沖壓工藝與模具設計教案

1、授 課 教 案課程名稱：沖壓工藝與模具設計授課班級：16機械3、4、5班 學期：20182019學年第 二 學期課程簡介1.課程性質(zhì) 模具設計與制造專業(yè)的一門主干專業(yè)選修課程，是一門實踐性、綜合性很強的課程。本課程面向機械制造及自動化專業(yè)，學時共64學時，其中課程講授48學時，實驗8學時，上機8學時。2.前后續(xù)課程關系1.前序課程機械制圖 識圖，手工電腦繪圖能力 機械基礎 常用機構的應用及設計能力 互換性與公差 測繪及確定工件公差的能力 材料熱處理 選擇模具材料及熱處理方式的能力3. 教材選用沖壓模具設計實例教程 西北工業(yè)大學出版社 梁國棟主編4.內(nèi)容選取課程打破原有的學科體系，本著基礎知識夠

2、用兼顧后期發(fā)展原則,按照模具設計的流程整合了教學內(nèi)容；課程以理論實踐一體化的思路設計了沖裁模，彎曲模，拉伸模，成形模。本課程實踐性強加強了實驗學時，上機學時安排為專業(yè)模具繪圖軟件PressCAD繪制模具圖，提高工作效率。第1章課時內(nèi)容 沖壓概念授課時間課時4教學目標1、 了解沖壓工藝的基本概念，沖壓基本工序。2、 了解沖壓工藝的特點、沖壓模具基本結構、沖壓設備及沖壓材料。教學重點1沖壓工藝的特點。2沖壓工藝的基本工序。教學難點1沖壓工藝的特點。2沖壓工藝的基本工序。教學設計教學方法：講授時主要采用師生互動的教學方法，通過國民經(jīng)濟的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及平時的日常生活中的典型事例，介紹本課程的重要

3、性和學習本課程的意義教學手段：多媒體、采用沖壓零件的實樣，使講課更直觀，課堂提問，同學回答.板書設計:黑板左側為題目，右側為圖例，中間為文字敘述和推導教學內(nèi)容內(nèi)容大綱：具體可結合本項目的PPT課件進行配合講解。1. 介紹沖壓工藝的定義、用途及加工范圍。2. 介紹沖壓工藝的特點。3. 講解沖壓工藝的兩大基本工序。4. 講解沖壓工藝的材料種類。學時備課：第一次課 2學時1. 介紹沖壓工藝的定義、用途及加工范圍。（1學時） 沖壓定義 用途：汽車、航天、日用品、工業(yè)殼體件。加工范圍:金屬板料、非金屬板料（沖裁）2. 介紹沖壓工藝的特點。沖壓成形的特點塑性變形彈性變形學時備課：第二次課 2學時1、 沖壓

4、工藝的兩大基本工序。分離工序及分類成形工序及分類2、 講解沖壓工藝的材料種類。 沖壓零件材料模具零件材料工作零件材料思考題1. 沖壓工藝有什么的優(yōu)缺點？2. 沖壓常用材料有哪幾種?3. 選用沖壓材料的基本依據(jù)是什么第2章課時內(nèi)容沖裁工藝與模具設計授課時間課時18教學目標1、 了解沖裁變形過程；2、 掌握沖裁斷面存在四個區(qū)域及特點；3、 掌握沖裁間隙是沖壓重要工藝參數(shù)及刃口尺寸的計算原則；4、 了解計算各種力的方法；5、 掌握減小沖裁力的三種方法，6、 了解掌排樣和搭邊的定義、排樣的類型、搭邊的作用，7、 掌握模具壓力中心計算的方法；8、 了解沖裁模具的分類方法，9、 通過對各類典型沖裁模的結構

5、分析，對沖裁模的結構及特點有了較深的了解，10、 掌握沖裁模零件的設計要點和設計方法。教學重點1、 沖裁斷面存在四個區(qū)域及特點；2、 沖裁間隙是沖壓重要工藝參數(shù)及刃口尺寸的計算原則；3、 計算各種力的方法；4、 排樣和搭邊的定義、排樣的類型、搭邊的作用，5、 各類典型沖裁模的結構分析，對沖裁模的結構及特點有了較深的了解。6、 掌握沖裁模零件的設計要點和設計方法。教學難點1、 沖裁間隙是沖壓重要工藝參數(shù)及刃口尺寸的計算原則；2、各類典型沖裁模的結構分析，對沖裁模的結構及特點有了較深的了解。3、掌握沖裁模零件的設計要點和設計方法。教學設計教學方法：結合理論教學，在講授完每一節(jié)內(nèi)容后安排部分時間進行

6、師生互動，主要是沖裁間隙是沖壓重要工藝參數(shù)；刃口尺寸的計算；各類典型沖裁模的結構分析、各類沖裁模具的特點。教學手段：主要采用課堂講授，在講授本章的難點后安排課堂課堂討論：各類典型沖裁模的結構分析及特點。教學內(nèi)容教學內(nèi)容：1. 沖裁變形過程及沖裁斷面分析2. 沖裁間隙對沖壓工藝的影響，沖裁間隙值的確定，沖裁刃口尺寸計算原則及方法3. 沖裁力、卸料力、推件力、頂件力的定義及計算方法4. 減小沖裁力方法、排樣和搭邊、沖裁件的工藝性5. 模具壓力中心計算6. 各類典型沖裁模的結構特點分析7. 沖裁模零件的設計要點和設計方法學時備課：第三次課 2學時 1沖裁變形過程及沖裁斷面分析2 沖裁間隙對沖壓工藝的

7、四個影響教學方法 課堂講授教學手段 板書、課堂提問，同學回答師生互動 出思考題 時間分配 1學時 沖裁變形過程及沖裁斷面分析1學時 沖裁變形過程及沖裁斷面分析、沖裁間板書設計 黑板左側為題目，右側為圖例，中間為文字敘述和推導學時備課：第四次課 2學時1排樣和搭邊教學方法 課堂講授教學手段 板書、課堂提問，同學回答師生互動 出思考題思考題：1.搭邊的作用是什么？時間分配 2學時排樣和搭邊板書設計 黑板左側為題目，右側為圖例，中間為文字敘述和推導學時備課：第五次課 2學時教學內(nèi)容：1. 沖裁力、卸料力、推件力、頂件力的定義及計算方法2. 減少沖裁力的方法 教學方法 課堂討論教學手段 板書、課堂提問

8、，同學回答師生互動 出思考題 思考題：如何減少沖裁力的方法?3. 時間分配 1學時沖裁力、卸料力、推件力、頂件力的定義及計算方法1學時 減少沖裁力的方法板書設計 黑板左側為題目，右側為圖例，中間為文字敘述和推學時備課：第六次課 2學時1. 沖裁件的工藝性教學方法 課堂講授教學手段 板書、課堂提問，同學回答師生互動 出思考題思考題： 分析典型零件沖裁件的工藝性時間分配 2學時沖裁件的工藝性板書設計 黑板左側為題目，右側為圖例，中間為文字敘述和推導學時備課：第七次課 2學時學內(nèi)容：1 簡單模無導向單工序沖裁模 2 簡單模導向單工序沖裁模 教學方法 課堂討論教學手段 板書、課堂提問，同學回答師生互動

9、 出思考題 思考題：沖裁模分類有哪幾種?時間分配 1學時沖裁模分類1學時 無導向單工序沖裁模板書設計 黑板左側為題目，右側為圖例，中間為文字敘述和推導學時備課：第八次課 2學時教學內(nèi)容：1.復合模 正裝復合模 倒裝復合模2.簡單模、級進模、復合模比較教學方法 課堂講授教學手段 板書、課堂提問，同學回答師生互動 出思考題 思考題：正裝復合模及倒裝復合模各有什么優(yōu)缺點？時間分配 1學時正裝復合模1學時 倒裝復合模、簡單模、級進模、復合模比較板書設計 黑板左側為題目，右側為圖例，中間為文字敘述和推導學時備課：第九次課 2學時教學內(nèi)容：1. 沖裁凸、凹模刃口尺寸計算原則2. 沖裁凸、凹模刃口尺寸方法教

10、學方法 課堂講授教學手段 板書、課堂提問，同學回答師生互動 出思考題 思考題：1.沖裁凸、凹模刃口尺寸計算的原則是什么？時間分配 2學時 沖裁凸、凹模刃口尺寸計算原則板書設計 黑板左側為題目，右側為圖例，中間為文字敘述和推導學時備課：第十次課 2學時教學內(nèi)容：導料零件、擋料零件、定位銷設計，卸料裝置，推件裝置，頂件裝置設計教學內(nèi)容：1沖裁模定位零件的設計方法教學方法 課堂講授教學手段 板書、課堂提問，同學回答師生互動 出思考題 思考題：沖裁模定位零件有哪幾種結構形式？各有什么優(yōu)缺點？時間分配 1學時沖裁模定位零件、導向零件、擋料零件的結構形式和設計方法1學時 沖裁模卸料裝置、推件裝置、頂件裝置

11、的設學時備課：第十一次課 2學時教學內(nèi)容：模具的結構和相關表達方法教學方法 課堂講授,利用實物現(xiàn)場感受的認知，根據(jù)實物認識模具結構，然后根據(jù)工程圖讀懂模具圖。教學手段 板書、課堂提問，同學回答，思考題 1. 沖裁間隙為何是沖壓工藝的重要參數(shù)?2. 沖裁刃口尺寸的計算原則是什么?3. 減小沖裁力的方法有哪幾種?4. 什么是壓力中心?確定壓力中心的意義何在？5. 沖裁模具有哪幾種分類方法?6. 正裝復合模及倒裝復合模各有什么優(yōu)缺點？7. 簡單模、級進模、復合模各有什么特點?課時內(nèi)容彎曲工藝與模具設計授課時間課時8教學目標1、了解彎曲變形區(qū)的變化規(guī)律，2、掌握自由彎曲的應力應變狀態(tài)及彎矩的理論計算方

12、法；3、掌握彎曲件展開長度計算的原則及方法；4、掌握最小彎曲半徑和回彈的基本概念及影響最小彎曲半徑和彎曲回彈的各種因素；5、了解彎曲模工作部分尺寸計算方法及典型彎曲模的結構特點。教學重點1、 自由彎曲的應力應變狀態(tài)；2、 彎矩的理論計算方法；3、 最小彎曲半徑和回彈的基本概念4、 影響最小彎曲半徑和彎曲彈復的各種因素。教學難點1、 彎矩的理論計算方法；2、 影響最小彎曲半徑和彎曲回彈的各種因素教學設計教學方法：結合理論教學，在講授完每一節(jié)內(nèi)容后安排部分時間進行師生互動，主要是彎曲變形過程及變形特點；彎曲時應力分析與彎矩計算；最小彎曲半徑及彎曲時回彈控制。教學手段：主要采用課堂講授，在講授本章的

13、難點后安排課堂課堂討論：各類彎曲模的結構特點。教學內(nèi)容內(nèi)容大綱：具體可結合本項目的PPT課件進行配合講解。1. 彎曲變形過程及變形特點2. 彎曲時應力分析與彎矩計算3. 彎曲力計算及彎曲件展開長度計算4. 最小彎曲半徑及彎曲時回彈控制5. 彎曲模工作部分尺寸計算6. 彎曲模結構介紹學時備課：第十二次課 2學時教學內(nèi)容：1. 彎曲變形區(qū)的變化規(guī)律2. 彎曲變形區(qū)切向應力分布3. 自由彎曲的應力應變狀態(tài)4. 彎曲變形區(qū)切向應變分布和計算教學方法 課堂講授教學手段 板書、課堂提問，同學回答師生互動 出思考題 思考題：1.彎曲變形分幾個階段？ 2.自由彎曲的應力應變狀態(tài)如何？時間分配 1學時 彎曲變形

14、區(qū)的變化規(guī)律彎曲變形區(qū)切向應力分布1學時 自由彎曲的應力應變狀態(tài)彎曲變形區(qū)切向應變分布和計算 板書設計 黑板左側為題目，右側為圖例，中間為文字敘述和推導學時備課：第十三次課 2學時教學內(nèi)容：1最小彎曲半徑2彎曲彈復的各種因素教學方法 課堂講授教學手段 板書、課堂提問，同學回答師生互動 出思考題 思考題：1. 最小彎曲半徑如何確定？ 2.如何減少彎曲彈復？時間分配 1學時 最小彎曲半徑1學時 影響彎曲彈復的各種因素板書設計 黑板左側為題目，右側為圖例，中間為文字敘述和推導學時備課：第十四次課 2學時教學內(nèi)容：1. U形件彎曲力的理論計算方法2. 彎曲力的經(jīng)驗公式計算法3. 彎曲件展開長度計算原則

15、4. 彎曲件展開長度理論算計法5. 彎曲件展開長度經(jīng)驗公式計算法6. 工藝性分析和工序安排方法教學方法 課堂講授教學手段 板書、課堂提問，同學回答師生互動 出思考題 思考題：彎曲件展開長度計算的原則是什么？時間分配 1學時U形件彎曲力的理論計算方法彎曲力的經(jīng)驗公式計算法彎曲件展開長度計算原則彎曲件展開長度理論計算法彎曲件展開長度經(jīng)驗公式計算法1學時 工藝性分析和工序安排方法板書設計 黑板左側為題目，右側為圖例，中間為文字敘述和推導學時備課：第十五次課 2學時學內(nèi)容： 1. 凸凹模間隙2. 凸凹模寬度尺寸計算3. 凸凹模圓角半徑及彎曲凹模深度4. V形件彎曲模5. U形件彎曲模6. Z形件彎曲模

16、7. 帽罩形彎曲模8. 圓形件彎曲模教學方法：課堂講授教學手段：板書、課堂提問，同學回答師生互動：出思考題 思考題：凸凹模間隙的作用？幾副圓形件彎曲模的動作原理是什么？時間分配： 1學時 凸凹模間隙，凸凹模寬度尺寸計算1學時 彎曲模結構介紹板書設計：黑板左側為題目，右側為圖例，中間為文字敘述和推導思考題1. 自由彎曲的應力應變狀態(tài)如何?2. 什么是最小彎曲半徑？影響最小彎曲半徑的因素有哪幾種？3. 何謂彎曲回彈？影響彎曲回彈的因素有哪幾種?4. 采取哪些措施可以防止彎曲回彈？課時內(nèi)容拉深工藝與模具設計授課時間課時8教學目標1、 掌握圓筒形件拉深時的變形過程、2、 了解整個拉深過程中應力、應變的

17、變化規(guī)律，3、 掌握圓筒形件拉深主要質(zhì)量問題及防制措施、拉深力的理論計算式。4、 掌握拉深系數(shù)的概念和影響其的因素；5、 了解圓筒形、階梯形、半球形、錐形、拋物線件、矩形件拉深工藝；6、 掌握掌握圓筒形件毛坯及工序尺寸計算；7、 掌握各種典型的拉深模結構及工作部分設計。教學重點1、 圓筒形件拉深的變形過程、質(zhì)量問題及防制措施，2、 圓筒形件毛坯及工序尺寸計算。教學難點1、圓筒形件毛坯及工序尺寸計算。教學設計教學方法：結合理論教學，在講授完每一節(jié)內(nèi)容后安排部分時間進行師生互動，主要是拉深過程中的力學分析、拉深系數(shù)及影響因素教學手段：主要采用課堂講授，在講授本章的難點后安排課堂課堂討論：拉深過程中

18、的力學分析、各類拉深模的結構特點。教學內(nèi)容內(nèi)容大綱：具體可結合本項目的PPT課件進行配合講解。1. 拉深概念及拉深變形過程分析2. 拉深過程中的力學分析3. 拉深系數(shù)及影響因素、拉深毛坯尺寸計箅4. 圓筒形件拉深工藝計算5. 階梯形、半球形、錐形、拋物線形、矩形件工藝計算6. 拉深模工作部分尺寸確定及拉深模介紹學時備課：第十六次課 2學時教學內(nèi)容：1. 拉深定義、應用及分類2. 拉深時金屬流動過程3. 拉深過程中的應力、應變狀態(tài)教學方法：課堂講授教學手段：板書、課堂提問，同學回答師生互動：出思考題 思考題：圓筒形件拉深某一瞬間五個區(qū)域的應力、應變狀態(tài)如何？時間分配： 1學時 拉深定義、應用及分

19、類 拉深時金屬流動過程1學時 拉深過程中的應力、應變狀態(tài)板書設計：黑板左側為題目，右側為圖例，中間為文字敘述和推導學時備課：第十七次課 2學時教學內(nèi)容：1. 無凸緣圓筒形件拉深次數(shù)計算及半成品尺寸確定2. 有凸緣圓筒形件拉深特點及拉深系數(shù)3. 有凸緣圓筒形件類型4. 有凸緣圓筒形件工藝確定原削5. 有凸緣圓筒形件拉深工藝計算步步驟教學方法：課堂講授教學手段：板書、課堂提問，同學回答師生互動：出思考題思考題：有凸緣圓筒形件的拉深有什么特點？時間分配： 1學時 無凸緣圓筒形件拉深次數(shù)計算無凸緣圓筒形件半成品尺寸確定有凸緣圓筒形件拉深特點1學時 有凸緣圓筒形件拉深系數(shù)有凸緣圓筒形件類型有凸緣圓筒形件

20、工藝確定原削凸緣圓筒形件拉深工藝計算步步驟板書設計：黑板左側為題目，右側為圖例，中間為文字敘述和推導學時備課：第十八次課 2學時教學內(nèi)容： 1 壓邊裝置類型及壓邊力的計箅方法2 拉深工藝性分析過程教學方法：課堂講授教學手段：板書、課堂提問，同學回答師生互動：出思考題思考題：影響拉深系數(shù)的因素有哪些？時間分配： 1學時 壓邊裝置類型及壓邊力的計箅方法1學時 拉深工藝性分析板書設計：黑板左側為題目，右側為圖例，中間為文字敘述和推導學時備課：第十九次課 2學時教學內(nèi)容：1. 拉深模的結構2. 凸、凹模工作部分尺寸的確定3. 凸、凹模圓角半徑的確定4. 拉深模介紹教學方法：課堂講授教學手段：板書、課堂

21、提問，同學回答師生互動：出思考題 思考題：拉深模的結構與沖裁模有何不同？板書設計：黑板左側為題目，右側為圖例，中間為文字敘述和推思考題1. 圓筒形件拉深的某一瞬間材料的增厚或變薄與應力、應變狀態(tài)間的關系？2. 給出一圓筒形件各道工序的拉深系數(shù)，求出其毛坯尺寸。3. 影響拉深系數(shù)的因素有哪些？4. 半球形件拉深與圓筒形件拉深有什么不同？其拉深工藝如何？課時內(nèi)容其他沖壓成形方法授課時間課時4教學目標1、 了解局部成形、翻邊、脹形、縮口、擴口、壓印等的定義和其變形程度的表示方法，2、熟悉它們的應力應變狀態(tài)；3、了解它們的工藝方法。 教學重點1、翻邊、脹形、縮口、擴口的變形程度的表示方法和特點教學難點

22、翻邊、翻邊及縮口的變形特點教學設計教學方法：結合理論教學，在講授完每一節(jié)內(nèi)容后安排部分時間進行師生互動，主要是縮口的定義及應力應變狀態(tài)及變形程度教學手段：主要采用課堂講授，在講授本章的難點后安排課堂課堂討論：圓孔翻邊及其他形式翻邊 教學內(nèi)容內(nèi)容大綱：具體可結合本項目的PPT課件進行配合講解。1. 局部成形的定義及極限變形程度及成形力的計算。2. 翻邊的定義及種類及圓孔翻邊及其他形式翻邊。3. 縮口與擴口的定義及應力應變狀態(tài)及變形程度。4. 縮口后材料厚度的變化及坯尺寸和縮口力的計算。學時備課：第二十課 2學時教學內(nèi)容：1. 局部成形的定義及極限變形程度2. 局部成形力的計算3. 翻邊的定義及種

23、類4. 圓孔翻邊及其他形式翻邊教學方法：課堂講授教學手段：板書、課堂提問，同學回答師生互動：出思考題 思考題：翻邊的應力應變狀態(tài)如何？時間分配： 1學時 局部成形的定義及極限變形程度局部成形力的計算翻邊的定義及種類1學時 圓孔翻邊及其他形式翻邊板書設計：黑板左側為題目，右側為圖例，中間為文字敘述和推導學時備課：第二十一課 2學時教學內(nèi)容：1脹形、縮口、擴口的變形特點2各種成形工藝的比較教學方法：課堂講授教學手段：板書、課堂提問，同學回答時間分配： 1學時 脹形、縮口、擴口的變形特 1學時 各種成形工藝的比較板書設計：黑板左側為題目，右側為圖例，中間為文字敘述和推導思考題1. 局部成形的極限變形

24、程度是什么？2. 縮口的應力應變狀態(tài)及變形程度如何表示？3. 影響平均縮口系數(shù)的因素有哪些課時內(nèi)容沖壓模具設計方法及設計實例 授課時間課時4教學目標1了解設計前的準備工作 2掌握沖壓工藝設計的主要內(nèi)容及步驟 3掌握沖壓模具設計方法與步驟4了解沖壓模具材料及熱處理 5熟悉沖壓工藝與模具設計實例教學重點1沖壓工藝設計的主要內(nèi)容及步驟 2沖壓模具設計方法與步驟教學難點1沖壓工藝設計的主要內(nèi)容及步驟 2沖壓模具設計方法與步驟教學設計教學方法：通過案例倒入，和課程設計步奏倒入，按照步驟把模具設計的整個完整步驟具體實踐一遍。教學手段：主要采用課堂講授，實際案例結合。教學內(nèi)容內(nèi)容大綱：具體可結合本項目的PPT課件進行配合講解。1設計前的準備工作 2沖壓工藝設計的主要內(nèi)容及步驟3沖壓模具設計方法與步驟4沖壓模具材料及熱處理5沖壓工藝