《冲压工艺学》教学大纲

《冲压工艺及模具设计》教学大纲

开课单位：材料工程系

学分：3 总学时：48H（理论教学48学时）

课程类别：选修考核方式：考试

课程编号：00000000

基本面向：材料成型与控制工程专业

一、本课程的目的、性质及任务

本课程是“材料成型及控制工程”专业三个方向的主干专业课之一，它是一门理论与实践联系很紧密的课程。冲压工艺理论是模具设计的基础，而模具设计则是实现冲压工艺的核心，学生在学习中两者不可偏废。

本课程的主要任务是使学生掌握各种冲压成形的变形规律，掌握工艺计算方法，判断板料成形难易程度以及掌握各种模具结构与设计要点。通过学习，能够对中等难度冲压零件进行工艺分析、设计，基本能确定各种冲压零件生产的最佳工艺方案并能够设计冲压模具。

二、本课程的基本要求

1、了解国内外冲压工艺及模具技术的发展现状和趋势。

2、掌握冲压工艺的基本成形理论、分析各类冲压件成形工艺特点，具有初步分析各种常见冲压缺陷和提出生产中解决措施的基本能力。

3、能够运用冲压参考书籍和资料，对中等程度的冲压零件进行工艺分析，拟定工艺路线和确定工艺参数，并能设计出技术上可靠、经济上合理的冲压模具。

4、熟悉冲压模具与各种压力机的连接要求。

5、通过冲压理论课程学习和冲压实验课动手能力培养，使学生具有一定的设计能力和科研能力。

三、本课程与其它课程的关系

先修课程：《机械制图C》、《机械设计A》、《金属材料及热处理》、《互换性与测

量技术基础a》、《机械制造技术基础C》、《材料成形原理》、《材料成形设备》、《模具CAD/CAM》。

在学本课程同时应学《模具制造技术》、《材料成形CAE》《汽车覆盖件模具设计与制造》、《锻造工艺及模具设计》、《塑料成型工艺及模具设计》、《模具寿命及失效分析》、《特种塑性成形技术》、《材料成形技术的新发展(讲座)》。

四、本课程的教学内容

第一章绪论

（一）冲压生产在国民经济中的地位和作用，冲压生产的特点及优越性，国内外冲压技术的现状及发展趋势；

（二）冲压工艺的分类及特点；

（三）本课程的基本内容及学习方法。

第二章冲裁工艺与模具设计

（一）冲裁变形机理，模具间隙的确定及对冲件质量的影响，冲裁模具凸、凹模的刃口尺寸设计；

（二）冲裁力的计算；冲裁件排样及材料经济利用;压力中心的确定；

（三）冲模的分类及冲裁模具典型结构。

第三章弯曲工艺与模具设计

（一）弯曲件变形过程分析及变形特点；

（二）弯曲件毛坯展开长度的计算，弯曲力的计算及设备选择；

（三）弯曲卸载后的回弹现象分析及减少回弹的措施；

（四）弯曲模工作部分设计以及典型弯曲模结构。

第四章拉深工艺与模具设计

（一）主要以筒形件为例，讲解筒形件拉深变形过程中的应力应变状态和力学分析；

（二）拉深过程中常出现的问题及生产中解决的措施；

（三）筒形件拉深工艺计算，决定拉深系数及拉深次数的方法；

（四）拉深力与功的计算以及设备选择；

（五）拉深模的工作部分设计及拉深模的常见结构；

（六）带法兰筒形件的拉深特点及工艺计算；

（七）阶梯形、锥形、抛物线形零件的拉深特点及工艺计算；

（八）盒形件拉深的变形特点及工艺计算；

（九）变薄拉深的变形特点；

（十）覆盖件拉深成形中的回弹、起皱、拉裂现象及解决措施，覆盖件拉深的工艺要素及设计特点。

第五章其它成型工艺与模具设计

（一）胀形变形的特点、成形极限、工艺计算方法；

（二）圆孔翻边时的应力应变分析、成形极限，圆孔翻边的毛坯计算，翻边模工作部分设计要求；

（三）外缘翻边的工艺特点及翻边成形方法；

（四）非圆孔翻边的工艺特点及成形方法。

（五）缩口、旋压、校形的工艺特点。

第六章冲压成形区域及成形极限

（一）冲压成形区域与成形性能的划分；

（二）成形性能试验方法与指标，板料的基本性能与冲压成形性能的关系；

（三）局部成形极限与成形极限图，成形极限图在生产中的运用。

第七章冲压工艺设计

（一）冲压零件的工艺分析以及冲压工序的先后次序的确定；

（二）确定冲压件的最佳工艺方案步骤及实例分析；

（三）确定模具的结构型式，合理选择设备；

（四）编写工艺文件和设计计算说明书。

第八章冲模结构与设计

（一）单工序模、复合模、连续模的结构型式和特点；

（二）冲模主要零部件的设计要求和结构设计；

（三）冲模设计步骤和内容及实例分析。

五、本课程的重点、难点和深广度

1、第二章重点是模具间隙设计，冲孔和落料凸、凹模尺寸计算与模具公差的选择，不仅懂得理论依据而且会实际选用和计算。

难点：刃口尺寸的计算原则及方法；冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤。

2、第三章重点是弯曲件的回弹量计算、影响因素及解决回弹的措施，这是一个与实际联系较密切的问题，故应结合生产实际讲一些解决措施。

难点：工艺计算；典型结构与弯曲模工作零件设计

3、第四章拉深工艺是本课程的难点，故应以圆筒形件拉深为基础，把拉深时应力应变状态、力学分析及影响圆筒形拉深过程的因素、拉深中出现的拉裂和起皱现象及解决措施讲深讲透。拉深系数和次数的决定是本章的重点，这个问题应结合实例讲解。

难点：变形规律及拉深件质量影响因素；拉深工艺计算；拉深模典型结构与拉深模工作零件设计。

4、第五章重点胀形、翻边工序的变形特点、工艺计算和模具结构特点。

难点：翻边工序的变形特点、工艺计算。

5、第六章重点是冲压成形时毛坯各区的划分，要使学生掌握变形趋向性规律及控制变形趋向性的措施。

6、第七章重点是对冲压件进行工艺分析，能确定出几种可行的工艺方案，并能进行技术上、经济上的分析，找出一种技术上可行、经济上合理的工艺方案。

7、第八章冲模结构与设计的重点是根据产品工艺分析能够确定模具的种类和结构型式。具有冲模结构设计和冲模零件设计的能力。

六、学时分配

七、教学建议

本课程是一门实践性很强的课程，为达教学目的，提高教学效果，上课必须要配大量的图片、实物产品、模具或模具模型进行教学。采用多媒体课件上课，并且尽量提供现场上课的机会。

八、参考资料

（一）教材

1、姜奎华主编，《冲压工艺与模具设计》，机械工业出版社，1992年。

（二）主要参考书目

2、李天佑主编，《冲模图册》，机械工业出版社，1988年。

3、王孝培主编，《冲压设计资料》，机械工业出版社，1983年。

4、彭成允主编，《冷冲压工艺及模具设计》设计指导书，本院自编教辅材料。

5、彭成允主编《冷冲压工艺及模具设计》习题与思考题，本院自编教辅材料。

6、《模具工业》和《锻压技术》杂志。