成型设备教案.docx

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成型设备教案

课次

第一次课

模块名称

冲压和冲压设备

项目名称

冲压基础知识

课时

2

授课

班级

模具1131

模具1132

模具1133

授课

地点

教室

授课

时间

教学行为目标

1.认识冲压车间工艺及冲压设备

2.巩固和深化常见冲压的工艺要求

重点

冲压车间常用的工艺设备

难点

冲压加工工艺分析

教学

方法

讲授与讨论

教学

手段

多媒体板书

教学

过程

设计

1、组织教学

2、课程介绍

3、导入、讲授新课

4、课堂讨论

5、本节小结

6、布置作业

教学内容

教学手

段与分

配时间

一、引入新课（教师提出问题，学生讨论作答，教师给出结论）

1、什么是冲压

2、冲压车间都做些什么

3、冲压车间工艺流程

二、以奇瑞冲压车间的设备为例讲解冲压车间的设备布局

两条生产线（开卷线、冲压生产线）

三、冲压模具简介

分类

模具根据工序和用途，分为拉深模、修边冲孔模、翻边冲孔模、整形模等。

一般模具主要处理什么工序，我们就叫它什么模。

结构

按功能分类，主要有：

1、工作零件

2、定位零件

3、压料、卸料、顶料零件

4、导向零件

5、支持零件

6、紧固零件

7、缓冲零件

8、安全零件及其它辅助零件

四、冲压工艺介绍

1、冲压基本工序的分类

冷冲压概括起来分两大类：

成形工序和分离工序。

2、冲压工序在模具中的布置

冲压主要的工序有：

拉深、修边、冲孔、翻边、整形

五、拓展知识

1.钣金件的冲压工艺审查

2.钣金件设计常见问题

六、小结：

本部分内容由浅入深地介绍了冲压方面的基础知识，希望能够帮助新人快速的对冲压有个初步的认识。

提问

（15分）

学生讨论

（5分）

学生谈论教师讲解

（10分）

学生操作

PPT展示各种类型模具（10）

图形展示（20）

举例说明（20）

作业

复习本节内容

教学

回顾

冲压车间和冲压设备学生基本没有亲眼见过实物，因此本部分内容学生只能借助网络资源和课堂信息消化吸收。

其学习效果没有实战效果好。

课次

第二次课

模块名称

冲压和冲压设备

项目名称

曲柄压力机和曲柄滑块结构的原理

课时

2

授课

班级

模具1131

模具1132

模具1133

授课

地点

教室

授课

时间

教学行为目标

1、掌握曲柄压力机的用途、构成、工作原理及类别

2、掌握曲柄滑块机构的工作原理和结构

重点

曲柄压力机的工作原理

难点

各类曲柄压滑块机构的工作原理

教学

方法

讲授与讨论

教学

手段

多媒体板书

教学

过程

设计

1、组织教学

2、复习提问

3、倒入、讲授新课

4、课堂讨论

5、本节小结

6、布置作业

教学内容

教学手

段与分

配时间

一、引入新课（教师提出问题，学生讨论作答，教师给出结论）

冲压加工中最常用的设备是什么？

为什么？

二、曲柄压力机的工作原理

（给出曲柄压力机的结构简图，让学生说明其工作原理）

三、曲柄压力机的组成

工作机构、传动系统、操纵与控制系统、能源系统、支承部件、辅助系统与附属装置

四、曲柄压力机的分类

1、机身结构形式

2、工艺用途

3、运动滑块数量

4、连杆数量

5、传动系统的布置形式

五、曲柄压力机的型号

J31-315

六、曲柄滑块机构运动与受力特点

1、曲柄滑块机构的运动规律

2、曲柄滑块机构的受力分析

提问

（15分）

学生讨论

教师讲解

（5分）

学生谈论教师讲解

（10分）

学生操作

PPT展示各种类型模具（10）

（5）

（20）

图形展示（20）

举例说明（20）

作业

P55（123）

教学

回顾

曲柄压力机的主要工作原理就是曲柄滑块机构的工作原理，学生对曲柄滑块机构比较熟练，因此本部分内容掌握的较好。

课次

第三次课

模块名称

冲压和冲压设备

项目名称

曲柄滑块机构

课时

2

授课

班级

模具1131

模具1132

模具1133

授课

地点

教室

授课

时间

教学行为目标

1、了解典型的曲柄滑块机构；2、学会装模高度的调节；

3、掌握过载保护装置原理；4、掌握模具的装夹和上打料机构。

重点

冲压车间常用的工艺设备

难点

装模高度的调节

教学

方法

讲授与讨论

教学

手段

多媒体板书

教学

过程

设计

1、组织教学

2、课程介绍

3、导入、讲授新课

4、课堂讨论

5、本节小结

6、布置作业

教学内容

教学手

段与分

配时间

3.复习提问、引入新课（教师提出问题，学生讨论作答，教师给出结论）

1、曲柄压力机有哪些主要参数？

2、说出你在学习生产中遇到的曲柄滑块机构？

4.典型的曲柄滑块机构（给出各种结构的简图，提示帮助学生自己说明工作原理）

a）曲轴式：

其一种变形为偏心轴

2、曲拐式

3、偏心齿轮式

三、装模高度调节机构

为适应不同闭合高度模具的安装，一般压力机的装模高度应可调

5.装模高度调节方法：

i.调节连杆长度；

ii.调节滑块高度；

iii.调节中间过渡件长度；

iv.调节工作台高度。

四、过载保护装置

1、压塌块式保护装置

2、液压式保护装置

---平衡式液压垫

五、模具的装夹和打料机构

四、冲压工艺介绍

（1）模具的装夹

1、小型模具，通过模柄孔安装模具上模。

2、大中型模具或回程力较大时，通过“T”形槽和压板安装模具上模。

3、大中型模具或回程力较大时，通过“T”形槽和压板安装模具上模。

4、下模通过“T”形槽和压板安装在工作台上。

五、顶料装置（打料机构）（图示说明）

——将工件从上模中取出

提问

（5分）

学生讨论

学生谈论教师提示

（20分）

学生操作

讲授（10）

图形展示（20）

举例说明（10）

图示展示（15）

作业

P55（456）

教学

回顾

曲柄压力机的曲柄滑块机构的比较复杂，学生在课堂很难熟练掌握，需在日常的学习生产中多加以观察和思考才能深化本部分内容。

课次

第四次课

模块名称

冲压和冲压设备

项目名称

曲柄压力机离合器与制动器、机身

课时

2

授课

班级

模具1131

模具1132

模具1133

授课

地点

教室

授课

时间

教学行为目标

1、掌握曲柄压力机的上各种离合器、制动器的结构和工作原理

2、掌握曲柄压力机身的结构

重点

离合器和制动器的原理

难点

离合器和制动器的结构

教学

方法

讲授与讨论

教学

手段

多媒体板书

教学

过程

设计

1、组织教学

2、复习提问

3、倒入、讲授新课

4、课堂讨论

5、本节小结

6、布置作业

教学内容

教学手

段与分

配时间

一、复习提问、引入新课（教师提出问题，学生讨论作答，教师给出结论）

1、常见曲柄滑块机构有哪些？

2、说出你所知道切削机床中采用哪些形式的离合器和制动器。

二、离合器和制动器

1、离合器

以下分别介绍几种典型的离合器与制动器：

（一）刚性离合器

（二）带式制动器

（三）摩擦离合器-制动器

结构简单，容易制造，成本低。

受转键强度限制，所能传递的扭矩不大，结合时较大，产生噪声。

只能在上止点附近脱开，不能实现紧急停车或寸动行程。

安装调整模具时需要用人力扳动飞轮完成。

因此，使用的安全性、方便性较差，这类离合器一船用在1000kN以下的小型压力机上。

（给出曲柄压力机的结构简图，让学生说明其工作原理）

二、带式制动器（给出简图，提示学生说明其原理）

三、曲柄压力机的机身结构

提问

（10分）

学生讨论

教师讲解

（5分）

学生谈论教师讲解

（10分）

学生操作

PPT展示各种类型模具（10）

（5）

（20）

图形展示（20）

任务驱动（20）

作业

P55（789）

教学

回顾

本部分内容离合器和制动器的原理和结构和金属切削机床的离合器与制动器的原理和结构有点相似，因此学生学起来比较容易，教学效果较好。

课次

第五次课

模块名称

冲压和冲压设备

项目名称

曲柄压力的传动系统

课时

2

授课

班级

模具1131

模具1132

模具1133

授课

地点

教室

授课

时间

教学行为目标

1、掌握曲柄压力机传动系统的布置方式

2、掌握离合器与制动器的安装

重点

离合器与制动器的安装

难点

传动系统原理

教学

方法

讲授与讨论

教学

手段

多媒体板书

教学

过程

设计

1、组织教学

2、复习提问

3、倒入、讲授新课

4、课堂讨论

5、本节小结

6、布置作业

教学内容

教学手

段与分

配时间

一、复习提问、引入新课（教师提出问题，学生讨论作答，教师给出结论）

1、常见曲柄滑压力机的离合器有哪些？

2、说出你所知道切削机床中采用哪些形式传递运动。

二、动力和传动系统

1、动力和传动系统

压力机负荷属短期负荷；

根据压力机负荷特性加装飞轮可大大降低电动机功率；

材料变形瞬间的功率一般是周期平均功率的10倍以上

2、飞轮的作用

飞轮的转动惯量是指所有转动部件等效到飞轮轴上的等效值，不光是飞轮本身的转动惯量

（飞轮轴上的扭矩变化）

3、压力机工作周期内能量消耗能实现紧急停车或寸动行程。

4、压力机传动系统

上传动或下传动

5、传动级数和速比分配

传动级数

（1）一级传动：

>70次/分

（2）二级传动：

30～70次/分

（3）三级传动：

10～30次/分

速比分配

（1）第一级：

带传动，6～8

（2）第二级：

齿轮传动，7～9

6、离合器与制动器的安装

单级离合器安装在曲轴上

刚性离合器不宜安装在高速下工作，一般安装在曲轴上

提问

（10分）

学生讨论

教师讲解

（5分）

学生谈论教师讲解

（10分）

学生操作

PPT展示各种类型模具（10）

（5）

（20）

图形展示（20）

任务驱动（20）

作业

P55（1011）

教学

回顾

本部分内容相对较少，学生有以前的学习基础，因此本部分掌握起来比较容易。

教学效果较好。

课次

第六次课

模块名称

冲压和冲压设备

项目名称

曲柄压力机的辅助装置

课时

2

授课

班级

模具1131

模具1132

模具1133

授课

地点

教室

授课

时间

教学行为目标

1、掌握曲柄压力机有哪些辅助装置

2、掌握各装置的作用和工作原理

重点

装置的作用

难点

工作原理

教学

方法

讲授与讨论

教学

手段

多媒体板书

教学

过程

设计

1、组织教学

2、复习提问

3、倒入、讲授新课

4、课堂讨论

5、本节小结

6、布置作业

教学内容

教学手

段与分

配时间

一、复习提问、引入新课（教师提出问题，学生讨论作答，教师给出结论）

1、常见曲柄滑传动布置形式和各自的优缺点？

2、说出你所知道未讲过的曲柄压力机的部件。

二、拉伸垫

1、气垫

气垫工作方式：

下行工作：

冲裁压边、拉深压边，所需力较大

上行工作：

顶件、推料等，所需力很小

单活塞式体积很大。

2、液压气垫

液压气垫能以较小的几何尺寸获得较大的压力，压边力和顶出力的改变可分别通过调整控制缸中压缩空气的压力和液气罐中压缩空气的压力来实现。

结构较复杂，制造精度要求高。

密封橡胶填料使用寿命较短；工作缸内的油压不够稳定；有冲击振动、噪声、漏油。

三、滑块平衡装置

滑块平衡装置的作用

Ø消隐滑块质量，改善曲柄滑块机构运动特性；

Ø消除因间隙引起的冲击和噪声，使压力机运转平稳；

Ø使装模高度的调节灵活轻便；

Ø提高制动器灵敏度和可靠性，防止因制动器失灵或连杆折断时，滑块坠落而发生事故。

2、气缸式平衡装置

Ø平衡缸的参数

✓缸径：

应使平衡缸产生的力大于滑块加上模具的重力之和；

三、移动工作台

四、气动系统

提问

（10分）

学生讨论

教师讲解

（5分）

学生谈论教师讲解

（10分）

学生操作

PPT展示各种类型模具（10）

（5）

（20）

图形展示（20）

任务驱动（20）

作业

P55（1213）

教学

回顾

本部分的结构涉及到气动和液压的内容，难度较大，部分学生掌握的不好，以后的教学中可以适当的加大气动和液动的基础知识的培训

课次

第七次课

模块名称

冲压和冲压设备

项目名称

曲柄压力机的选择与使用

课时

2

授课

班级

模具1131

模具1132

模具1133

授课

地点

教室

授课

时间

教学行为目标

1、掌握曲柄压力机的选择原则和方法

2、能够根据要正确选择曲柄压力机

重点

装置的作用

难点

工作原理

教学

方法

讲授与讨论

教学

手段

多媒体板书

教学

过程

设计

1、组织教学

2、复习提问

3、倒入、讲授新课

4、课堂讨论

5、本节小结

6、布置作业

教学内容

教学手

段与分

配时间

复习提问、引入新课（教师提出问题，学生讨论作答，教师给出结论）

1、常见曲柄滑传动布置形式和各自的优缺点？

2、说出你所知道未讲过的曲柄压力机的部件。

二、主要技术参数

三、曲柄压力机的选择

1.曲柄压力机的压力特性→选择压力机的吨位

Fg/2区域安全区面积不是

2.曲柄压力机能耗分配

A1、A2、…

曲柄压力机能提供的压力和做功能力应分别计算

3.冲压力计算

计算冲压力（包括弹性元件的受力）

冲压力发生的时刻

4.压力机类型选择

通用压力机有较大的工艺适应范围，适用于产量小、冲压性质多变的加工；产量大、冲压工艺性质稳定时，可考虑使用专用压力机。

对于精度要求不太高的中小型冲压件，尽量选用开式压力机。

提问

（10分）

学生讨论

教师讲解

（5分）

学生谈论教师讲解

（10分）

学生操作

PPT展示各种类型模具（10）

（5）

（

大中型和精度要求较高的冲压件生产一般应选用闭式压力机。

Ø若所选压力机类型与所进行的冲压工艺相对应，则可不校核；否则应进行设备做功校核。

Ø所选用压力机的最大装模高度应大于冲模的闭合高度，一般至少要大于5mm。

所选用压力机的最大装模高度应大于冲模的闭合高度，一般至少要大于5mm。

图形展示（20）

任务驱动（20）

作业

P55（1213）

教学

回顾

曲柄压力机的选择需要有足够的生产经验，对正在学习阶段的学生来说有点困难，因此学生应加强自己的实践经验。

课次

第八次课

模块名称

冲压和冲压设备

项目名称

拉伸压力机和板料多工位压力机

课时

2

授课

班级

模具1131

模具1132

模具1133

授课

地点

教室

授课

时间

教学行为目标

学习拉深压力机、板料多工位压力机的用途、特点、类型和主要技术参数及结构

重点

深压力机、板料多工位压力机的用途、特点

难点

深压力机、板料多工位压力机的结构

教学

方法

讲授与讨论

教学

手段

多媒体板书

教学

过程

设计

1、组织教学

2、复习提问

3、倒入、讲授新课

4、课堂讨论

5、本节小结

6、布置作业

教学内容

教学手

段与分

配时间

一、复习提问、引入新课（教师提出问题，学生讨论作答，教师给出结论）

1、选择曲柄压力机应注意哪些事项？

2、除了曲柄压力机外，你还见过或者听说过哪些冲压设备？

二、深压力机特点及应用

主要用于拉伸件的成形，广泛应用于汽车配件、电动机、电器行业的罩形件特别是深罩形件的成形，同时也可以用于其它的板料成形工艺。

还可以用于粉末冶金等需要多动力的压制成形。

特点：

1、活动横梁与压边滑块由各自液压缸驱动，可分别控制；工作压力、压制速度、空载快速下行和减速的行程范围可根据工艺需要进行调整，提高了工艺适应性。

2、压边滑块与活动横梁联合动作，可当作单动液压机使用，此时工作压力等于主缸与压边液压缸压力的总和，增大液压机的工作能力，扩大了加工范围。

3、有较大的工作行程和压边行程，有利于大行程工件的成形。

工作机构、传动系统、操纵与控制系统、能源系统、支承部件、辅助系统与附属装置

三、多工位压力机的工作原理及特点

多工位压力机的工作原理是按照多工位冲压工艺的要求确定的，即在一台多工位压力机上可以安装多副模具进行冲压生产，并且通过一套工位间的传递机构使压力机在一次往复行程中可以完成一个冲压件的全部冲压工序（即落料、冲孔、拉深、弯曲、切边、压印、整形等工序），而实现自动化生产。

三、多工位压力机特点

（1）滑块结构较复杂。

（2）自动送料机构、工位间传递机构和滑块三者间运动保持同步协调。

（3）采用摩擦离合器一制动器。

多工位压力机采用摩擦离合器一制动器，以实现压力机工作平稳、动作可靠、模具安装及调整方便的目的。

（4）采用刚性较好的框架型机身。

四、多工位压力机的技术参数

提问

（15分）

学生讨论

教师讲解

（5分）

学生谈论教师讲解

（10分）

学生操作

PPT展示各种类型模具（10）

（5）

（20）

图形展示（20）

举例说明（20）

作业

P99（12）

教学

回顾

专用压力机的结构简单，用途比较窄，比较好掌握。

固本部分内容学生掌握的比较好

课次

第九次课

模块名称

冲压和冲压设备

项目名称

螺旋压力机

课时

2

授课

班级

模具1131

模具1132

模具1133

授课

地点

教室

授课

时间

教学行为目标

学习螺旋压力机的用途、特点、类型和主要技术参数及结构

重点

螺旋压力机的用途、特点

难点

螺旋压力机的结构

教学

方法

讲授与讨论

教学

手段

多媒体板书

教学

过程

设计

1、组织教学

2、复习提问

3、倒入、讲授新课

4、课堂讨论

5、本节小结

6、布置作业

教学内容

教学手

段与分

配时间

一、复习提问、引入新课（教师提出问题，学生讨论作答，教师给出结论）

1、使用深压力机、板料多工位压力机的注意事项？

2、列举你还见过或者听说过哪些冲压设备？

二、螺旋压力机的工作原理和分类

螺旋压力机是用螺杆﹑螺母作为传动机构﹐并靠螺旋传动将飞轮的正反向回转运动转变为滑块的上下往复运动的锻压机械。

二、工作原理

三、设备工作特征

无固定下死点，对较大的模锻件可多次打击成形，可进行单打、连打和寸动。

打击力与工件的变形量有关，变形大时打击力小，变形小（如冷击）时打击力大，与锻锤相似。

它的滑块速度低（约0.5米/秒，仅为锻锤的1/10），打击力通过机架封闭，故工作平稳，振动比锻锤小得多，不需要很大的基础。

装有打滑保险机构，将最大打击力限制在公称压力的2倍以内，以保护设备安全

四、摩擦压力机

工作原理：

电动机通过摩擦盘带动飞轮轮缘而使飞轮旋转。

双盘式摩擦压力机应用最广。

特点：

动作较快，可使滑块停在行程内的任意位置，一旦超负荷时，只引起飞轮与摩擦盘之间的滑动，而不致损坏机件。

五、液压螺旋压力机

特点：

工作速度较高，生产率较高。

便于采用能量预选和工作过程的数控，操作方便，容易实现压力机以最佳的能耗工作。

成本较高，一般液压螺旋压力机都为较大型设备。

提问

（15分）

学生讨论

教师讲解

（5分）

学生谈论教师讲解

（10分）

学生操作

PPT展示各种类型模具（10）

（5）

（20）

图形展示（20）

举例说明（20）

作业

P55（123）

教学

回顾

螺旋压力机的原理不同于曲柄压力机，原理比较难，因此部分学生掌握的不是很好。

在以后的教学中可以侧重原理的讲授。

课次

第十次课

模块名称

冲压和冲压设备

项目名称

精冲压力机

课时

2

授课

班级

模具1131

模具1132

模具1133

授课

地点

教室

授课

时间

教学行为目标

学习精冲压力机的用途、特点、类型和主要技术参数及结构

重点

精冲压力机的用途、特点

难点

精冲压力机的结构

教学

方法

讲授与讨论

教学

手段

多媒体板书

教学

过程

设计

1、组织教学

2、复习提问

3、倒入、讲授新课

4、课堂讨论

5、本节小结

6、布置作业

教学内容

教学手

段与分

配时间

一、复习提问、引入新课（教师提出问题，学生讨论作答，教师给出结论）

1、使用螺旋压力机的注意事项？

2、列举你还见过或者听说过哪些冲压设备？

二、精冲原理

精冲工艺最常见的方法是齿圈压板精冲法。

冲裁时，依靠齿圈压板对板料施压力P齿，同时，反向顶杆产生的压力P反与齿圈压板力作用方向相反，所以这两个力将材料夹紧。

主冲裁力P冲由传动系统产生。

金属材料因受此三种力的作用，其变形区处于三向压力状态。

冲裁结束卸裁时，齿圈压板产生卸料力P卸，反向顶杆产生顶件力P顶，实现制件或废料的卸除。

二、冲压力机特点

①按照精冲工艺要求，精冲压力机要提供五种作用力：

P冲、P齿、P反、P卸和P顶。

P冲根据不同的传动系统而产生，相应的滑块运动也不相同。

P齿和P反均由液压系统产生（与主传动的形式无关），它们的大小可在一定的范围内单独调整，并在确定的时间内加载和卸载，在冲裁中P齿保护不变。

②滑块运动速度变化较大。

为了高效生产，滑块的运动曲线如图所示。

在滑块进给和回程时速度较快（曲线变化较大），在冲裁时，速度较慢（曲线变化平缓）。

③滑块有较高的导向精度和限位精度。

④多数采用下传动结构。

⑤刚性好。

⑥有可靠的模具保护装置摩擦压力机

三、精冲压力机

提问

（15分）

学生讨论

教师讲解

（5分）

学生谈论教师讲解

（10分）

学生操作

PPT展示各种类型模具（10）

（5）

（20）

图形展示（20）

举例说明（20）

作业

P55（123）

教学

回顾

本节课内容相对较少，比较容易，学生基本掌握，教学效果好。

课次

第十一次课

模块名称

冲压和冲压设备

项目名称

高速压力机

课时

2

授课

班级

模具1131

模具1132

模具1133

授课

地点

教室

授课

时间