冲压工艺与模具设计教案

授课教案

课^呈名称：冲压工艺与模具设计

授课班级：16机械3、4、5班

学期：2018〜2019学年第二学期

课程简介

1.课程性质

模具设计与制造专业的一门主干专业选修课程，是一门实践性、综合性很强

的课程。本课程面向机械制造及自动化专业，学时共64学时，其中课程讲授48

学时，实验8学时，上机8学时。

2.前后续课程关系

1.前序课程

机械制图识图，手工电脑绘图能力

机械基础常用机构的应用及设计能力

互换性与公差测绘及确定T件公差的能力

材料热处理选择模具材料及热处理方式的能力

3.教材选用

冲压模具设计实例教程西北工业大学出版社梁国栋主编

4.内容选取

课程打破原有的学科体系，本着基础知识够用兼顾后期发展原则，按照模具

设计的流程整合了教学内容；课程以理论实践一体化的思路设计了冲裁模，弯曲

模，拉伸模，成形模。本课程实践性强加强了实验学时，上机学时安排为专业模

具绘图软件ProssCAD绘制模具图，提高工作效率。

第1章

课时内

冲压概念授课时间课时4

容

教学目1、了解冲压工艺的基本概念，冲压基本工序。

标2、了解冲压工艺的特点、冲压模具基本结构、冲压设备及冲压材料。

1冲压工艺的特点。

教学重点

2冲压工艺的基本工序。

教学难1冲压工艺的特点。

点2冲压工艺的基本工序。

教学方法：讲授时主要采用师生互动的教学方法，通过国民经济的发展现状、发展趋

教学设势及平时的日常生活中的典型事例，介绍本课程的重要性和学习本课程的意义

教学手段：多媒体、采用冲压零件的实样，使讲课更直观，课堂提问，同学回答.板书设

计

计：黑板左侧为题目，右侧为图例，中间为文字叙述和推导

教学内容

内容大纲：具体可结合本项目的PPT课件进行配合讲解。

1.介绍冲压工艺的定义、用途及加工范围。

2.介绍冲压工艺的特点。

3.讲解冲压工艺的两大基本工序。

4.讲解冲压工艺的材料种类。

学时备课：第一次课2学时

1.介绍冲压工艺的定义、用途及加工范围。（1学时）

冲压定义

用途：汽车、航天、日用品、工业壳体件。

加工范围：金属板料、非金属板料（冲裁）

2.介绍冲压工艺的特点。

冲压成形的特点

塑性变形

弹性变形

学时备课：第二次课2学时

1、冲压工艺的两大基本工序。

分离工序及分类

成形工序及分类

2、讲解冲压工艺的材料种类。

冲压零件材料

模具零件材料

工作零件材料

1.冲压工艺有什么的优缺点？

思考题2.冲压常用材料有哪几种？

3.选用冲压材料的基本依据是什么

第2章

课时内容冲裁工艺与模具设计授课时间课时18

1、了解冲裁变形过程；

2、掌握冲裁断面存在四个区域及特点；

3、掌握冲裁间隙是冲压重要工艺参数及刃口尺寸的计算原则；

4、了解计算各种力的方法；

5、掌握减.小冲裁力的三种方法，

教学目标

6、了解掌排样和搭边的定义、排样的类型、搭边的作用，

7、掌握模具压力中心计算的方法；

8、了解冲裁模具的分类方法，

9、通过对各类典型冲裁模的结构分析，对冲裁模的结构及特点有了较深的了解，

10、掌握冲裁模零件的设计要点和设计方法。

1、冲裁断面存在四个区域及特点；

2、冲裁间隙是冲压重要工艺参数及刃口尺寸的计算原则；

3、计算各种力的方法；

教学重点

4、排样和搭边的定义、排样的类型、搭边的作用，

5、各类典型冲裁模的结构分析，对冲裁模的结构及特点有了较深的了解。

6、掌握冲裁模零件的设计要点和设计方法。

1、冲裁间隙是冲压重要工艺参数及刃口尺寸的计算原则；

教学难点2、各类典型冲裁模的结构分析，对冲裁模的结构及特点有了较深的了解。

3、掌握冲裁模零件的设计要点和设计方法。

教学方法：结合理论教学，在讲授完每一节内容后安排部分时间进行师生互动，主要

是冲裁间隙是冲压重要工艺参数；刃口尺寸的计算；各类典型冲裁模的结构分析、各

教学设计类冲裁模具的特点。

教学手段：主要采用课堂讲授，在讲授本章的难点后安排课堂课堂讨论：各类典型冲

裁模的结构分析及特点。

教学内容

教学内容：

1.冲裁变形过程及冲裁断面分析

2.冲裁间隙对冲压工艺的影响，冲裁间隙值的确定，冲裁刃口尺寸计算原则及方法

3.冲裁力、卸料力、推件力、顶件力的定义及计算方法

4.减小冲裁力方法、排样和搭边、冲裁件的工艺性

5.模具压力中心计算

6.各类典型冲裁模的结构特点分析

7.冲裁模零件的设计要点和设计方法

学时备课：第三次课2学时

1•冲裁变形过程及冲裁断面分析

2冲裁间隙对冲压工艺的四个影响

教学方法课堂讲授

教学手段板书、课堂提问，同学回答

师生互动出思考题

时间分配1学时冲裁变形过程及冲裁断面分析

1学时冲裁变形过程及冲裁断面分析、冲裁间

板书设计黑板左侧为题目，右侧为图例，中间为文字叙述和推导

学时备课：第四次设2学时

1.排样和搭边

教学方法课堂讲授

教学手段板书、课堂提问，同学回答

师生互动出思考题

思考题：1.搭边的作用是引么？

时间分配2学时排样和搭边

板书设计黑板左侧为题目，右侧为图例，中间为文字叙述和推导

学时备课：第五次设2学时

致学内容：

1.冲裁力、卸料力、推件力、顶件力的定义及计算方法

2.减少冲裁力的方法

教学方法课堂讨论

教学手段板书、课堂提问，同学回答

师生互动出思考题

思考题：如何减少冲裁力的方法？

3.时间分配1学时冲裁力、卸料力、推件力、顶件力的定义及计算方法

1学时减少冲裁力的方法

板书设计黑板左侧为题目，右侧为图例，中间为文字叙述和推

学时备课：第六次诛2学时

1.冲裁件的工艺性

教学方法课堂讲授

教学手段板书、课堂提问，同学回答

师生互动出思考题

思考题：分析典型零件冲裁件的工艺性

时间分配2学时冲裁件的工艺性

板书设计黑板左侧为题目，右侧为图例，中间为文字叙述和推导

学时备课：第七次课2学时

学内容：

1.简单模无导向单工序冲裁模

2.简单模导向单工序冲裁模

教学方法课堂讨论

教学手段板书、课堂提问，同学回答

师生互动出思考题

思考题：冲裁模分类有哪几种？

时间分配1学时冲裁模分类

1学时无导向单工序冲裁模

板书设计黑板左侧为题目，右侧为图例，中间为文字叙述和推导

学时备课：第八次诛2学时

数学内容：

1.复合模正装复合模

倒装复合模

2.简单模、级进模、复合模比较

教学方法课堂讲授

教学手段板书、课堂提问，同学回答

师生互动出思考题

思考题：正装复合模及倒装复合模各有什么优缺点？

时间分配1学时正装复合模

1学时倒装复合模、简单模、级进模、复合模比较

板书设计黑板左侧为题目，右侧为图例，中间为文字叙述和推导

学时备课：第九次课2学时

我学内容:

1.冲裁凸、凹模刃口尺寸计算原则

2.冲裁凸、凹模刃口尺寸方法

教学方法课堂讲授

教学手段板书、课堂提问，同学回答

师生互动出思考题

思考题：1.冲裁凸、凹模刃口尺寸计算的原则是什么？

时间分配2学时冲裁凸、凹模刃口尺寸计算原则

板书设计黑板左侧为题目，右侧为图例，中间为文字叙述和推导

学时备课：第十次课2学时

数学内容：

导料零件、挡料零件、定位销设计，卸料装置，推件装置，顶件装置设计

教学内容：

1.冲裁模定位零件的设计方法

教学方法课堂讲授

教学手段板书、课堂提问，同学回答

师生互动出思考题

思考题：冲裁模定位零件有哪儿种结构形式？各有什么优缺点？

时间分配1学时冲裁模定位零件、导向零件、挡料零件的结构形式和设计方法

1学时冲裁模卸料装置、推件装置、顶件装置的设

学时备课：第十一次课2学时

教学内容：

模具的结构和相关表达方法

教学方法课堂讲授,利用实物现场感受的认知，根据实物认识模具结构，然后根据工程图读懂模具

图。

教您手段板书、课堂提问，同学回答，

1.冲裁间隙为何是冲压工艺的重要参数？

2.冲拨刃口尺寸的计算原则是什么？

3.减小冲战力的方法有哪几种？

思考题4.什么是压力中心?确定压力中心的意义何在？

5.冲裁模具有哪几种分类方法？

6.正装复合模及倒装复合模各有什么优缺点？

7.简单模、级进模、复合模各有什么特点？

课时内容弯曲工艺与模具设计授课时间课时8

1、了解弯曲变形区的变化规律，

2、掌握自由弯曲的应力应变状态及弯矩的理论计算方法；

教学目标3、掌握弯曲件展开长度计算的原则及方法；

4、掌握最小弯曲半径和回弹的基本概念及影响最小弯曲半径和弯曲回弹的各种因素；

5、了解弯曲模工作部分尺寸计算方法及典型弯曲模的结构特点。

1、自由弯曲的应力应变状态；

2、方矩的理论计算方法；

教学重点

3、最小弯曲半径和回弹的基本概念

4、影响最小弯曲半径和弯曲弹复的各种因素。

1、弯矩的理论计算方法；

教学难点

2、影响最小弯曲半径和弯曲回弹的各种因素

教学方法：结合理论教学，在讲授完每一节内容后安排部分时间进行师生互动，主要

是弯曲变形过程及变形特点；弯曲时应力分析与力矩计算；最小弯曲半径及弯曲时回

弹控制。

教学设计

教学手段：主要采用课堂讲授，在讲授本章的难点后安排课堂课堂讨论：各类穹曲模

的结构特点。

教学内容

内容大纲：具体可结合本项目的PPT课件进行配合讲解。

1.弯曲变形过程及变形特点

2.弯曲时应力分析与弯矩计算

3.弯曲力计算及弯曲件展开长度计算

4.最小弯曲半径及弯曲时回弹控制

5.弯曲模工作部分尺寸计算

6.弯曲模结构介绍

学时备课：第十二次课2学时

教学内容：

1.穹曲变形区的变化规律

2.弯曲变形区切向应力分布

3.自由弯曲的应力应变状态

4.弯曲变形区切向应变分布和计算

教学方法课堂讲授

教学手段板书、课堂提问，同学回答

师生互动出思考题

思考题：1.弯曲变形分几个阶段？

2.自由弯曲的应力应变状态如何？

时间分配1学时弯曲变形区的变化规律

弯曲变形区切向应力分布

1学时自由弯曲的应力应变状态

弯曲变形区切向应变分布和计算

板书设计黑板左侧为题目，右侧为图例，中间为文字叙述和推导

学时备课：第十三次课2学时

教学内容：

1.最小弯曲半径

2.弯曲弹复的各种因素

教学方法课堂讲授

教学手段板书、课堂提同，同学回答

师生互动出思考题

思考题：1.最小弯由半径如何确定？

2.如何减少弯曲弹复？

时间分配1学时最小弯曲半径

1学时影响弯曲弹复的各种因素

板书设计黑板左侧为题目，右侧为图例，中间为文字叙述和推导

学时备课：第十四次课2学时

教学内容：

1.U形件弯曲力的理论计算方法

2.弯曲力的经验公式计算法

3.弯曲件展开长度计算原则

4.弯曲件展开长度理论算计法

5.弯曲件展开长度经验公式计算法

6.工艺性分析和工序安排方法

教学方法课堂讲授

教学手段板书、课堂提问，同学回答

师生互动出思考题

思考题：弯曲件展开长度计算的原则是什么？

时间分配1学时U形件弯曲力的理论计算方法

弯曲力的经验公式计算法

弯曲件展开长度计算原则

弯曲件展开长度理论计算法

弯曲件展开长度经验公式计算法

1学时工艺性分析和工序安排方法

板书设计黑板左侧为题目，右侧为图例，中间为文字叙述和推导

学时备课：第十五次课2学时

学内容：

1.凸凹模间隙

2.凸凹模宽度尺寸计算

3.凸凹模圆角半径及弯曲凹模深度

4.V形件弯曲模

5.U形件弯曲模

6.Z形件弯曲模

7.帽罩形弯曲模

8.圆形件弯曲模

教学方法：课堂讲授

教学手段：板书、课堂提问，同学回答

师生互动：出思考题

思考题：凸凹模间隙的作用？

几副圆形件弯曲模的动作原理是什么？

时间分配：1学时凸凹模间隙，凸凹模宽度尺寸计算

1学时弯曲模结构介绍

板书设计：黑板左侧为题目，右侧为图例，中间为文字叙述和推导

1.自由沌曲的应力应变状态如何？

2.什么是最小弯曲半径？影响最小弯曲半径的因素有哪几种？

思考题3.何谓弯曲回弹？影响弯曲回弹的因素有哪几种？

4.采取哪些措施可以防止弯曲回弹？

课时内容拉深工艺与模具设计授课时间课时8

1、掌握圆筒形件拉深时的变形过程、

2、了解整个拉深过程中应力、应变的变化规律，

3、掌握圆筒形件拉深主要质廉问题及防制措施、拉深力的理论计算式。

教学目标4、掌握拉深系数的概念和影响其的因素；

5、了解圆筒形、阶梯形、半球形、锥形、抛物线件、矩形件拉深工艺：

6、掌握掌握圆筒形件毛坯及工序尺寸计算；

7、掌握各种典型的拉深模结构及工作部分设计。

1、圆筒形件拉深的变形过程、质量问题及防制措施，

教学重点2、圆筒形件毛坯及工序尺寸计算。

教学难点1、圆筒形件毛坯及工序尺寸计算。

教学方法：结合理论教学，在讲授完每一节内容后安排部分时间进行师生互动，主要

是拉深过程中的力学分析、拉深系数及影响因素

教学设计

教学手段：主要采用课堂讲授，在讲授本章的难点后安排课堂课堂讨论：拉深过程中

的力学分析、各类拉深模的结构特点。

教学内容

内容大纲：具体可结合本项目的PPT课件进行配合讲解。

1.拉深概念及拉深变形过程分析

2.拉深过程中的力学分析

3.拉深系数及影响因素、拉深毛坯尺寸计算

4.圆筒形件拉深工艺计算

5.阶梯形、半球形、锥形、抛物线形、矩形件工艺计算

6.拉深模工作部分尺寸确定及拉深模介绍

学时备课：第十六次课2学时

教学内容：

1.拉深定义、应用及分类

2.拉深时金属流动过程

3.拉深过程中的应力、应变状态

教学方法：课堂讲授

教学手段：板书、课堂提问，同学回答

师生互动：出思考题

思考题：圆筒形件拉深某一瞬间五个区域的应力、应变状态如何？

时间分配：1学时拉深定义、应用及分类

拉深时金属流动过程

1学时拉深过程中的应力、应变状态

板书设计：黑板左侧为题目，右侧为图例，中间为文字叙述和推导

学时备课：第十七次课2学时

教学内容：

1.无凸缘圆筒形件拉深次数计算及半成品尺寸确定

2.有凸缘圆筒形件拉深特点及拉深系数

3.有凸缘圆简形件类型

4.有凸缘圆筒形件工艺确定原削

5.有凸缘圆筒形件拉深工艺计算步步骤

教学方法：课堂讲授

教学手段：板书、课堂提问，同学回答

师生互动：出思考题

思考题：有凸缘圆筒形件的拉深有什么特点？

时间分配：1学时无凸缘圆筒形件拉深次数计算

无凸缘圆筒形件半成品尺寸确定

有伫缘圆筒形件拉深特点

1学时有凸缘圆简形件拉深系数

有产缘圆筒形件类型

有凸缘圆筒形件工艺确定原削

凸獴圆筒形件拉深工艺计算步步骤

板书设计：黑板左侧为题目，右侧为图例，中间为文字叙述和推导

学时备课：第十八次课2学时

教学内容：

1.压边装置类型及压边力的计算方法

2.拉深工艺性分析过程

教学方法：课堂讲授

教学手段：板书、课堂提问，同学回答

师生互动：出思考题

思考题：影响校深系数的因素有哪些？

时间分配：1学时压边装置类型及压边力的计算方法

1学时拉深工艺性分析

板书设计：黑板左侧为题目，右侧为图例，中间为文字叙述和推导

学时备课：第十九次课2学时

教学内容：

1.拉深模的结构

2.凸、凹模工作部分尺寸的确定

3.凸、凹模圆角半径的确定

4.拉深模介绍

教学方法：课堂讲授

教学手段：板书、课堂提问，同学眄1答

师生互动：出思考题

思考题：拉深模的结构与冲裁模有何不同？

板书设计：黑板左侧为题目，右侧为图例，中间为文字叙述和推

1.圆筒形件拉深的某一瞬间材料的增厚或变薄与应力、应变状态间的关系？

2.给出一圆筒形件各道工序的拉深系数，求出其毛坯尺寸。

思考题3.影响拉深系数的因素有哪些？

4.半球形件拉深与圆筒形件拉深有什么不同？其拉深工艺如何？

课时内容其他冲压成形方法授课时间课时4

1、了解局部成形、翻边、胀形、缩口、扩口、压印等的定义和其变形程度的表示方法，

教学目标2、熟悉它们的应力应变状态；

3、了解它们的工艺方法。

1、翻边、胀形、缩口、扩口的变形程度的表示方法和特点

教学重点

教学难点翻边、翻边及缩口的变形特点

教学方法：结合理论教学，在讲授完每一节内容后安排部分时间进行师生互动，主要

是缩1」的定义及应力应变状态及变形程度

教学设计教学手段：主要采用课堂讲授，在讲授本章的难点后安排课堂课堂讨论：圆孔翻边及

其他形式翻边

教学内容

内容大纲：具体可结合本项目的PPT课件进行配合讲解。

1.局部成形的定义及极限变形程度及成形力的计算。

2.翻边的定义及种类及圆孔翻边及其他形式翻边。

3.缩口与扩口的定义及应力应变状态及变形程度。

4.缩口后材料厚度的变化及坯尺寸和缩口力的计算。

学时备课：第二十课2学时

教学内容：

1.局部成形的定义及极限变形程度

2.局部成形力的计算

3.翻边的定义及种类

4.圆孔翻边及其他形式翻边

教学方法：课堂讲授

教学手段：板书、课堂提问，同学回答

师生互动：出思考题

思考题：翻边的应力应变状态如何？

时间分配：1学时局部成形的定义及极限变形程度

局部成形力的计算

翻达的定义及种类

1学时圆孔翻边及其他形式翻边

板书设计：黑板左侧为题目，右侧为图例，中间为文字叙述和推导

学时备课：第二十一课2学时

教学内容：

1胀形、缩口、扩口的变形特点

2各种成形工艺的比较

教学方法：课堂讲授

教学手段：板书、课堂提问，同学回答

时间分配：1学时胀形、缩口、扩口的变形特

1学时各种成形工艺的比较

板书设计：黑板左侧为题目，右侧为图例，中间为文字叙述和推导

1.局部成形的极限变形程度是什么？

2.缩口的应力应变状态及变形程度如何表示？

思考题

3.影响平均缩口系数的因素有哪些

冲压模具设计方法及设计

课时内容授课时间课时4

实例

1了解设计前的准备工作

2掌握冲压二艺设计的主要内容及步骤

教学目标3掌握冲压模具设计方法与步骤

4了解冲压模具材料及热处理

5熟悉冲压二艺与模具设计实例

1冲压工艺设计的主要内容及步骤

教学重点

2冲压模具设计方法与步骤

1冲压工艺设计的主要内容及步骤

教学难点

2冲压模具设计方法与步骤

教学方法：通过案例倒入，和课程设计步奏倒入，按照步骤把模具设计的整个完整步

教学设计骤具体实践一遍。

教学手段：主要采用课堂讲授，实际案例结合。

教学内容

内容大纲：具体可结合本项目的PPT课件进行配合讲解。

1设计前的准备