冷冲模具设计与实训课程教学整体设计.docx
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冷冲模具设计与实训课程教学整体设计
模具设计与制造专业《冷冲压模具设计与实训》课程
教学整体设计
设计者：
刘波
一、课程基本信息
课程名称
塑料模具设计与实训
课程类型
专业课
授课对象
模具专业
学时学分
5.5分学88学时
先修课程
《机械制图绘图》、《机械制图绘图》、《工程力学》、《机械制造基础》、《机械设计基础》、《AutoCAD二维技术》、《塑料模具设计与实训》、《数控加工技术》
后续课程
《模具制造与实训》、《CAM技术》、《数控操作技能实训》、《顶岗实习》、《毕业设计》等
二、课程目标（知识目标、能力目标、情意态度目标）
本课程的教学目标：
培养学生具备冲压模具设计与制造的工作能力。
课程的教学总目标是达到能分析、会计算、懂设计、强操作，如图1所示。
能分析：
能准确分析模具的结构组成和动作原理；能正确分析制件的冲压工艺性，并制定其生产工艺方案；能分析常见冲压工艺的主要质量问题，并提出一定的解决方案。
会计算：
能正确进行模具设计时的工艺计算，并具备模具标准件以及模具材料的选用能力。
懂设计：
掌握模具设计的步骤与方法，能够完成中等复杂程度冲压件的模具设计任务。
强操作：
能够独立完成冲压模具的安装、调试与制件的生产工作。
2.1专业能力
1）常见模具结构的分析维护调节及保养的能力；
2）常见模具结构的分析安装和调试的能力；
3）常见模具零部件的使用维护及保养；
4）模具生产流程图，模具动简图的绘制能力；
5）典型模具结构的拆装测绘能力
6）一定的模具创新设计能力
2.2方法能力
1）冷冲模具结构的分析方法；
2）使用计算机绘制模具零件图，模具装配图；
3）具有查阅、使用相关资料的能力；
4）有一定的自学能力。
2.3社会能力
1）有严谨细心的工作态度。
2）有一定的相互合作、交流，共同探讨、解决问题的能力
3）学习的主动性。
4）有一定的组织协调能力。
5）保持清洁的工作环境。
三、课程教学整体设计
（一）教学内容设计（列表）
课程打破原有学科体系，本着“基础知识够用，兼顾后继发展”的原则，按照模具设计的工作流程整合序化了教学内容，课程以理论、实践一体化的思路，设计了冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模和级进模等五个教学模块和一个综合实训项目，教学模块以5个实际工厂的案例为教学载体来实施。
综合实训选用与教学案例类似的冲压产品，让学生制作。
课程
模块
项目名称
知识目标
技能目标
学时
模块一
冲压加工基本知识
项目一：
初识冲压加工
掌握冲压加工的基本概念
认识冲压模
掌握进入冲压车间前的准备工作
掌握冲压前的准备工作
了解开机操作的安全规程
学会下班前的维护工作
2
项目二：
冲压加工工序
掌握分离成型工序的种类特点和应用
了解常用的冲压材料
2
项目三：
冲压设备
了解常用冲压设备的种类和应用场合
掌握曲柄压力机的工作原理
2
项目四：
冲压加工安全操作
掌握冲压加工的安全操作规程和要求
2
模块二
冲裁工艺与冲裁模
项目一：
冲裁原理
正确掌握冲裁模的结构特点
理解模具冲裁过程
掌握冲裁面特征
学生自己动手拆装一副典型冲裁模，绘制模具总装图，填写模具零件的名称及在模具中所起的作用，了解冲裁弯曲模结构和工作原理掌握弯曲模在压力机的安装
掌握冲裁模在压力机的安装
学会分析冲裁间隙对制件的影响
4
项目二：
冲裁模的典型
结构
掌握冲裁模的常用分类方法
掌握单工序模复合模极进模的结构特点和工作原理
掌握冲裁模的结构组成
8
项目三：
典型零件的冲裁模具设计
掌握模具零件设计
掌握模具总体设计
工艺方案的制定，工艺零件的设计，结果零件的选用等
6
模块三
弯曲工艺
项目一：
弯曲原理
弯曲变形过程分析。
应力中性层概念及其位置的确定。
弯曲件弹变的理论分析，影响弹变的因素，提高弯曲件精度的方法。
弯曲极限变形程度最小弯曲半径及其影响因素。
弯曲模工作部分尺寸的确定
学生自己动手拆装一副典型弯曲模，绘制模具总装图，填写模具零件的名称及在模具中所起的作用，了解弯曲模结构和工作原理掌握弯曲模在压力机的安装
把握好制件对弯曲模的工作零件的影响
10
项目二：
弯曲模的典型结构
掌握弯曲模的常用分类方法
掌握单工序弯曲模复合弯曲模连续弯曲模的结构特点和工作原理
6
项目三：
弯曲模工作零件的结构
掌握弯曲模间的间隙确定凸凹模的圆角半径的确定
2
模块四
拉深工艺
项目一：
拉深工艺
圆筒形件拉深变形过程。
拉深过程中起皱的原因、起皱的极限条件及防皱措施。
拉深件毛坯尺寸的计算原则和方法。
拉深极限变形程度拉深系数的含义、理论数据及其影响因素。
圆筒形件的拉深次数和工序间半成品形状和尺寸的确定。
学生自己动手拆装一副典型拉深模，绘制模具总装图，填写模具零件的名称及在模具中所起的作用，了解拉深模结构和工作原理
掌握拉深模在拉深机的安装
把握好制件对拉深模的工作零件的影响
8
项目二：
拉深模的典型结构
掌握拉深模的典型结构和工作原理
6
项目三：
拉深模工作零件的结构
拉深模工作部分尺寸的确定。
拉深设备和压边装置的选用。
带凸缘圆筒形件的拉深特点及工艺设计要点。
拉深工件辅助工序（润滑、退火、酸洗）。
6
模块五
成形工艺
项目一：
翻孔工艺与模具
掌握翻孔的变形特点
掌握典型翻孔模的结构
学生自己动手拆装几副典型的成形模，绘制模具总装图，填写模具零件的名称及在模具中所起的作用，了解成形模结构和工作原理
8
项目二：
胀形工艺与模具
掌握胀形的变形特点
掌握典型胀形模的结构
8
模块六
冷挤压工艺
项目一：
冷挤压工艺与模具
掌握冷挤压的分类及变形特点
掌握冷挤压模具的结构
学生自己动手拆装几副典型的冷挤压模，绘制模具总装图，填写模具零件的名称及在模具中所起的作用，了解成形模结构和工作原理
10
（二）能力训练列表
序号
能力训练项目
学时
能力目标
主要支撑知识
训练方式
训练场所
1
认知模具
8
了解冷冲压件成型特点，冷冲压模的分类及典型结构
冷冲压工艺，冷冲压模具结构及工作原理
教学做一体
模具实训室
2
冲裁模设计
18
冲裁模工艺分析和模具设计能力
学生自己动手拆装一副典型冲裁模，绘制模具总装图，填写模具零件的名称及在模具中所起的作用，了解冲裁弯曲模结构和工作原理掌握弯曲模在压力机的安装
掌握冲裁模在压力机的安装
学会分析冲裁间隙对制件的影响
教学做一体
模具实训室
3
弯曲模设计
18
弯曲模工艺分析和模具设计能力
学生自己动手拆装一副典型弯曲模，绘制模具总装图，填写模具零件的名称及在模具中所起的作用，了解弯曲模结构和工作原理掌握弯曲模在压力机的安装
教学做一体
模具实训室
4
成形工艺
20
成形模工艺分析和模具设计能力
学生自己动手拆装几副典型的成形模，绘制模具总装图，填写模具零件的名称及在模具中所起的作用，了解成形模结构和工作原理
教学做一体
模具实训室
5
冷挤压工艺
16
冷挤压工艺分析和模具设计能力
学生自己动手拆装几副典型的冷挤压模，绘制模具总装图，填写模具零件的名称及在模具中所起的作用，了解成形模结构和工作原理
教学做一体
模具实训室
（三）教学模式设计
按照认知规律和职业能力培养规律，选取了三个学习情境，第一个学习情境为认知模具，此为引导性知识，理论够用就行。
用8课时让学生认识模具结构，熟悉模具工作原理，学会选择压力机。
第二个学习情境为冲裁模设计，这是职业能力培养的重点与关键，以3个日常生活用品的冲裁模设计为工作任务，使学生掌握冲裁模设计的基本方法和技能，占用18课时。
第三个学习情境为弯曲模设计，以2个日常生活用品的弯曲模设计为工作任务，使学生掌握冲裁模设计的基本方法和技能，占用18课时。
第四个学习情境为成形模设计，以2个日常生活用品的拉深模设计为工作任务，使学生掌握成形模设计的基本方法和技能，占用20课时。
最后一个学习情境是冷挤压工艺模设计，这是职业能力培养的难点，目的是提升学生的综合能力，为职业生涯的可持续发展打下基础，需要分配16课时。
学习情境由浅入深，循序渐进。
在完成任务的过程中，将基本知识点贯穿始终。
（四）考核方案设计
教学评价采用阶段评价与目标评价相结合，理论评价与实践考核相结合，设计成果评价与知识点考核相结合，学生自评、学生互评和教师考评相结合。
四、教学材料（教材、讲义、参考资料、仪器、设备、教学软件等）
冷冲模设计，机械工业出版社，丁松聚
模具设计指导，机工，史铁梁
模具动画、录像，PPT等
教材、教案、课件
教学用的冷冲压模具模型7-8套；
生产实际用的真实模具5-6套；
可拆装模具5-6套；
模具教学陈列柜4件；
压力机2台和液压机各1台；
冷冲压模具设计图册若干册。
五、课程教学的整体进度安排表
模具设计与制造专业《冲压模具设计与实训》课程教学整体设计进度表
课程
模块
项目名称
知识目标
技能目标
学时
模块一
冲压加工基本知识
项目一：
初识冲压加工
掌握冲压加工的基本概念
认识冲压模
掌握进入冲压车间前的准备工作
掌握冲压前的准备工作
了解开机操作的安全规程
学会下班前的维护工作
2
项目二：
冲压加工工序
掌握分离成型工序的种类特点和应用
了解常用的冲压材料
2
项目三：
冲压设备
了解常用冲压设备的种类和应用场合
掌握曲柄压力机的工作原理
2
项目四：
冲压加工安全操作
掌握冲压加工的安全操作规程和要求
2
模块二
冲裁工艺与冲裁模
项目一：
冲裁原理
正确掌握冲裁模的结构特点
理解模具冲裁过程
掌握冲裁面特征
学生自己动手拆装一副典型冲裁模，绘制模具总装图，填写模具零件的名称及在模具中所起的作用，了解冲裁弯曲模结构和工作原理掌握弯曲模在压力机的安装
掌握冲裁模在压力机的安装
学会分析冲裁间隙对制件的影响
4
项目二：
冲裁模的典型
结构
掌握冲裁模的常用分类方法
掌握单工序模复合模极进模的结构特点和工作原理
掌握冲裁模的结构组成
8
项目三：
典型零件的冲裁模具设计
掌握模具零件设计
掌握模具总体设计
工艺方案的制定，工艺零件的设计，结果零件的选用等
6
模块三
弯曲工艺
项目一：
弯曲原理
弯曲变形过程分析。
应力中性层概念及其位置的确定。
弯曲件弹变的理论分析，影响弹变的因素，提高弯曲件精度的方法。
弯曲极限变形程度最小弯曲半径及其影响因素。
弯曲模工作部分尺寸的确定
学生自己动手拆装一副典型弯曲模，绘制模具总装图，填写模具零件的名称及在模具中所起的作用，了解弯曲模结构和工作原理掌握弯曲模在压力机的安装
把握好制件对弯曲模的工作零件的影响
10
项目二：
弯曲模的典型结构
掌握弯曲模的常用分类方法
掌握单工序弯曲模复合弯曲模连续弯曲模的结构特点和工作原理
6
项目三：
弯曲模工作零件的结构
掌握弯曲模间的间隙确定凸凹模的圆角半径的确定
2
模块四
拉深工艺
项目一：
拉深工艺
圆筒形件拉深变形过程。
拉深过程中起皱的原因、起皱的极限条件及防皱措施。
拉深件毛坯尺寸的计算原则和方法。
拉深极限变形程度拉深系数的含义、理论数据及其影响因素。
圆筒形件的拉深次数和工序间半成品形状和尺寸的确定。
学生自己动手拆装一副典型拉深模，绘制模具总装图，填写模具零件的名称及在模具中所起的作用，了解拉深模结构和工作原理
掌握拉深模在拉深机的安装
把握好制件对拉深模的工作零件的影响
8
项目二：
拉深模的典型结构
掌握拉深模的典型结构和工作原理
6
项目三：
拉深模工作零件的结构
拉深模工作部分尺寸的确定。
拉深设备和压边装置的选用。
带凸缘圆筒形件的拉深特点及工艺设计要点。
拉深工件辅助工序（润滑、退火、酸洗）。
6
模块五
成形工艺
项目一：
翻孔工艺与模具
掌握翻孔的变形特点
掌握典型翻孔模的结构
学生自己动手拆装几副典型的成形模，绘制模具总装图，填写模具零件的名称及在模具中所起的作用，了解成形模结构和工作原理
8
项目二：
胀形工艺与模具
掌握胀形的变形特点
掌握典型胀形模的结构
8
模块六
冷挤压工艺
项目一：
冷挤压工艺与模具
掌握冷挤压的分类及变形特点
掌握冷挤压模具的结构
学生自己动手拆装几副典型的冷挤压模，绘制模具总装图，填写模具零件的名称及在模具中所起的作用，了解成形模结构和工作原理
10
六、本课程导言的教学设计（一课时）
本课程是高职模具设计与制造专业的专业主干课程，是一门实践性很强的、面向生产现场的实用型专业课程。
6.1课程定位与作用
课程的定位：
课程是机械制造与自动化专业群专业核心课程，是校企合作开发的基于工作工程为导向的工学结合课程。
根据模具专业培养目标要求，以职业任务和行动过程为导向，从职业岗位分析入手，融合职业资格标准，突出综合职业能力培养；以工作任务为载体，构建课程结构，实行情境化教学；采取“精简、融合、重组、增设”等方式，设置了《冷冲压工艺及模具设计》课程。
课程的作用：
本教材对冲压工艺作了系统的阐述，介绍了冲压设备，冲裁工艺，弯曲工艺，拉深工艺及其他成型工艺与模具结构设计，使学生具备分析各类冲压成形的变形规律，掌握冲压工艺与模具设计与制造方法、选择冲压设备的能力。
6.2课程设计理念
课程设计的总体思路是按照任务驱动、理实一体化，讲训并重，学练结合，融入企业标准，依托省级实训基地建设点，一体化模式组织教学，如图2所示。
模具CAD/CAM/CAE训练
模具装配调试与维修岗位
现场管理
数控
设备
特种
加工
设备
操作
工
机加设备操作工
模具生产工艺员岗位
模具设计员岗位
调研
论证
分析
归纳
岗位工作任务
职业岗位群
职业能力
企业专家
系部
行业专家
模具装配与维修
模
具
结
构识图与分析
模具安装与调试
模具设计员
制件工艺制定
现场管理
模具零件加工工艺制定
课程
冷冲压模具实训
融入企业标准
依托省级实训基地建设点
模具制造技术
模具钳工
机械加工实训
模具钳工实训
数控与特种加工实训
模具工艺编制课程设计
模具结构识图与分析能力
一定的模具设计能力
模具安装调试与制件生产能力
产品质量控制能力
制件生产工艺制定能力
CAD
CAM
CAD
应用模块
模具设计
能力模块
模具制造
技术应用
能力模块
压铸模设计
塑料模设计
冷冲压工艺及模具设计
认识实习
模具安装与调试
生产实习
图2：
课程开发流程图
6.3课程设计思路
1）掌握冲压成形原理，能分析板料成形中出现的一般问题。
初步具有解决冲压件质量问题与从事冲压新工艺、新技术开发和研究的能力。
2）具有制定一般冲压件工艺规程和设计模具的能力。
3）熟悉有关冲压设备和仪器、掌握冷冲压模具的安装和调试方法。
4）能使用有关设计手册和参考资料。
《冷冲压工艺与模具设计》是模具设计与制造专业核心主干专业课程之一，是一门综合运用前修课程的应用技术课。
它是一门基于职业和工作分析，以工作过程为导向，以简单到中等偏复杂冲压件和模具为载体，将冲压模具设计与制造技术有机融合、理论与实践一体化、综合性和实践性较强的专业技术课程。
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