冷冲模具技术及应用课程整体设计解析.docx
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冷冲模具技术及应用课程整体设计解析
《冷冲模具技术及应用》
整体教学设计
（2014～2015学年第一学期）
课程名称：
冷冲模具技术及应用
所属系部：
机械工程学院
制定人：
柳松柱
合作人：
刘全心、李昶
制定时间：
2014年9月
鄂州职业大学
一、课程基本信息
课程名称：
冷冲模具技术及应用
课程代码：
TC200402
学分：
4
学时：
64
授课时间：
第3学期
授课对象：
13级全日制模具设计与制造专业学生
课程类型：
模具设计与制造专业的专业核心课、校级精品资源共享课程
先修课程:
模具材料、模具制图、公差配合与测量
后续课程:
模具制造工艺、模具数控加工
二、课程定位
1.岗位分析
通过对本专业毕业生的跟踪调研，开始毕业生初次就业通常在模具企业一线基层，主要从事模具零件的普通加工、简单模具零件的数控加工、模具结构一般性装配、模具质量检测等工作岗位，也有少数毕业生也从事模具简单设计工作，在这一阶段，他们主要是熟悉企业的生产工艺及管理，将自己所学知识与实际生产进一步磨合，积累工作经验。
经过1～2年的积累，在模具生产工艺分析、模具零件加工方法、模具结构知识方面得到较大的提升，毕业生已经熟悉了模具企业生产工艺流程、一般性的模具生产管理，这时，他们在模具制造、设计方面已经奠定了一定基础，此时他们可以胜任一定复杂程度的模具设计、模具生产与管理调度等相关工作，甚至于从事模具企业的新产品研发、模具产品营销等发展岗位，这些岗位能力的迁移，实际上是毕业生工作经验不断积累、不断发展的结果。
本课程主要面向的模具制造企业的生产工艺员、设计员、质检员、仓库资料员等岗位，也可以从事一线生产操作、车间班组管理、生产调度、采购等岗位。
主要岗位
职业能力和素质要求
模具设计员
能够进行模具整体结构设计、模具零部件结构设计、模具图纸的绘制、模具生产材料的选用、模具零件的工艺规程编制、热处理、公差技术要求的识读、使用文字表格处理软件处理相关技术文件，模具零件标准与规范应用。
试模、修模、整模的验收标准、质量技术成本分析和核算等
模具工艺员
具备模具图纸的绘制、模具零件的工艺规程编制、毛坯选择、工艺成本核算、零件的工艺分析、生产计划编制、工序尺寸计算、模具零件标准与规范应用、加工设备选择、刀具的选用等能力
模具生产管理员
能够对模具零件公差技术要求的识读、模具加工机床操作、维修及安全规范、测量工具的使用、刀具的选用、加工设备选择、专用夹具应用、切削用量确定等
模具质检员
能完成模具产品技术要求的识读、测量工具的使用、模具产品质量检验、抽样检验、检测设备保养与维护、检测设备操作规程编制、模具整体装配的验收
模具车间管理员
能够依据模具企业车间现场生产条件和工艺要求，编制模具生产工艺文件，组织生产、调度、相互协调等。
2.课程分析
该课程是模具设计与制造专业的一门专业核心课程，是在多年教学改革的基础上，通过对本地及周边武汉城市圈模具行业企业进行充分调研，综合分析模具工作岗位职业能力，并借鉴先进的课程开发理念和基于工作过程的课程开发理论，进行重点建设与实施的学习领域课程。
目的是让学生全面而系统地掌握冷冲压工艺及模具设计知识，包括冲压工艺基础、冲压材料正确选用、冲压设备正确选用、冲压件工艺分析及计算、冲模零部件设计、冲模整体结构设计等知识，重点培养学生对冷冲模具零部件和整体结构设计能力，为后续的冲模零件加工、冲模整体装配维护和冲模试模生产等方面能力作好铺垫。
它以《模具图的绘制与识读》、《模具材料及热处理》等课程的学习为基础，也是为随后进行的《模具零件数控加工》、《模具制造工艺技术》、《UG模具设计技术》、《生产性综合实训》、《顶岗实习》等课程的作好铺垫。
同普通高校和中职院校所开设的此课程相比，存在着一些异同点。
相同之处在于，都是培养冷冲压生产方面的技术人才，学生毕业后可以从事冷冲压生产加工方面的岗位工作。
不同之处是，中职层次学生主要是面向一线冷冲压生产岗位，侧重于零件的制造加工，冲模的装配维护，能够读懂冲压生产用图即可；高职层次学生不仅面向一线冲模生产操作，而且还涉及冲压工艺分析、冲模设计、车间技术管理、冲压助理工程师等岗位；而普通高校层次学生主要面向模具设计师等岗位，侧重于较复杂的冲模结构设计、冲压生产工艺设计。
三、课程目标
总体目标：
通过本课程的学习，使学生能运用冷冲模具技术的相关知识，具备独立完成中等复杂程度的冷冲模具结构设计的能力。
能力目标：
具备对冲压件进行工艺分析，发现工艺缺陷，提出解决方法的能力；根据冲压件的工艺特点，能编制合理的冲压工艺方案；具备选择合适的冲压设备，并进行一般维护、调试的能力；能够根据冲压件的工艺要求，独立完成冲压模具零部件、整体结构的设计；能够独立进行中等复杂程度冲模的装配、试冲和维护；具备冲压模具信息收集、整理的能力。
知识目标：
了解冲压成形的相关知识；熟悉冲压成形用材的特性、基本要求及正确选用；熟悉冲压工序分类和工序特征；掌握典型冲压模具的分类、基本结构组成和工艺原理；掌握冲压设备的正确选用及对模具的要求；掌握冲压模具零部件、整体结构的设计计算方法；熟悉冲压件的质量影响因素及预防措施；掌握冲压模具拆装、调试的基本知识。
素质目标：
养成良好的职业习惯，健康的身心素质，较强的团队协作意识，与人沟通能力，一定的组织和执行能力，乐于接受新事物。
四、课程内容设计
序号
项目（或模块）名称
学时
1
冷冲压基础认知
1+5
2
垫片冲裁工艺及模具设计
18
3
压板弯曲工艺及模具设计
12
4
通风口座拉深工艺及模具设计
12
5
阶梯轴冷挤压工艺及模具设计
8
6
限速环成形工艺及模具设计
2+6
合计学时
64
每个教学模块的内容以具体的载体来展开，采取单任务的方式，即每个教学模块由若干个单项任务组成，具体的教学模块（子项目）与单项任务的对应关系可以参见能力训练表，同时该表也说明了每个教学模块（子项目）的具体设计方法。
五、能力训练项目设计
编号
能力
训练
项目
名称
对应单项
任务名称
能力目标
知识目标
训练方式
手段及步骤
结果
1
冷
冲
压
基
础
认
知
1.1冷冲压概述与冷冲压工序分类；
1.2冷冲压材料及选用；
1.3冷冲压设备及其选用
①能够根据冲压的零件图，指出该零件冲压加工所需的工序类型及数量
②能够冲件使用要求正确选用冲压用材
③能正确选用冲压设备
了解冲压成型基本特点；
熟悉冲压工序的分类及工序特征；
掌握冲压用材性能及选用；掌握冲压设备分类、结构、原理、工作参数及正确选用；
①介绍冲压成型基本特点及工序分类
②阅读冲压工序分类图表
③给出不同的冲件产品，让学生判断其所用材料
④部分国产压力机技术参数介绍，演示操作冲压设备
能正确指出冲件成型所需的工序，能正确选择冲压用材和冲压设备
2
垫
片
冲
裁
工
艺
及
模
具
设
计
2.1冲裁基础认知；
2.2冲裁工艺分析；
2.3冲裁排样设计；
2.4冲裁工艺计算；
2.5冲裁模零部件结构设计；
2.6冲裁模整体结构设计；
①能根据冲裁件图进行工艺分析，并对不合理的地方提出改进措施
②能根据冲件零件图进行冲裁排样设计
③能进行冲裁相关的工艺计算
④能进行冲裁模零部件结构设计
⑤能进行冲裁模整体结构设计
了解冲裁成型机理；
熟悉冲裁件工艺性分析；
掌握冲裁排样、刃口尺寸计算、冲压力计算、压力中心计算；
掌握冲裁模零件的设计、冲裁模整体结构的设计
①以一些常见的冲裁件实物，介绍冲裁成型基础
②冲件的结构、材料选取、精度等典型实物的分析对比
③进行不同类型的冲裁模排样对比设计
④以不同的方法计算刃口尺寸，分析不同点
⑤边学边做的形式，进行冲裁模零部件结构设计
⑥阅读典型冲裁模具总装图，分组选题进行冲裁模结构设计并进行小组测评
能够对中等复杂程度的冲裁件进行工艺分析和相关的冲裁模结构设计
编号
能力
训练
项目
名称
对应单项
任务名称
能力目标
知识目标
训练方式
手段及步骤
结果
3
压
板
弯
曲
工
艺
及
模
具
设
计
3.1弯曲基础认知；
3.2弯曲件成形质量分析；
3.3弯曲工艺分析及计算；
3.4弯曲模零件设计；
3.5弯曲模结构设计
①能根据弯曲件图进行工艺分析，并提出改进
②能指出弯曲件产生质量缺陷，并提出改进措施
③能进行弯曲相关的工艺计算
④能进行弯曲模零部件结构设计
⑤能进行弯曲模整体结构设计
了解弯曲件工艺性分析；
熟悉弯曲件质量分析及工艺改进措施；
掌握弯曲件坯料尺寸计算、弯曲力计算、弯曲模工作零件的设计、弯曲模结构设计
①介绍弯曲基础
②以一些实物形式，对弯曲件的结构、材料选取、精度等工艺性进行分析对比
③以具体有质量缺陷的弯曲件让学生进行分析，提出预防措施
④对弯曲实物的展开尺寸进行计算
⑤边学边做的形式，进行弯曲模零部件结构设计
⑥阅读典型弯曲模具总装图，分组选题进行弯曲模结构设计并测评
能够对中等复杂程度的弯曲件进行工艺分析和相关的弯曲模结构设计
4
通
风
口
座
拉
深
工
艺
及
模
具
设
计
4.1拉深过程分析；
4.2拉深件成形质量分析；
4.3拉深工艺分析及计算；
4.4拉深模工作部分尺寸设计；
4.5拉深模结构设计
①能根据拉深件图进行工艺分析，并提出改进
②能指出拉深件产生质量缺陷，并提出预防措施
③能进行拉深工艺计算
④能进行拉深模零部件结构设计
⑤能进行拉深模整体结构设计
了解拉深过程及特点；
熟悉拉深件工艺性分析、
拉深件质量分析及控制；
掌握拉深坯料尺寸计算、
拉深工艺计算、拉深力、压边力计算、
拉深模工作零件设计方法、拉深模结构设计方法；
①以一些常见的拉深件实物，介绍拉深成型基础
②对拉深件的结构、材料选取、精度等以实物形式的分析对比
③对典型的拉深件的坯料尺寸计算实例分析讲解
④对不同类型的拉深件的工艺计算对比分析讲解
⑤边学边做的形式，进行拉深模零部件结构设计
⑥在集中学习的前提下，查阅典型拉深模具总装图，分组进行拉深模结构设计并进行小组测评
能够对中等复杂程度的拉深件进行工艺分析和相关的拉深模结构设计
编号
能力
训练
项目
名称
对应单项
任务名称
能力目标
知识目标
训练方式
手段及步骤
结果
5
阶
梯
轴
冷
挤
压
艺
及
模
具
设
计
5.1冷挤压工艺基础认知；
5.2冷挤压工艺分析及计算；
5.3冷挤压模具结构设计；
①能根据冷挤压件零件图进行工艺分析，并提出改进意见
②能进行冷挤压工艺计算
③能进行冷挤压模整体结构设计
了解冷挤压工艺分类；
熟悉冷挤压特点及应用、
冷挤压工艺性分析、
冷挤压模具分类；
掌握冷挤压模具结构设计方法
①观看冷挤压成型视频，学生进行讨论学习
②对冷挤压工艺计算进行实例讲解
③阅读典型冷挤压模具总装图，分组进行冷挤压模结构设计
掌握一般冷挤压模具结构设计流程
6
限
速
环
成
形
工
艺
及
模
具
设
计
6.1胀形、缩口、翻边工艺基础认知；
6.2胀形、缩口、翻边工艺分析及计算；
6.3胀形、缩口、翻边模具结构设计；
①能根据胀形件、缩口件、翻边件零件图进行工艺分析，并提出改进意见
②能进行胀形、缩口、翻边工艺计算
③能进行胀形、缩口、翻边模整体结构设计
了解胀形、缩口、翻边变形特点及应用；
熟悉胀形、缩口、翻边工艺计算；
掌握胀形模、缩口模、翻边模结构设计方法；
①观看胀形、缩口、翻边等工艺的成型视频材料，学生进行讨论学习
②对胀形、缩口、翻边工艺计算进行讲解
③阅读典型胀形、缩口、翻边模具总装图，分组进行选择胀形、缩口、翻边模结构设计
掌握一般胀形、缩口、翻边模具结构设计流程
六、项目（情境）教学设计
课程项目（情境）教学设计以基于工作过程的课程开发理念为指导，以职业能力培养和职业素养养成为重点，根据技术领域和职业岗位（群）的任职要求，融合模具行业企业的冲压生产工艺、冲压模具设计等职业资格标准，以典型冲压件生产的冲压模具设计作为工作过程，以来源于企业的实际案例为载体，以理实一体的教学实训室为教学与实践场所，并对课程内容进行了重新构建，有机序化。
项目（情境）1 冷冲压成形基础
学时6
项目教学能力要求
熟悉冷冲工艺分类；能够根据冲压生产工艺情况，正确选用冲压用材料和冲压设备。
项目教学知识要求
理解冷冲压基本概念、生产特点；熟悉冷冲工艺分类；掌握冲压用材料、压力机的正确选用。
步骤
工作过程
教学内容
教学方法
学时
1
资讯
冷冲压生产特点；冷冲压模具分类、组成
冷冲压生产现状和发展趋势；冲压模具分类、结构组成；冲压生产需要哪些工艺装备；
讲授法
案例教学法
1
2
决策
计划
如何根据冲压生产正确选用冲压用材和设备
1.结合学生自己专业知识，以小组讨论形式学习冲压材料性能要求及选用，冲压设备的类型、组成结构、工作原理、特征参数及选用；
讲授法
小组讨论法
1
3
实施
教师讲解
教师对冲压用材、冲压设备的特点、性能要求、正确选用进行讲解
讲授法
2
4
检查与评估
考核学生的掌握情况
找出产生问题的原因及解决方法。
考察法
1
5
学生课内实践
教师现场演示压力机冲压生产实践。
现场教学法
1
项目（情境）2 垫片冲裁工艺与模具设计
学时18
项目教学能力要求
熟悉冲裁工艺知识、掌握中等复杂程度的冲裁模零部件、冲裁模整体结构的设计。
项目教学知识要求
理解冲裁工艺的相关概念；掌握冲裁件工艺分析、冲裁模设计工艺计算、熟悉冲裁模零部件结构特点，掌握冲裁模具零件和整体结构设计要点。
步骤
工作过程
教学内容
教学方法
学时
1
资讯
根据冲裁件工艺特征，怎样完成冲裁模具的设计。
冲裁基本概念、冲裁件工艺分析、冲裁模设计工艺计算、冲裁模零部件结构特征、冲裁模分类及整体结构
讲授法
案例教学法
4
2
决策
计划
完成冲裁模设计的相关理论学习，为设计做好知识准备。
1.冲裁过程分析；
2.冲裁工艺分析及计算；
3.冲裁模零部件结构认知；
4.冲裁模整体结构认知；
5.冲裁模整体结构设计
讲授法
小组讨论法
6
3
实施
学生根据教师讲解的冲裁模设计理论知识完成模块任务
1.教师示范讲解；
2.学生结合教师现场示范，理解冲裁模整体结构设计过程。
讲授法
示范法
3
4
检查与评估
考核学生的掌握情况
找出存在问题的原因及解决方法。
提问法
1
5
课内实施
学生进行垫片冲裁模结构初步设计
任务驱动法
4
项目（情境）3 压板弯曲工艺与模具设计
学时12
项目教学能力要求
熟悉弯曲工艺知识、掌握中等复杂程度的弯曲模零部件、弯曲模整体结构的设计。
。
项目教学知识要求
理解弯曲工艺的相关概念；掌握弯曲件工艺分析、弯曲模设计工艺计算、熟悉弯曲模零部件结构特点，掌握弯曲模具零件和整体结构设计要点。
步骤
工作过程
教学内容
教学方法
学时
1
资讯
根据弯曲件工艺特征，怎样完成弯曲模具的设计。
弯曲基本概念、弯曲件工艺分析、弯曲模设计工艺计算、弯曲模零部件结构特征、弯曲模分类及整体结构
讲授法
现场教学法
3
2
决策
计划
完成弯曲模设计的相关理论学习，为设计做好知识准备。
1.弯曲过程分析；
2.弯曲工艺分析及计算；
3.弯曲模零部件结构认知；
4.弯曲模整体结构认知；
5.弯曲模整体结构设计
讲授法
小组讨论法
4
3
实施
学生根据教师讲解的弯曲设计理论知识完成模块任务
1.教师示范讲解；
2.学生结合教师现场示范，理解弯曲模整体结构设计过程。
讲授法
示范法
2
4
检查与评估
考核学生的掌握情况
找出产生问题的原因及解决方法。
考察法
1
5
学生课内实践
学生进行连接片弯曲模结构初步设计
任务驱动法
2
项目（情境）4 通风口座拉深工艺及模具设计
学时12
项目教学能力要求
熟悉拉深工艺知识、掌握中等复杂程度的拉深模零部件、拉深模整体结构的设计。
项目教学知识要求
理解拉深工艺的相关概念；掌握无凸缘筒形件拉深工艺分析、拉深模设计工艺计算、熟悉拉深模零部件结构特点，掌握拉深模具零件和整体结构设计要点。
步骤
工作过程
教学内容
教学方法
学时
1
资讯
根据拉深件工艺特征，怎样完成拉深模具的设计。
拉深基本概念、拉深件工艺分析、拉深模设计工艺计算、拉深模零部件结构特征、拉深模分类及整体结构
讲授法
案例教学法
2
2
决策
计划
完成拉深模设计的相关理论学习，为设计做好知识准备。
1.拉深过程分析；
2.无凸缘筒形件拉深工艺分析及计算；
3.拉深模零部件结构认知；
4.拉深模整体结构认知；
5.拉深模整体结构设计
讲授法
小组讨论法
4
3
实施
学生根据教师讲解的拉深设计理论知识完成模块任务
1.教师示范讲解；
2.学生结合教师现场示范，理解拉深模整体结构设计过程。
讲授法
示范法
练习法
2
4
检查与评估
考核学生的掌握情况
找出产生学习障碍的原因及解决方法。
提问法
2
5
学生课内实践
学生进行升降器外壳拉深模结构初步设计。
任务驱动法
2
项目（情境）5 阶梯轴冷挤压工艺及模具设计
学时8
项目教学能力要求
熟悉冷挤压工艺知识、掌握中等复杂程度的冷挤压模零部件、冷挤压模整体结构的设计。
项目教学知识要求
理解冷挤压工艺的相关概念；掌握冷挤压工艺分析、冷挤压模设计工艺计算、熟悉冷挤压模零部件结构特点，掌握冷挤压模具零件和整体结构设计要点。
步骤
工作过程
教学内容
教学方法
学时
1
资讯
根据冷挤压件工艺特征，怎样完成冷挤压模具的设计。
冷挤压基本概念、冷挤压件工艺分析、冷挤压模设计工艺计算、冷挤压模分类及整体结构
讲授法
案例教学法
2
2
决策
计划
完成冷挤压模设计的相关理论学习，为设计做好知识准备。
1.冷挤压过程分析；
2.冷挤压设计计算；
3.冷挤压形模整体结构设计；
讲授法
小组讨论法
2
3
实施
学生根据教师讲解的冷挤压设计理论知识完成模块任务
1.教师示范讲解；
2.学生结合教师现场示范，理解冷挤压模整体结构设计过程。
讲授法
示范法
练习法
2
4
检查与评估
考核学生的掌握情况
找出产生学习障碍的原因及解决方法。
考察法
2
5
学生课外实践
学生进行阶梯轴冷挤压模结构初步设计
任务教学法
项目（情境）6 限速环成形工艺及模具设计
学时8
项目教学能力要求
熟悉局部成形工艺知识、掌握中等复杂程度的局部成形模零部件、局部成形模整体结构的设计。
项目教学知识要求
理解局部成形工艺的相关概念；掌握局部成形工艺分析、局部成形模设计工艺计算、熟悉局部成形模零部件结构特点，掌握局部成形模具零件和整体结构设计要点。
步骤
工作过程
教学内容
教学方法
学时
1
资讯
根据局部成形件工艺特征，怎样完成局部成形模具的设计。
局部成形基本概念、局部成形件工艺分析、局部成形模设计工艺计算、局部成形模分类及整体结构
讲授法
案例教学法
1
2
决策
计划
完成局部成形模设计的相关理论学习，为设计做好知识准备。
1.局部成形过程分析；
2.局部成形设计计算；
3.局部成形模整体结构设计；
讲授法
小组讨论法
1
3
实施
学生根据教师讲解的局部成形设计理论知识完成模块任务
1.教师示范讲解；
2.学生结合教师现场示范，理解局部成形模整体结构设计过程。
讲授法
示范法
2
4
检查与评估
考核学生的掌握情况
找出在编制模具工艺规程的过程中产生问题的原因及解决方法。
考察法
1
5
学生课外实践
学生进行限速环局部成形模结构初步设计。
任务教学法
1
最后总结复习
主要教学内容回顾
2
七、课程进程表
第
×
次
周
次
学
时
单元标题
项
目
编
号
能/知目标
师生活动
其它（含考核内容、方法）
1
1
2
冷冲压概述与冷冲压工序分类
1.1
根据冲压件图，能说出其所需的冲压加工的工序数及名称
进行冷冲压基础、工序分类教学
任务驱动、角色转换
2
2
冷冲压材料及选用
1.2
掌握冲压用材选用原则.能按工艺要求合理选用冲压材料
对冷冲压材料合理选用进行教学
任务驱动、角色转换、实物示范
3
2
冷冲压设备及其选用
1.3
掌握冲压设备选用原则能按冲压工艺要求，合理选择冲压设备
围绕冲压设备合理选用展开教学
任务驱动、角色转换、现场操作
4
2
～
4
2
冲裁过程分析
2.1
了解冲裁过程特点,能指出冲裁件断面质量缺陷产生的原因
对冲裁过程、断面质量控制开展教学
案例分析、动画、视频
5
2
冲裁件工艺分析
2.2
能对冲裁件不合理工艺提出改进意见
冲裁件工艺分析教学
案例分析、任务驱动、角色转换
6
2
冲裁排样设计
2.3
掌握排样图的设计,能根据冲裁方案，完成相应的排样设计
围绕冲裁排样设计展开教学
任务驱动、教学做一体
7
4
冲裁工艺计算
2.4
能根据给出的冲裁件图进行刃口尺寸、冲压力、压力中心的计算
围绕冲裁工艺计算展开教学
任务驱动、教学做一体
8
4
冲裁模零部件结构设计
2.5
掌握冲裁模零部件设计方法,能够进行冲裁模零部件结构设计
围绕冲裁模零部件设计进行教学
任务驱动、教学做一体
9
4
冲裁模整体结构设计
2.6
掌握冲裁模整体结构设计方法,能够进行冲裁模整体结构设计
围绕冲裁模整体结构设计展开教学
任务驱动、教学做一体
10
5
～
6
2
弯曲过程分析
3.1
熟悉弯曲变形特点
对弯曲过程、特点开展教学
案例分析、动画、视频
11
2
弯曲件成形质量分析
3.2
熟悉弯曲件质量问题,能对弯曲件的质量问题提出改进措施
围绕如何控制弯曲件成形质量展开教学
案例分析、实物展示
12
2
弯曲工艺及计算
3.3
能根据给出的弯曲件图进行展开尺寸、弯曲力的计算
围绕弯曲工艺计算展开教学
任务驱动、教学做一体
13
2
弯曲模零件设计
3.4
掌握弯曲模零部件设计方法,能够进行弯曲模零部件结构设计
围绕弯曲模零部件设计进行教学
任务驱动、教学做一体
14
4
弯曲模结构设计
3.5
掌握弯曲模整体结构设计方法,能够进行弯曲模整体结构设计
围绕弯曲模整体结
升级会员 