粉体成形模具设计 教学大纲

1、粉体成形模具设计一、课程说明课程编号：070218Z10课程名称：粉体成形模具设计 / Tooling design for powder forming课程类别：专业教育课程学时/学分：32/2.0先修课程：工程制图基础、机械设计基础、粉末冶金原理适用专业：材料化学教材、教学参考书：1粉体材料成形设备与模具设计，熊春林、汤中华、李松林编著，化学工业出版社，2006年2 粉末冶金模具设计手册（第3版），印红羽、张华诚主编，机械工业出版社，2013。3 粉末冶金模具设计，印红羽、张华诚主编，机械工业出版社，2002。4 粉末冶金模具模架实用手册，韩凤麟主编，冶金工业出版社，1998。二、课程设置

2、的目的意义粉体成形模具设计课程是为材料化学专业设立的专业选修课。课程的设置目的是让学生通过学习这门课程，了解粉体成形所用设备的基本类型、结构特点与工作原理，掌握粉体成形模具设计的基本原理、原则和方法，培养学生独立进行粉体成形模具常规设计与创新设计的能力，使学生能根据需求灵活运用各种粉体成形技术，为从事粉体材料及制品的研究开发工作奠定基础。三、课程的基本要求知识：掌握粉体成形模具设计的基本原则、基本方法和基本要求，了解常用粉体成形设备的结构特点、工作原理及适用范围，掌握粉体模压成形初压模、精整模、粉末热锻模设计内容、要求和方法，了解粉体注射成形和挤压成形模具设计的基本内容、要求和方法，学会从材料

3、或制品的原料组成、形状、尺寸精度及密度均匀性要求出发选择成形设备及成形方式，建立粉体成形模具设计的基本思维方式，形成粉体材料或制品分析预成形坯设计粉体成形模具设计的基本知识结构。能力：针对具体产品，提出有效的成形方案，提供规范的设计图纸的能力；具备一般形状零件成形的模具设计能力；具备运用相关软件进行计算机绘图的能力；培养发散思维和创新设计的能力；素质：建立科学设计，用户至上的观念，通过课程中的分析、讨论和辩论培养良好的沟通交流素质；通过课外导学的模式，提升自主学习、在实践中学习和终身学习的意识，形成不断学习和适应发展的素质。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

4、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1章压模设计的基本要求和步骤 压模设计的基本要求、原则和步骤 0.50.5压模设计的基本原则和要求从粉末冶金工艺的特点和不恰当的模具设计可能带来的后果讲解压模设计的基本原则和要求。第2章压坯设计产品零件分析；压坯形状设计；压坯精度设计；压坯密度与单重的确定3.53.5产品零件分析与压坯形状设计特殊、复杂形状零件压坯的形状设计教学思路：按粉末冶金工艺顺序讲解压坯形状设计的要点；突出产品分析与压坯设计的关系。教学模式：课前导学，课堂教师实例示范，学生课堂画图作业，教师当堂点评总结，课后作业布置。第3章压模设计基本原理压制过程中粉体的密实化

5、过程和力的分析；压制方式对压坯密度分布的影响；粉末填装系数、压缩比及压制速率对不等高压坯密度均匀性的影响；不等高压坯组合模冲的设计55压制方式对压坯密度分布的影响，不等高压坯密度均匀分布的三个必要条件。不等高压坯密度均匀分布的三个必要条件的理解与灵活运用。教学思路：对比讲解各种基本压制方式及其对压坯密度分布的影响；采用设问逐层递进讲解不等高压坯密度均匀分布的必要条件。教学模式：课外自学和课堂提问抢答相结合；典型实例和视频展示。第4章粉体材料模压成形设备与压制工具系统模压成形设备与压制工具系统；普通粉体材料模压成形设备简介；国外部分专用粉末压机简介；模架的基本结构类型及应用；模压成形设备的选择2

6、 2模架的基本结构类型及应用；模压成形设备的选择依据。复杂模架的结构与应用。教学思路：典型模架立体与平面结构展示；强调不同类型模架的适用范围。教学模式：课前导学，课堂讲解，现场观摩，课堂提问抢答。第5章初压模结构设计压模结构的分类与典型压模结构分析；压模结构设计的基本原则；压制过程自动化与自动压模结构设计。66各类手动、自动压模的结构与压制过程分析。复杂结构压模的结构及压制过程分析。教学思路：结合实际产品，按先手动压模后自动压模，先简单后复杂的顺序以典型的实例讲解；强调模具设计的针对性、多样性和创 新性。教学模式：课前导学，课堂讲解，课堂设计练习，教师课堂点评与总结。第6章压模主要零件的结构设

7、计、尺寸计算与加工模具主要零件的结构设计；压模零件的尺寸计算；模具材料的选择及热处理；模具零件的加工；提高模具寿命的途径。44压模零件的尺寸计算、模具材料的选择与模具零件的加工。初压模、精整模与复压模零件尺寸计算的差别。教学思路：选用典型实例讲解压模零件尺寸计算的步骤与注意事项；强调模具选材与加工的经济性与合 理性。教学模式：学生课前预习，教师课堂抽查，课堂提问抢答，课后练习。第7章压模的计算机辅助设计与制造模具CAD/CAM简介；模具CAD/CAM系统的组成；粉体模压成形模具CAD/CAM系统简介；CAD/CAM在粉体成形模具设计中的应用。11CAD/CAM在粉体成形模具设计中的应用。教学思

8、路：介绍CAD/CAM在粉体成形模具设计中的最新应用成果，激发学生在模具CAD方面学习的主动性与创造性。教学模式：课前要求学生查阅文献，学生课堂讲述，教师课堂3D动画演示。第8章粉末注射成形模具的设计粉末注射成形技术；粉末注射成形机；粉末注射成形模具设计。44模具流道、分型面、浇口、型腔、脱模机构的设计。带侧向抽芯的复杂形状零件的注射模设计。教学思路：结合实物、模型和粉末注射料的特性重点讲解分型面、浇口、型腔和脱模机构的设计。教学模式：课前导学，课堂讲解，实物演示，课堂提问抢答。第9章粉末挤压成形设备与模具设计粉末挤压成形技术；挤压成形机；挤压成形模具设计。11棒材和管材的挤压成形模具设计。带

9、双螺旋孔的棒材挤压模 设计。教学思路：从粉末挤压料的特性和挤压模设计的关键参数讲解挤压模的设计要点，通过实例说明挤压模设计分流锥的重要性。教学模式：课前布置设计任务，课堂抽查和总结点评。第10章粉末热锻模具的设计粉体热锻的特点及应用；粉末热锻过程中的变形特征与致密化；粉末热锻模的设计要求；粉末热锻件与预成形坯的设计。22粉末热锻模的设计要求，粉末热锻件与预成形坯的设计粉末预成形坯的 设计。教学思路：通过比较粉末热锻与致密金属模锻的异同讲解粉末热锻模的设计要点；结合粉末热锻的工况强调其模具设计的特殊要求。教学模式：课前导学，课堂讲解与课堂提问抢答。第11章精整模结构设计精整与整形的概念；精整模结构设计的基本要求和原则；精整模具结构示例；精整模具的自动送料机构。33精整模阴模和芯杆入口端形状设计，典型精整模结构。特殊、复杂形状烧结件的精整模结构设计。教学思路：从对象和目的的差异性讲解精整模与初压模模架和模具结构的不同；用典型实例讲解精整模的结构设计。教学模式：课前导学，课堂讲解，课堂练习，教师课堂点评与总结。五、实践教学内容和基本要求（注：实践包括实验、上机等）本课程不含实践学时。六、考核方式及成绩评定课程的考核方式与成绩评定采取平时成绩与期末考试相结合的方式进行，既重视学习过程的考核，也重视学习效果与综合能力的考核。平时成绩