《沖壓工藝及模具設(shè)計》課程教學(xué)大綱

《沖壓工藝及模具設(shè)計》教學(xué)大綱課程代碼：ABJD0709課程中文名稱:沖壓工藝及模具設(shè)計課程英文名稱：TheStampingProcessandMoldDesign課程性質(zhì)：選修課程學(xué)分?jǐn)?shù)：3學(xué)分課程學(xué)時數(shù)：48學(xué)時(42/6)授課對象：材料成型與控制工程專業(yè)本科生本課程的前導(dǎo)課程：工程材料、互換性與技術(shù)測量、機(jī)械設(shè)計、材料成型原理一、課程簡介“沖壓工藝與模具設(shè)計”課程是一門從事現(xiàn)代塑性加工所必須掌握的重要課程，本課程的理論性和實用性均很強(qiáng)，是材料成型與控制工程專業(yè)本科生的專業(yè)方向課程。本課程的授課內(nèi)容將為學(xué)生今后從事的沖壓工藝設(shè)計、沖壓模具設(shè)計提供技術(shù)支持。本課程的教學(xué)任務(wù)主要是學(xué)習(xí)沖壓成型的基本理論，幾種典型的沖壓工藝的成型原理、工藝設(shè)計計算及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。使學(xué)生獲得有關(guān)沖壓工藝及模具設(shè)計所需要的基本理論、基本知識和應(yīng)用范圍，掌握常用沖壓工藝規(guī)程和模具設(shè)計原則和方法，并了解冷沖壓工件所用材料種類及其性能，了解冷沖壓設(shè)備——壓力機(jī)的分類和型號規(guī)格，并學(xué)會選用。學(xué)完本課程后，學(xué)生應(yīng)初步掌握金屬零件的沖壓工藝設(shè)計、計算、分析及模具設(shè)計的基本技能。二、教學(xué)基本內(nèi)容和要求（一）基本內(nèi)容1、緒論（1）沖壓加工概念（2）沖壓工序分類（3）沖壓工藝的特點(diǎn)及其應(yīng)用2、沖壓設(shè)備（1）曲柄壓力機(jī)（2）摩擦壓力機(jī)（3）平鍛機(jī)（4）沖壓設(shè)備的選用3、沖壓成形原理（1）金屬塑性變形的概念（2）影響塑性和變形抗力的主要因素（3）金屬塑性變形的力學(xué)條件（4）沖壓成形中的變形趨向性及其控制4、板料的沖壓成形性能和試驗方法（1）板材成形性能（2）板材成形性能的試驗方法介紹5、沖裁工藝與模具設(shè)計（1）沖裁過程分析（2）沖裁模間隙的確定（3）沖裁件質(zhì)量及影響因素（4）凸模和凹模刃口尺寸計算（5）沖裁力和沖裁功（6）沖裁模壽命及影響因素（7）沖裁件的排樣（8）沖裁件的工藝性（9）精密沖裁（10）整修6、彎曲工藝與模具設(shè)計（1）彎曲變形分析（2）彎曲力的計算（3）彎曲件的毛坯長度計算（4）彎曲工藝設(shè)計（5）提高彎曲件精度的工藝措施（6）彎曲模工作部分的設(shè)計計算（7）輥彎與輥形7、拉深工藝與模具設(shè)計（1）拉深變形分析（2)直壁旋轉(zhuǎn)零件的拉深（3)其他旋轉(zhuǎn)體零件的拉深（4)盒形件的拉深（5)壓邊力、拉深力和拉深功的計算（6)拉深模工作部分的設(shè)計計算（7)拉深工藝設(shè)計（8)其他拉深方法8、其他成形工藝（1）脹形工藝（2）翻邊工藝（3）縮口與擴(kuò)口（4）旋壓成形（5）爆炸成形（6）電水成形（7）電磁成形（8）超塑性成形9、沖壓工藝過程設(shè)計（1）工藝設(shè)計的內(nèi)容與步驟（2）典型沖壓件工藝設(shè)計實例10、沖模結(jié)構(gòu)與設(shè)計（1）沖模及沖模零件的分類（2）常見的沖壓模具結(jié)構(gòu)（3）復(fù)合模（4）級進(jìn)模（5）沖模的主要零件設(shè)計（6）沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)11、特種沖壓模具介紹（1）鉍-錫低熔點(diǎn)合金模（2）鋅基合金模（3）聚氨酯橡膠模（4）通用沖模（5）組合沖模（6）簡易沖裁模（二）、各章內(nèi)容的重點(diǎn)和深、廣度1、緒論了解沖壓加工的概念，理解沖壓工序分類，掌握沖壓工藝的特點(diǎn)及其應(yīng)用。2、沖壓設(shè)備了解常用的沖壓設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍，學(xué)會選用沖壓設(shè)備。3、沖壓成形原理了解金屬塑性變形的有關(guān)概念、力學(xué)條件，理解沖壓成形中的變形趨向性及其控制原理。4、板料的沖壓成形性能和試驗方法了解板材塑性成形的有關(guān)性能及其與機(jī)械性能的關(guān)系，了解常用的板材成形性能的試驗方法。5、沖裁工藝與模具設(shè)計了解沖裁的變形原理，理解沖裁模間隙對沖裁力、沖裁件質(zhì)量、模具壽命的影響，掌握沖裁模間隙的確定方法，沖裁模工作部分尺寸的設(shè)計計算方法，掌握排樣、計算材料利用率、計算壓力中心、計算沖裁力沖裁功等相關(guān)的工藝設(shè)計計算。學(xué)會分析沖裁件的工藝性，對精密沖裁、整修作一般性了解。6、彎曲工藝與模具設(shè)計本章主要介紹寬板立體純塑性彎曲。要求學(xué)生了解彎曲的應(yīng)力應(yīng)變分析，掌握彎曲系數(shù)及其影響因素，掌握彎曲件精度的影響因素及改善方法。能安排彎曲件的工藝，理解彎曲模的相關(guān)計算。7、拉深工藝與模具設(shè)計重點(diǎn)介紹筒形件拉深過程中的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)、拉深的工藝設(shè)計及計算、拉深的主要缺陷及防止辦法。要求學(xué)生掌握筒形件的拉深工藝分析、工藝設(shè)計計算以及拉深模工作部分的設(shè)計計算。理解盒形件的拉深工藝，了解其他旋轉(zhuǎn)體零件的拉深工藝特點(diǎn)。8、其他成形工藝掌握脹形、翻邊工藝的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，理解脹形和翻邊工藝的變形極限的主要參數(shù)及影響因素。了解縮口、擴(kuò)口、旋壓、爆炸成形、電水成形、電磁成形、超塑性成形等基本概念、工藝特點(diǎn)及應(yīng)用場合。9、沖壓工藝過程設(shè)計通過對沖壓件的工藝性分析，確定最佳工藝方案，完成工藝計算，并且選定模具結(jié)構(gòu)與合理的沖壓設(shè)備。使學(xué)生掌握沖壓工藝過程設(shè)計的基本思路。10、沖模結(jié)構(gòu)與設(shè)計了解沖模與沖模零件的分類，掌握沖模主要零件的設(shè)計，熟悉常用的沖壓模具（單工序模、復(fù)合模、級進(jìn)模）的基本結(jié)構(gòu)。能夠獨(dú)立完成簡單模具的設(shè)計。11、特種沖壓模具介紹了解幾種特種沖壓模具（鉍-錫低熔點(diǎn)合金模、鋅基合金模、聚氨酯橡膠模、通用沖模與組合沖模、簡易沖裁模）設(shè)計。(三)課程教學(xué)要求學(xué)生在學(xué)完本課程后應(yīng)達(dá)到下列基本要求：1.理解沖壓變形及模具設(shè)計的基本概念及有關(guān)的基本術(shù)語和定義；2.理解常見的沖壓成型工藝方法、工藝特點(diǎn)及應(yīng)用范圍，基本掌握沖壓件的工藝過程設(shè)計。3.掌握沖裁、彎曲、拉深的工藝設(shè)計、計算及模具設(shè)計的方法，初步具體運(yùn)用所學(xué)知識獨(dú)立完成以上沖壓工藝與模具設(shè)計的能力。4.其他內(nèi)容作一般性了解。三、實驗教學(xué)內(nèi)容及基本要求(一)實驗教學(xué)內(nèi)容本課程安排板材的沖壓性能評價試驗，以及學(xué)生了解模具結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系、沖模裝機(jī)調(diào)試等實驗，建議在下列內(nèi)容中選擇一部分項目，要求2～3項內(nèi)容。1.板材n、r值的測定：測試板材的沖壓性能參數(shù)；2.沖板實驗：測試板材的拉深性能；3.杯突實驗：測試板料的脹形性能；4.錐杯實驗：測試板材的拉深-脹形復(fù)合沖壓性能；5.沖模拆裝：了解模具結(jié)構(gòu)，零件之間的裝配關(guān)系及過程；6.沖模調(diào)試：了解沖裁模在壓力機(jī)上安裝、調(diào)試的過程和方法。(二)實驗教學(xué)基本要求1.實驗教學(xué)的目的進(jìn)一步掌握和鞏固課堂所學(xué)的理論知識；初步熟悉和掌握板材沖壓性能的測試方法，熟悉沖壓模具的基本結(jié)構(gòu)，掌握模具在壓力機(jī)上的安裝調(diào)試方法。2.實驗的主要任務(wù)是：（1）學(xué)習(xí)和掌握幾種板材沖壓性能的測試方法，熟悉模具的設(shè)計和安裝。（2）培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真、細(xì)致的工作作風(fēng)。實驗前要求學(xué)生充分預(yù)習(xí)，教師要進(jìn)行檢查。實驗后要求學(xué)生認(rèn)真編寫實驗報告。實驗按考勤、操作和實驗報告三部分評定成績，作為考核學(xué)生成績的依據(jù)之一。四、教學(xué)方法與手段本課程以課堂教學(xué)為主，實驗教學(xué)為輔。課堂教學(xué)建議采用多媒體教學(xué)，減少板書時間，增加課堂信息量，加強(qiáng)圖像演示，強(qiáng)化學(xué)生對模具結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)知。五、教學(xué)學(xué)時分配總學(xué)時48，其中理論教學(xué)時42，實驗時數(shù)6。課程內(nèi)容講課綜合實驗1、緒論162、沖壓設(shè)備33、沖壓成形原理24、板料的沖壓成形性能和試驗方法25、沖裁工藝與模具設(shè)計66、彎曲工藝與模具設(shè)計47、拉深工藝與模具設(shè)計88、其他成形工藝49、沖壓工藝過程設(shè)計210、沖模結(jié)構(gòu)與設(shè)計811、特種沖壓模具介紹2合計426六、考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn)1、考核方式該課程為考試課程。按平時成績占20％、考試成績占80％的方式考核。2、成績評定對平時成績，采用考勤、實驗、平時作業(yè)、課題答問情況綜合進(jìn)行評定。對缺勤達(dá)三分之一者、不參加實驗者建議取消考試資格，直接評為不及格；對無故不參加考試的學(xué)生考試成績按零分計。課程總考核成績=平時成績×20％+考試成績×80％。總分超過60分即通過。七、教學(xué)參考資源1、參考書目：(1)姜奎華主編.《沖壓工藝與模具設(shè)計》.