2022年2022年金属成形工艺与模具设计教学大纲 .pdf

1 金属成形工艺与模具设计一、课程说明课程编号： 080617Z10 课程名称：金属成形工艺与模具设计/ Metal Forming Process and Die Design 课程类别：专业教育学时/学分： 48/3（其中实验 6 学时）先修课程：本课程的先修课程为机械设计基础、机械零件、材料力学等，适用专业：机械设计制造及其自动化专业教材、教学参考书：高锦张等著 .塑性成形工艺与模具设计，第2 版.北京:机械工业出版社 ,2008 钟毓斌等 .冲压工艺与模具设计 ,第一版 .北京:机械工业出版社 ,2000年二、课程设置的目的意义科学地、系统地阐明金属塑性成形工艺与模具之间的内在联系和共同规律，为金属塑性成形工艺的合理选用及其模具的常规设计奠定基础。通过该课程的学习，使模具设计方向的学生具备较扎实的专业知识基础和实际工作能力。三、课程基本要求完成本课程学习后，学生应达到的基本要求是：1 了解金属成形的特点及主要成形方法、未来的发展趋势；2 学会根据成形工艺的具体过程，用力学的方法分析和解决成形工艺和模具设计中的实际问题；3 具备依据冲压成形工艺及模具设计方法进行冲压工艺分析和模具设计的能力；4 具备依据冷、热态挤压和冷、热态模锻成形工艺及模具设计方法进行相应工艺分析和模具设计的能力；5 能够正确使用相关设计手册和参考资料；6 能够按照成形工艺要求和模具设计的接口正确选用成形设备。四、教学内容、重点难点及教学设计章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨) 实践绪论：金属塑性成形特点、分类、现状与发展趋势4 2 2 介 绍 成形 的 特点 与 分类无直观教学法：PPT展示加强直观性、课后要求学生上网了解发展动态冲压工艺概述： 冲压4 2 2 冲 压 工艺分类建 立 基本 工 序实践教学法：参观和拆装模具实物并名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 2 章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨) 实践第一章加工的特点及其应用、冲压工艺分类、冲压常用材料和设备与 所 用模 具 间的 对 应关系与工序形成对应，初步建立成形工艺及模具的概念第二章冲裁工艺与模具设计：冲裁工艺分析、冲裁件质量及影响因素、冲裁模间隙、凸、凹模刃口尺寸计算、排样、冲裁工艺力的确定、冲裁工艺设计、冲裁模的基本类型与构造、 冲模主要零件设计及标准的选用、冲裁模结构设计、精密冲裁工艺与模具设计8 6 2 冲 裁 模刃 口 尺寸计算阐 明 冲压 过 程间 隙 与工 件 断面 质 量的关系推理教学法：在阐明冲裁区断面四个特征区产生的原因的基础上，用推理的方法分析冲裁间隙过小和过大对断面的影响。第三章弯曲工艺与模具设计：弯曲变形分析、宽板弯曲时的主应力值和应力中性层的位置、弯曲应变中性层的位置及弯曲毛坯的长度计算、 最小相对弯曲半径、 弯曲力与力矩的计算、弯曲回弹、弯曲件的工艺性、弯曲件的工序安排及模具设计、弯曲模工作部分尺寸的确定6 6 最 小 弯曲 半 径的确定弯 曲 力与 力 矩计算教学原理同上。第四章拉深工艺与模具设计：拉深变形过程分析、直壁旋转体零件拉深工艺设计、 非直壁旋转体零件拉深成形特点、盒形件的拉深、拉深工艺设计、拉深模具设计、其他拉深方法6 6 拉 深 系数 和 拉深 次 数的确定拉 深 过程 的 力学 分析教学原理同上。第五章其他成形工艺与模具设计：翻边、缩口、旋压、胀形、大型覆盖件的成形2 2 无在非常短的时 间内，阐明多种工艺和模具结构教学原理同绪论名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 3 章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨) 实践第六章多工位级进模设计：概述、多工位级进模的排样设计、 多工位级进模典型结构、 多工位级进模主要零件设计、安全检测装置、级进模的尺寸标注2 2 多 工 位级 进 模典 型 结构灵活选择不同 的冲压工序组合教学原理同第一章第七章简易冲模设计： 聚氨酯橡胶模、铋-锡低熔点合金模、 锌基合金模、通用冲模与组合冲模、钢带冲模1 1 无简易冲模的适 用条件讨论教学法：充分发挥学生的主观能动性，在讨论中明确简易冲模的适用条件。第八章氮气弹簧在冲压模具中的应用： 氮气弹簧的作用与发展概况、氮气弹簧的设计原理与特性、氮气弹簧的结构与分析、氮气弹簧在冲压工艺和模具中的应用1 1 氮 气 弹簧 的 结构 与 分析阐明在冲压模具中的应 用前提教学原理同第二章第九章热锻工艺概述：热锻工艺特点、 热锻原材料及下料方法、锻前加热的目的及方法、热锻温度范围的确定、钢在加热中的常见缺陷与加热规范的制订1 1 加 热 规范 的 制订缺乏直观形象教学原理同绪论第十章自由锻造工艺：自由锻工序分类、 自由锻基本工序分析、自由锻工艺规程制订、胎模锻造简介1 1 自由锻工艺规程制订各工序金属流动的规律教学原理同第二章第十一章锤上模锻工艺及模具设计：模锻件的分类、模锻件图的制订、终锻型腔的设计、预锻型腔的设计、其他型腔设计、毛坯体积计算与尺寸确定、锻锤吨位的确定、锻模的结构设计与锻模材料2 2 终 锻 型腔 的 设计锻 模 工步 的 选择同上。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 4 章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨) 实践第十二章压力机模锻工艺及模具设计：热模锻压力机模锻工艺及模具设计、摩擦压力机模锻工艺及模具设计、平锻机上模锻工艺及模具设计1 1 无各 压 力机 的 使用 场 合和对象教学原理同第七章第十三章模锻件的后续工序：锻件的切边和冲孔、锻件的校正、 锻件的冷却与热处理、 锻件的清理与检验、 模具的检验、维修与使用寿命、模锻件缺陷及修正方法1 1 模 具 的检验、维修 与 使用寿命模 锻 件的 缺 陷及 产 生原因教学原理同第二章第十四章特种模锻：精密模锻、辊锻、环形件辗压、斜轧和横轧、 径向锻造、多向模锻、粉末锻造、电热镦锻、摆动辗压、 液态模锻1 1 精 密 模锻成 形 过程 的 动态 模 型建立教学原理同绪论第十五章冷锻工艺概述：冷锻的定义、 冷锻的特点、冷锻的发展1 1 冷 锻 的特点无比较教学法：比较冷锻与热锻的异同之处。第十六章冷锻工艺的基本工序：镦锻、型锻与压印、挤压、模锻1 1 无冷 模 锻概 念 的建立补充教学法：引导学生课后参阅其他教科书，补充教材冷模锻部分阐述过简的不足。第十七章冷锻用原材料与制坯：冷锻件用原材料、冷锻坯料的制备、冷锻毛坯的软化和表面处理与润滑1 1 无坯 料 表面 处 理与 润滑教学原理同上。第十八章冷锻力的计算与压力机的选择： 冷锻力的影响因素、 冷锻力的计算、冷锻设备的选择1 1 冷 锻 力的计算冷 锻 力的计算教学原理同第二章第十九章冷锻工艺过程的设计：适合于冷锻成形的零件、冷锻工艺方案的制订、不同冷锻工序的一次成形范围、中间工序设计要点、冷锻工序设计举例1 1 冷 锻 工艺 方 案的制订工 艺 方案 的 技术 经 济指标教学原理同第十六章。第二十章冷锻模具设计： 冷锻模的一般结构及特点、典型冷锻模介绍、模具工作零件的2 2 典 型 冷锻 模 介绍预 应 力组 合 凹模 的 设计教 学 原 理 同 第 二章。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 5 章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨) 实践设计、预应力组合凹模的设计、卸件与顶出装置、导向装置、凸、凹模的紧固方法、压力垫板的设计、冷锻用模具材料及选用注：实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求根据实验条件，选择下列实验中的23 个：1 典型金属成形模具的结构原理分析及工艺调整（或拆装）；2 冲裁模合理间隙值的确定及冲裁模间隙对冲裁件质量和冲裁力影响的评定；3 锻压成形工艺过程仿真及锻压模具的有限元软件分析；4 金属成形及模具设计领域的网络最新动态搜寻分析与综合评判。六、考核方式及成绩评定考核方式考核内容成绩比例（ % ）备注撰写论文科研创新20% 实验报告实践能力13% 作业测评书本理解9% 口试或测验课堂参与8% 笔试期末考试50% 七、大纲主撰人：大纲审核人：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -