冲压工艺与模具设计课程标准.docx
《冲压工艺与模具设计课程标准.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冲压工艺与模具设计课程标准.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
冲压工艺与模具设计课程标准
平顶山工业职业技术学院
模具设计与制造专业
课程标准
机械工程学院
二〇一八年八月
冲压工艺与模具设计课程标准
一、课程信息
课程名称：
《冲压工艺与模具设计》制定人：
白晓
课程代码：
213030151制定日期：
2018.8.28
学分：
2分审核人：
李溪源
学时：
96学时
先修课程：
《机械制图与CAD》、《机械设计基础》、《机械制造基础》、《模具材料与热处理》和《公差与技术测量技术》后续课程：
《模具CAD/CAM》、《数控加工工艺》和《模具制造工艺学》
课程类型：
专业核心课
本标准适用于模具设计与制造专业
二、课程性质与功能定位
1.课程性质
本课程是模具设计与制造专业必须的专业核心课，是在学习《机械制图与CAD》、《机械设计基础》、《机械制造基础》、《模具材料与热处理》和《公差与技术测量技术》课程之后，具备了模具设计能力的基础上，开设的一门理论理实一体的课程，其功能是对接专业人才培养目标，面向模具制作工程师、模具制作管理、模具设计师（递进关系）等工作岗位，培养学生独立思考和独立工作的能力；培养学生认真、严谨、有责任心的职业修养；培养学生团队协作的精神能力，为后续课程学习奠定基础。
主修完本门课程后，学生可进行模具设计以及制造岗位设等方面的工作。
2.课程功能定位
表1课程功能定位分析
课程对接的工作岗位
对接培养的职业岗位能力
1.冲压模具设计岗位
1.能至少用一种二维和三维设计
软件设计中等复杂程度的模具；
2.能查设计手册、熟练贯彻执行
模具设计国家标准；
3.能掌握模具典型结构；
4.能进行创新设计；
5.会选择模具各部零件材料、确定正确处理工艺要求；
6.能熟练绘制模具装配图与零件图；
7.会对设计模具零件进行加工工艺性分析；
8.能进行简单的CAE分析；
2.冲压产品成型工艺员
1.能识读中等复杂冲压零件图纸；
2.能识别图示材料、公差、表面粗糙度及其它技术要求的含义；
3.能绘制相应零件的工序图；
4.能利用手册、资料，分析产品工艺性；
4.能制定成形工艺分析和成型工艺方案；
5.能安排工序顺序、内容及参数计算；
6.能够执行职业健康与安全条例，对工厂环境下的风险控制有一定了解；
7.能正确分析缺陷产生原因；
8.能正确判断模具工作状态；
9.能正确安装调整夹具；
10.能正确技术指导实际生产；
11.能提出零件成形的模具种类，数量；
3.模具制造工
1.能读懂零件图纸，了解相关技术要求实现的加工方法；
2.能够完成模具件铣削加工（数控铣、普通铣）；
3.能够完成模具件磨削加工；
4.能够完成模具成型件的电加工、抛光加工；
5.能完成车削加工；
6.能够较好的进行沟通
4.模具组装与调试
1.能读懂模具装配图和零件图;
2.能看懂装配图和零件图公差配合意义及国家模具设计相关标准;
3.能够对典型模具进行装配;
4.具备模具钳工相关技能;
5.具备机械加工能力（钻、铣、车刨、磨和数控加工）
6.能够较好地与模具设计、工艺设计、生产管理、质检人员交流沟通。
5.成型操作工
1.懂成型机操作原理；
2.会成型工艺；
3.能操作成型机；
4.根据制品材料和成型工艺性，会合理优化成型工艺参数；
5.能简单的排除成型工作中常见障碍。
6.模具维护与维修
1.懂成型工艺；
2.懂并能操作成型机（冲压机和注塑机）；
3.能完成修模的钳工工作。
三、课程目标与内容设计
1.总体目标
学学习并掌握典型冲压模具设计与制造的基本知识和方法；培养在设计和动手实践过程中主动发现问题并解决问题的能力；能会做由典型到一般的实际模具设计与制造工作。
同时，以课程为载体培养学生健康的人格和身心、劳动安全和环保意识。
1）知识与能力目标
能准确解释冲压工艺的相关术语及其含义。
能说出冲压件生产的一般过程，冲压工艺、工序和实现工序所需模具的种类，会具体冲压件的工艺分析与工序设计、会设计实现工序所需模具的结构、模具材料及热处理的选用，应用模具标准和设计手册、能应用CAD/CAE软件建立三维模型、进行成形工艺分析和绘制设计图纸。
能说出典型压力加工设备的结构及其上下工作台特点和参数，并能够正确进行设备选型和完成模具的安装、调试并逐步掌握压力加工设备操作调试技巧。
能针对模具设计要求和生产制造条件制定加工工艺方案和加工过程，完成零件的加工和模具的装配。
2）过程与方法目标
掌握典型冲压模具设计与制造的一般过程，通过学习情境（具体冲压件项目）设计，能主动、正确地进行技术资料准备（如冲压手册、典型模具结构图册、模具标准、模具设计员手册、类似零件的工艺及设计文件、模具设计与制造行业的近期技术发展），并正确分析处理、提取当用信息；能运用CAM软件建立三维模型、进行模具设计并完成模具设计图样绘制和设计过程文件的留存；能进行加工实践并完成相应的实践。
认识冲压工艺和模具设计与制造的基本方法，善于从不同的制品发现问题，积极探索解决问题的方法。
养成独立思考的学习习惯，同时兼顾协同设计能力的培养，能对所学内容进行较为全面的比较、概括和阐释。
3）情感态度与价值观目标
通过对冲压工艺和冲压模具设计与制造的学习，进一步了解冲压制品的成形方法与过程，从了解中感受学习的快乐与幸福，从快乐中养成一丝不苟的工作态度、良好的职业道德，以及团结协作、不怕困难、勇于创新的精神。
通过对冲压模具设计与制造过程的实践，加深对涉猎有关的技术、知识、态度、经营、交往的理解，逐渐的热爱冲压模具设计与制造技术工作，并有为之献身的职业精神，从而形成不断创新、勇攀高峰、立志创业的意识。
2.具体目标
序号
知识目标
技能目标
素质目标
教学内容（模块、单元或项目）
1
1.熟悉冲压的基本工序
2.了解金属塑性变形基本概念
3.了解金属塑性条件
4.熟悉冲压与模具常用材料
通过对金属材料塑性变形过程的分析了解并掌握金属塑性变形的基本概念
了解并能选择合适的冲压金属材料
了解冲压工序与冲模类型，掌握冲模设计与制造特点和要求，掌握冲压变形规律
培养学生分析问题的能力，培养学生正确的就业导向。
项目一冲压成形基本原理与冲压设备
2
1.了解冲裁件的断面特征
2.能够正确选择冲菜合理间隙
3.掌握凸凹模刃口尺寸的计算方法
4.熟悉降低冲裁力的方法和措施
5.能够合理的进行冲裁排样
6.掌握冲裁模的典型结构
7.掌握冲裁模主要零部件的设计
通过本情景的学习和训练，使学生具备冲裁工艺性分析能力，具备中等复杂冲裁件的成形工艺和模具设计能力，具备冲裁模加工工艺的编制能力，初步具备试模和冲裁件质量分析的能力
培养学生识图绘图的能力，培养学生工艺分析的能力，培养学生合理选取模具典型结构的能力
项目二冲裁工艺与模具设计
3
1.熟悉弯曲变形的过程及特点
2.掌握控制弯曲回弹的方法与措施
3.了解控制偏移的方法和措施
4.熟悉弯曲中性层的确定方法
5.能够正确判定弯曲件的工艺性
6.掌握弯曲模工作部分设计
通过本情景的学习和训练，使学生具备弯曲工艺性分析能力，具备中等偏复杂弯曲件的成形工艺和模具设计能力，初步具备弯曲模装调和弯曲件质量分析的能力
培养学生工艺分析的能力，培养学生合理选取模具典型结构的能力，提升学生对工艺流程的了解
项目三弯曲工艺与模具设计
4
1.了解拉深变形过程及特点
2.熟悉拉深过程的起皱与破裂现象
3.掌握拉深模工作部分的设计
4.掌握拉伸模的典型结构
通过本情景的学习和训练，使学生具备拉深工艺性分析能力，具备中等偏复杂拉深件的成形工艺和模具设计能力，初步具备拉深模装调和拉深件质量分析的能力
培养学生工艺分析的能力，培养学生合理选取模具典型结构的能力
项目四拉深工艺与模具设计
5
1.熟悉校形的目的与方法
2.掌握圆孔翻边的计算方法
3.了解胀形的工艺方法
了解其它冲压成形工艺特点和模具结构特点。
提升学生对各种冲压成形了解，培养学生工艺分析的能力，培养学生合理选取模具典型结构的能力
项目五其他冲压工艺及模具设计
6
1.掌握多工位级进模的机构设计
了解多位级进模设计与制造特点
培养学生逻辑分析的能力，培养学生工艺分析的能力，培养学生合理选择工艺流程的能力
项目六多工位级进模设计简介
表2课程教学目标与内容设计
备注：
课程目标中要融入课程育人、课程思政的育人理念
3.课程教学安排
表3课程教学安排
序号
项目（模块）
任务
教学内容
学时
1
冲压成形基本原理与冲压设备
1．冲压成形与冲压模具
2．冲模设计与制造特点和要求
3．冲压变形规律
4．冲压设备类型及选用
1.熟悉冲压的基本工序
2.了解金属塑性变形基本概念
3.了解金属塑性条件
4.熟悉冲压与模具常用材料
8
2
冲裁工艺与模具设计
1．冲裁工艺分析、计算与设计
2．冲裁模设计、计算及标准应用
3．冲裁模调试和冲裁件质量分析
1.了解冲裁件的断面特征
2.能够正确选择冲菜合理间隙
3.掌握凸凹模刃口尺寸的计算方法
4.熟悉降低冲裁力的方法和措施
5.能够合理的进行冲裁排样
6.掌握冲裁模的典型结构
7.掌握冲裁模主要零部件的设计
36
3
弯曲工艺与模具设计
1．弯曲变形分析与弯曲工艺分析
2．弯曲工艺设计与计算
3．弯曲模设计与计算
4．弯曲件质量分析
1.熟悉弯曲变形的过程及特点
2.掌握控制弯曲回弹的方法与措施
3.了解控制偏移的方法和措施
4.熟悉弯曲中性层的确定方法
5.能够正确判定弯曲件的工艺性
6.掌握弯曲模工作部分设计
20
4
拉深工艺与模具设计
1．拉深变形分析与拉深工艺分析
2．拉深工艺设计与计算
3．拉深模设计与计算
4．拉深件质量分析
1.了解拉深变形过程及特点
2.熟悉拉深过程的起皱与破裂现象
3.掌握拉深模工作部分的设计
4.掌握拉伸模的典型结构
16
5
其他冲压工艺及模具设计
1．胀形
2．翻边
3．缩口
4．旋压
1.熟悉校形的目的与方法
2.掌握圆孔翻边的计算方法
3.了解胀形的工艺方法
4
6
多工位级进模设计简介
1．多工位级进模特点
2．多工位级进模排样设计
1.掌握多工位级进模的机构设计
12
四、教学方法与手段
1.教学方法
课程教学采用项目教学法，教学理念是行动导向任务驱动。
全面贯彻做中学和学中做思想。
同时，教学方法要与专业人才培养模式适应和协调、要与专业人才培养目标和规格相一致。
在设计教学方法时坚持以下原则：
①把做中学落实到课程教学活动的各个环节；
②在教学过程中，应立足于加强学生实际操作能力的培养，采用项目教学，以工作任务引领提高学生学习兴趣，激发学生学习的成就动机；
③本课程教学的关键是通过典型的活动项目，由教师提出要求或示范，组织学生进行活动，注重“教”与“学”的互动，让学生在活动中增强重合同守信用意识，掌握本课程的职业能力。
④在教学过程中，要创设工作情境，同时应加大实践实操的容量，要紧密结合职业技能证书的考证，加强考证的实操项目的训练，在实践实操过程中，使学生掌握多种数控设备的实操，提高学生的岗位适应能力。
⑤在教学过程中，要应用多媒体、投影等教学资源辅助教学，帮助学生理解冲压模具设计的要点。
⑥在教学过程中，要重视本专业领域新技术、新工艺、新设备发展趋势，贴近生产现场。
为学生提供职业生涯发展的空间，努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。
教学过程中教师应积极引导学生提升职业素养，提高职业道德。
⑦本课程建议宏观教学方法采用基于工作过程的项目教学法，冲压模具设计与制造的能力要求为：
在生产企业接受冲压件后，要下达模具设计任务单，成型工艺员、模具设计员必须对冲压制品进行成型工艺分析，根据企业设备、人员情况制定确实可行的模具设计方案，必要时要多成型进行CAE分析，来判断方案有无问题，最后完成模具设计任务。
课程以项目为载体，通过若干项目按照以上工作过程的完成，使学生成功地实现角色的转变，由学员转变为实践者，从专业能力、职业能力、社会能力这几个方面得到提升，为学生迈向职业生涯奠定坚实的基础。
在某些情境或者知识单元采用以下微观教学方法：
①师生互动的情境教学，通过开展有效的教学活动来激发学生学习的兴趣，教学目的是让学生探索知识，并开发潜能；课堂的结构是课堂与生活（或生产实践）相融合，师生互相协作；学习方法是，学生征询、发现、探究、实习，教师关注学生的不同学习风格及个别差异，鼓励合作学习；师生角色是，教师作为知识的倡导者，学生透过实际的活动，积极自学并相互学习，把学习作为终生目标；评核方法是，以个人的表现、作品及解决问题的能力作为评核的基础，该方法主要应用于知识单元的讲授。
②任务导向法，在单项训练的每个学习情境中，每个单项技能需要以一些单项项目的加工任务为载体，引导学生学习，在教学过程中，先由教师提出项目；然后在教师引导下，学生独立解决问题；师生互动，教师进一步提供知识与技能示范，学生进一步实践，最终学生完成加工任务。
③学生演讲法，在模具零件先进制造手段的学习情境中，主要锻炼学生的学习能力，在未来的职业生涯中，学会将面对许多次的工艺的革新，他们要马上跟上科技发展的潮流，才不会出局，因而在这个学习情境的教学过程中，先由教师提出自学的课题，学生通过多种渠道，如网络、杂志、书籍等来查阅并获取信息，然后总结，选取代表上台演示自己所获得的知识，以达到教学的目的。
④问题解决教学法，发现问题解决问题的能力是职业教育的重要目标。
下面提出在整个工作的各个阶段教师应引导学生掌握的解决问题的方法。
在提出设计方案阶段，要求小组的每个成员依据自己的理解和经验在教师引领下，触类旁通的提出自己的方案（头脑风暴法）；然后在确定方案期间，要充分论证，比较各个方案的效率与成本，依据材料、实验室设备、技术资料（冲压模具设计手册、冲压模具标准图册、冲压模具设计案例、模具制造行业的近期技术发展），在所有成员达成一致的基础上形成方案（方案论证法）；在加设计案实施的过程中，为提高效率，要做好分工协作，各成员完成自己的任务并与其他成员做到良好的沟通（工作协作法）；在成型工艺分析、设计方案确定、加工工艺分析、模具主要部件结构选用分析计算和装配调试等环节中，遇到问题首先要小组独立解决，通过查阅技术资料、网络、询问专业技术人员、小组讨论等手段来解决问题，教师尽量不告知答案，而是告知怎样做（引导法）；完成加工后，进行检测后，小组讨论，并在一起根据结果再次修正设计方案、一个项目（一次设计）完成之后每个学生都要完成总结报告（反馈法），做好学习中的反思和比较。
2.教学手段
1）现代化信息技术手段
来信近年息技术在教学中得到广泛应用，它能够文本、形象、视频、动画和声音等信息集成在一起，突破时间和空间的限制，将信息传递给学生。
在教学过程中应用信息技术，能向学生呢个快速提供丰富多彩的图集，能为学生提供生动、友好多样化的交互方式，能产生良好的视听效果。
应用信息技术的关键在于教学资源的收集与整理，经过多种途经，本课程的教学团队收集了大量的资源，并把它们加工应用于教学中。
（1）虚拟工艺及虚拟实验的应用
应用现代教学技术手段，利用数字化模具设计软件，进行冲压成型工艺虚拟分析、虚拟装配和数控加工仿真软件虚拟加工，从中选择最佳设计方案，确保了模具设计合理先进。
（2）网络课程
本课程为了实现学生的自主学习，开发了网络课程，学生可以通过它深化课堂教学，其他专业的学生可以选学本课程的内容。
网络课程将包含本课程的所有教学文件及教学资源及师生互动交流区，为广大学生学习本课程建立了一个平台。
2）理实一体化教室
本课程的教学实施过程是理实一体的。
在单项技能训练阶段每个教学活动中，首先通过视频、实物、设计软件让学生获得与教学相关的工作环境感性认识，激发学生的学习兴趣，进而获得与工作岗位和工作过程相关的专业知识和技能。
在综合项目训练阶段，在教学设计中按照模具设计与制造的工作过程对对课程内容进行序化，即将陈述性知识与过程性知识整合、理论知识学习与实践技能训练整合、专业能力培养与职业素质培养整合、工作过程与学生认知心理过程整合，达到良好的教学效果。
本课程的教学地点是理实一体化的“模具拆装综合实训室、CAD/CAM实训室、钳工实训室”，它集讲授区、讨论区、设计制作区及创新开发区于一体，促使师生在完成教学过程中能够将工作对象、工具、工作方法、工作要求等要素融入教学全过程，最大限度地贴近企业真实的工作场境。
教学工厂配备有模具设计工作流程、设计资料、产品展台，典型模具挂图、模具设计案例、电脑和相关设计分析软件。
讲授区配有教师、投影及黑板。
五、课程考核与评价
1.课程考核分为两种类型：
课程综合考核和过程考核。
2.综合考核包括标准化试题的闭卷考试和平时及期中的考核，平时考核可依据提交的成果、作业、平常表现及小组互评的结果进行。
3.过程考核是针对各个学习环节的考核。
考核时应按照项目分别考核，课程考核成绩则是项目考核成绩的累计，列表说明每一个项目成绩在课程成绩中的权重，并简要说明每个项目如何考核：
每个项目成绩都是从知识、技能、态度三方面考核。
最后有一个试卷综合知识性考核。
表4课程考核成绩表1
考核类型
成绩
权重
课程整体成绩
课程综合考核
100
20%
100
平时考核
100
80%
表5课程考核成绩表2
项目名称
成绩
权重
项目成绩
项目成绩权重
课程考核成绩
项目一冲压成形基本原理与冲压设备
知识
100
30%
100
5%
100
技能
100
50%
素质
100
20%
项目二冲裁工艺与模具设计
知识
100
30%
100
10%
技能
100
50%
素质
100
20%
项目三弯曲工艺与模具设计
知识
100
30%
100
10%
技能
100
50%
素质
100
20%
项目四拉深工艺与模具设计
知识
100
30%
100
10%
技能
100
50%
素质
100
20%
项目五其他冲压工艺及模具设计
知识
100
30%
100
10%
技能
100
50%
素质
100
20%
项目六多工位级进模设计简介
知识
100
30%
100
10%
技能
100
50%
素质
100
20%
终结性考核、课程综合考核（模具加工工艺编制，装配图绘制、小组答辩）
100
100
20%
六、课程实施要求
1.授课教师的基本要求
担任本课程的主讲教师需要熟练掌握焊接工艺及生产管理技术，同时应具备较丰富的教学经验。
在教学组织能力方面，本课程的主讲教师应具备基本的设计能力，即根据本课程标准制定详细的授课计划，对每一堂课的教学过程精心设计；还应具备较强的施教能力、课堂掌控能力和应变能力。
承担本课程教学的兼职教师应具备中级工程师职称（或具备技师证书），主要承担结构生产任务的现场教学。
2.实践教学条件要求
校内实训室条件：
根据职业院校的实力，建立一定规模的数控技术实训基地，应包括数控车床、数控铣床、加工中心、电火花成型机床、电火花线切割机床等加工设备，数控模拟软件、数控机床典型部件装拆、数控系统调试和维护维修综合实验台。
可进行数控机床操作实训、数控原理、数控机床电气控制、电机调速与控制、机床精度检测与调试技术、数控设备故障诊断等基础实验。
校外实训基地及条件：
模具设计与制造专业实训基地有富士康集团，郑州煤机制造有限公司、国家电网平高集团、中平能化集团机械制造有限公司、平顶山金吉科工贸公司等，有效地保证了模具专业学生职业能力培养，就业渠道。
3.教材、数字化资源选用
课程教材选用：
冲压工艺与模具设计、航空工业出版社、杨占尧、2016.
参考教材的选用：
《模具制造工工艺学》柳舟通科学出版社2005
《模具现代加工手册》王平化学工业出版社2003
《模具加工技术》明主兴化学工业出版社2003
数字化资源选用：
1）中国模具平台
2）中国模具资料网
升级会员 