教案《冷冲压工艺及模具设计》.docx
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教案《冷冲压工艺及模具设计》
冷冲压工艺及模具设计教案
课题成型零件的认识 一、冲压变形特点
课程名称:
《冷冲压工艺及模具设计》 授课日期:
授课对象
专业：
模具设计与制造
班级：
学时数
2学时
课程
类型
理论课（√）
实验课（ ）
讨论课（ ）
题目
项目一 成型零件的认识 一、冲压变形特点
教学
工具
模具拆装实训室
教学
目的
通过展示冲压件（实物）并对其加工工艺的介绍，及国内外冷冲压的现状和发展方向的介绍分析，激发学生的学习兴趣
教学
方法
PPT与黑板结合使用、实物展示
教学内容
重点（△）
难点（○）
时间
分配
教学
要求
举例/备注
1．教学引入、
2．冲压的概念、特点及应用
3．冷冲压的现状和发展动向
4．冷冲压基本工序分类
5．本课程的任务和学习方法
6．教学总结
△
△○
~5min
~15min
~22min
~25min
~10min
~3min
◆
▲
●★
◆
1.展示冲压生产场景图片，展示冲压件，日常用品和高科技产品
2.图片展示各类发展方向与先进制造设备
3.图片展示各类基本工序
注：
教学要求中，◆记忆●掌握★精通▲应用
其中，冷冲压特点、冲压基本工序和内容、模具的分类是本课的重点难点所在
讨论、思考题、作业：
参考书目：
翁其金，冷冲压技术，北京：
机械工业出版社，2005.5
徐政坤范建蓓，冲压模具设计与制造，北京：
化学工业出版社，2004.7
教学进程及内容-1
1．教学引入（约5min）
从生活中的冲压件开始将学生带入冲压的世界
【表达方式】展示图片，配合讲解
2．冲压的概念、特点及应用（约15min）
【主要内容】
冷冲压概念；冷冲压定义；
冷冲压生产优点；冷冲压缺点；冷冲压适用场合。
【教学示例】展示冲压生产场景图片，展示冲压件，日常用品和高科技产品
3．冷冲压的现状和发展动向（约22min）
【主要内容】
1）、冲压工艺方面：
冷挤压
精密冲裁
超塑性成形法
2）、冲模方面
3）、冲压设备和冲压自动化方面
【教学示例】图片展示各类发展方向与先进制造设备
4．冷冲压基本工序分类（约25min）
【主要内容】
1）按变形性质分：
可分为分离工序和成形工序
2）按基本变形方式分：
可分为冲裁、弯曲、拉深、成形、立体压制
3）按工序组合形式分类：
单一工序；组合工序。
【教学示例】
图片展示各类基本工序，并进行分析
5．本课程的任务和学习方法（约10min）
【主要内容】
学习方法：
学习时不但要注意系统学好本学科的基础理论知识，而且要密切联系生产实际，认真参加实验、实训、课程设计等实践性教学环节，同时还要注意沟通与基础学科和相关学科知识间的联系，培养综合运用知识分析解决实际问题的能力。
6．教学小结（约3min）
回顾本次课的重点与难点
布置课外任务
授 课 方 案2
课程名称:
《冷冲压工艺及模具设计》 授课日期:
授课
对象
专业:
班级:
学时数
2学时
课程
类型
理论课（√）
实验课（ ）
讨论课（ ）
题目
项目一 二、塑性、变形抗力及其影响因素
三、冲压成形的应力和应变
教学
工具
多媒体模具拆装实训室
教学
目的
理解塑性、塑性变形、变形抗力的概念及影响因素；掌握应力和应变的基本概念及相互关系，应力应变状态，及对金属塑性成形的影响
教学
方法
PPT与黑板结合使用
教学内容
重点（△）
难点（○）
时间
分配
教学
要求
举例/备注
6．教学引入
7．塑性变形、塑性、变形抗力的概念
8．影响金属塑性和变形抗力的因素
9．应力和主应力状态图
10． 应变及主应变状态图
6．教学总结
△○
△○
~5min
~15min
~25min
~25min
~15min
~5min
▲
◆
●
★
▲
1.展示应力图与应变图进行讲解
注：
教学要求中，◆记忆●掌握★精通▲应用
其中，主应力、主应变的状态图是本课的重点难点所在
讨论、思考题、作业：
1．
参考书目：
翁其金，冷冲压技术，北京：
机械工业出版社，2005.5
徐政坤范建蓓，冲压模具设计与制造，北京：
化学工业出版社，2004.7
教学进程-2
7．教学引入（约5min）
回顾上次课内容，并引出变形基础对冲压的重要性
【表达方式】
8．塑性变形、塑性、变形抗力的概念（约15min）
【主要内容】
讲解塑性变形、塑性、变形抗力及塑性指标的概念。
【教学示例】
9．影响金属塑性和变形抗力的因素（约25min）
【主要内容】
影响金属的塑性和变形抗力的因素
金属组织
变形温度
变形速度
尺寸因素
【教学示例】
10． 应力和主应力状态图（约25min）
【主要内容】
确定应力和主应力
【教学示例】
展示点的应力状态图、9种主应力状态图、金属的应力-应变图、
11． 应变及主应变状态图（约10min）
【主要内容】
确定应变和主应变
【教学示例】
展示3种主应变状态图、矩形板拉深试验——最小阻力定律试验图、变形趋向性对冲压工艺和影响图、环形毛坯的变形趋向图
12． 教学小结（约5min）
回顾本次课的重点与难点
布置课外任务
授 课 方 案3
课程名称:
《冷冲压工艺及模具设计》 授课日期:
授课
对象
专业:
班级:
学时数
2学时
课程
类型
理论课（√）
实验课（ ）
讨论课（ ）
章节题目
项目一 三、 金属塑性变形的基本规律
四、 冷冲压材料及其冲压成形性能
教学
工具
多媒体模具拆装实训室
教学
目的
了解金属塑料变形的基本规律；掌握冷冲压常用的材料，冲压成形性能及试验方法。
教学
方法
PPT与黑板结合使用
教学内容
重点（△）
难点（○）
时间
分配
教学
要求
举例/备注
11． 教学引入
12． 冲压成形基本规律和现象
13． 材料的冲压成形性能
14． 材料的冲压成形性能试验
15． 冷冲压常用的材料
6．教学总结
○
△
○
△
~４min
~15min
~22min
~30min
~16min
~3min
◆
★
●
▲
1.
注：
教学要求中，◆记忆●掌握★精通▲应用
其中，金属材料的冲压成形性能指标和常用的材料是本课的重点难点所在
讨论、思考题、作业：
2． 2-32-52-6
参考书目：
徐政坤范建蓓，冲压模具设计与制造，北京：
化学工业出版社，2004.7
翁其金，冷冲压技术，北京：
机械工业出版社，2005.5
教学进程-3
13． 教学引入（约4min）
回顾前课程所学内容，金属变形基本概念
【表达方式】
提问方式
14． 金属变形基础规律和现象（约15min）
【主要内容】
应力应变基本概念及应用，主应力状态，应力应变对材料成形影响
讲解卸载弹性恢复规律、反载软化现象、加工硬化现象、最小阻力定律。
【教学示例】
图片展示结合板书绘图讲解
15． 材料的冲压成形性能（约22min）
【主要内容】
冲压成形性能：
指材料对各种冲压工序加工方法的适应能力
1、成形极限
2、成形质量
冲压成形性能指标
【教学示例】
结合图片讲解
16． 材料的冲压成形性能试验（约30min）
【主要内容】
1）间接实验法
2）直接试验法
⑴弯曲试验
⑵胀形试验
⑶拉深性能试验
【教学示例】
各类试验法，关键间接试验法
16． 冷冲压常用的材料（约16min）
【主要内容】
冲压工艺对材料的基本要求
1．冲压成形性能的要求
2．对材料厚度公差的要求
3．对材料表面质量的要求
冲压用的材料大部分是各种规格的板料、带料和块料
【教学示例】
材料Q235H6208F等钢材料在零件图上表示方法
17． 教学小结（约3min）
回顾本次课的重点、难点与要求
授 课 方 案4
课程名称:
《冷冲压工艺及模具设计》 授课日期:
授课
对象
专业:
班级:
学时数
2学时
课程
类型
理论课（√）
实验课（ ）
讨论课（ ）
题目
项目二 冲裁工艺及模具设计
一、冲裁过程分析 二、冲裁件的工艺性
教学
工具
多媒体模具实训室
教学
目的
掌握冲裁变形过程、冲裁件断面质量、冲裁间隙的分析；理解冲裁件结构工艺性分析
教学
方法
PPT与黑板结合使用
教学内容
重点（△）
难点（○）
时间
分配
教学
要求
举例/备注
1．教学引入
2．冲裁变形过程
3．冲裁切断面分析
4．提高冲裁件质量的途径
5．冲裁件的工艺性1
6．教学总结
△○
~5min
~15min
~22min
~35min
~15min
~3min
◆
●★
▲
1.展示一副冲裁二维总装图和三维动画介绍模具零件名称、结构组成和动作过程
注：
教学要求中，◆记忆●掌握★精通▲应用
其中，提高冲裁件断面质量的途径是本课的重点难点所在
讨论、思考题、作业：
参考书目：
翁其金，冷冲压技术，北京：
机械工业出版社，2005.5
徐政坤范建蓓，冲压模具设计与制造，北京：
化学工业出版社，2004.7
教学进程-4
1．教学引入（约5min）
回顾上节课内容，引入冲裁的定义
【表达方式】二维总装图及三维动画展示介绍模具零件名称、结构组成和动作过程
2．冲裁变形过程（约15min）
【主要内容】
冲裁变形过程大致可分为如下三个阶段
1） 性变形阶段
2） 塑性变形阶段
3） 断裂分离阶段
【教学示例】
3．冲裁切断面分析（约22min）
【主要内容】
塑性差材料：
毛面C↑ 光面b和塌角a比例小，毛刺d也较小
塑性好材料：
毛面C↓ b和a↑ d也稍增大↑
【教学示例】
4．提高冲裁件质量的途径（约35min）
【主要内容】
1） 冲裁件的断面质量及其影响因素
2） 冲裁件尺寸精度及其影响因素
3） 冲裁件形状误差及其影响因素
【教学示例】
举实例分析
5．冲裁件的工艺性1（约10min）
【主要内容】
1）冲裁件的结构工艺性
【教学示例】
6．教学小结（约3min）
回顾本次课的重点与难点
布置课外任务
授 课 方 案5
课程名称:
《冷冲压工艺及模具设计》 授课日期:
授课
对象
专业:
班级:
学时数
2学时
课程
类型
理论课（√）
实验课（ ）
讨论课（ ）
章节题目
项目二 冲裁工艺及模具设计
二、 冲裁件的工艺性 三、 冲裁模间隙
教学
工具
多媒体模具实训室
教学
目的
冲裁间隙的合理性分析，掌握间隙大小合理与否对冲裁件质量影响（断面质量和尺寸精度），冲裁间隙值的确定方法。
教学
方法
PPT与黑板结合使用
教学内容
重点（△）
难点（○）
时间
分配
教学
要求
举例/备注
6．教学引入
7．冲裁件的精度与断面粗糙度
8．间隙对冲裁件质量的影响
9．间隙对冲裁力的影响
10． 间隙对模具寿命的影响
11． 冲裁模间隙值的确定
7．教学总结
△○
~5min
~15min
~22min
~15min
~15min
~15min
~3min
◆
●★
▲
▲
▲
1.
注：
教学要求中，◆记忆●掌握★精通应用
其中，冲裁间隙的大小对冲裁件质量、冲裁力和模具寿命的影响是本课的重点难点所在
讨论、思考题、作业：
1．
参考书目：
徐政坤范建蓓，冲压模具设计与制造，北京：
化学工业出版社，2004.7
翁其金，冷冲压技术，北京：
机械工业出版社，2005.5
教学进程-5
7．教学引入（约5min）
回顾上节课内容
【表达方式】
提问讨论方式
8．冲裁件的精度与断面粗糙度（约15min）
【主要内容】
冲裁件的经济精度：
公差等级IT11级，
普通冲裁落料最高可达IT10，普通冲裁冲孔最高可达冲孔IT9级。
【教学示例】
9．间隙对冲裁件质量的影响（约22min）
【主要内容】
冲裁件质量包括三方面：
切断面质量，尺寸精度和表面平直度
【教学示例】
10． 间隙对冲裁力的影响（约15min）
【主要内容】
试验证明：
随间隙增大，冲裁力有一定程度的降低，当Z=（5~20%）大时，F降低至少5~10%。
因此正常情况下，间隙对冲裁力影响不大
【教学示例】
举实例分析
11． 间隙对模具寿命的影响（约15min）
【主要内容】
为减少凸凹模的磨损，延长模具使用寿命，在保证冲裁件质量的前提下，
适当采用较大的间隙值是十分必要的
【教学示例】
12． 冲裁模间隙值的确定（约15min）
【主要内容】
间隙值确定原则
间隙值确定方法
【教学示例】
13． 教学小结（约3min）
回顾本次课的重点与难点
布置课外任务
授 课 方 案6
课程名称:
《冷冲压工艺及模具设计》 授课日期:
授课
对象
专业:
班级:
学时数
2学时
课程
类型
理论课（√）
实验课（ ）
讨论课（ ）
题目
项目二 四、冲压设备的分类及型号
曲柄压力机
教学
工具
多媒体模具拆装实训室
教学
目的
理解曲柄压力机的用途、分类、和型号的表示方法；曲柄压力机的结构分类、结构组成、工作原理
教学
方法
PPT与黑板结合使用（条件允许，建议采用现场教学？
）
教学内容
重点（△）
难点（○）
时间
分配
教学
要求
举例/备注
12． 教学引入
13． 冲压设备的分类
14． 冲压设备的型号表示方法
15． 曲柄压力机的工作原理与结构组成
5．教学总结
△
○
~5min
~15min
~35min
~32min
~3min
◆
●★
▲
1.现场展示
注：
教学要求中，◆记忆●掌握★精通▲应用
其中，设备工作原理和技术参数、用途是本课的重点难点所在
讨论、思考题、作业：
2． 3-3
参考书目：
翁其金，冷冲压技术，北京：
机械工业出版社，2005.5
徐政坤范建蓓，冲压模具设计与制造，北京：
化学工业出版社，2004.7
教学进程-6
14． 教学引入（约5min）
复习上次课内容
1）三类冲裁模典型结构分析、特点和应用
2）冲压工序及冷冲模的分类
3）冲裁模设计步骤
【表达方式】
二维总装图及三维动画展示介绍模具零件名称、结构组成和动作过程
15． 冲压设备的分类（约15min）
【主要内容】
1）按冲压设备的驱动方式分类
（1）机械压力机
（2）液压机
2）按冲压设备的工艺用途分类
【教学示例】
16． 冲压设备的型号表示方法（约35min）
【主要内容】
1）．机械压力机
2）．液压机
【教学示例】JC23-63A型号的含义是
17． 曲柄压力机的工作原理与结构组成（约32min）
【主要内容】
曲柄压力机的工作原理与结构组成
【教学示例】相关图的展示与讲解：
曲柄压力机图、摩擦压力机传动系统图、偏心压力机传动系统图、曲轴压力机传动系统图
【教学示例】
18． 教学小结（约3min）
回顾本次课的重点与难点
布置课外任务
授 课 方 案7
课程名称:
《冷冲压工艺及模具设计》 授课日期:
授课
对象
专业:
班级:
学时数
2学时
课程
类型
理论课（√）
实验课（ ）
讨论课（ ）
章节题目
项目二 冲裁工艺及模具设计
七、冲裁模的典型结构
1、冲裁模分类 2、冲裁模的结构组成
教学
工具
多媒体模具实训室
教学
目的
理解按工序性质、工序组合程度、导向方式、自动化程度进行分类，掌握冲裁模的五大类工艺零件和结构零件的组成
教学
方法
PPT与黑板结合使用
教学内容
重点（△）
难点（○）
时间
分配
教学
要求
举例/备注
16． 教学引入
17． 冲裁模的分类
18． 冲裁模的结构组成
19． 引入单工序模结构分析
5．教学总结
△
~5min
~20min
~35min
~10min
~5min
▲
●★
●▲
1.冲裁模二维图及三维动画展示
注：
教学要求中，◆记忆●掌握★精通▲应用
其中，按工序的组合进行分类介绍是本课的重点所在
讨论、思考题、作业：
3．习题4-5
参考书目：
翁其金，冷冲压技术，北京：
机械工业出版社，2005.5
徐政坤范建蓓，冲压模具设计与制造，北京：
化学工业出版社，2004.7
教学进程-7
19． 教学引入（约5min）
复习上次课内容
1）.冲裁力F的计算公式
2）.冲压工艺总力的计算方法
3）.降低冲裁力的方法
4）.确定压力中心的目的
【表达方式】提问
20． 冲裁模的分类（约20min）
【主要内容】
冲裁模的结构类型很多，按不同特征可分类：
（1）按工序性质分类，可分为落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模
（2）按工序组合程度分类，可分为单工序模、级进模、复合模等。
（3）按模具导向方式分类，可分为开式模、导板模、导柱模等。
（4）按模具专业化程度分类，可分为通用模、专用模、自动模、组合模、简易模等。
（5）按模具工作零件所用材料分类，可分为钢质冲模、硬质合金冲模、锌基合金冲模、橡胶冲模、钢带冲模等。
（6）按模具结构尺寸分类，可分为大型冲模和中小型冲模等。
【教学示例】
21． 冲裁模的结构组成（约35min）
【主要内容】
一般冲裁模由工作零件、定位零件、卸料与出件零件、导向零件、支承与固定零件、其它零件组成
【教学示例】冲裁二维图和三维动画展示并详细介绍
22． 单工序模（约25min）
【主要内容】
（1）落料模
a无导向单工序落料模
b导板式单工序落料模
c导柱式单工序落料模
【教学示例】分别用二维图及三维动画展示
23． 教学小结（约5min）
回顾本次课的重点与难点
布置课外任务
授 课 方 案8
课程名称:
《冷冲压工艺及模具设计》 授课日期:
授课
对象
专业:
班级:
学时数
4学时
课程
类型
理论课（√）
实验课（ ）
讨论课（ ）
章节题目
项目二 冲裁工艺及模具设计
七、冲裁模的典型结构 3、冲裁模典型结构分析
教学
工具
多媒体模具拆装实训室
教学
目的
按工序组合来分，冲裁模有三大类模具结构――单工序模、复合模和级进模，分析其结构、特点及应用。
教学
方法
PPT与黑板结合使用
教学内容
重点（△）
难点（○）
时间
分配
教学
要求
举例/备注
20． 教学引入
21． 单工序模结构分析
22． 复合模类型和结构分析
23． 级进模典型结构分析
5．教学总结
△
○
△
~5min
~20min
~30min
~30min
~5min
●▲
●▲
●▲
1.多幅冲裁模二维图及三维动画展示
注：
教学要求中，◆记忆●掌握★精通▲应用
其中，按单工序模、复合模、级进模的结构特点和应用分析是本课的重点所在
讨论、思考题、作业：
4． 习题4-8 4-9
参考书目：
翁其金，冷冲压技术，北京：
机械工业出版社，2005.5
徐政坤范建蓓，冲压模具设计与制造，北京：
化学工业出版社，2004.7
教学进程-8
24． 教学引入（约5min）
复习上次课内容
1）.冲裁模的分类：
按工序性质、工序组合程度、导向方式、自动化程度进行分类
2）.冲裁模的零件的组成：
五大类工艺零件和结构零件
【表达方式】提问
借助三维模具动画，复习巩固上次授课内容
25． 单工序模（约20min）
【主要内容】
（2）.冲孔模
a导柱式冲孔模
b导板式侧面冲孔模
c斜楔式水平冲孔模
d小孔冲模
【教学示例】分别用二维图及三维动画展示
26． 复合模（约30min）
【主要内容】
正装式复合模――凸凹模装在上模的称为正装式复合模；
倒装式复合模――凸凹模装下模的称为倒装式复合模。
分析结构及优缺点
【教学示例】分别用二维图及三维动画展示
27． 级进模（约30min）
级进模（又称连续模）是指在压力机的一次行程中，依次在同一模具的不同工位上同时完成多道工序的冲裁模。
级进
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