《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)（雙語）》課程教學(xué)大綱（本科）

1、沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)（雙語）（Stamping Processes and Dies Design （Bilingual）課程編號(hào)：03410111學(xué) 分：2學(xué) 時(shí)：30 （其中：講課學(xué)時(shí)：28實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2 上機(jī)學(xué)時(shí)：0）先修課程：工程力學(xué)、工程材料及其成型基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)械類專業(yè)教 材：沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)，陳煒主編，科學(xué)出版社，第一版一、課程的性質(zhì)與課程目標(biāo)（一）課程性質(zhì)（需說明課程對(duì)人才培養(yǎng)方面的貢獻(xiàn)）沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的專業(yè)課，它 建立在工程圖學(xué)、工程力學(xué)、公差與檢測(cè)技術(shù)、機(jī)械CAD、工程材料及其成型基礎(chǔ)、 機(jī)

2、械制造技術(shù)基礎(chǔ)等課程知識(shí)的基礎(chǔ)上，為沖壓模具設(shè)計(jì)打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。該課程也可 作為機(jī)械類相關(guān)專業(yè)本科生、研究生的必修課、選修課。通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生掌握如下知識(shí)：了解金屬板料沖壓成形工藝，典型設(shè) 備的構(gòu)造、性能及操作原理；了解沖壓成形原理、板料塑性變形的力學(xué)理論基礎(chǔ)、板料 性能參數(shù)與相關(guān)試驗(yàn)；掌握金屬板料沖壓成形的各種工藝及相關(guān)模具設(shè)計(jì)方法。在能力與素質(zhì)方面，通過本課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握金屬板料沖壓成形的基礎(chǔ)知識(shí)、 基本方法和實(shí)驗(yàn)技能，并具有應(yīng)用這些知識(shí)與技能解決沖壓模具設(shè)計(jì)制造的能力，了解 沖壓領(lǐng)域的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)；具備系統(tǒng)的認(rèn)知能力和實(shí)踐能力，具有一定的工程意 識(shí)和效益意識(shí)，能夠綜

3、合運(yùn)用所學(xué)理論、方法和技術(shù)分析和解決沖壓工藝與模具技術(shù)問 題的基本能力；具備設(shè)計(jì)和實(shí)施沖壓成形實(shí)驗(yàn)的能力，并能夠?qū)υ囼?yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。（二）課程目標(biāo)（根據(jù)課程特點(diǎn)和對(duì)畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)，確定課程目標(biāo)。應(yīng)包括知識(shí)目標(biāo)和能力 目標(biāo)。）課程目標(biāo)1： 了解機(jī)械、機(jī)械工程相關(guān)概念、應(yīng)用領(lǐng)域及服務(wù)面向，能夠設(shè)計(jì)針對(duì)復(fù)雜機(jī)械 工程問題的解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的機(jī)械系統(tǒng)、部件或工藝流程，并能夠在設(shè)計(jì) 環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。課程目標(biāo)2：掌握一門外語，能夠比較熟練地閱讀機(jī)械專業(yè)的外文書刊資料，具有一 定的視野，能夠在跨文化背景下進(jìn)行溝通和交流。對(duì)機(jī)械工程領(lǐng)域的國際發(fā)展現(xiàn)狀有基 本了解，具有在復(fù)雜工程活動(dòng)中與他人和社會(huì)

4、進(jìn)行有效溝通的能力。課程目標(biāo)3：理解工程方面的管理和經(jīng)濟(jì)決策的基本知識(shí)，并能夠應(yīng)用于多學(xué)科環(huán)境 下的工程實(shí)踐中。二、課程內(nèi)容及教學(xué)要求第 1 章概述(Introduction)1、教學(xué)內(nèi)容(1)冷沖壓加工概述(Summary of Cold Stamping)(2)沖壓加工設(shè)備(Stamping Equipment)2、知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求要求學(xué)生掌握沖裁、彎曲、拉深和成形的概念，掌握曲柄壓力機(jī)的工作原理、使用 方法、技術(shù)性能和工作參數(shù)的選用，了解其他沖壓設(shè)備的工作原理。掌握金屬板料沖壓成形的基礎(chǔ)知識(shí)，了解沖壓領(lǐng)域的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。3、重點(diǎn)與難點(diǎn)曲柄壓力機(jī)的工作原理、使用方法。

5、第2章 沖壓成形原理與成形極限(Stamping Mechanics and Forming Limit)1、教學(xué)內(nèi)容(1)板料塑性變形的力學(xué)理論基礎(chǔ)(Mechanics basis of Sheet Metal Plastic Deformation)(2)沖壓成形的特點(diǎn)(Forming Characteristics in Stamping )(3)沖壓成形中毛坯的分析(Blank analysis during Stamping)(4)沖壓成形中的破壞(Damage in Stamping)(5)沖壓成形中的起皺(Wrinkling in Forming)(6)成形技術(shù)分析方法介紹(An

6、alysis Method about Forming Technology)(7)板料成形性能參數(shù)和試驗(yàn)(Material Parameters and Tests of Blank Formability)(8)材料性能參數(shù)對(duì)拉深成形的影響(Influence of Material Property Parameters on Drawing)(9)工藝參數(shù)對(duì)拉深成形的影響(The impact of Process Parameters on Drawing)2、知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求了解板料沖壓的形狀、受力和應(yīng)力特點(diǎn)，各種沖壓類型所遵循的應(yīng)力和應(yīng)變規(guī)律， 沖壓變形趨向性及控

7、制，沖壓變形中的應(yīng)力、破裂及起皺，常用模具材料及制件材料的 選用，沖壓成形的各種實(shí)驗(yàn)，材料參數(shù)和工藝參數(shù)對(duì)成形性能的影響。掌握金屬板料沖壓成形的基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法和實(shí)驗(yàn)技能，具備設(shè)計(jì)和實(shí)施沖壓成 形實(shí)驗(yàn)的能力，并能夠?qū)υ囼?yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。3、重點(diǎn)與難點(diǎn)板料塑性變形的力學(xué)理論基礎(chǔ)、材料參數(shù)和工藝參數(shù)對(duì)成形性能的影響。第3章 沖裁工藝設(shè)計(jì)(Blanking Process Design)1、教學(xué)內(nèi)容(1)沖裁過程及斷面質(zhì)量分析(Blanking Process and Cross-section Quality Analysis)(2)沖裁工藝設(shè)計(jì)(Blanking Process Design)(

8、3)沖裁模具設(shè)計(jì)和設(shè)備選擇(Blanking Die Design and Equipment selection)2、知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求在學(xué)習(xí)了沖裁工藝基本概念的基礎(chǔ)上，了解沖裁變形規(guī)律、沖裁件質(zhì)量及影響因素, 掌握沖裁模間隙確定、刃口尺寸計(jì)算、排樣設(shè)計(jì)、沖裁力計(jì)算等設(shè)計(jì)計(jì)算方法。熟悉和 掌握在不同工作情況下選擇模具結(jié)構(gòu)類型的一般原則和方法，并能設(shè)計(jì)一般沖裁件的模 具。掌握金屬板料沖壓成形的基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法，具有一定的工程意識(shí)和效益意識(shí)， 并具有應(yīng)用這些知識(shí)與技能解決沖裁工藝設(shè)計(jì)的能力。3、重點(diǎn)與難點(diǎn)沖裁變形規(guī)律、沖裁件質(zhì)量及影響因素。第4章 沖裁模具設(shè)計(jì)(Blanking

9、Die Design)1、教學(xué)內(nèi)容普通沖裁模設(shè)計(jì)應(yīng)用(General Blanking Die Design and Application)2、知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求使學(xué)生了解各種類型沖裁模具的結(jié)構(gòu)形式、使用范圍及其特點(diǎn)。掌握沖裁模具的設(shè) 計(jì)步驟，使學(xué)生能夠根據(jù)工藝方案所定的工藝順序、工序性質(zhì)和設(shè)備選用情況設(shè)計(jì)一般 的沖裁模具。掌握金屬板料沖壓成形的基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法，具有一定的工程意識(shí)和效益意識(shí)， 并具有應(yīng)用這些知識(shí)與技能解決沖裁模具設(shè)計(jì)的能力。3、重點(diǎn)與難點(diǎn)凹模、凸模、凸凹模尺寸及其公差的確定，模具閉合高度與壓力機(jī)閉合高度之間的 關(guān)系。第5章 彎曲工藝設(shè)計(jì)(Bending Pr

10、ocess Design)1、教學(xué)內(nèi)容(1)彎曲工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(Basis of Bending Process Design)(2)彎曲工藝計(jì)算(Calculation of Bending Process)2、知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求了解彎曲的變形過程和變形特點(diǎn)，理解彎曲件質(zhì)量的因果關(guān)系，正確分析原因并找 出改進(jìn)措施，能夠按照彎曲工藝規(guī)范進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。掌握金屬板料沖壓成形的基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法，具有一定的工程意識(shí)和效益意識(shí)， 并具有應(yīng)用這些知識(shí)與技能解決彎曲工藝設(shè)計(jì)的能力。3、重點(diǎn)與難點(diǎn)彎曲變形過程、回彈形成原理及控制措施。第6章 彎曲模具設(shè)計(jì)(Bending Die Design)1

11、、教學(xué)內(nèi)容(1)簡單彎曲模(Simple Bending Die)(2)復(fù)雜彎曲模(Complex Bending Die)(3) U 形件彎曲模設(shè)計(jì)實(shí)例(Design Example of U-shaped Bending Die)2、知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求熟練掌握簡單彎曲模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理，并且能單獨(dú)完成其模具設(shè)計(jì)。理解復(fù) 雜彎曲模的結(jié)構(gòu)組成、動(dòng)作過程。掌握金屬板料沖壓成形的基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法，具有一定的工程意識(shí)和效益意識(shí)， 并具有應(yīng)用這些知識(shí)與技能解決彎曲模具設(shè)計(jì)的能力。3、重點(diǎn)與難點(diǎn)彎曲模具工作部分尺寸計(jì)算、公差確定。第7章 拉深工藝設(shè)計(jì)(Drawing Process

12、Design)1、教學(xué)內(nèi)容(1)拉深變形過程的分析(Analysis of Drawing Process)(2)拉深件的質(zhì)量分析(Quality Analysis of Drawing Part)(3)回轉(zhuǎn)體拉深件毛坯尺寸的確定(Determining Blank Dimensions of Rotary Drawing Part)(4)圓筒形件的拉深(Cylindrical Part Drawing)(5)帶凸緣圓筒形件的拉深(Drawing of Cylindrical Part with Flange)(6)壓邊力和拉深力的確定(Determination of BHF and Dra

13、wing Force)(7)凸、凹模工作部分的設(shè)計(jì)(Design of Punch, Die and Other Working Part)2、知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求讓學(xué)生在分析筒形件拉深變形過程及拉深件質(zhì)量影響因素的基礎(chǔ)上，介紹拉深工藝 計(jì)算、工藝方案制定。涉及拉深變形過程分析、拉深件質(zhì)量分析、拉深系數(shù)及最小拉深 系數(shù)影響因素、圓筒形件的工藝計(jì)算，合理地、靈活地進(jìn)行拉深工藝性分析與工藝方案 制定等。掌握金屬板料沖壓成形的基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法，具有一定的工程意識(shí)和效益意識(shí)， 并具有應(yīng)用這些知識(shí)與技能解決拉深工藝設(shè)計(jì)的能力。3、重點(diǎn)與難點(diǎn)拉深變形過程及其拉深工藝分析計(jì)算。第8章 拉深模具

14、設(shè)計(jì)(Drawing Die Design)1、教學(xué)內(nèi)容(1)單動(dòng)壓力機(jī)首次拉深模(First Drawing Die for Single action Press)(2)單動(dòng)壓力機(jī)后次拉深模(Later Drawing Die for Single action Press)(3)單動(dòng)壓力機(jī)落料拉深模(Blanking and Drawing Compound Die for Single action Press)(4)落料、拉深、沖孔和翻邊復(fù)合模(Blanking, Drawing, Punching and Flanging Compound Die)(5)雙動(dòng)壓力機(jī)拉深模(Draw

15、ing Die for Double-action Press)(6)拉深模設(shè)計(jì)實(shí)例(Design Example of Drawing Die)2、知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求掌握各種單動(dòng)壓力機(jī)首次拉深模、單動(dòng)壓力機(jī)后次拉深模、單動(dòng)壓力機(jī)拉深復(fù)合模 的工作原理、結(jié)構(gòu)和適用范圍，了解雙動(dòng)壓力機(jī)拉深模的工作原理和典型結(jié)構(gòu)。掌握金屬板料沖壓成形的基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法，具有一定的工程意識(shí)和效益意識(shí)， 并具有應(yīng)用這些知識(shí)與技能解決拉深模具設(shè)計(jì)的能力。3、重點(diǎn)與難點(diǎn)多次拉深用拉深模(后次拉深模)結(jié)構(gòu)；多工序復(fù)合模的工序安排和動(dòng)作次序。第9章 其它成形工藝與模具設(shè)計(jì)(Other Forming Proc

16、esses and Die Design)1、教學(xué)內(nèi)容(1)翻邊工藝與模具設(shè)計(jì)(Flanging and Die Design)(2)脹形與模具設(shè)計(jì)(Bulging and Die Design)(3)連續(xù)成形工藝及模具設(shè)計(jì)(Progressive Forming Process and Die Design)2、知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求了解成形工藝的類型、特點(diǎn)及成形過程，重點(diǎn)了解在沖壓生產(chǎn)實(shí)際中遇到具體問題 時(shí)，應(yīng)根據(jù)各種成形工藝的力學(xué)原理，針對(duì)具體情況進(jìn)行具體分析，合理地、靈活地來 解決實(shí)際問題，能通過查表進(jìn)行成形工藝和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。掌握帶料切口級(jí)進(jìn)拉深的設(shè) 計(jì)計(jì)算方法。掌握金屬板

17、料沖壓成形的基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法，具有一定的工程意識(shí)和效益意識(shí), 并具有應(yīng)用這些知識(shí)與技能解決翻邊模、脹形模、連續(xù)成形模設(shè)計(jì)的能力。3、重點(diǎn)與難點(diǎn)翻邊、脹形、連續(xù)成形等工藝的力學(xué)原理和成形過程。三、本課程開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（如課程不含實(shí)驗(yàn)，該項(xiàng)可不填）編號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)類型要求支撐的課程目標(biāo)1盒形件拉深實(shí)驗(yàn)2綜合性必做目標(biāo)1四、學(xué)時(shí)分配及教學(xué)方法章（按序填寫）教學(xué)形式及學(xué)時(shí)分配主要教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)課堂 教學(xué)實(shí) 驗(yàn)上 機(jī)課程 實(shí)踐小 計(jì)第一章44講授法目標(biāo)1、2、3第二章44講授法目標(biāo)1、2、3第三章44講授法目標(biāo)1、2、3第四章22基于案例教學(xué)目標(biāo)1、2、3第五章44講授法目標(biāo)1、2、3第六

18、章22基于案例教學(xué)目標(biāo)1、2、3第七章44講授法目標(biāo)1、2、3第八章224基于案例教學(xué)目標(biāo)1第九章44討論法目標(biāo)1、2、3合計(jì)3232五、課程考核課程成績=平時(shí)考核成績x20%+實(shí)驗(yàn)成績xlO%+期末考試成績X70%?？己诵问娇己艘罂己藱?quán)重支持的課程目標(biāo)期末考試考卷（閉卷）70%目標(biāo)1、2、3平時(shí)作業(yè)課后完成57個(gè)習(xí)題10%目標(biāo)1、2、3課堂表現(xiàn)在每章內(nèi)容隨堂測(cè)試1-2題、課堂點(diǎn)名10%目標(biāo)1、2、3實(shí)驗(yàn)成績1個(gè)實(shí)驗(yàn)10%目標(biāo)1注：1 .分學(xué)期設(shè)置和考核的課程應(yīng)按學(xué)期分別填寫上表。.考核形式主要包括課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、階段測(cè)試、期中考試、期末考試、大作業(yè)、小 論文、項(xiàng)目設(shè)計(jì)和作品等。.考核要

19、求包括作業(yè)次數(shù)、考試方式（開卷、閉卷）、項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求等。.考核權(quán)重指該考核方式或途徑在總成績中所占比重。六、課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)考核形式實(shí)際評(píng)測(cè)結(jié)果（學(xué)生達(dá)到的平均水平）課程目標(biāo)1期末考試、平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)達(dá)到達(dá)成度預(yù)期值65%的學(xué)習(xí)效果 或平均分（百分制）=65課程目標(biāo)2期末考試、平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)達(dá)到達(dá)成度預(yù)期值65%的學(xué)習(xí)效果 或平均分（百分制）=65課程目標(biāo)3課程實(shí)驗(yàn)達(dá)到達(dá)成度預(yù)期值65%的學(xué)習(xí)效果 或平均分（百分制）=65七、參考書目及學(xué)習(xí)資料（書名，主編，出版社，出版時(shí)間及版次）.Mechanics of Sheet Metal Forming,Z. Marciniak