鍛壓工藝與模具設(shè)計大綱

1、課程教學(xué) 大綱編號： 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 課程教學(xué)大綱 課 程 名 稱： 鍛壓工藝與模具設(shè)計 課 程 學(xué) 分：3.0 執(zhí) 筆 人：曲波 審 訂 人： 龔光容 修（制）訂日期：2010 年 6 月 、課程的性質(zhì)、地位與任務(wù) 鍛壓工藝與模具設(shè)計是機械工程及自動化專業(yè)模具設(shè)計與制造方向的一門主干專業(yè)課。它 是一門將鍛壓成形加工原理、鍛壓設(shè)備、鍛壓工藝、鍛壓模具設(shè)計與鍛壓模具制造有機融合，綜合 性和實踐性較強的課程。 在本課程講授之前，學(xué)生應(yīng)已修完如下課程： 工程圖形學(xué) （含計算機繪圖） 、機械設(shè)計基 礎(chǔ)、工程材料及成型工藝 、機械制造基礎(chǔ) 、數(shù)控技術(shù)以及金工實習(xí)等。 本課程的主要任務(wù)是分析各類

2、鍛壓成形的變形規(guī)律，認識典型鍛壓成形工藝方法、模具結(jié)構(gòu)和 模具制造方法與手段， 掌握鍛壓工藝與模具設(shè)計方法、 鍛壓模具制造工藝編制方法。 二、課程的教學(xué)目標(biāo)與基本要求 通過本課程學(xué)習(xí)，要求學(xué)生獲得下列方面的能力： 1了解鍛壓變形理論，分析中等復(fù)雜鍛壓件變形特點，制定合理鍛壓工藝規(guī)程的能力。 2了解鍛壓設(shè)備與模具的關(guān)系，選擇鍛壓設(shè)備的能力。 3掌握鍛壓模具設(shè)計計算方法，具備中等復(fù)雜鍛壓模具結(jié)構(gòu)選擇和設(shè)計的能力，所設(shè)計的鍛壓 模具應(yīng)工作可靠、操作方便、便于加工和裝配，技術(shù)經(jīng)濟性好。 4掌握正確選擇鍛壓模具加工方法，制定中等復(fù)雜鍛壓模具制造工藝和裝配工藝的能力。 5初步達到進行分析和處理試模過程中產(chǎn)

3、生的有關(guān)技術(shù)問題的能力。 三、課程內(nèi)容 1 沖壓加工概述 1.1 冷沖壓加工及沖壓分類 1.1.1 了解沖壓與沖模概念；了解沖壓工序的分類；了解冷沖模的分類；常識性了解冷沖壓 現(xiàn)狀與發(fā)展方向。 1.2 沖壓設(shè)備及技術(shù)參數(shù) 1.2.1 了解常見沖壓設(shè)備；沖壓設(shè)備的選用及壓力機的主要技術(shù)參數(shù)。 1.3 模具材料選用 1.3.1 了解冷沖壓對模具材料的要求；了解沖模材料的選用原則；了解沖模常見材料及熱 處理要求。了解沖壓成型時金屬材料的性能及力學(xué)特點。 2 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計 2.1 沖裁變形過程分析 2.1.1 了解沖裁變形時板材變形區(qū)受力情況；沖裁變形過程；沖裁件質(zhì)量及其影響因素。 2.2 沖

4、裁工藝計算 2.2.1掌握沖裁間隙值的計算，掌握凸、凹模刃口尺寸計算原則；凸、凹模刃口尺寸的計 算方法。 2.3 沖裁排樣設(shè)計 2.3.1 了解材料的合理利用，排樣方法；初步了解搭邊、條料寬度與導(dǎo)料板間距離的計算。 2.4 沖裁工藝力的計算 2.4.1掌握沖裁力的計算；掌握降低沖裁力的方法。 2.5 沖裁模的典型結(jié)構(gòu) 2.5.1 了解單工序沖裁模、連續(xù)沖裁模、復(fù)合沖裁模的典型結(jié)構(gòu)；了解模具壓力中心確定 及模具閉合高度。 2.6 沖裁模主要零部件設(shè)計 2.6.1掌握工作零件；定位零件；卸料裝置與推件裝置；模架及組成零件；連接與固定零 件的設(shè)計。 3 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計 3.1 彎曲變形分析及變

5、形特點 3.1.1 了解彎曲變形過程； 塑性彎曲變形區(qū)的應(yīng)力、 應(yīng)變； 板料彎曲的變形特點； 3.2 彎曲件質(zhì)量分析 3.2.1 了解回彈現(xiàn)象； 影響回彈的因素； 回彈值的確定； 減少回彈的措施。 彎裂與最 小彎曲半徑 3.3 彎曲件坯料尺寸的計算 3.3.1 了解彎曲件坯料尺寸的計算。彎曲中性層位置確定。 3.4 彎曲力的計算 3.4.1掌握自由彎曲時的彎曲力；校正彎曲時的彎曲力的計算。 3.5 彎曲件的工序安排 3.5.1掌握彎曲件的工序安排原則；典型彎曲件的工序安排。 3.6 彎曲模典型結(jié)構(gòu) 3.6.1掌握 V 型彎曲模； U 型彎曲模；圓形件彎曲的典型結(jié)構(gòu)。 3.7 彎曲模結(jié)構(gòu)設(shè)計 3

6、.7.1掌握彎曲模結(jié)構(gòu)設(shè)計；彎曲模工作部分尺寸的設(shè)計；彎曲凸、凹模之間的間隙設(shè)計。 4 拉深工藝與拉深模設(shè)計 4.1 概述 4.1.1 了解拉深工藝的特點；拉深過程及筒形件拉深時毛坯各部分的應(yīng)力應(yīng)變。 4.2 拉深質(zhì)量分析 4.2.1 了解拉深變形過程中拉深件的起皺與拉裂。 4.3 旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定 4.3.1掌握坯料形狀和尺寸確定的依據(jù)； 簡單旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定； 復(fù)雜旋 轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定。 4.4 筒形件的拉深工藝計算 4.4.1了解拉深系數(shù)與極限拉深系數(shù)； 拉深次數(shù)與工序件尺寸； 圓筒形件拉深的壓料力與 拉深力。 4.5 其它形狀零件的拉深 4.5.1 了解階梯

7、形件的拉深； 曲面形狀零件、 錐形零件的拉深特點； 以及拋物面零件錐形 零件的拉深方法 4.6 拉深模結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 4.6.1掌握拉深模工作部分的設(shè)計，拉深模間隙、 凸、凹模的結(jié)構(gòu)、 凸、凹模工作 部分尺寸及公差的設(shè)計。 4.6.2掌握拉深模的典型結(jié)構(gòu)；掌握首次拉深模；以后各次拉深模；落料拉深復(fù)合模結(jié)構(gòu)。 4.7 帶料的連續(xù)拉深 4.7.1 了解帶料連續(xù)拉深的分類， 料寬和進距的計算以及帶料連續(xù)拉深的工序計算。 4.8 盒形零件的拉深 4.81 了解盒形零件的變形特點；知道盒形零件毛坯形狀與尺寸的確定以及盒形零件多工序 拉深方法及工藝計算。 4.9 拉深工藝的輔助工序 4.9.1 了解潤滑、熱

8、處理、酸洗工藝。 5 其它成形工藝與模具設(shè)計 5.1 翻孔與翻邊 5.1.1 簡單了解內(nèi)孔翻邊；外緣翻邊；掌握翻孔與翻邊模的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 5.2 脹形與起伏成形 5.2.1 了簡單解脹形的變形特點；平板坯料的起伏成形；空心坯料的脹形。 5.3 縮口與擴口 5.3.1 了解縮口變形特點及變形程度；掌握縮口與擴口的工藝計算 ；縮口與擴口模的結(jié)。 5.4 校形與整形 5.4.1 了解校形與整形的特點及應(yīng)用；校平與整形力。 6 冷擠壓簡介 6.1 冷擠壓的概念 6.1.1 了解冷擠壓的概念、分類及冷擠壓的優(yōu)點。 6.2 冷擠壓的變形程度 6.2.1 了解冷擠壓變形程度的表示方法；許用變形程度。 6.3

9、冷擠壓力的計算 6.3.1 了解冷擠壓力的計算方法：經(jīng)驗公式法。 6.4 冷擠壓毛坯的制備及處理 6.4.1 了解冷擠壓毛坯的計算；毛坯的軟化處理及毛坯的表面處理與潤滑。 6.5 冷擠壓模具與主要零件設(shè)計 6.5.1 了解冷擠凸、凹模的設(shè)計。 6.6 冷擠壓凸、凹模的制造尺寸 6.6.1 了解冷擠壓凸、凹模工作部分的尺寸及公差；了解頂出和卸件裝置的設(shè)計及冷擠材料 7 多工位精密級進模的設(shè)計 7.1 概述 7.1.1 了解多工位級進模的特點 7.2 多工位精密級進模的排樣設(shè)計 7.2.1 了解多工序的確定與排序 7.2.2 了解載體設(shè)計 7.3 多工位精密級進模主要零部件的設(shè)計 7.3.1 掌握

10、凸模設(shè)計 7.3.2 掌握凹模設(shè)計 7.3.3 掌握定距機構(gòu)的設(shè)計 8 沖壓工藝規(guī)程的編制 8.1 沖壓工藝規(guī)程編制的主要內(nèi)容和步驟 8.1.1 掌握沖壓件的工藝性分析 8.1.2 掌握沖壓工藝方案的確定 8.2 典型沖壓件沖壓工藝設(shè)計實例 8.2.1 掌握典型沖壓件沖壓工藝設(shè)計 9 鍛壓 9.1 自由鍛 7.1.1 了解自由鍛的概念及基本工序。 9.2 模鍛 9.2.1 了解模鍛的概念及優(yōu)缺點。 9.2.2 了解模鍛的結(jié)構(gòu)工藝性 9.3 鍛壓新工藝簡介 9.3.1 了解精密模鍛設(shè)計 四、時間分配 課程 分段 標(biāo)識 序 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)環(huán)節(jié) （學(xué)時） 號 講 課 習(xí) 題 實 驗 上 機 課 外

11、小 計 1 沖壓加工概述 2 2 2 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計 8 10 3 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計 10 10 4 拉深工藝與拉深模設(shè)計 10 10 5 其它成形工藝與模具設(shè)計 4 4 6 冷擠壓 4 4 7 多工位精密級進模的設(shè)計 2 6 8 沖壓工藝規(guī)程的編制 2 2 9 鍛壓 2 2 總計 44 4 48 五、課程說明 課程英文名稱 Forging technology and die design 主要先修課程 工程圖形學(xué) 、機械設(shè)計基礎(chǔ) 、工程材料及成型工藝 、機械制造基 礎(chǔ)、數(shù)控技術(shù) 適用專業(yè)類別 機械工程及自動化、工業(yè)工程 主要教材（作者、 教材名稱、出版 社） 教材： 冷沖壓模具設(shè)

12、計 江維健等主編廣州：華南理工大學(xué)出版社， 2006 參考教材： 沖壓工藝與模具設(shè)計 吳詩淳主編陜西：西北工業(yè)大學(xué)出版社， 2002 沖模設(shè)計手冊 沖模設(shè)計手冊編寫組編著 北京：機械工業(yè)出版社， 2000 沖模設(shè)計應(yīng)用實例 模具實用技術(shù)叢書編委會 北京： 機械工業(yè)出版社， 1994 考核方式 閉卷考試 課程簡介 鍛壓工藝與模具設(shè)計是機械工程及自動化專業(yè)模具設(shè)計與制造方 向的一門主干專業(yè)課。本課程以培養(yǎng)學(xué)生從事鍛壓模具設(shè)計與制造工作能 力為核心，將鍛壓成形加工原理、鍛壓設(shè)備、鍛壓工藝、鍛模設(shè)計與鍛模 制造有機融合，突出實用性、綜合性，是一門實踐性較強的課程。 本課程的主要任務(wù)是分析各類沖壓成形的

13、變形規(guī)律，認識典型鍛壓成 形工藝方法、模具結(jié)構(gòu)和模具制造方法與手段，掌握鍛壓工藝與模具設(shè)計 方法、鍛壓模具制造工藝編制方法。 通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有鍛壓模具設(shè)計的初步能力。 在本課程講授之前，學(xué)生應(yīng)已修完如下課程： 工程圖形學(xué) （含計算 機繪圖）、機械設(shè)計基礎(chǔ) 、工程材料及成型工藝 、機械制造基礎(chǔ) 、數(shù) 控技術(shù)以及金工實習(xí)等。課程主要采用多媒體與板書結(jié)合的方式教學(xué)。 序 號 項目名稱 實驗內(nèi)容提要 學(xué) 時 1 模具拆裝實驗 熟悉典型沖壓模具的各個零部件， 了解典型模具結(jié)構(gòu) 2 必開 2 沖壓成型工藝 了解沖壓成型工藝方法和沖床的操作方法 實驗 項目 8 六、實踐教學(xué)大綱 課程名稱 鍛壓工

14、藝與模具設(shè)計 課程編碼 一、本課程實踐教學(xué)目的與要求： 通過本課程的課堂學(xué)習(xí)和實驗，使學(xué)生加深掌握模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工作原理。 基本要求： 1 加深了解模具的結(jié)構(gòu) 2. 了解模具的加工方法。 二、本次實踐教學(xué)項目和主要內(nèi)容 序號 項目名稱 學(xué)時 主要內(nèi)容 類型 1 模具拆裝實驗 2 通過對模具的整體拆裝，加深對模具結(jié)構(gòu) 的了解，熟悉模具的各部分零組件 實踐 性 沖壓成型工藝 了解沖壓成型工藝方法和沖床的操作方法 實踐 性 三、實驗說明： 課程總學(xué) 分 3.0 實驗學(xué)時數(shù) 4 實驗項目數(shù) 2 課程性質(zhì) 通識基礎(chǔ) 學(xué)科基礎(chǔ)專業(yè)選修 集中實踐環(huán)節(jié) 實驗類別 課程內(nèi)實驗 獨立設(shè)課實驗 集中綜合實驗 考核

15、方式 日常考核 操作技能考核 卷面考核 提交實驗結(jié)果 面試 適用專業(yè)與年級： 機械專業(yè) 06 級 實驗教材及參考書： 1沖模設(shè)計手冊編寫組編著沖模設(shè)計手冊北京：機械工業(yè)出版社，2000 年 2模具設(shè)計與制造技術(shù)教育叢書編委會模具制造工藝與裝備北京：機械工業(yè)出版社， 2003年 3許發(fā)越主編模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊北京：機械工業(yè)出版社，1994 年 9 七、課程實施計劃 序 號 教學(xué) 方式 教學(xué)內(nèi)容（標(biāo)注重點，難點） 作業(yè)要求 教學(xué)目標(biāo) 1 課堂 講課 第一章 沖壓加工概述 1.1 冷沖壓加工及沖壓分類 1.2 沖壓設(shè)備及技術(shù)參數(shù) 1.3 模具材料選用 思考題： 2 習(xí)題： 2 了解沖壓和沖模概 念、沖

16、壓工序和沖模 分類；認識常見沖壓 設(shè)備，了解模具材料 選用原則； 2 課堂 講課 第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計 2.1 沖裁變形過程分析 2.2 沖裁工藝計算（） 思考題： 2 習(xí)題： 2 了解沖裁變形規(guī)律、 沖裁件質(zhì)量及影響因 素，模具零部件設(shè)計 及模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用方 法； 3 課堂 講課 2.3 沖裁排樣設(shè)計 2.4 沖裁工藝力的計算 （） 思考題： 2 習(xí)題： 2 了解排樣設(shè)計、掌握 沖裁力計算等設(shè)計計 算方法； 4 課堂 講課 2.5 沖裁模的典型結(jié)構(gòu) 思考題： 1 習(xí)題： 1 了解沖裁模的典型結(jié) 構(gòu) 5 課堂 講課 2.6 沖裁模主要零部件設(shè)計 （） 思考題： 1 習(xí)題： 1 掌握沖裁模

17、主要零部 件設(shè)計方法 6 實驗 教學(xué) 模具拆裝實驗 思考題： 2 通過對模具的整體拆 裝，加深對模具結(jié)構(gòu) 的了解，熟悉模具的 7 課堂 講課 第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計 3.1 彎曲變形分析及變形特點 3.2 彎曲件質(zhì)量分析 思考題： 2 習(xí)題： 2 了解彎曲變形規(guī)律及 彎曲件質(zhì)量影響因 素； 8 課堂 講課 3.3 彎曲件坯料尺寸的計算 思考題： 2 習(xí)題： 2 了解彎曲工藝計算方 法； 9 課堂 講課 3.4 彎曲力的計算 （） 3.5 彎曲件的工序安排（） 思考題： 2 習(xí)題： 2 掌握彎曲力的計算方 法和彎曲工藝安排方 法 10 課堂 講課 3.6 彎曲模典型結(jié)構(gòu) （） 思考題： 2

18、 習(xí)題： 2 了解彎曲模典型結(jié)構(gòu) 11 課堂 講課 3.7 彎曲模結(jié)構(gòu)設(shè)計 （） 思考題： 1 習(xí)題： 1 掌握彎曲工藝與彎曲 模設(shè)計的方法和步驟 驟。 12 課堂 講課 第四章 拉深工藝與拉深模設(shè)計 4.1 概述 4.2 拉深質(zhì)量分析 思考題： 2 習(xí)題： 2 了解拉深變形規(guī)律及 拉深件質(zhì)量影響因 素； 10 13 課堂 講課 4.3 旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定 （） 思考題： 1 習(xí)題： 1 了解旋轉(zhuǎn)體拉深件坯 料尺寸的計算 14 課堂 講課 4.4 筒形件的拉深工藝計算 （） 4.5 其它形狀零件的拉深 思考題： 2 習(xí)題： 2 掌握拉深模工作零件 設(shè)計方法； 15 課堂 講課 4.6 拉深模結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 （） 4.7 帶料的連續(xù)拉深 思考題： 2 習(xí)題： 2 掌握拉深工藝與拉深 模設(shè)計的方法和步 驟。 16 課堂 講課 4.8 盒形零件的拉深 4.9 拉深工藝的輔助工序 思考題： 2 習(xí)題： 2 了解盒形零件的拉深 拉深工藝的輔助工序 17 課堂 講課 第五章 其他成形工藝與模具設(shè)計 5.1 脹形與起伏成形 5.2 翻邊 （） 思考題：