《冲压工艺及模具设计（校企）》课程教学大纲

《冲压工艺及模具设计（校企）》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：101145223311课程名称（中/英文）：冲压工艺及模具设计（校企）/PunchFormingProcessandDieDesign课程类别：个性拓展类课程学分：3总学时：48理论学时：40实验学时：8适用专业：材料成型及控制工程（模具方向）适用对象：本科先修课程：工程图学、机械制造基础、机械设计基础、材料科学基础、互换性与技术测量教学环境：多媒体教室开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1.课程任务与目的《冲压工艺及模具设计（校企）》是材料成型及控制工程专业的一门专业方向特色课程。它是一门将冲压成形加工原理、冲压设备、冲压工艺、冲模设计与冲模制造有机融合的综合性和实践性较强的课程。课程中通过校企合作，引入企业兼职教师进行理论知识讲授或学生深入企业学习等多种方式实现理论与实际相结合，深化学生对专业知识的理解把握。通过本课程的学习，使学生能初步分析各类冲压成形的变形规律，认识典型冲压成形工艺方法、模具结构，掌握冲压工艺与模具设计方法、冲压模具制造工艺编制方法。在本课程的学习中，介绍“中国制造2025”中的发展目标，激发学生勇于创新、服务祖国的理想。树立学生为国努力、为国奋斗、实现人生理想的信仰。2.对接培养的岗位能力使学生具有冲压制件工艺结构性能分析的技能；进行相应冲压工艺计算的技能；设计冲压模具的初步技能；编制冲压工艺规程的能力；改善冲压模具结构性能的能力；初步具备了解冲压生产车间的流程及运行的能力；初步具备冲模产品推广营销的能力。三、课程教学目标1.课程对毕业要求的支撑[毕业要求指标点1.3]综合运用冲压模具设计专业知识分析选择成型设备、制定合理的加工工艺，解决材料成型生产过程中的实际工程问题。[毕业要求指标点3.2]能够在社会、健康、安全、法律、文化及环境等现实约束条件下，经过安全、操作和技术经济分析对材料成型工艺设计方案的可行性进行分析与论证、评价相应技术指标，优选设计方案。[毕业要求指标点4.3]能够根据研究方案，利用实验平台或装置，安全的开展科学实验，分析和解释材料成型加工实验结果，并通过信息综合得到合理有效的结论。[毕业要求指标点6.2]能够了解材料成型过程涉及的材料、工艺相关的技术标准、法律法规，并能客观评价在材料成型及控制工程分析中产生的新的设计方案和新技术的开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响，了解应承担的责任。2.课程教学目标对应毕业要求指标点，具体内容如下教学目标1：使学生掌握冲压和冲压模具的基本概念；了解冲压成形的理论原理和冲压生产的环境；熟悉冲压生产中的相关专业术语及相应理论计算基础。（支撑毕业要求指标点1.3）教学目标2：培养学生在掌握相应工艺分析的基础上正确计算相应模具零部件参数的能力，合理设计相应冲压模具的能力和模具零部件加工制造工艺分析的能力。且能协调设计与生产对社会、安全等进行评估，做出合理解决方案。（支撑毕业要求指标点3.2）教学目标3：根据冲压工艺及模具设计的原理，结合相关冲压工艺试验，进行相应科学研究。（支撑毕业要求指标点4.3）教学目标4：针对冲压模具设计生产特点，理解环境和可持续发展对此提出的要求，及时对工程解决方案进行调整。（支撑毕业要求指标点6.2）四、教学课时安排（一）学时分配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践绪论冲压的生产过程、工艺、模具和设备、行业现状和发展方向22001、4冲压加工基础冲压工序、冲压材料、冲压设备42201、2、4冲裁工艺冲裁变形机理、冲裁模间隙、凸凹模刃口尺寸确定、冲裁力计算、排样、精冲66001、2、4冲裁模设计冲裁模典型结构、零部件设计66201、3、4弯曲工艺弯曲变形分析、相对弯曲半径、回弹、展开尺寸计算、弯曲力的计算44001、2、3、4弯曲模具弯曲模典型结构、弯曲模工作部分零件设计66001、3、4拉深工艺拉深原理、圆筒形件拉深工艺、拉深力、其他形状零件的拉深分析、辅助工序44001、2、3、4拉深模具拉深模典型结构、工作部分零件设计42001、3、4局部成形工艺与模具胀形、翻边、缩口、校形、旋压44001、2、3、4常见生产用模具小批量多品种生产用模具、级进模22001、2、4模具材料与模具寿命典型模具材料种类及应用、常用冲模零件材料6241、3、4合计484080（二）实践教学安排序号实验项目名称实验学时实验类型实验要求每组人数备注1冲压成形过程及设备演示实验2演示性必做152冲裁复合模结构和断面质量分析实验2演示性必做153冲压模具拆装及测绘实验4综合性必做5五、教学内容及教学设计知识点1绪论1.主要内容冲压的生产过程、工艺、模具和设备；行业现状和发展方向等。2.教学重点冲压和冲压模的概念3.教学难点冲压设备参数的选定4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。以我国前期冲压生产的起步晚、较落后入手逐步引入目前冲压生产的模块化、通用化、规范化，激发学生对课程的学习热情和爱国主义激情。因此本节的重点在于从实体教具和动态视频中了解冲压生产的过程，掌握冲压和冲压模具的基本概念，并从图片和视频中直观的观看冲压设备工作的过程，从而理解设备选取的过程及注意点。知识点2冲压加工基础1.主要内容冲压工序、冲压材料、冲压设备2.教学重点冲压工序的安排和组合、常见冲压材料的选用3.教学难点初步理解冲压工序的组合4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。在冲压工序的安排和组合环节通过拿某军工企业实体冲压件让学生分组讨论该制件的工序种类和组合前后顺序，启发学生的自主分析问题、解决问题的能力，并进行当前我国军工企业中冲压生产的现状和工序组合常见的形式，了解目前国家军工生产中冲压的需求和要求，激发学生积极投身国家国防军工建设的热情和目标。知识点3冲裁工艺1.主要内容冲裁变形机理、冲裁模间隙、凸凹模刃口尺寸确定、冲裁力计算、排样、精冲2.教学重点冲裁间隙的选取、凸凹模刃口尺寸的计算原则及过程、冲裁工艺力的计算3.教学难点凸凹模刃口尺寸的计算4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。在凸凹模刃口尺寸计算环节通过教师例题分析、课堂计算练习，学生上台讲解这样的递增环节加深学生对计算原则和过程的掌握。例题分析中以军工产品山字形垫片为例，既形象客观，又真实有效，不仅可以更好的理解和运用理论进行实际计算，也让学生更加理解军工生产中的严谨性要求，树立国防工业生产严谨认真的态度，进行一丝不苟的计算要求。知识点4冲裁模设计1.主要内容冲裁模典型结构、零部件设计2.教学重点冲裁模具的整体设计和零部件设计3.教学难点冲裁模具整体结构设计4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。在冲裁模具典型结构讲解中用模具结构动态演示，实体模型教具现场拆装加深学生对冲裁模整体结构的理解和掌握，从而在冲裁模具整体结构设计时脑中有图。以实习中见到的非典型冲压模具为例，理解工业生产针对具体制件灵活设计对应冲压模具的过程，培养学生工业素养，为祖国工业建设添砖加瓦。知识点5弯曲工艺1.主要内容弯曲变形分析、相对弯曲半径、回弹、展开尺寸计算、弯曲力的计算2.教学重点弯曲回弹、弯曲件展开尺寸的计算3.教学难点弯曲回弹的确定和解决办法4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。弯曲件的展开尺寸计算环节用最简单的折纸方法简化原理讲解，更加形象直观。介绍工业生产中常用的方法，以简化繁，学会把复杂的空间问题用最常见的材料模拟展示，以逆向思维的方法解决，建立灵活实用的行业解决技巧，培养学生的行业自信心和兴趣，激发投身行业热情。知识点6弯曲模具1.主要内容弯曲模典型结构、弯曲模工作部分零件设计2.教学重点弯曲模整体设计和零部件设计3.教学难点弯曲模整体设计4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。在弯曲模具典型结构讲解中用模具结构动态演示，实体模型教具现场拆装加深学生对弯曲模整体结构的理解和掌握，从而在弯曲模整体结构设计时脑中有图。以实习中见到的非典型弯曲模具为例，理解工业生产针对具体制件灵活设计对应冲压模具的过程，培养学生工业素养，为祖国工业建设添砖加瓦。知识点7拉深工艺1.主要内容拉深原理、圆筒形件拉深工艺、拉深力、其他形状零件的拉深分析、辅助工序2.教学重点圆筒形件拉深工艺分析、拉深力、其他形状零件的拉深分析3.教学难点圆筒形件拉深工艺分析、拉深件毛坯尺寸计算4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。在拉深件毛坯尺寸计算时用实体模具纸板形象的举例并进行学生讨论互动加深其对计算方法的理解，且形象区分拉深和弯曲不同毛坯计算过程。以某军工拉深件的成品率例子介绍拉深成形中辅助工序的重要性，加强学生对认真严谨进行生产的认知，培养国防卫国、认真严谨的工作态度。知识点8拉深模具1.主要内容拉深模典型结构、工作部分零件设计2.教学重点常见拉深模典型结构、拉深模整体结构设计和零部件设计3.教学难点拉深模整体设计和零部件设计4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。在拉深模具典型结构讲解中用模具结构动态演示，实体模型教具现场拆装加深学生对拉深模整体结构的理解和掌握，从而在拉深模整体结构设计时脑中有图。以实习中见到的非典型拉深模具为例，理解工业生产针对具体制件灵活设计对应冲压模具的过程，培养学生工业素养，为祖国工业建设添砖加瓦。知识点9局部成形工艺与模具1.主要内容胀形、翻边、缩口、校形、旋压2.教学重点掌握常见各个局部成形工艺、计算及相应模具典型结构3.教学难点局部成形模具整体设计和零部件设计4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。在局部成形模具典型结构讲解中用模具结构动态演示加深学生对局部成形模具整体结构的理解和掌握，从而在局部成形模具整体结构设计时脑中有图。以各种不同类型的局部成形模具为例，接触冲压生产涉及的多种多样的工业生产，建立学生的民族自豪感，培养为国建设热情。知识点10常见生产用模具1.主要内容小批量多品种生产用模具、级进模2.教学重点常见的生产用模具、级进模设计过程3.教学难点级进模设计程序4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。在级进模典型结构讲解中用模具结构动态演示加深学生对级进模整体结构的理解和掌握，尤其掌握级进模设计过程中的几点特殊要求。介绍常见的工业生产用模具，激发学生的行业热情，建立学生对冲压行业的自信和向往，为祖国工业建设做出应有的贡献。知识点11模具材料与模具寿命1.主要内容典型模具材料种类及应用、常用冲模零件材料2.教学重点模具材料的种类和选用3.教学难点模具材料的选用4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。在讲解模具材料选用时以真实模具加工工艺卡片让学生讨论、理解模具各个零部件选用材料的不同和各个工艺的处理。以某国企用冲压模具的寿命入手，简单介绍了我国原有模具材料、寿命与模具强国之间的差距，激发学生为工业建设添砖加瓦的热情和国家使命感。六、学生成绩评定根据课程类型、课程性质、课程内容及特点，确定适合的考核方式及成绩比例，重点考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决问题能力、实践动手能力和创新能力等；考核方式采用多种形式（测验、答辩、论文等）、多个阶段（平时测试、作业测评、课外阅读、社会实践、期末考核等）、多种类型（课堂练习、课堂讨论、实践动手等）等全过程的考核。1.课程考核方式及比例本课程考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决问题能力、实践动手能力和创新能力等；考核方式采用出勤、作业评测、课堂表现等多种形式、多个阶段等全过程的考核，使学生成绩评定更加合理多样，优化课程评价体系，进一步提升本课程教学效果。学生成绩评定表考核方式平时成绩期中考试期末考试出勤及课堂表现作业阶段测验答辩项目小论文实验√√√成绩比例%101030502.课程考核方式评价权重本课程教学目标与考核方式评价权重如表所示：课程教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权重（%）过程性考核实验期末考试合计出勤及课堂表现作业教学目标1指标点1.324105~1021~26教学目标2指标点3.262430~4042~52教学目标3指标点4.302121~515~19教学目标3指标点6.22241~59~13合计101030501003.课程成绩评价标准平时成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）出勤及课堂表现（10%）无迟到、早退、旷课现象。积极参加课堂讨论，并有自己独到的见解，能够准确回答问题，并有自己独到的见解偶尔有迟到、早退现象。较为积极参加课堂讨论，能够准确回答问题，并提出自己的见解有迟到、早退现象。能够主动参加课堂讨论，能够回答问题有迟到、早退、偶尔有旷课现象。参与课堂讨论，基本能回答相关问题迟到、早退、旷课较多。不能有效参加课堂讨论，回答不出所有问题作业（10%）能够独立完成作业，作业完成质量优秀，能够灵活运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量较高，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量符合要求，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得有效结论基本能够独立完成作业，部分题目解答存在抄袭现象，运用所学知识和理论解决问题的能力基本符合要求不能独立完成作业，存在明显抄袭现象，不具备运用所学知识和理论解决问题的能力实验（30分%）实验报告能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确，图表规范。能够正确完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行深入的讨论，提出自己的见解。实验报告能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确，图表基本规范。能够完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行讨论，提出意见。实验报告能够完成，内容完整，数据基本合理，能够进行数据处理，图表基本规范。能够基本完成实验报告中中提出的问题，对实验中遇到的问题进行讨论。实验报告基本能够独立完成，内容完整，数据图表齐全，基本完成实验报告中提出的问题。实验报告不能独立完成，存在抄袭现象，报告中提出的问题没有或基本没有回答。课程教学目标评价标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教学目标1熟练掌握冲压及冲压模具的基本概念，冲压模具工作的基本原理，了解冲压生产的基本环境及设备运行原理，并能运用基本计算过程设计合理正确的冲压模具零部件。正确掌握冲压及冲压模具的基本概念，冲压模具工作的基本原理，了解冲压生产的基本环境及设备运行原理，并能运用基本计算过程设计正确的冲压模具零部件。掌握冲压及冲压模具的基本概念，冲压模具工作的基本原理，了解冲压生产的基本环境及设备运行原理，并能运用基本计算过程设计冲压模具零部件。基本掌握冲压及冲压模具的基本概念，冲压模具工作的基本原理，了解冲压生产的基本环境及设备运行原理，并能运用基本计算过程设计冲压模具零部件。未能掌握冲压及冲压模具的基本概念，冲压模具工作的基本原理，不太了解冲压生产的基本环境及设备运行原理，不能运用基本计算过程设计冲压模具零部件。教学目标2熟练掌握相应工艺分析的基础上正确计算相应冲压模具零部件参数的能力，合理设计相应冲压模具的能力。同时并对工艺过程及设计过程提出合理的意见或建议。准确掌握相应工艺分析的基础上正确计算相应冲压模具零部件参数的能力，具有设计相应冲压模具的能力。同时并对工艺过程及设计过程提出意见或建议。掌握相应工艺分析的基础上正确计算相应冲压模具零部件参数的能力，合理设计相应冲压模具的能力。同时并对工艺过程及设计过程提出意见或建议。基本掌握相应工艺分析的基础上正确计算相应冲压模具零部件参数的能力，合理设计相应冲压模具的能力。同时并对工艺过程及设计过程提出一定意见或建议。未能掌握相应工艺分析的基础上正确计算相应冲压模具零部件参数的能力，不具备设计相应冲压模具的能力。教学目标3能够熟练利用冲压设备及实验平台，对冲压模具工作过程中的现象进行分析和讨论，提出更为合理的模具设计参数及装配要求。能够正确利用冲压设备及实验平台，对冲压模具工作过程中的现象进行分析和讨论，提出合理的模具设计参数及装配要求。能够利用冲压设备及实验平台，对冲压模具工作过程中的现象进行分析和讨论，提出较为合理的模具设计参数及装配要求。基本能够利用冲压设备及实验平台，对冲压模具工作过程中的现象进行分析和讨论，提出相应的模具设计参数及装配要求。未能利用冲压设备及实验平