沖壓成型工藝與模具設(shè)計大綱

PAGEPAGE8《沖壓成型工藝與模具設(shè)計》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱沖壓成型工藝與模具設(shè)計課程編號01120014課程性質(zhì)必修課課程類別專業(yè)課開課單位材料成型教研室授課學(xué)期第6學(xué)期學(xué)分/學(xué)時2/32課內(nèi)學(xué)時32理論授課32上機(jī)學(xué)時0課內(nèi)實踐0實驗學(xué)時0課外學(xué)時32適用專業(yè)材料成型及控制工程是否雙語否先修課程工程制圖、互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、金屬塑性成型原理、金屬學(xué)與熱處理等后續(xù)課程模具CAD、沖壓模具課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等二、課程簡介《沖壓成型工藝與模具設(shè)計》是材料成型及控制工程專業(yè)（模具方向）的一門專業(yè)必選課，是一門理論與實踐相結(jié)合的課程。本課程對沖壓成型基本理論知識及沖壓成型設(shè)備、沖壓工藝設(shè)計、典型沖壓模具結(jié)構(gòu)等知識進(jìn)行理論講授，培養(yǎng)學(xué)生掌握沖壓成型的基本概念、基本理論，沖壓工藝與模具設(shè)計的一般原則和方法，具備進(jìn)行中等復(fù)雜沖壓零件的沖壓工藝編制、沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，提高學(xué)生分析和解決實際問題的能力。三、課程目標(biāo)及對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐（一）課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到以下目標(biāo)：課程目標(biāo)1（知識目標(biāo)）：1.陳述沖壓工藝基本概念與基礎(chǔ)知識，總結(jié)并表達(dá)沖壓基礎(chǔ)理論。（1）陳述沖壓加工的概念、沖壓工藝的分類、沖壓設(shè)備及材料，總結(jié)并表達(dá)沖壓成形基本理論。（2）總結(jié)沖壓加工的特點及應(yīng)用，借此重新認(rèn)識自己的專業(yè)，對所選專業(yè)樹立信心，建立社會責(zé)任感，意識到自己的專業(yè)知識和技能可以為社會做出貢獻(xiàn)。2.確認(rèn)并解決沖壓工藝設(shè)計，確認(rèn)沖壓模具結(jié)構(gòu)組成和工作原理。（1）識別沖壓過程中材料的變形特點，陳述沖壓件的質(zhì)量分析與控制內(nèi)容，解決沖壓工藝計算。（2）確認(rèn)并解決沖壓工藝性分析和工藝方案設(shè)計。（3）確認(rèn)沖壓模具結(jié)構(gòu)特點、組成及工作原理。3.識別成形工藝的特點，選擇合適的成形工藝方法。課程目標(biāo)2（能力目標(biāo)）：1.綜合運(yùn)用學(xué)科交叉融合知識，根據(jù)所給沖壓件，分析沖壓件成型工藝性，設(shè)計沖壓成型工藝方案，計算工作零件工作部分尺寸。2.正確描述沖壓生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的中等復(fù)雜工程問題，提出解決方案。課程目標(biāo)3（素質(zhì)目標(biāo)）：在探究模具設(shè)計過程中，總結(jié)模具設(shè)計的影響因素，具備沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)化的工程意識，樹立精益求精、客戶至上、持續(xù)學(xué)習(xí)、有責(zé)任心和環(huán)保意識的職業(yè)修養(yǎng)。（二）課程目標(biāo)對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點畢業(yè)要求課程目標(biāo)1指標(biāo)點1-3：學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識，掌握解決復(fù)雜材料成型及控制工程問題的基本思路和方法。1-工程知識課程目標(biāo)2指標(biāo)點2-1：能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和材料學(xué)科的基本原理對材料成型問題進(jìn)行識別與描述。指標(biāo)點3-3：能夠設(shè)計滿足特定需求的零部件的制造工藝，并體現(xiàn)創(chuàng)新意識。2-問題分析3-設(shè)計/開發(fā)解決方案課程目標(biāo)3指標(biāo)點3-1：學(xué)習(xí)工程設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素。3-設(shè)計/開發(fā)解決方案四、課程基本教學(xué)內(nèi)容及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程基本教學(xué)內(nèi)容第一單元沖壓成形概述（學(xué)時數(shù)：3學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容沖壓成形的概念、特點及應(yīng)用；沖壓工藝的分類；沖壓設(shè)備的分類；通用壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理、型號及技術(shù)參數(shù)；常用沖壓材料；沖模常用標(biāo)準(zhǔn)；塑性成形基本規(guī)律；沖模的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。2.重點和難點重點：沖壓成形的概念、特點及應(yīng)用；通用壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及技術(shù)參數(shù)；塑性成形基本規(guī)律。難點：沖壓工藝的分類；塑性成形基本規(guī)律。3.教學(xué)方法（1）通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，闡明課程與教學(xué)基本原理，豐富學(xué)生課程與教學(xué)的基本知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)規(guī)范。（2）采用“視頻動畫+圖片道具”方式，形象直觀幫助學(xué)生認(rèn)識、理解并掌握沖壓加工的概念、特點及應(yīng)用。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果陳述沖壓加工的概念；總結(jié)沖壓加工的特點與應(yīng)用；認(rèn)知沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢；陳述沖壓工藝的分類；陳述通用壓力機(jī)結(jié)構(gòu)、類型、規(guī)格等基本參數(shù)；陳述常用沖壓材料；總結(jié)并表達(dá)沖壓成形基本理論。5.支撐課程目標(biāo)本單元知識、教學(xué)方式支撐的課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)3。第二單元沖裁工藝與沖裁模設(shè)計（學(xué)時數(shù)：17學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容沖裁變形過程的分析；沖裁件質(zhì)量分析及控制；沖裁工藝設(shè)計；沖裁模典型結(jié)構(gòu)、特點與工作原理；沖裁模主要零部件的設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)的選用；沖裁設(shè)備的選用與校核。2.重點和難點重點：沖裁變形過程分析；沖裁件斷面質(zhì)量分析；排樣設(shè)計；沖裁件工藝性分析；沖裁工藝方案的確定；簡單模、復(fù)合模、級進(jìn)模典型結(jié)構(gòu)；工作零件設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)選用；定位零件的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)選用；壓料、卸料、送料零件，導(dǎo)向零件，連接與固定零件的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)選用；沖裁設(shè)備的選用與校核。難點：沖裁件斷面質(zhì)量分析；沖裁件工藝性分析；沖裁工藝方案的確定；復(fù)合模、級進(jìn)模典型結(jié)構(gòu)；工作零件設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)選用；定位零件的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)選用。3.教學(xué)方法（1）通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，闡明課程與教學(xué)基本原理，豐富學(xué)生課程與教學(xué)的基本知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)規(guī)范。（2）通過案例分析，強(qiáng)調(diào)理論與實踐相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生知識整合，培養(yǎng)學(xué)生的反思能力。（3）采用“視頻動畫”方式，形象直觀幫助學(xué)生認(rèn)識、理解并掌握沖壓模具的結(jié)構(gòu)組成及工作原理。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果識別沖裁變形過程；陳述沖裁件質(zhì)量分析及控制；解決沖裁力的計算；陳述排樣方法；陳述沖裁件工藝分析及沖裁工藝方案的設(shè)計；確認(rèn)沖裁模典型結(jié)構(gòu)和特點；確認(rèn)沖裁模主要零部件的設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)的選用。5.支撐課程目標(biāo)本單元知識、教學(xué)方式支撐的課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2和課程目標(biāo)3。第三單元彎曲工藝與彎曲模設(shè)計（學(xué)時數(shù)：6學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容彎曲變形的特點；彎曲件的質(zhì)量分析及控制方法；彎曲件毛坯尺寸的確定方法；彎曲力的計算；彎曲件的工藝性分析；彎曲模的典型結(jié)構(gòu)；彎曲模工作部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定。2.重點和難點重點：彎曲變形特點；最小相對彎曲半徑的概念及影響因素；回彈的影響因素及減小措施；偏移產(chǎn)生原因及控制措施；彎曲件毛坯尺寸及彎曲力計算；彎曲工藝分析；彎曲工序安排；彎曲模的典型結(jié)構(gòu)。難點：彎曲變形特點；最小相對彎曲半徑的概念及影響因素；影響回彈的因素與減少回彈的措施；彎曲件毛坯尺寸計算；彎曲工藝分析；彎曲模典型結(jié)構(gòu)。3.教學(xué)方法（1）通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，闡明課程與教學(xué)基本原理，豐富學(xué)生課程與教學(xué)的基本知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)規(guī)范。（2）采用“視頻動畫”方式，形象直觀幫助學(xué)生認(rèn)識、理解并掌握沖壓模具的結(jié)構(gòu)組成及工作原理。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果識別彎曲變形的特點；陳述彎曲件的質(zhì)量分析與控制內(nèi)容；解決彎曲件毛坯尺寸的確定；解決彎曲力的計算；陳述彎曲件的工藝性分析；確認(rèn)彎曲模的典型結(jié)構(gòu)；計算彎曲模工作部分結(jié)構(gòu)參數(shù)。5.支撐課程目標(biāo)本單元知識、教學(xué)方式支撐的課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)2。第四單元拉深工藝與拉深模設(shè)計（學(xué)時數(shù)：6學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容拉深的變形特點；拉深件質(zhì)量分析及控制；旋轉(zhuǎn)體拉深件毛坯尺寸計算；圓筒形件拉深工藝及計算方法；拉深模典型結(jié)構(gòu)和特點；拉深模工作零件的設(shè)計。2.重點和難點重點：拉深變形特點；拉深件質(zhì)量影響因素；拉深系數(shù)的確定；拉深次數(shù)及工序件尺寸的確定；拉深工藝分析；拉深模具的典型結(jié)構(gòu)，拉深模具工作零件的設(shè)計。難點：拉深變形特點；拉深系數(shù)的確定；拉深次數(shù)及工序件尺寸的確定；拉深工藝分析。3.教學(xué)方法（1）通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，闡明課程與教學(xué)基本原理，豐富學(xué)生課程與教學(xué)的基本知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)規(guī)范。（2）采用“視頻動畫”方式，形象直觀幫助學(xué)生認(rèn)識、理解并掌握沖壓模具的結(jié)構(gòu)組成及工作原理。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果識別拉深的變形特點；陳述拉深件質(zhì)量分析及控制內(nèi)容；解決旋轉(zhuǎn)體拉深件毛坯尺寸計算；陳述圓筒形件拉深工藝及計算方法；確認(rèn)拉深模典型結(jié)構(gòu)和特點；確認(rèn)拉深模工作零件的設(shè)計。5.支撐課程目標(biāo)本單元知識、教學(xué)方式支撐的課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)2。第五單元成形工藝與成形模設(shè)計（學(xué)時數(shù)：2學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容翻邊、翻孔、脹形、縮口等沖壓工藝的應(yīng)用；翻邊、翻孔、脹形、縮口、起伏成形等工序的變形特點；翻圓孔工藝設(shè)計與模具設(shè)計。2.重點和難點重點：翻圓孔、翻邊、縮口及脹形的變形特點。難點：翻圓孔的工藝設(shè)計。3.教學(xué)方法通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，闡明課程與教學(xué)基本原理，豐富學(xué)生課程與教學(xué)的基本知識結(jié)構(gòu)。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果識別翻邊、翻孔、脹形、縮口等沖壓工藝特點與應(yīng)用；了解翻圓孔工藝設(shè)計與模具設(shè)計。5.支撐課程目標(biāo)本單元知識、教學(xué)方式支撐的課程目標(biāo)1。（二）課程基本教學(xué)內(nèi)容對課程目標(biāo)的支撐課程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)學(xué)時安排課內(nèi)課外學(xué)時比例第一單元沖壓成形概述講授法課程目標(biāo)1、331:1第二單元沖裁工藝與沖裁模設(shè)計講授法、案例教學(xué)課程目標(biāo)1、2、3151:1第三單元彎曲工藝與彎曲模設(shè)計講授法課程目標(biāo)1、261:1第四單元拉深工藝與拉深模設(shè)計講授法課程目標(biāo)1、261:1第五單元成形工藝與成形模設(shè)計講授法課程目標(biāo)121:1合計321:1五、課程考核及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程考核課程成績構(gòu)成（百分制）課程成績構(gòu)成比例考核環(huán)節(jié)目標(biāo)分值考核/評價細(xì)則平時成績30%作業(yè)（百分制）70本門課程5次作業(yè)，主要考核沖壓工藝的特點，材料塑性變形時應(yīng)遵循的基本定律，沖裁模具結(jié)構(gòu)組成及工作原理，沖裁模主要組成零件的作用，彎曲件質(zhì)量分析及控制，拉深件質(zhì)量分析及控制。作業(yè)評分的具體標(biāo)準(zhǔn)：按時提交，準(zhǔn)確率高，字跡工整（90-100分）；按時提交，準(zhǔn)確率較高，字跡較工整（75-89分）；按時提交，準(zhǔn)確率一般（60-74分）；不能按時提交，有抄襲現(xiàn)象，或者錯誤很多（0-59分）。目標(biāo)分值=0.7*作業(yè)平均成績課堂表現(xiàn)（百分制）30主要由學(xué)習(xí)通參與主題討論情況和隨堂小測成績構(gòu)成?？己藘?nèi)容及評價細(xì)則：針對沖壓工藝的特點及應(yīng)用，搭邊的作用發(fā)布2次主題討論。根據(jù)參與討論的積極性與觀點給出成績，積極參與討論，觀點合理（90-100分）；積極參與討論，觀點較合理（75-89分）；能夠參與討論，觀點基本合理（60-74分）；不能按時參與討論，有抄襲現(xiàn)象（0-59分）。隨堂小測主要考核沖壓工藝的分類，沖壓材料的沖壓成形性能，沖壓設(shè)備的型號及主要技術(shù)參數(shù)，加工硬化的概念及對沖壓成形的影響，沖裁變形過程及特點，沖裁件的質(zhì)量分析，沖裁模主要零件的設(shè)計，彎曲變形特點，彎曲件的質(zhì)量分析及控制，彎曲模工作零件的設(shè)計，拉深變形特點，拉深件質(zhì)量分析及控制，拉深工藝計算，成形工藝特點及應(yīng)用，要求在規(guī)定時間內(nèi)提交，均為客觀題，系統(tǒng)自動評分。目標(biāo)分值=0.3*作業(yè)平均成績實踐成績20%專題設(shè)計（百分制）100考核內(nèi)容：主要考核沖裁模具工作零件工作部分尺寸的計算，沖裁工藝性分析與沖裁工藝方案的確定。評價細(xì)則：按時提交，計算準(zhǔn)確率高，沖裁工藝性分析全面，工藝方案確定合理（90-100分）；按時提交，計算準(zhǔn)確率較高，沖裁工藝性分析較全面，工藝方案確定較合理（75-89分）；按時提交，計算準(zhǔn)確率一般，沖裁工藝性分析一般，工藝方案確定一般（60-74分）；不能按時提交，有抄襲現(xiàn)象，或者計算錯誤很多，沖裁工藝性分析不全面，工藝方案確定不合理（0-59分）。目標(biāo)分值=1.0*作業(yè)平均成績期末考試50%知識60考核內(nèi)容：主要考核沖壓加工的概念與特點，沖壓工藝的分類，沖壓材料的沖壓成形性能，沖壓設(shè)備的型號及主要技術(shù)參數(shù)，加工硬化的概念及對沖壓成形的影響，材料塑性變形時應(yīng)遵循的基本定律，沖裁變形過程及特點，沖裁件的質(zhì)量分析，沖裁工藝性分析與工藝方案的確定，沖裁模具結(jié)構(gòu)組成及工作原理，沖裁模主要零件的設(shè)計，彎曲變形特點，彎曲件的質(zhì)量分析及控制，彎曲模工作零件的設(shè)計，拉深變形特點，拉深件質(zhì)量分析及控制，拉深工藝計算，拉深模工作零件的設(shè)計，成形工藝特點及應(yīng)用等內(nèi)容?？荚囶}型為：選擇題、填空題、判斷題、簡答題、綜合題等。評價細(xì)則：根據(jù)試卷答案所給評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。能力30素養(yǎng)10（二）課程考核對課程目標(biāo)的支撐教學(xué)內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標(biāo)第一單元沖壓成形概述1-1沖壓工藝的特點及應(yīng)用，沖壓工藝的分類，沖壓材料的沖壓成形性能，沖壓設(shè)備的型號及主要技術(shù)參數(shù)。1-2加工硬化的概念及對沖壓成形的影響，材料塑性變形時應(yīng)遵循的基本定律。作業(yè)、主題討論、期末考試課程目標(biāo)1、3第二單元沖裁工藝與沖裁模設(shè)計2-1沖裁變形過程及特點，沖裁件的質(zhì)量分析。2-2沖裁工藝性分析與工藝方案的確定，沖裁工藝計算，沖裁模具結(jié)構(gòu)組成及工作原理，沖裁模主要零件的設(shè)計。作業(yè)、專題設(shè)計、主題討論、期末考試課程目標(biāo)1、2、3第三單元彎曲工藝與彎曲模設(shè)計3-1彎曲變形特點，彎曲件的質(zhì)量分析及控制。3-2彎曲模工作零件的設(shè)計作業(yè)、隨堂測驗、期末考試課程目標(biāo)1、2第四單元拉深工藝與拉深模設(shè)計4-1拉深變形特點，拉深件質(zhì)量分析及控制。4-2拉深工藝計算，拉深模工作零件的設(shè)計。作業(yè)、隨堂測驗、期末考試課程目標(biāo)1、2第五單元成形工藝與成形模設(shè)計成形工藝特點及應(yīng)用隨堂測驗課程目標(biāo)1六、使用教材、相關(guān)推薦書目及課程資源（一）使用教材柯旭貴、張榮清主編：《沖壓工藝與模具設(shè)計》，機(jī)械工業(yè)出版社，2024年版。（二）相關(guān)推薦書目1.李奇涵主編：《沖壓成形工藝與模具設(shè)計》（第2版），科學(xué)出版社，2018年版。2.丁松聚主編：《冷沖模設(shè)計》，機(jī)械工業(yè)出版