锻压工艺与模具设计大纲.docx
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锻压工艺与模具设计大纲
课程教学
大纲编号：
理工大学科技学院
课程教学大纲
课程名称：
锻压工艺与模具设计
课程学分：
3.0
执笔人：
曲波
审订人：
龚光容
修（制）订日期：
2010年6月
一、课程的性质、地位与任务
《锻压工艺与模具设计》是机械工程及自动化专业模具设计与制造方向的一门主干专业课。
它是一门将锻压成形加工原理、锻压设备、锻压工艺、锻压模具设计与锻压模具制造有机融合，综合性和实践性较强的课程。
在本课程讲授之前，学生应已修完如下课程：
《工程图形学》（含计算机绘图）、《机械设计基础》、《工程材料及成型工艺》、《机械制造基础》、《数控技术》以及金工实习等。
本课程的主要任务是分析各类锻压成形的变形规律，认识典型锻压成形工艺方法、模具结构和模具制造方法与手段，掌握锻压工艺与模具设计方法、锻压模具制造工艺编制方法。
二、课程的教学目标与基本要求
通过本课程学习，要求学生获得下列方面的能力：
1．了解锻压变形理论，分析中等复杂锻压件变形特点，制定合理锻压工艺规程的能力。
2．了解锻压设备与模具的关系，选择锻压设备的能力。
3．掌握锻压模具设计计算方法，具备中等复杂锻压模具结构选择和设计的能力，所设计的锻压模具应工作可靠、操作方便、便于加工和装配，技术经济性好。
4．掌握正确选择锻压模具加工方法，制定中等复杂锻压模具制造工艺和装配工艺的能力。
5．初步达到进行分析和处理试模过程中产生的有关技术问题的能力。
三、课程容
1 冲压加工概述
1.1冷冲压加工及冲压分类
1.1.1了解冲压与冲模概念；了解冲压工序的分类；了解冷冲模的分类；常识性了解冷冲压现状与发展方向。
1.2冲压设备及技术参数
1.2.1了解常见冲压设备；冲压设备的选用及压力机的主要技术参数。
1.3模具材料选用
1.3.1了解冷冲压对模具材料的要求；了解冲模材料的选用原则；了解冲模常见材料及热
处理要求。
了解冲压成型时金属材料的性能及力学特点。
2 冲裁工艺与冲裁模设计
2.1冲裁变形过程分析
2.1.1了解冲裁变形时板材变形区受力情况；冲裁变形过程；冲裁件质量及其影响因素。
2.2冲裁工艺计算
2.2.1★掌握冲裁间隙值的计算，掌握凸、凹模刃口尺寸计算原则；凸、凹模刃口尺寸的计算方法。
2.3冲裁排样设计
2.3.1了解材料的合理利用，排样方法；初步了解搭边、条料宽度与导料板间距离的计算。
2.4冲裁工艺力的计算
2.4.1★掌握冲裁力的计算；掌握降低冲裁力的方法。
2.5冲裁模的典型结构
2.5.1了解单工序冲裁模、连续冲裁模、复合冲裁模的典型结构；了解模具压力中心确定
及模具闭合高度。
2.6冲裁模主要零部件设计
2.6.1△掌握工作零件；定位零件；卸料装置与推件装置；模架及组成零件；连接与固定零
件的设计。
3弯曲工艺与弯曲模设计
3.1弯曲变形分析及变形特点
3.1.1了解弯曲变形过程；塑性弯曲变形区的应力、应变；板料弯曲的变形特点；
3.2弯曲件质量分析
3.2.1了解回弹现象；影响回弹的因素；回弹值的确定；减少回弹的措施。
弯裂与最
小弯曲半径
3.3弯曲件坯料尺寸的计算
3.3.1了解弯曲件坯料尺寸的计算。
弯曲中性层位置确定。
3.4弯曲力的计算
3.4.1★掌握自由弯曲时的弯曲力；校正弯曲时的弯曲力的计算。
3.5弯曲件的工序安排
3.5.1△掌握弯曲件的工序安排原则；典型弯曲件的工序安排。
3.6弯曲模典型结构
3.6.1△掌握V型弯曲模；U型弯曲模；圆形件弯曲的典型结构。
3.7弯曲模结构设计
3.7.1△掌握弯曲模结构设计；弯曲模工作部分尺寸的设计；弯曲凸、凹模之间的间隙设计。
4拉深工艺与拉深模设计
4.1概述
4.1.1了解拉深工艺的特点；拉深过程及筒形件拉深时毛坯各部分的应力应变。
4.2拉深质量分析
4.2.1了解拉深变形过程中拉深件的起皱与拉裂。
4.3旋转体拉深件坯料尺寸的确定
4.3.1△掌握坯料形状和尺寸确定的依据；简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定；复杂旋
转体拉深件坯料尺寸的确定。
4.4筒形件的拉深工艺计算
4.4.1△了解拉深系数与极限拉深系数；拉深次数与工序件尺寸；圆筒形件拉深的压料力与
拉深力。
4.5其它形状零件的拉深
4.5.1了解阶梯形件的拉深；曲面形状零件、锥形零件的拉深特点；以及抛物面零件锥形
零件的拉深方法
4.6拉深模结构设计要点
4.6.1△掌握拉深模工作部分的设计，拉深模间隙、凸、凹模的结构、凸、凹模工作
部分尺寸及公差的设计。
4.6.2★掌握拉深模的典型结构；掌握首次拉深模；以后各次拉深模；落料拉深复合模结构。
4.7带料的连续拉深
4.7.1了解带料连续拉深的分类，料宽和进距的计算以及带料连续拉深的工序计算。
4.8盒形零件的拉深
4.81了解盒形零件的变形特点；知道盒形零件毛坯形状与尺寸的确定以及盒形零件多工序拉深方法及工艺计算。
4.9拉深工艺的辅助工序
4.9.1了解润滑、热处理、酸洗工艺。
5其它成形工艺与模具设计
5.1翻孔与翻边
5.1.1简单了解孔翻边；外缘翻边；△掌握翻孔与翻边模的结构设计。
5.2胀形与起伏成形
5.2.1了简单解胀形的变形特点；平板坯料的起伏成形；空心坯料的胀形。
5.3缩口与扩口
5.3.1了解缩口变形特点及变形程度；★掌握缩口与扩口的工艺计算；缩口与扩口模的结。
5.4校形与整形
5.4.1了解校形与整形的特点及应用；校平与整形力。
6冷挤压简介
6.1冷挤压的概念
6.1.1了解冷挤压的概念、分类及冷挤压的优点。
6.2冷挤压的变形程度
6.2.1了解冷挤压变形程度的表示方法；许用变形程度。
6.3冷挤压力的计算
6.3.1了解冷挤压力的计算方法：
经验公式法。
6.4冷挤压毛坯的制备及处理
6.4.1了解冷挤压毛坯的计算；毛坯的软化处理及毛坯的表面处理与润滑。
6.5冷挤压模具与主要零件设计
6.5.1了解冷挤凸、凹模的设计。
6.6冷挤压凸、凹模的制造尺寸
6.6.1了解冷挤压凸、凹模工作部分的尺寸及公差；了解顶出和卸件装置的设计及冷挤材料
7多工位精密级进模的设计
7.1概述
7.1.1了解多工位级进模的特点
7.2多工位精密级进模的排样设计
7.2.1了解多工序的确定与排序
7.2.2了解载体设计
7.3多工位精密级进模主要零部件的设计
7.3.1★掌握凸模设计
7.3.2★掌握凹模设计
7.3.3掌握定距机构的设计
8冲压工艺规程的编制
8.1冲压工艺规程编制的主要容和步骤
8.1.1掌握冲压件的工艺性分析
8.1.2掌握冲压工艺方案的确定
8.2典型冲压件冲压工艺设计实例
8.2.1★掌握典型冲压件冲压工艺设计
9锻压
9.1自由锻
7.1.1了解自由锻的概念及基本工序。
9.2模锻
9.2.1了解模锻的概念及优缺点。
9.2.2了解模锻的结构工艺性
9.3锻压新工艺简介
9.3.1了解精密模锻设计
四、时间分配
课程分段标识
序
号
教学容
教学环节（学时）
讲
课
习题
实验
上
机
课
外
小
计
1
冲压加工概述
2
2
2
冲裁工艺与冲裁模设计
8
２
10
3
弯曲工艺与弯曲模设计
10
10
4
拉深工艺与拉深模设计
10
10
5
其它成形工艺与模具设计
4
4
6
冷挤压
4
4
7
多工位精密级进模的设计
2
6
8
冲压工艺规程的编制
2
2
9
锻压
2
2
总计
44
4
48
五、课程说明
课程英文名称
Forgingtechnologyanddiedesign
主要先修课程
《工程图形学》、《机械设计基础》、《工程材料及成型工艺》、《机械制造基础》、《数控技术》
适用专业类别
机械工程及自动化、工业工程
主要教材（作者、
教材名称、出版
社）
教材：
《冷冲压模具设计》．江维健等主编．：
华南理工大学，2006
参考教材：
《冲压工艺与模具设计》．吴诗淳主编．：
西北工业大学，2002《冲模设计手册》．冲模设计手册编写组编著．：
机械工业，2000《冲模设计应用实例》．模具实用技术丛书编委会．：
机械工业，
1994
考核方式
闭卷考试
课程简介
《锻压工艺与模具设计》是机械工程及自动化专业模具设计与制造方向的一门主干专业课。
本课程以培养学生从事锻压模具设计与制造工作能力为核心，将锻压成形加工原理、锻压设备、锻压工艺、锻模设计与锻模制造有机融合，突出实用性、综合性，是一门实践性较强的课程。
本课程的主要任务是分析各类冲压成形的变形规律，认识典型锻压成形工艺方法、模具结构和模具制造方法与手段，掌握锻压工艺与模具设计方法、锻压模具制造工艺编制方法。
通过本课程的学习，使学生具有锻压模具设计的初步能力。
在本课程讲授之前，学生应已修完如下课程：
《工程图形学》（含计算机绘图）、《机械设计基础》、《工程材料及成型工艺》、《机械制造基础》、《数控技术》以及金工实习等。
课程主要采用多媒体与板书结合的方式教学。
必开
实验
项目
序号
项目名称
实验容提要
学时
1
模具拆装实验
熟悉典型冲压模具的各个零部件，了解典型模具结构
2
2
冲压成型工艺
了解冲压成型工艺方法和冲床的操作方法
２
六、实践教学大纲
课程名称
锻压工艺与模具设计
课程编码
一、本课程实践教学目的与要求：
通过本课程的课堂学习和实验，使学生加深掌握模具的结构设计和工作原理。
基本要求：
1．加深了解模具的结构
2.了解模具的加工方法。
二、本次实践教学项目和主要容
序号
项目名称
学时
主要容
类型
1
模具拆装实验
2
通过对模具的整体拆装，加深对模具结构的了解，熟悉模具的各部分零组件
实践
性
２
冲压成型工艺
２
了解冲压成型工艺方法和冲床的操作方法
实践
性
三、实验说明：
课程总学分
3.0
实验学时数
4
实验项目数
2
课程性质
通识基础□ 学科基础□ 专业选修
集中实践环节□
实验类别
课程实验
独立设课实验□集中综合实验□
考核方式
日常考核
操作技能考核□卷面考核□提交实验结果□面试□
适用专业与年级：
机械专业06级
实验教材及参考书：
1．冲模设计手册编写组编著．冲模设计手册．：
机械工业，2000年
2．模具设计与制造技术教育丛书编委会．模具制造工艺与装备．：
机械工业，
2003年
3．许发越主编．模具标准应用手册．：
机械工业，1994年
七、课程实施计划
序号
教学
方式
教学容（标注重点Δ，难点★）
作业要求
教学目标
1
课堂
讲课
第一章冲压加工概述
1.1冷冲压加工及冲压分类
1.2冲压设备及技术参数
1.3模具材料选用
思考题：
2
习题：
2
了解冲压和冲模概念、冲压工序和冲模分类；认识常见冲压设备，了解模具材料选用原则；
2
课堂
讲课
第二章冲裁工艺与冲裁模设计
2.1冲裁变形过程分析
2.2冲裁工艺计算（★）
思考题：
2
习题：
2
了解冲裁变形规律、冲裁件质量及影响因素，模具零部件设计及模具标准应用方法；
3
课堂
讲课
2.3冲裁排样设计
2.4冲裁工艺力的计算（★）
思考题：
2
习题：
2
了解排样设计、掌握冲裁力计算等设计计算方法；
4
课堂
讲课
2.5冲裁模的典型结构
思考题：
1
习题：
1
了解冲裁模的典型结构
5
课堂
讲课
2.6冲裁模主要零部件设计（Δ）
思考题：
1
习题：
1
掌握冲裁模主要零部件设计方法
6
实验
教学
模具拆装实验
思考题：
2
通过对模具的整体拆装，加深对模具结构的了解，熟悉模具的各部分零组件
7
课堂
讲课
第三章弯曲工艺与弯曲模设计
3.1弯曲变形分析及变形特点
3.2弯曲件质量分析
思考题：
2
习题：
2
了解弯曲变形规律及弯曲件质量影响因素；
8
课堂
讲课
3.3弯曲件坯料尺寸的计算
思考题：
2
习题：
2
了解弯曲工艺计算方法；
9
课堂
讲课
3.4弯曲力的计算（★）
3.5弯曲件的工序安排（Δ）
思考题：
2
习题：
2
掌握弯曲力的计算方法和弯曲工艺安排方法
10
课堂
讲课
3.6弯曲模典型结构（Δ）
思考题：
2
习题：
2
了解弯曲模典型结构
11
课堂
讲课
3.7弯曲模结构设计（Δ）
思考题：
1
习题：
1
掌握弯曲工艺与弯曲模设计的方法和步骤骤。
12
课堂
讲课
第四章拉深工艺与拉深模设计
4.1概述
4.2拉深质量分析
思考题：
2
习题：
2
了解拉深变形规律及拉深件质量影响因素；
13
课堂
讲课
4.3旋转体拉深件坯料尺寸的确定（Δ）
思考题：
1
习题：
1
了解旋转体拉深件坯料尺寸的计算
14
课堂
讲课
4.4筒形件的拉深工艺计算（Δ）
4.5其它形状零件的拉深
思考题：
2
习题：
2
掌握拉深模工作零件设计方法；
15
课堂
讲课
4.6拉深模结构设计要点（Δ）
4.7带料的连续拉深
思考题：
2
习题：
2
掌握拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。
16
课堂
讲课
4.8盒形零件的拉深
4.9拉深工艺的辅助工序
思考题：
2
习题：
2
了解盒形零件的拉深拉深工艺的辅助工序
17
课堂
讲课
第五章其他成形工艺与模具设计
5.1胀形与起伏成形
5.2翻边（Δ）
思考题：
2
习题：
2
了解胀形、翻边模具的结构特点和设计方法，掌握它们的成形工序的变形特点
18
课堂
讲课
5.3缩口（★）
5.4校形与整形
思考题：
2
习题：
2
了解缩口、校行与整形模具的结构特点和设计方法，掌握它们的成形工序的变形特点
19
课堂
讲课
第六章冷挤压
6.1冷挤压的概念
6.2冷挤压的变形程度
6.3冷挤压力的计算
思考题：
1
习题：
1
了解冷挤压的概念，冷挤压力的计算
20
课堂
讲课
6.4冷挤压毛坯的制备及处理
6.5冷挤压模具与主要零件设计
6.6冷挤压凸、凹模的制造尺寸
思考题：
1
习题：
1
掌握冷挤压模具与主要零件的设计
21
课堂
讲课
第七章多工位精密级进模的设计
7.1概述
7.2多工位精密级进模的排样设计
7.3多工位精密级进模主要部件的设计
思考题：
1
习题：
1
掌握多工位精密级进模的工位排样设计
22
课堂
讲课
第八章冲压工艺规程的编制
8.1冲压工艺规程编制的主要容和步骤（Δ）
8.2典型冲压件冲压工艺设计实例
思考题：
1
习题：
1
掌握编制冲压加工工艺规程的步骤。
23
实验
教学
冲压成型工艺
思考题：
2
了解冲压成型工艺方法和冲床的操作方法
24
课堂讲课
第九章锻压
9.1自由锻
9.2模锻
9.3锻压新工艺简介
思考题：
1
习题：
1
了解锻件结构设计及结构工艺性
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