冲压工艺与模具设计---理论教学大纲

1、冲压工艺与模具设计课程教学大纲课程代码：050141012课程英文名称：Stamping Technology and Die Design课程总学时：48 讲课： 42 实验： 6 上机： 0适用专业：材料成型及控制工程大纲编写（修订）时间：2017.6一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标1 课程地位：本课程是材料成型及控制专业（模具方向）的一门重要专业课，必修。2 教学目标：掌握冲压变形基本理论；能够制定常规的冲压工艺方案，并运用计算机辅助设计冲压模具；具备初步分析和解决冲压加工中常出现的一些生产实际问题的能力。（二）知识、能力及技能方面的基本要求1 知识方面的基本要求：掌握冲裁变形

2、基本理论，凸、 凹模刃口尺寸确定，了解降低冲裁力的方法以及冲裁工艺设计；掌握冲裁模的典型结构，主要标准零件选用及结构设计，了解冲裁模设计一般程序；掌握弯曲变形特点，弯曲时应力分布及应力计算，应变中性层的位置及坯料长度的确定，了解弯曲回弹及影响回弹的因素，弯曲件工艺性及工序安排，弯曲模结构设计；掌握直壁圆筒形件拉延变形理论，拉延系数及拉延工序计算，其他形状零件的拉延方法，了解拉延模典型结构及工作部分尺寸计算，大型覆盖件的拉延特点；掌握胀形、翻边、缩口等工艺的变形特点，了解工艺制定及工序计算；掌握板料冲压性能的工艺试验，板料机械性能指标与冲压性能之间的关系，了解板料成形极限及常用材料的冲压性能；掌

3、握板料冲压变形趋向性及控制毛坯变形趋向性的措施。2 能力方面的基本要求：具备常规冲压工艺过程的分析和方案的确定能力；具备依据模具设计的基本原则、方法和步骤，设计中等复杂模具的能力；具有利用本课程基本理论知识进行科学研究的初步能力。3 技能方面的基本要求：能够独立进行冲压成形中有关工艺参数的测定，会使用常规冲压设备及试验仪器。（三）实施说明本教学大纲依据专业指导性教学计划制定，指导教学环节。1 理论教学环节：教学以课堂讲授为主，多媒体辅助教学。以基本理论影响因素冲压工艺方案分析及制定模具设计为主线。对课程中的重点、难点问题着重讲解。由于本课程既具有理论性又具有实践性，因此在教学过程中要注意理论联

4、系实际，通过实例锻炼学生分析解决问题的能力。采用启发式、互动式教学方式，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；通过讨论课、大作业等方式调动学生学习的主观能动性，培养学生的自学能力。2 实践教学环节：根据知识、能力、技能方面的要求，安排实验项目，适当设置综合性、设计性实验，提高学 生分析解决实际问题的能力。设置冲模课程设计，进一步锻炼学生解决实际问题的能力。（四）对先修课的要求1应有较好的机械制造及公差配合方面的知识；2应具有一定金属材料及热处理基本知识，会正确选用模具材料，提出热处理要求；3应具有一定的力学和塑性成形基本理论知识；4应具有计算机绘图的能力；5生产实习时，应了解主要冲压工艺

5、所用模具的结构、加工、装配、使用的全过程，并了解使用的有关设备；6有基本的高等数学和材料力学知识。（五）对习题课、实验环节的要求1习题要求：根据课程内容，布置适量习题，学生要认真完成作业，并作为考查学生成绩的一个方面。教师要及时批改作业，掌握教学效果，及时发现问题，改进教学方法。2实践环节要求：对两个必做实验，学生要自己动手操作设备、仪器，掌握冲模拆装过程和安装调试方法；掌握拉延工艺中主要工艺参数的作用和测定方法，特别对关于拉延系数及拉延力测定这一综合性实验要给予重视。每项实验要求学生依据实验指导书预习、写出合格实验报告； 在两周课程设计中，要求学生按指定的零件设计一套模具装配图和主要模具工作

6、部分的零件图， 完成设计说明书一份；（六）课程考核方式1 考核方式：考试+考核。2考核目标：在考核学生对冲压设计基本知识、基本成形原理和方法的基础上，重点考核学生的分析能力、工艺计算能力和模具设计能力。3成绩构成：期末考试成绩占 80%平时考核（包括中期考试、作业、小测验和出勤情况等） 占10%实验成绩10%（七）主要参考书目：1 .冲压工艺与模具设计，吴诗惇等编，西北工业大学出版社，2006;2 .冷冲压模具设计，王春武等编，兵器工业出版社， 1995;3 .冲压工艺与模具，吴伯杰编，电子工业出版社，2005;4 .冲模实用典型结构图集，张正修编，机械工业出版社，2009;5 .冲压模具简明

7、设计手册，郝滨海等编，化学工业出版社， 2006。二、中文摘要本课程是材料成型及控制工程专业学生必修的一门实践性很强的主干技术专业课程。课程通过对冲压成形工艺及模具设计内容的讲授，使学生掌握金属板材成形的基本工艺、成形特点和模具设计，课程主要内容包括冲裁、弯曲、拉延等工艺的成形过程，受力分析，模具结构及工艺 计算。本课程将为学生后续进行的课程设计、毕业设计和就业等奠定重要的基础。三、课程学时总体分配表序号章节名称学时讲课实验上机1第01章冲裁882第02章冲裁模10823第03章弯曲884第04章拉延141045第05章其它成形方法446第06章板料冲压性能与成形极限227第07章板料变形趋向

8、性及冲压工艺规程22合计484260四、大纲内容及基本要求第01部分冲裁总学时（单位：学时）:8 讲课：8 实验：0上机：0具体内容：1 ）明确本课程的内容、性质和任务；2 ）掌握冲裁变形的过程、力学分析；3 ）掌握模具刃口的尺寸计算；4）掌握掌握冲裁模间隙对冲裁件质量、冲载力等的影响;5）冲裁工艺的计算；6） 了解材料的经济利用及工艺设计。重点：1 ）冲裁过程分析；2）凸、凹模刃口部分尺寸计算。难点：1）冲裁件剪切区受力分析；2）间隙对冲裁件质量、冲裁力、模具寿命的影响。习题：1）分析冲裁过程，对变形区进行受力分析；2）解释模具间隙值对冲裁件质量的影响；3）分析降低冲裁力的方法；4）举例计算

9、模具刃口尺寸。第02部分冲裁模总学时（单位：学时）:10 讲课：8 实验:02上机:0具体内容：1 .冲裁模分类及典型结构分析；2 .冲裁模主要零部件设计；3 .冲裁模设计；4 .其它冲裁方法简介。重点：1）典型结构分析；2）重要零部件的作用、结构及设计。难点：1）冲裁模结构分析；2）工艺过程及总体结构设计。习题：1）冲裁模分哪几类，各类的特点是什么；2）冲裁模是由哪几部分组成，各部分所起的作用是什么；3）举例设计一冲裁件模具结构。实验 ：冲模拆装第 03 部分 弯曲总学时 （单位：学时）:8 讲课 :8 实验 :0 上机 :0具体内容:1）弯曲变形过程分析；2）宽板立体纯塑性弯曲；3）弯曲时

10、应变中性层位置和坯料长度的确定；4）最小弯曲半径；5）弯曲件的回弹；6）弯曲件工艺性及工序安排；7）弯曲模。重点：1）弯曲变形过程、变形特点、变形区应力应变；2 ）变形区应力分布与计算。难点：1 ）弯曲变形区受力分析及应力计算；2）回弹值的确定。习题：1）分析弯曲变形区的应力、应变状态；2）推导宽板立体纯塑性弯曲变形区三个主应力的计算公式；3）解释最小弯曲半径及影响因素；4）减少回弹的措施有哪些。第 04 部分 拉延总学时 （单位：学时）： 14 讲课 : 10 实验 : 4 上机 :0具体内容:1）拉延工艺分类及特点；2）直壁圆筒形件拉延变形过程分析；3）直壁圆筒形件拉延工艺计算及模具设计；

11、4）其它直壁形件拉延；5）曲面形件拉延；6）其它拉延方法及模具简介；7）拉延件的工艺性及工序安排；8）大型覆盖件的拉延特点。重点：1）拉延过程中变形区力学分析与拉破问题；2）拉延件坯料尺寸确定、拉延系数、拉延工序及拉延模结构。难点：1）拉延变形区应力、应变分析；2）拉延的拉破与起皱问题。习题：1直壁圆筒形件拉延变形区受力分析；2 推导最大拉延力的计算公式；3 防止拉延起皱的措施。实验：拉延系数及拉延力测定。第 05 部分其它成形方法总学时 （单位：学时）:4 讲课 :4 实验 :0 上机 :0具体内容:1）胀形；2）翻边；3）缩口。重点：1）胀形特点与应力应变；2）翻边分类、应力应变、翻边系数。难点：胀形、翻边、缩口变形区的应力应变分析。习题：1）解释胀形极限问题；2）翻边系数及影响因素。第 06 部分 板料冲压性能与成形极限总学时 （单位：学时）:2 讲课 :2 实验 :0 上机 :0具体内容:1） 板料冲