  应用：各种新型冷作模具钢的锻造、热处理工艺及性能。
（三）新型热作模具钢 （次重点）
识记：新型热作模具钢的种类与代号。
理解：各种新型热作模具钢的特点及应用范。
应用：各种新型热作模具钢的锻造、热处理工艺及性能。
（四）新型塑料模具钢 （次重点）
识记：新型塑料模具钢的种类及代号。
理解：各种新型塑料模具钢的特点及应用范围。
应用：各种新型塑料模具钢的锻造、热处理工艺及性能。
（五）粉末烧结模具材料 （一般）
识记：粉末烧结模具材料的种类及制造法。
理解：各种粉末烧结模具材料的特点及应用范围。

第七章  模具表面处理技术
一、学习目的与要求
通过本章学习，使学生了解应用模具表面处理技术的目的和作用，掌握常用模具表面处理技术方面的基础知识以及强化技术的应用。
二、考核知识点与考核目标
（一）模具表面的化学热处理技术 （重点）
识记：应用模具表面处理技术的目的、常用化学热处理方法的定义及分类。
理解：各种具体化学热处理方法的作用和原理。
应用：各种化学热处理方法的特点及应用。
（二）模具表面的涂镀技术 （次重点）
识记：常用涂镀技术的种类及定义。
理解：常用涂镀技术的原理及基本工艺过程。
应用：常用涂镀技术的特点及应用。
（三）模具表面的气相沉积技术 （次重点）
识记：气相沉积的定义及分类、用于模具表面强化处理的常用气相沉积层及其特点。
理解：各种模具表面气相沉积技术的原理和特点。
应用：气相沉积技术在模具上的应用。
（四）模具表面的其他处理技术 （一般）
识记：热喷涂的分类、激光表面处理的目的及分类。
理解：热喷涂原理、激光表面处理的原理和特点、电子束表面处理、离子注入。
应用：热喷涂的技术特点和应用。
第三部分 有关说明与实施要求
一、考核目标的能力层次表述
本课程的考核目标共分为三个能力层次：识记、理解、应用，它们之间是递进等级的关系，后者必须建立在前者的基础上。其具体含义为：
识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。
理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。
应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法分析和解决有关的理论问题和实际问题。“应用”一般分为“简单应用”和“综合应用”。其中“简单应用”是在理解的基础上，能用学过的一两个知识点分析和解决简单的问题。“综合应用”是指联系学过的多个知识点综合分析和解决比较复杂的问题，是最高层次的要求。

二、指定教材
《模具寿命与失效》 曾珊琪、丁毅主编  化学工业出版社  2005年3月版

三、自学方法指导
为了使学生通过自学达到本课程大纲预定的目标，特提出如下指导自学方法的参考意见：
1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，重点突出，有的放矢。
2、在了解大纲内容的基础上，根据考核知识点和考核要求，在阅读教材时要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄请，对基本方法必须牢固掌握，并融会贯通，在头脑中形成完整的内容体系。
3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认识、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。同时，在自学各章内容时，能够在理解的基础上加以记忆，切勿死记硬背；同时在对一些知识内容进行理解把握时，联系实际问题思考，从而达到深层次的认识水平。
4、为了提高自学效果，应结合自学内容，尽可能多看一些实例和动手做一些练习，以便更好地理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题的能力。在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在联系过程中对所学知识进行合理地回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述和推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

四、社会助学的要求
1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。       
2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。
3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。
4、辅导时，应对学习方法进行指导。提倡“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通”的方法。
5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。
6、注意对应考者能力的培养，特别是对自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，解决问题的能力。
7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中存在不同难度的试题。
8、助学学时：本课程共5学分，建议总学时不少于90学时，其中助学学时分配如下：

章次 课程内容 助学学时
1 绪论 2
2 模具寿命与工业生产的关系 2
3 模具失效的基础知识 16
4 模具材料失效性能指标及其测试方法 20
5 影响模具寿命的因素 20
6 新型模具材料 20
7 模具表面处理技术 10
 合计 90

五、关于命题考试的若干规定
1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。
2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是：“识记”为10%、“理解”为30%、“应用”为60%。
3、试题难易程度比例：易、较易、较难、难的比例为2：3：3：2。
4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占70%，次重点占20%，一般占10%。
5、本课程命题采用的基本题型包括名词解释、填空题、单项选择题、多项选择题、简答题、论述题等。
6、考试采用闭卷考试，考试时间150分钟，采用百分制平分，60分为及格。

六、题型示例（样题）
（一）填空题
1、按磨损机理磨损失效大致分为：            、           、            、
            、             等。
（二）单项选择题
1、测量几立方微米体积内材料的化学成分应使用（       ）观测。
（1） 体视显微镜
（2） 金相显微镜
（3） 透射电子显微镜
（4） 电子探针
（三）多项选择题
1、降低模具实际应力的措施有：
（1） 降低工作应力
（2） 降低屈服强度
（3） 降低残余应力
（4） 降低应力集中
（四）解释概念
    1、 模具寿命
（五）简答题
1、简述产生热处理裂纹的主要原因。
（六）论述题
1、试述模具失效的分析方法和步骤。