粉體成形模具設(shè)計 教學大綱

1、粉體成形模具設(shè)計一、課程說明課程編號：070218Z10課程名稱：粉體成形模具設(shè)計 / Tooling design for powder forming課程類別：專業(yè)教育課程學時/學分：32/2.0先修課程：工程制圖基礎(chǔ)、機械設(shè)計基礎(chǔ)、粉末冶金原理適用專業(yè)：材料化學教材、教學參考書：1粉體材料成形設(shè)備與模具設(shè)計，熊春林、湯中華、李松林編著，化學工業(yè)出版社，2006年2 粉末冶金模具設(shè)計手冊（第3版），印紅羽、張華誠主編，機械工業(yè)出版社，2013。3 粉末冶金模具設(shè)計，印紅羽、張華誠主編，機械工業(yè)出版社，2002。4 粉末冶金模具模架實用手冊，韓鳳麟主編，冶金工業(yè)出版社，1998。二、課程設(shè)置

2、的目的意義粉體成形模具設(shè)計課程是為材料化學專業(yè)設(shè)立的專業(yè)選修課。課程的設(shè)置目的是讓學生通過學習這門課程，了解粉體成形所用設(shè)備的基本類型、結(jié)構(gòu)特點與工作原理，掌握粉體成形模具設(shè)計的基本原理、原則和方法，培養(yǎng)學生獨立進行粉體成形模具常規(guī)設(shè)計與創(chuàng)新設(shè)計的能力，使學生能根據(jù)需求靈活運用各種粉體成形技術(shù)，為從事粉體材料及制品的研究開發(fā)工作奠定基礎(chǔ)。三、課程的基本要求知識：掌握粉體成形模具設(shè)計的基本原則、基本方法和基本要求，了解常用粉體成形設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點、工作原理及適用范圍，掌握粉體模壓成形初壓模、精整模、粉末熱鍛模設(shè)計內(nèi)容、要求和方法，了解粉體注射成形和擠壓成形模具設(shè)計的基本內(nèi)容、要求和方法，學會從材料

3、或制品的原料組成、形狀、尺寸精度及密度均勻性要求出發(fā)選擇成形設(shè)備及成形方式，建立粉體成形模具設(shè)計的基本思維方式，形成粉體材料或制品分析預成形坯設(shè)計粉體成形模具設(shè)計的基本知識結(jié)構(gòu)。能力：針對具體產(chǎn)品，提出有效的成形方案，提供規(guī)范的設(shè)計圖紙的能力；具備一般形狀零件成形的模具設(shè)計能力；具備運用相關(guān)軟件進行計算機繪圖的能力；培養(yǎng)發(fā)散思維和創(chuàng)新設(shè)計的能力；素質(zhì)：建立科學設(shè)計，用戶至上的觀念，通過課程中的分析、討論和辯論培養(yǎng)良好的溝通交流素質(zhì)；通過課外導學的模式，提升自主學習、在實踐中學習和終身學習的意識，形成不斷學習和適應發(fā)展的素質(zhì)。四、教學內(nèi)容、重點難點及教學設(shè)計章節(jié)教學內(nèi)容總學時學時分配教學重點教學

4、難點教學方案設(shè)計（含教學方法、教學手段）講課(含研討)實踐第1章壓模設(shè)計的基本要求和步驟 壓模設(shè)計的基本要求、原則和步驟 0.50.5壓模設(shè)計的基本原則和要求從粉末冶金工藝的特點和不恰當?shù)哪＞咴O(shè)計可能帶來的后果講解壓模設(shè)計的基本原則和要求。第2章壓坯設(shè)計產(chǎn)品零件分析；壓坯形狀設(shè)計；壓坯精度設(shè)計；壓坯密度與單重的確定3.53.5產(chǎn)品零件分析與壓坯形狀設(shè)計特殊、復雜形狀零件壓坯的形狀設(shè)計教學思路：按粉末冶金工藝順序講解壓坯形狀設(shè)計的要點；突出產(chǎn)品分析與壓坯設(shè)計的關(guān)系。教學模式：課前導學，課堂教師實例示范，學生課堂畫圖作業(yè)，教師當堂點評總結(jié)，課后作業(yè)布置。第3章壓模設(shè)計基本原理壓制過程中粉體的密實化

5、過程和力的分析；壓制方式對壓坯密度分布的影響；粉末填裝系數(shù)、壓縮比及壓制速率對不等高壓坯密度均勻性的影響；不等高壓坯組合模沖的設(shè)計55壓制方式對壓坯密度分布的影響，不等高壓坯密度均勻分布的三個必要條件。不等高壓坯密度均勻分布的三個必要條件的理解與靈活運用。教學思路：對比講解各種基本壓制方式及其對壓坯密度分布的影響；采用設(shè)問逐層遞進講解不等高壓坯密度均勻分布的必要條件。教學模式：課外自學和課堂提問搶答相結(jié)合；典型實例和視頻展示。第4章粉體材料模壓成形設(shè)備與壓制工具系統(tǒng)模壓成形設(shè)備與壓制工具系統(tǒng)；普通粉體材料模壓成形設(shè)備簡介；國外部分專用粉末壓機簡介；模架的基本結(jié)構(gòu)類型及應用；模壓成形設(shè)備的選擇2

6、 2模架的基本結(jié)構(gòu)類型及應用；模壓成形設(shè)備的選擇依據(jù)。復雜模架的結(jié)構(gòu)與應用。教學思路：典型模架立體與平面結(jié)構(gòu)展示；強調(diào)不同類型模架的適用范圍。教學模式：課前導學，課堂講解，現(xiàn)場觀摩，課堂提問搶答。第5章初壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計壓模結(jié)構(gòu)的分類與典型壓模結(jié)構(gòu)分析；壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則；壓制過程自動化與自動壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計。66各類手動、自動壓模的結(jié)構(gòu)與壓制過程分析。復雜結(jié)構(gòu)壓模的結(jié)構(gòu)及壓制過程分析。教學思路：結(jié)合實際產(chǎn)品，按先手動壓模后自動壓模，先簡單后復雜的順序以典型的實例講解；強調(diào)模具設(shè)計的針對性、多樣性和創(chuàng) 新性。教學模式：課前導學，課堂講解，課堂設(shè)計練習，教師課堂點評與總結(jié)。第6章壓模主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)

7、計、尺寸計算與加工模具主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計；壓模零件的尺寸計算；模具材料的選擇及熱處理；模具零件的加工；提高模具壽命的途徑。44壓模零件的尺寸計算、模具材料的選擇與模具零件的加工。初壓模、精整模與復壓模零件尺寸計算的差別。教學思路：選用典型實例講解壓模零件尺寸計算的步驟與注意事項；強調(diào)模具選材與加工的經(jīng)濟性與合 理性。教學模式：學生課前預習，教師課堂抽查，課堂提問搶答，課后練習。第7章壓模的計算機輔助設(shè)計與制造模具CAD/CAM簡介；模具CAD/CAM系統(tǒng)的組成；粉體模壓成形模具CAD/CAM系統(tǒng)簡介；CAD/CAM在粉體成形模具設(shè)計中的應用。11CAD/CAM在粉體成形模具設(shè)計中的應用。教學思

8、路：介紹CAD/CAM在粉體成形模具設(shè)計中的最新應用成果，激發(fā)學生在模具CAD方面學習的主動性與創(chuàng)造性。教學模式：課前要求學生查閱文獻，學生課堂講述，教師課堂3D動畫演示。第8章粉末注射成形模具的設(shè)計粉末注射成形技術(shù)；粉末注射成形機；粉末注射成形模具設(shè)計。44模具流道、分型面、澆口、型腔、脫模機構(gòu)的設(shè)計。帶側(cè)向抽芯的復雜形狀零件的注射模設(shè)計。教學思路：結(jié)合實物、模型和粉末注射料的特性重點講解分型面、澆口、型腔和脫模機構(gòu)的設(shè)計。教學模式：課前導學，課堂講解，實物演示，課堂提問搶答。第9章粉末擠壓成形設(shè)備與模具設(shè)計粉末擠壓成形技術(shù)；擠壓成形機；擠壓成形模具設(shè)計。11棒材和管材的擠壓成形模具設(shè)計。帶

9、雙螺旋孔的棒材擠壓模 設(shè)計。教學思路：從粉末擠壓料的特性和擠壓模設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)講解擠壓模的設(shè)計要點，通過實例說明擠壓模設(shè)計分流錐的重要性。教學模式：課前布置設(shè)計任務，課堂抽查和總結(jié)點評。第10章粉末熱鍛模具的設(shè)計粉體熱鍛的特點及應用；粉末熱鍛過程中的變形特征與致密化；粉末熱鍛模的設(shè)計要求；粉末熱鍛件與預成形坯的設(shè)計。22粉末熱鍛模的設(shè)計要求，粉末熱鍛件與預成形坯的設(shè)計粉末預成形坯的 設(shè)計。教學思路：通過比較粉末熱鍛與致密金屬模鍛的異同講解粉末熱鍛模的設(shè)計要點；結(jié)合粉末熱鍛的工況強調(diào)其模具設(shè)計的特殊要求。教學模式：課前導學，課堂講解與課堂提問搶答。第11章精整模結(jié)構(gòu)設(shè)計精整與整形的概念；精整模結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求和原則；精整模具結(jié)構(gòu)示例；精整模具的自動送料機構(gòu)。33精整模陰模和芯桿入口端形狀設(shè)計，典型精整模結(jié)構(gòu)。特殊、復雜形狀燒結(jié)件的精整模結(jié)構(gòu)設(shè)計。教學思路：從對象和目的的差異性講解精整模與初壓模模架和模具結(jié)構(gòu)的不同；用典型實例講解精整模的結(jié)構(gòu)設(shè)計。教學模式：課前導學，課堂講解，課堂練習，教師課堂點評與總結(jié)。五、實踐教學內(nèi)容和基本要求（注：實踐包括實驗、上機等）本課程不含實踐學時。六、考核方式及成績評定課程的考核方式與成績評定采取平時成績與期末考試相結(jié)合的方式進行，既重視學習過程的考核，也重視學習效果與綜合能力的考核。平時成績