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1、冲压工艺与模具设计（双语）（Stamping Processes and Dies Design （Bilingual）课程编号：03410111学 分：2学 时：30 （其中：讲课学时：28实验学时：2 上机学时：0）先修课程：工程力学、工程材料及其成型基础、机械制造技术基础适用专业：机械设计制造及其自动化、机械类专业教 材：冲压工艺与模具设计，陈炜主编，科学出版社，第一版一、课程的性质与课程目标（一）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）冲压工艺及模具设计是机械设计制造及其自动化专业教学计划中的专业课，它 建立在工程图学、工程力学、公差与检测技术、机械CAD、工程材料及其成型基础、 机
2、械制造技术基础等课程知识的基础上，为冲压模具设计打好坚实的基础。该课程也可 作为机械类相关专业本科生、研究生的必修课、选修课。通过本课程的学习，培养学生掌握如下知识：了解金属板料冲压成形工艺，典型设 备的构造、性能及操作原理；了解冲压成形原理、板料塑性变形的力学理论基础、板料 性能参数与相关试验；掌握金属板料冲压成形的各种工艺及相关模具设计方法。在能力与素质方面，通过本课程的学习，让学生掌握金属板料冲压成形的基础知识、 基本方法和实验技能，并具有应用这些知识与技能解决冲压模具设计制造的能力，了解 冲压领域的前沿发展现状和趋势；具备系统的认知能力和实践能力，具有一定的工程意 识和效益意识，能够综
3、合运用所学理论、方法和技术分析和解决冲压工艺与模具技术问 题的基本能力；具备设计和实施冲压成形实验的能力，并能够对试验结果进行分析。（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。应包括知识目标和能力 目标。）课程目标1： 了解机械、机械工程相关概念、应用领域及服务面向，能够设计针对复杂机械 工程问题的解决方案，设计满足特定需求的机械系统、部件或工艺流程，并能够在设计 环节中体现创新意识。课程目标2：掌握一门外语，能够比较熟练地阅读机械专业的外文书刊资料，具有一 定的视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。对机械工程领域的国际发展现状有基 本了解，具有在复杂工程活动中与他人和社会
4、进行有效沟通的能力。课程目标3：理解工程方面的管理和经济决策的基本知识，并能够应用于多学科环境 下的工程实践中。二、课程内容及教学要求第 1 章概述(Introduction)1、教学内容(1)冷冲压加工概述(Summary of Cold Stamping)(2)冲压加工设备(Stamping Equipment)2、知识、能力与素质等方面的基本要求要求学生掌握冲裁、弯曲、拉深和成形的概念，掌握曲柄压力机的工作原理、使用 方法、技术性能和工作参数的选用，了解其他冲压设备的工作原理。掌握金属板料冲压成形的基础知识，了解冲压领域的前沿发展现状和趋势。3、重点与难点曲柄压力机的工作原理、使用方法。
5、第2章 冲压成形原理与成形极限(Stamping Mechanics and Forming Limit)1、教学内容(1)板料塑性变形的力学理论基础(Mechanics basis of Sheet Metal Plastic Deformation)(2)冲压成形的特点(Forming Characteristics in Stamping )(3)冲压成形中毛坯的分析(Blank analysis during Stamping)(4)冲压成形中的破坏(Damage in Stamping)(5)冲压成形中的起皱(Wrinkling in Forming)(6)成形技术分析方法介绍(An
6、alysis Method about Forming Technology)(7)板料成形性能参数和试验(Material Parameters and Tests of Blank Formability)(8)材料性能参数对拉深成形的影响(Influence of Material Property Parameters on Drawing)(9)工艺参数对拉深成形的影响(The impact of Process Parameters on Drawing)2、知识、能力与素质等方面的基本要求了解板料冲压的形状、受力和应力特点，各种冲压类型所遵循的应力和应变规律， 冲压变形趋向性及控
7、制，冲压变形中的应力、破裂及起皱，常用模具材料及制件材料的 选用，冲压成形的各种实验，材料参数和工艺参数对成形性能的影响。掌握金属板料冲压成形的基础知识、基本方法和实验技能，具备设计和实施冲压成 形实验的能力，并能够对试验结果进行分析。3、重点与难点板料塑性变形的力学理论基础、材料参数和工艺参数对成形性能的影响。第3章 冲裁工艺设计(Blanking Process Design)1、教学内容(1)冲裁过程及断面质量分析(Blanking Process and Cross-section Quality Analysis)(2)冲裁工艺设计(Blanking Process Design)(
8、3)冲裁模具设计和设备选择(Blanking Die Design and Equipment selection)2、知识、能力与素质等方面的基本要求在学习了冲裁工艺基本概念的基础上，了解冲裁变形规律、冲裁件质量及影响因素, 掌握冲裁模间隙确定、刃口尺寸计算、排样设计、冲裁力计算等设计计算方法。熟悉和 掌握在不同工作情况下选择模具结构类型的一般原则和方法，并能设计一般冲裁件的模 具。掌握金属板料冲压成形的基础知识、基本方法，具有一定的工程意识和效益意识， 并具有应用这些知识与技能解决冲裁工艺设计的能力。3、重点与难点冲裁变形规律、冲裁件质量及影响因素。第4章 冲裁模具设计(Blanking
9、Die Design)1、教学内容普通冲裁模设计应用(General Blanking Die Design and Application)2、知识、能力与素质等方面的基本要求使学生了解各种类型冲裁模具的结构形式、使用范围及其特点。掌握冲裁模具的设 计步骤，使学生能够根据工艺方案所定的工艺顺序、工序性质和设备选用情况设计一般 的冲裁模具。掌握金属板料冲压成形的基础知识、基本方法，具有一定的工程意识和效益意识， 并具有应用这些知识与技能解决冲裁模具设计的能力。3、重点与难点凹模、凸模、凸凹模尺寸及其公差的确定，模具闭合高度与压力机闭合高度之间的 关系。第5章 弯曲工艺设计(Bending Pr
10、ocess Design)1、教学内容(1)弯曲工艺设计基础(Basis of Bending Process Design)(2)弯曲工艺计算(Calculation of Bending Process)2、知识、能力与素质等方面的基本要求了解弯曲的变形过程和变形特点，理解弯曲件质量的因果关系，正确分析原因并找 出改进措施，能够按照弯曲工艺规范进行工艺设计。掌握金属板料冲压成形的基础知识、基本方法，具有一定的工程意识和效益意识， 并具有应用这些知识与技能解决弯曲工艺设计的能力。3、重点与难点弯曲变形过程、回弹形成原理及控制措施。第6章 弯曲模具设计(Bending Die Design)1
11、、教学内容(1)简单弯曲模(Simple Bending Die)(2)复杂弯曲模(Complex Bending Die)(3) U 形件弯曲模设计实例(Design Example of U-shaped Bending Die)2、知识、能力与素质等方面的基本要求熟练掌握简单弯曲模的结构特点及工作原理，并且能单独完成其模具设计。理解复 杂弯曲模的结构组成、动作过程。掌握金属板料冲压成形的基础知识、基本方法，具有一定的工程意识和效益意识， 并具有应用这些知识与技能解决弯曲模具设计的能力。3、重点与难点弯曲模具工作部分尺寸计算、公差确定。第7章 拉深工艺设计(Drawing Process
12、Design)1、教学内容(1)拉深变形过程的分析(Analysis of Drawing Process)(2)拉深件的质量分析(Quality Analysis of Drawing Part)(3)回转体拉深件毛坯尺寸的确定(Determining Blank Dimensions of Rotary Drawing Part)(4)圆筒形件的拉深(Cylindrical Part Drawing)(5)带凸缘圆筒形件的拉深(Drawing of Cylindrical Part with Flange)(6)压边力和拉深力的确定(Determination of BHF and Dra
13、wing Force)(7)凸、凹模工作部分的设计(Design of Punch, Die and Other Working Part)2、知识、能力与素质等方面的基本要求让学生在分析筒形件拉深变形过程及拉深件质量影响因素的基础上，介绍拉深工艺 计算、工艺方案制定。涉及拉深变形过程分析、拉深件质量分析、拉深系数及最小拉深 系数影响因素、圆筒形件的工艺计算，合理地、灵活地进行拉深工艺性分析与工艺方案 制定等。掌握金属板料冲压成形的基础知识、基本方法，具有一定的工程意识和效益意识， 并具有应用这些知识与技能解决拉深工艺设计的能力。3、重点与难点拉深变形过程及其拉深工艺分析计算。第8章 拉深模具
14、设计(Drawing Die Design)1、教学内容(1)单动压力机首次拉深模(First Drawing Die for Single action Press)(2)单动压力机后次拉深模(Later Drawing Die for Single action Press)(3)单动压力机落料拉深模(Blanking and Drawing Compound Die for Single action Press)(4)落料、拉深、冲孔和翻边复合模(Blanking, Drawing, Punching and Flanging Compound Die)(5)双动压力机拉深模(Draw
15、ing Die for Double-action Press)(6)拉深模设计实例(Design Example of Drawing Die)2、知识、能力与素质等方面的基本要求掌握各种单动压力机首次拉深模、单动压力机后次拉深模、单动压力机拉深复合模 的工作原理、结构和适用范围，了解双动压力机拉深模的工作原理和典型结构。掌握金属板料冲压成形的基础知识、基本方法，具有一定的工程意识和效益意识， 并具有应用这些知识与技能解决拉深模具设计的能力。3、重点与难点多次拉深用拉深模(后次拉深模)结构；多工序复合模的工序安排和动作次序。第9章 其它成形工艺与模具设计(Other Forming Proc
16、esses and Die Design)1、教学内容(1)翻边工艺与模具设计(Flanging and Die Design)(2)胀形与模具设计(Bulging and Die Design)(3)连续成形工艺及模具设计(Progressive Forming Process and Die Design)2、知识、能力与素质等方面的基本要求了解成形工艺的类型、特点及成形过程，重点了解在冲压生产实际中遇到具体问题 时，应根据各种成形工艺的力学原理，针对具体情况进行具体分析，合理地、灵活地来 解决实际问题，能通过查表进行成形工艺和模具结构设计。掌握带料切口级进拉深的设 计计算方法。掌握金属板
17、料冲压成形的基础知识、基本方法，具有一定的工程意识和效益意识, 并具有应用这些知识与技能解决翻边模、胀形模、连续成形模设计的能力。3、重点与难点翻边、胀形、连续成形等工艺的力学原理和成形过程。三、本课程开设的实验项目（如课程不含实验，该项可不填）编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1盒形件拉深实验2综合性必做目标1四、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂 教学实 验上 机课程 实践小 计第一章44讲授法目标1、2、3第二章44讲授法目标1、2、3第三章44讲授法目标1、2、3第四章22基于案例教学目标1、2、3第五章44讲授法目标1、2、3第六
18、章22基于案例教学目标1、2、3第七章44讲授法目标1、2、3第八章224基于案例教学目标1第九章44讨论法目标1、2、3合计3232五、课程考核课程成绩=平时考核成绩x20%+实验成绩xlO%+期末考试成绩X70%。考核形式考核要求考核权重支持的课程目标期末考试考卷（闭卷）70%目标1、2、3平时作业课后完成57个习题10%目标1、2、3课堂表现在每章内容随堂测试1-2题、课堂点名10%目标1、2、3实验成绩1个实验10%目标1注：1 .分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。2 .考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小 论文、项目设计和作品等。3
19、.考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、项目设计要求等。4 .考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重。六、课程目标达成度评价课程目标对应考核形式实际评测结果（学生达到的平均水平）课程目标1期末考试、平时作业、课堂表现达到达成度预期值65%的学习效果 或平均分（百分制）=65课程目标2期末考试、平时作业、课堂表现达到达成度预期值65%的学习效果 或平均分（百分制）=65课程目标3课程实验达到达成度预期值65%的学习效果 或平均分（百分制）=65七、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）1 .Mechanics of Sheet Metal Forming,Z. M
20、arciniak, J. L. Duncan, S. J. Hu, 2002, Second edition2 .冲压工艺与模具设计，牟林 等编，北京大学出版社，2010年6月，第二版3 .冲压技术基础（冲压技术丛书），中国锻压协会 编著，机械工业出版社，2013 年8月4 .银金成形性能，梁炳文、陈孝戴、王志恒编著，机械工业出版社，1999年 6月，笫一版八、大纲说明（内容可包括实验内容与基本要求、习题要求及其它一些必要的说明）1 .采用多媒体教学手段，配合例题和习题的讲解及适当的课后思考题，保证讲课进 度的同时，注意学生的掌握程度和课堂的气氛；2 .本课程有2个学时的实验，具体实验项目见大纲中实验部分。2017年9月25日