冷冲压工艺与模具设计教案 表格式

冷冲压工艺与模具设计教案教师姓名杨秋明授课班级授课形式讲课授课日期授课时数2授课章节名称绪论1．概念2．特点3．地位4．发展5．教学方法第一章冷冲压概论1.1冷冲压基本工序及模具教学目的1．掌握冷冲压的基本概念2．掌握冷冲压的特点3．了解冷冲压模具的地位与发展趋势4．了解本课程的教学方法5．掌握冷冲压的基本工序及模具形式教学重点1．讲解冷冲压的基本概念2．分析冷冲压工艺及模具的特点3．冷冲压的基本工序及模具形式的分析教学难点冷冲压的基本工序及模具形式的分析更新、补充、删节内容使用教具多媒体设备课外作业1．名词解释：冷冲压、冷冲压模具、分离工序、塑性变形工序、单工模、级进模、复合模2．冷冲压加工有哪些特点？课后体会授课主要内容或板书设计绪论1．概念冷冲压(coldpressing)：指建立在金属材料塑性变形的基础上，在常温下利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的一种压力加工方法。冷冲压模具：指在冷冲压加工中，将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊加工装备。2．冷冲压加工的特点（1）节省材料：冷冲压属少、无切削加工；其材料查以进行套用（2）制品有较好的互换性：冷冲压件的尺寸公差由模具保证，且一般无需做进一步机械加工，因而具有“一模一样”的特征。（3）冷冲压可以加工壁薄、重量轻、形状复杂、表面质量好、刚性好的零件。（4）生产效率高：普通压力机每分钟可生产几十件；高速压力机每分钟可生产数百件或上千件。（5）操作简单：对操作工而言，无特殊的专项技能要求。（6）制品成本低：由材料利用率、生产效率和操作简单而得。3．冲压加工和模具在生产中的地位（1）模具已成为一个独立的行业；（2）模压成形在加工成形中已占70%以上；（3）冲压成形在模压成形中约占55%以上；（4）模具水平体现一个国家(或地区)制造业的水平；4．冲压技术和冲模的发展（1）工艺分析计算方法的现代化：弹塑变形的有限元分析、应力应变分析的计算机模拟等。（2）模具设计制造技术的现代化：CAD、CAM及CAD/CAM一体化。（3）冲压生产的机械化与自动化：（4）冲压成形的新工艺：高能成形、简易模具、组合模具、数控冲压、冲压柔性制造技术(FMS)。（5）冲压材料性能的提高：5．教学方法（1）课程位置：本专业之主要专业课。（2）采用案例教学法。（3）学生带着问题学。（4）课外作业课内完成，即每次课有10~15分钟做作业的时间。（占考核成绩的20%）（5）课外完成3项大型作业。（占考核成绩的30%）（6）考试采用开卷，题目为“设计一冲压件所用模具”，无复习环节。（占考核成绩的50%）第一章冷冲压概论1.1冷冲压基本工序及模具冲压工序分离工序：指冲压过程中使冲压件与板料沿一定的轮廓相互分离的工序。冲孔、落料、切断、切口、切边、剖切、整修塑性成形工序：指材料在不破裂的条件下产生塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和精度要求的零件。弯曲、拉深、成形、冷挤压模具单工序模：指在冲压的一次行程过程中，只能完成一个冲压工序的模具。级进模：指在冲压的一次行程过程中，在不同的工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。复合模：指在冲压的一次行程过程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。教师姓名杨秋明授课班级授课形式讲课授课日期授课时数2授课章节名称第一章冷冲压概论1.1冷冲压基本工序及模具常用冲压工序分类及相应模具1.2冲压模具的基本结构组成1.3常用冲压模具的类型教学目的1．掌握常用冲压工序的名称与特征2．掌握冲压模具的基本结构组成3．了解常用冲压冲压模具的结构类型教学重点1．讲解常用冲压工序的名称与特征2．分析冲压模具的基本结构组成3．讲解常用冲压冲压模具的结构类型教学难点冲压模具的基本结构组成的分析与应用更新、补充、删节内容使用教具多媒体设备课外作业1．名词解释：冲裁、冲孔、落料、压弯、拉深、成形2．冷冲压模具有哪些基本零件组成？课后体会授课主要内容或板书设计1.1冷冲压基本工序及模具常用冲压工序分类及相应模具分离工序（1）冲孔(piercing)：用冲孔模沿封闭轮廓冲裁工件或毛坯，冲下部分为废料。（2）落料(blanking)：用落料模沿封闭轮廓冲裁板料或条料，冲下部分为制件。（3）切断(cutoff)：用剪刃或模具切断板料或条料的部分周边，并使其分离。（4）切口(notching)：用切口模将部分材料切开，但并不使它完全分离，切开部分材料发生弯曲。（5）切边(trimming)：用切边模将坯件边缘的多余材料冲切下来。（6）剖切(parting)：用剖切模将坯件(弯曲件或拉深件)剖成两部分或几部分。（7）整修：用整修模去掉坯件外缘或内孔的余量，以得到光滑的断面和精确的尺寸。塑性变形工序（1）弯曲(bending)：指把平面毛坯料制成具有一定角度和尺寸要求的一种塑性成形工艺。1）压弯：用弯曲模将平板(或丝料、杆件)毛坯压弯成一定尺寸和角度，或将已弯件作进一步弯曲。2）卷边：用卷边模将条料端部按一定半径卷成圆形。3）扭弯：用扭曲模将平板毛坯的一部分相对另一部分扭转成一定的角度。（2）拉深(drawing)：指将一定定形状的平板毛坯通过拉深模冲压成各种形状的开口空心件；或以开口空心件为毛坯通过拉深进一步使空心件改变形状和尺寸的冷冲压加工方法。变薄拉深：用变薄拉深模减小空心件毛坯的直径与壁厚，以得到底厚大于壁厚的空心件。（3）成形：指通过板料的局部变形来改变毛坯的形状和尺寸的工序的总称。1）胀形(bulging)：指从空心件内部施加径向压力，强迫局部材料厚度减薄和表面积增大，获得所需形状和尺寸的冷冲压工艺方法。2）起伏成形(cmbossing)：指平板毛坯或制件在模具的作用下，产生局部凸起(或凹下)的冲压方法。3）翻边(planging)：指利用模具将工件上的孔边缘或外缘边缘翻成竖立的直边的冲压工序。4）缩口(necking)：指将预先拉深好的圆筒或管状坯料，通过模具将其口部缩小的冲压工序。5）整形(sizing)：指利用模具将弯曲或拉深件局部或整体产生不大的塑性变形的冲压工序。6）校平(flattening)：指利用模具将有拱弯、翘曲的平板制件压平的冲压工序。1.2冲压模具的基本结构组成工艺构件（1）工作零件：用于成形制件1）凸模：其外轮廓为成形制件的工作部分。2）凹模：其内轮廓为成形制件的工作部分。3）凸凹模：其内外轮廓为成形制件的工作部分。（2）定位零件：用于确定被冲压材料在模具中的相对正确位置。其形式有：定位板、定位销、挡料销、导正销、导尺、侧刃等。（3）压料、卸料及出料零件：用于保证冲压材料在冲压过程中平稳及冲压完成后顺利离开模具。其形式有：卸料板、推件装置、顶件装置、压边圈、弹簧、橡胶垫等。辅助构件（1）导向零件：用于保证上下模的导向精度。其形式有：导柱导套、导板、导筒等。（2）固定零件：用于支撑模具一所有其它零件。其形式有：上模座、下模座、模柄、(凸、凹模)固定板、垫板、限位器等。（3）坚固及其它零件其形式有：螺钉、销钉、键、其它1.3常用冲压模具的类型1.3.1简单冲压模1.3.2级进冲压模1.3.3复合冲压模教师姓名杨秋明授课班级授课形式讲课授课日期授课时数2授课章节名称第二章冲裁工艺与冲裁模具的设计2.1设计程序教学目的了解冲裁工艺与冲裁模具的设计程序教学重点讲解冲裁工艺与冲裁模具的设计程序教学难点冲裁工艺与冲裁模具的设计程序中的反复和比较更新、补充、删节内容冲裁制件实例介绍使用教具多媒体设备课外作业列出冲裁工艺与冲裁模具的设计程序课后体会授课主要内容或板书设计第二章冲裁工艺与冲裁模具的设计2.1设计程序案例1．电机转子2．电机定子3．机芯自停杆4．电位器接线片审图冲裁工艺性分析冲裁工艺方案制定排样刃口尺寸计算冲压力及压力中心计算凸、凹模结构设计总体结构设计冲压设备选择冲裁模装配图绘制非标零件图绘制教师姓名杨秋明授课班级授课形式讲课授课日期授课时数2授课章节名称2.2审图与冲裁工艺性分析教学目的1．掌握冲裁工艺性要求及工艺性分析方法2．了解冲压材料的种类及性能教学重点冲裁工艺性要求及工艺性分析方法教学难点冲裁件工艺性分析方法更新、补充、删节内容冲裁案例使用教具多媒体设备课外作业冲裁有哪些工艺性要求？课后体会授课主要内容或板书设计2.2审图与冲裁工艺性分析2.2.1审图所谓审图，即审查所给制件的尺寸是否齐全，各尺寸公差和形位公差的精度等级。2.2.2裁工艺性要求1．结构工艺性要求（1）形状应尽可能简单、对称，圆形、矩形等规则的几何形状组成的几何图形为较佳；案例分析（2）无过长的悬臂、狭槽，所谓悬臂、狭槽，即其宽度b≤2t；案例分析（3）孔间距、孔边距不能太小，所谓过小孔间距，即指b2＜2t，所谓过小孔边距，即指b1＜1.5t；案例分析（4）冲裁件的外形或内孔的转角处应避免存在尖锐的清角，采用圆角过渡为较佳；案例分析（5）孔不能过小。案例分析案例结构工艺性小结2．冲裁件的尺寸精度和粗糙度（1）普通冲裁：IT10~IT11级，Ra=6.3μm；案例分析（2）冲孔精度比落料精度高一级。案例分析案例尺寸精度和粗糙度要求小结3．冲裁材料（1）冲裁材料包括金属材料、非金属材料和复合材料。金属材料有：钢、铜、铝、镁、镍、钛、各种贵重金属及各种合金。非金属材料有：纸板、纤维板、塑料板、皮革、胶合板等。复合材料有：涂层板、复合板等。（2）冲裁件材料选取原则1）对冲裁材料机械性能的要求具有一定的强度和韧性，避免过硬、过软、过脆。2）对材料规格的要求材料厚度公差应符合国家标准，厚薄均匀，避免采用边角料。3）冲裁件材料的选取原则廉价代贵重，薄料代厚料，黑色代有色案例材料工艺性分析小结教师姓名杨秋明授课班级授课形式讲课授课日期授课时数2授课章节名称2.3冲裁工艺方案制定教学目的掌握冲裁工艺方案拟定的原则与方法教学重点冲裁工艺方案拟定的原则与方法教学难点冲裁工艺方案拟定的原则的灵活应用更新、补充、删节内容案例分析使用教具多媒体设备课外作业拟定冲裁工艺方案拟应遵循哪些原则？课后体会授课主要内容或板书设计2.3冲裁工艺方案制定2.3.1基本工序的确定（1）基本工序的性质冲孔、落料、切断、切口等；案例分析（2）基本工序的数目案例分析（3）基本工序的顺序案例分析2.3.2基本工序的排列与组合此时可形成多种方案，而后对多种方案进行分析比较，得出较佳方案。案例分析2.3.3分析比较应考虑的因素：制件的精度要求、生产批量、工厂压力设备的情况、模具加工水平、工人操作水平等。原则：在满足制件精度要求及生产批量的前提下，应尽可能降低模具制造成本和复杂程度，操作简单。案例综合分析，得出工艺方案教师姓名杨秋明授课班级授课形式讲课授课日期授课时数2授课章节名称2.4排样(layout)教学目的掌握冲裁排样的方法教学重点冲裁排样的方法教学难点各种冲裁排样方法的灵活选用更新、补充、删节内容案例分析使用教具多媒体设备课外作业有哪些排样方法？分别适用于什么场合？课后体会授课主要内容或板书设计2.4排样(layout)2.4.1冲裁排样的方式排样：指冲裁件在板料或条料上的布置方式。（1）按有无废料分1）有废料排样：指排样时，制件与制件之间、制件与条料边缘之间均有余料存在。特点：冲裁件质量易于得到保证，并具有保护模具的作用，但材料利用率低。案例分析2）少废料排样和无废料排样：指制件与制件之间、制件与条料边缘之间存在较少、或没有余料。特点：材料利用率较高，但由于冲裁时凸模单边受力，易于遭到破坏。案例分析（2）按排列形式分1）直排法：适用于外形为方、矩形制件。案例分析2）斜排法：适用于椭圆形、T形、Г形、S形制件。案例分析3）直对排法：适用于梯形、三角形、半圆形、T形、Ш形、Ц形制件。案例分析4）混全排法：适用于材料与厚度相同的两种以上不同形状制件的套排。案例分析5）多行排法：适用于大批量生产中尺寸不大的圆形、六角形、方形、矩形等制件。案例分析6）整裁余料(搭边)法：适用于尺寸较小且形状较简单的制件。案例分析7）分次裁切余料(搭边)法：适用于尺寸较小且形