到達目標
１．塑性加工法の種類を説明できる。
２．鍛造、プレス加工、転造、押出し、圧延、引抜き等の加工法を説明できる。
３．最近の塑性加工技術について調べてまとめ、第三者に説明できる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 塑性加工法 | 圧延の原理を解説できる。 | 塑性加工法の種類を説明できる。 | 塑性加工法の種類を説明できない。 |
| 鍛造 | 鍛造の力学を解説できる。 | 鍛造とその特徴を説明できる。 | 鍛造とその特徴を説明できない。 |
| プレス加工 | 金型とプレス機械の特徴を解説できる。 | プレス加工とその特徴を説明できる。 | プレス加工とその特徴を説明できない。 |
| 転造、押出し、圧延、
引抜き等 | 最近の塑性加工技術について調べ、説明できる。 | 転造、押出し、圧延、引抜きとその特徴を説明できる。 | 転造、押出し、圧延、引抜きとその特徴を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 3-3
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学習・教育到達度目標 6-1
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教育方法等
概要:
塑性加工は、自動車や家庭用電化製品等を構成する多くの部品の製造に最も広く用いられる加工技術であり、これまで基幹産業として日本の経済発展を支えてきた世界に誇れる技術です。本科目では、塑性加工法の種類や鍛造、プレス加工、転造、押出し、圧延、引抜き等の加工法を説明し、ものづくりのための代表的な加工法である塑性加工の凄さ、面白さを理解してもらいます。「材料力学」、「機械工作学」、「マテリアル学」、「構造計算力学」等の科目が関連します。
授業の進め方・方法:
授業は、スクリーンや黒板を使って行います。授業時間中に各自の端末で調べてもらうことがあります。授業の最後に、シラバスを見ながら、その授業で学んだことを振り返ってまとめてもらう時間を取ります。試験前までにそれまでに学んだ内容をまとめてもらい、試験点に含めます。定期試験前に、最近の塑性加工技術について調べてパワーポイント等にまとめてもらい、第三者に対して説明してもらいます。
注意点:
評価に「出席」および「態度」を加えます。教科書を持参し、自主的に取り組むことが求められます。また「試験」および「発表」の評価を加えます。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
オリエンテーション
塑性力学の基礎 |
塑性変形の起こり方を説明できる
公称応力、公称ひずみ、真応力、真ひずみを説明できる
静水応力、偏差応力を説明できる
トレスカの降伏条件を説明できる
ミーゼスの降伏条件を説明できる
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| 2週 |
塑性力学の基礎
材料の性質とその利用法
塑性加工用材料と工具材料 |
相当応力、相当ひずみの考え方を説明できる
加工硬化と再結晶がどのような現象であるか説明できる
鉄鋼の製法を説明できる
鉄－炭素系状態図を説明できる
鋼の熱処理を説明できる
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| 3週 |
圧延加工
素材のつくり方 |
圧延とは何か説明できる
スラブ、ブルーム、ビレットを説明できる
板圧延の基本を説明できる
４段圧延機の構成とそれぞれの役割を説明できる
マンネスマン効果を説明できる
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| 4週 |
押出し加工
引抜き加工 |
押出し加工と引抜き加工の差異および特徴を説明できる
押出し温度とガラス潤滑押出しを説明できる
引抜き加工による変形機構と変形領域を説明できる
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| 5週 |
せん断加工
曲げ加工 |
せん断加工のメカニズムを説明できる
せん断切口面を説明できる
せん断荷重を概算できる
精密せん断法の種類とその特徴を説明できる
曲げ加工における，そりとスプリングバックのメカニズムを説明できる
曲げ加工法の種類とその特徴を説明できる
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| 6週 |
絞り加工 |
容器の絞り性を向上させる手段を説明できる
深絞り加工の成形限界を表す限界絞り比（LDR）と、n値、r値との関係を説明できる
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| 7週 |
鍛造 |
自由鍛造、型鍛造、熱間鍛造、温間鍛造、冷間鍛造の特徴を説明できる
鍛造における欠陥を説明できる
スラブ法を説明できる
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験の返却と解説
プレス機械と金型 |
プレス能力の３要素を説明できる
プレス機械の基本特性を説明できる
機械プレスの代表的な駆動方式を説明できる
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| 10週 |
塑性加工の潤滑 |
摩擦の概念を説明できる
潤滑剤が摩擦を低減する仕組みを説明できる
潤滑剤・添加剤（油性剤と極圧剤）の働きを説明できる
工具材料・表面処理の種類と特徴について説明できる
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| 11週 |
加工および解析の実際 |
塑性加工の３要素である、材料、工具、潤滑剤の役割を説明できる
加工力には、形状を決める純粋な加工力、変形途中の付加的加工力、摩擦に打ち勝つ力があることを説明できる
座屈やくびれの不安定現象を生じて成形限界となることを説明できる
初等解法を説明できる
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| 12週 |
塑性加工の有限要素解析 |
有限要素解析の概要を説明できる
静的陰解法と動的陽解法を説明できる
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| 13週 |
最近の塑性加工技術 |
ファインブランキング、チューブハイドロフォーミング、対向液圧成形、インクリメンタルフォーミングを説明できる
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| 14週 |
最近の塑性加工技術 |
最近の塑性加工技術を調べてまとめ、発表できる
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| 15週 |
定期試験 |
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| 16週 |
成績確認 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 工作 | 塑性加工の各加工法の特徴を説明できる。 | 4 | 前3,前4,前5,前6,前7,前11,前13,前14 |
| 降伏、加工硬化、降伏条件式、相当応力、及び体積一定則の塑性力学の基本概念が説明できる。 | 4 | 前1 |
| 平行平板の平面ひずみ圧縮を初等解析法により解くことができる。 | 4 | 前7,前11 |
| 軸対称の圧縮を初等解析法により解くことができる。 | 4 | 前7,前11 |
| 材料 | 塑性変形の起り方を説明できる。 | 4 | 前1 |
| 加工硬化と再結晶がどのような現象であるか説明できる。 | 4 | 前2 |
評価割合
| 出席 | 態度 | 試験 | 発表 | | | 合計 |
| 総合評価割合 | 10 | 10 | 70 | 10 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 10 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 70 | 10 | 0 | 0 | 80 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |