课程名称：冲压工艺及模具设计                                 课程代码：1107、4870
第一部分  课程性质与设置目的
一、课程性质与特点
冲压工艺及模具设计是高等教育自学考试模具自考本科设计与制造（本）专业的一门重要的专业课程。该课程密切结合生产实际，具有很强的实践性。因此，本课程分为实践和理论两个部分。实践环节在实习车间进行，安排在讲课之前，通过实践使学生对冲压生产有一个较全面的感性认识。在此基础上再对材料、设备、成形原理、成形工序，特别是冲压模具的结构和设计方法进行深入、系统的学习。
掌握这些知识与技能，是模具专业同学必须要具备的，也是今后工作能力的基础。
二、课程设置的目的与要求
通过本课程的学习，使学生在了解冲压生产过程、冲压材料、原理、设备、成形工序、变形特点的基础上，着重掌握冲压、产品结构、冲压模具的特点和设计方法。通过作业练习，课堂讨论，全面、系统掌握好知识与技能。在学习中，要注意理论联系实际，注意归纳总结，注意抓实质抓重点，注意锻炼动手能力和解决技术问题的能力，从而得到全面的提高，为今后工作打下良好的基础。
三、与本专业其它课程的关系
冲压工艺及模具设计是模具设计与制造专业的专业课，它与一些先修的基础课，技术基础课有密切的关联，也为一些后续课奠定了条件。
先修课程：机械制图、金属工艺学、金属材料及热处理、机械零件、机械原理、材料力
学、理论力学等。
后续课程：模具制造工艺、冲压设备等。
第二部分  课程内容与考核目标
第一章  概述
一、学习目的与要求
通过本章学习，使学生了解冷冲压的特点、应用，现状和发展趋势，初步掌握冷冲压的基本工序，为以后的学习奠定必要的基础。
二、考核知识点与考核目标
（一）冷冲压的特点和应用（一般）
识记：冷冲压的特点
（二）冷冲压的现状和发展趋势（一般）
识记：冷冲压的现状和发展趋势
（三）冷冲压基本工序（次重点）
识记：基本工序的名称
理解：基本工序的特点和应用

第二章  冷冲压变形基础
一、学习目的与要求
通过本章学习，使学生熟悉冷冲压变形的基本原理，变形过程中材料的变化，冲压材料和对材料成形性能的要求，从理论上为冲压，冲压变形工序的设计和相应的模具设计，奠定必要的基础。要求联系已修过的课程内容，切实掌握好这部分内容。
二、考核知识点与考核目标
（一）冷冲压变形的基本原理（重点）
识记：塑性、变形抗力、变形温度、应变速率、应力、应变状态
理解：塑性条件、塑性变形体积不变条件、塑性，变形时应力与应变的关系，塑性拉伸失稳及极限应变
应用：冷冲压成形中的硬化现象
（二）冷冲压材料及其冲压成形性能（次重点）
识记：板料冲压成形性能的测定：胀形试验；扩孔试验；拉伸性能试验；弯曲试验；成形极限图及其应用
理解：板料的基本性能与冲压成形性能的关系；伸长率；屈服极限；屈强化；应变硬化指数；塑性应变比；板平面方向性系数；应变速率敏感系数
应用：板料的冲压成形性能；成形极限，成形质量

第三章  冲裁
一、学习目的与要求
通过本章学习，使学生了解冲裁的概念，冲裁的变形过程和冲裁件的结构工艺性。熟悉冲裁模的分类及结构，冲裁模具的间隙，间隙与冲裁件质量的关系和确定方法。并熟悉凸凹模刃口尺寸的确定方法，从而掌握冲裁模的设计方法，这是冲压模具的重要内容，一定要系统，完整地掌握好。
二、考核知识点与考核目标
（一）冲裁概念（一般）
识记：冲裁；落料；冲孔
（二）冲裁过程的分析（次重点）
识记：冲裁变形过程，剪切区应力状态
理解：冲裁件断面分析
（三）冲裁模间隙（重点）
理解：间隙对冲裁力的影响，间隙对模具寿命的影响
应用：间隙对冲裁件质量的影响，间隙值确定的原则和方法
（四）凸模与凹模刃口尺寸的确定（重点）
理解：凸、凹模刃口尺寸计算的依据和计算原则
应用：凸、凹模刃口尺寸的计算方方法：凸模与凹模分别加工法；凸模与凹模配合加工法；配合法的刃口尺寸换算
（五）冲裁件的工艺性（次重点）
识记：冲裁件的工艺性
理解：冲裁件的公差等级和断面粗糙度，冲裁件结构形状与尺寸
（六）排样（一般）
识记：搭边、材料利用率
理解：排样方法、搭边值的确定，条料宽度的确定
（七）冲裁力和压力中心的计算（次重点）
识记：冲裁力、卸料力、推杆力、顶件力、压力机公称压力、冲模压力中心
理解：冲裁力行程曲线，卸料力、推件力及顶件力的计算，压力机公称压力的确定
应用：冲裁力的计算，冲模压力中心的确定
（八）冲裁模分类及典型冲裁模结构分析（重点）
识记：冲裁模分类
理解：典型冲裁模的结构分析：级进模；复合模
应用：单工序模
（九）冲裁模主要部件和零件的设计与选用（重点）
识记：冲模零件的分类：工艺零件，结构零件
理解：模架及零件：模架；导向装置；上下模座。其它支撑零件：模柄；凸模固定板；垫板、紧固件
弹性元件的选用：弹簧的选用与计算；橡胶的选用与计算
应用：工作零件：凸模、凹模、凸凹模、凸凹模的镶拼结构。定位零件：条料横向定位装置；条料纵向定位装置。卸料、顶件、推件零件：卸料装置；推件与顶件装置
（十）精密冲裁（次重点）
识记：半精密冲裁：小间隙园角刃口冲裁；负间隙冲裁；上、下冲裁、对向凹模冲裁
理解：整修：整修原理：整修模工作部分尺寸计算。带齿图压板精密冲裁：精冲的机理；精冲工艺与精冲模
（十一）其它冲裁模（一般）
识记：锌基合金冲裁模；聚氨酯橡胶冲裁膜
理解：非金属材料冲裁模

第四章  弯曲
一、学习目的与要求
通过本章学习，使学生熟悉弯曲变形过程，最小弯曲半径和回弹的概念，熟悉弯曲件的工艺性能和工艺按排，学会弯曲件毛坯尺寸和弯曲力的计算方法，从而掌握弯曲模的结构和计算方法，要求能合理、正确地设计弯曲模具。
二、考核知识点与考核目标
（一）弯曲变形过程及变形特点（一般）
识记：弯曲变形过程，弯曲变形程度及表示方法，宽板与窄板弯曲变形区的应力、应变分析，弯曲时的应力和弯距计算
理解：板料塑性弯曲的变形特点
（二）最小弯曲半径（重点）
识记：最小弯曲半径，影响因素
理解：最小弯曲半径值的确定，提高弯曲极限变形程度的方法
（三）弯曲卸载后的回弹（重点）
识记：回弹，回弹的原因及表现形式
理解：影响回弹的因素，回弹值的确定
应用：提高弯曲精度的措施
（四）弯曲件毛坯尺寸的计算（次重点）
识记：弯曲应变中性层位置的确定
理解：弯曲件毛坯尺寸计算
（五）弯曲力计算（一般）
识记：自由弯曲时弯曲力计算，校正弯曲时弯曲力计算，顶件力和压料力计算
理解：压力机公称压力的确定
（六）弯曲件的工艺性（重点）
识记：弯曲件精度
理解：弯曲件的结构工艺性
（七）弯曲件的工序安排（次重点）
识记：弯曲件工序安排原则
理解：典型弯曲件的工序安排
（八）弯曲模设计（重点）
理解：弯曲模的典型结构：V形件弯曲模；U形件弯曲模；Z形弯曲模；帽罩形件弯曲模；园形件弯曲模
应用：弯曲模工作部分设计：凸模与凹模的园角半径和凹模深度；凸凹模间的间隙；凸凹模横向尺寸及制造公差

第五章  拉深
一、学习目的与要求
通过本章学习，使学生了解拉深的基本原理，熟悉旋转体拉深件坯料尺寸的确定方法，熟悉拉深系数的概念。熟悉园筒形、阶梯形、盒形等典型拉伸件的变形特点，工序安排，成形方法。在此基础上，掌握拉深模的结构和设计方法。
二、考核知识点与考核目标（次重点）
（一）拉深的基本原理（一般）
识记：拉深、起趋、拉裂、变形过程、变形特点、拉深力等
理解：拉深过程中毛坯的应力和应变状态，拉深时凸缘变形区的应力分布，拉深时筒壁传力区的受力情况
应用：分析起趋的原因，分析拉裂的主要因素
（二）旋转体拉深件毛坯尺寸的确定（重点）
理解：解析法，图解法
掌握：计算法
（三）园筒形件的拉深系数（重点）
识记：拉深系数
理解：极限拉深系数的确定
应用：影响拉深系数的因素
（四）园筒形件的拉深次数及工序尺寸确定（重点）
识记：拉深次数的确定
理解：带凸缘园筒形件工序尺寸计算
应用：不带凸缘的园筒形件拉深工序尺寸计算
（五）园筒形件拉深的压边力与拉深力（重点）
识记：起皱与防皱措施，拉深力和拉深功的计算，拉深压力机的选用
理解：压边力的计算，压边装置的种类及选择
（六）阶梯形零件的拉深方法（一般）
识记：拉深次数的判断，多次拉深的方法
（七）盒形件的拉深（次重点）
识记：盒形件拉深变形特点，盒形件拉深力的计算，盒形件拉深变形程度
理解：盒形件拉深毛坯形状和尺寸的确定，盒形件的多工序拉深方法及工序尺寸的确定
（八）轴对称曲面形状零件的拉深（一般）
识记：轴对称曲面形状零件拉深的特点，球形件的拉深方法，抛物线形件的拉深方法，锥形件的拉深
（九）拉深件工艺性（次重点）
识记：拉深件公差
理解：拉深件的结构工艺性
（十）拉深模（重点）
识记：拉深模分类
理解：典型拉深模结构
应用：拉深模工作部分结构及尺寸设计：凹模园角半径；凸模园角半径；凸模和凹模单边间隙
（十一）其它拉深方法（一般）
识记：软模拉深；差温拉深；变薄拉深

第六章  其它冲压成形
一、学习目的与要求
通过本章学习，使学生了解胀形、翻边、翻孔、缩口、旋压和校形成形工序的含义和变形特点，熟悉其工艺计算，掌握其模具结构和设计方法。
二、考核知识点与考核目标
（一）胀形（次重点）
识记：胀形的变形特点
理解：胀形方法
应用：胀形模具
（二）翻孔与翻边（次重点）
识记：翻孔、变薄翻孔、翻边
理解：翻孔的工艺计算
应用：翻孔、翻边模结构
（三）缩口（次重点）
识记：缩口变形特点及变形程度
理解：缩口工艺计算
应用：缩口模结构
（四）旋压 （次重点）
识记：施压成形原理，特点及应用，变薄旋压
理解：施压工艺
（五）校形（次重点）
识记：校形的特点及应用
理解：平板零件的校平，空间形状零件的校形

第七章  非轴对称曲面零件冲压
一、学习目的与要求
通过本章学习，使学生熟悉非轴对称曲面零件的成形特点，并掌握其模具结构和设计方法。
二、考核知识点与考核目标
（一）非轴对称曲面零件冲压工艺（次重点）
识记：非轴对称曲面零件的含义，成形特点
理解：覆盖件的工艺模型和冲压工艺
（二）非轴对称曲面零件冲模（次重点）
理解：拉深模：典型结构；导向机构；拉深筋的设置；工作部分结构设计
切边模：特点及典型结构
翻边模：结构分析

第八章  自动模与多工位级进模
一、学习目的与要求
通过本章学习，使学生了解自动模与多工位级进模的结构特点，熟悉自动送料装置，自动出件装置和自动检测与保护装置的结构，掌握自动模与多工位级进模的设计要点。
二、考核知识点与考核目标
（一）冲压生产的自动化与自动模（一般）
识记：自动化的含义，自动模的含义
（二）自动送料装置（次重点）
识记：送料装置，上件装置，自动送料装置分类
理解：两种常用自动送料装置：气动夹板式送料装置；辊轴自动送料装置
自动上件装置：推板式上件装置；转盘式自动上件装置；冲压机械手；自动上件的附属装置
（三）自动出件装置（次重点）
识记：自动出件装置含义
理解：气动式出件装置，机械式出件装置
（四）自动检测与保护装置（次重点）
识记：自动检测与保护装置的内涵，常用检测方法
理解：原材料检测与自动保护，模具内的检测与保护装置，出件检测与自动保护装置
（五）自动模设计要点（重点）
识记：对自动模的要求
理解：自动模设计应注意的问题
（六）多工位级进模（重点）
识记：多工位级进模的分类，设计步骤，排样图的设计
理解：多工位级进模的步距精度与条料的定位误差。多工位级进模实例分析
应用：多工位级进模结构设计：模架、凸模、凹模、导料装置、导正销的设置、卸料装置和限位装置

第九章  板料特种成形技术
一、学习目的与要求
通过本章学习，使学生了解板料特种成形的方法和应用。
二、考核知识点与考核目标
（一）爆炸成形（一般）
识记：爆炸成形装置及应用
（二）电水成形（一般）
识记：电水成形原理及特点
（三）电磁成形（一般）
识记：电磁成形原理及特点
（四）激光冲击成形（一般）
识记：激光冲击成形原理
（五）超塑性成形（一般）
识记：超塑性成形的含义及条件

第十章  冲压工艺规程的制订
一、学习目的与要求
通过本章学习，使学生了解冲压工艺规程的内容，用典型件冲压工艺规程制订的实例分析，掌握其制定的步骤与方法。
二、考核知识点与考核目标
（一）制订冲压工艺过程的基础（次重点）
识记：冲压工艺规程的内涵
理解：各种冲压工序的力学特点与分类，正确设计冲压工艺过程，控制毛坯的变形
（二）冲压工艺规程制订的步骤与内容（重点）
理解：零件图分析；确定工艺方案；确定模具类型及结构形式；选用冲压设备；编写工艺文件
（三）冲压工艺规程制订的实例分析（次重点）
第三部分  实践环节
一、考核目的与要求
实践环节是本专业课不可缺少的重点组成部分，考生要在冲压实习车间和冲压生产车间进行认识实习。通过认识实习，要求学生了解冲压生产的材料，设备、模具和基本的成形工序。对冲压生产过程有一个较全面的认识。特别是对冲压制品的结构、冲压成形模具有较深的认识。为理论学习打好必要的基础。
二、考核内容与要求
实习一  冲压生产
1、了解冲压生产过程。
2、了解剪床的主要结构、动作和作用。
3、熟悉冲床，液压机的主要结构和动作过程。
4、了解冲压模具的安装。
实习二  冲压基本工序
1、了解冲裁工序的实质和冲裁过程。
2、了解拉深工序的实质和拉深过程。
3、了解弯曲工序的实质和弯曲过程。
4、熟悉板料的送进与出件过程。
实习三  冲压制品的结构分析
1、分析冲裁的结构特点。
2、分析冲裁、拉深、弯曲、成形件的成形特点。
3、分析对模具的要求。
实习四  冲压模具
1、了解冲压模具的基本结构。
2、比较冲裁模、拉深模、弯曲模和成形模具的结构特点。
3、结合冲裁模，拉深模，弯曲模的拆装进一步熟悉其结构。
4、认识冲压模具在冲压生产中的主要作用。
三、考核方式与环境要求
1、考核环境
考生应当在教学过程中，根据安排，在冲压生产车间和实习车间，完成各段的实习任务。
2、考核方式
在实习过程中，由指导实习的教学技工根据学生的实习态度和对内容的理解程度，给出相应的成绩。在实习结束前，进行必要的笔试考核。根据各段成绩和笔试成绩，给出实践考核成绩，实践成绩采用百分制，60分为及格。
第四部分  有关说明与实施要求
一、考核目标的能力层次表述
本课程的考核目标共分三个能力层次：识记、理解、应用，它们之间是递进等级的关系，后者必须建立在前者基础上。其具体含义为：
识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。
理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。
应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

二、指定教材
《冲压工艺及模具设计》  翁其金、徐新成主编   机械工业出版社   2004年版

三、自学方法指导
本课程是一门实用性很强的技术课，为使考生自学成才真正达到课程大纲预定的目标，特对考生自学的方法提出如下指导意见：
1、本课程实践性强，教学内容包括实践和讲课两个环节，实践知识是讲课的基础，在阅读教材之前必需要有塑料制品生产实践的感性知识。因此，要多注意观察各种冲压制品的外观、造型、结构特点，并尽可能到有关工厂、车间了解生产过程增加感性知识。
2、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，突出重点，有的放失。
3、在了解考试大纲内容的基础上，根据考核知识点和考核要求，认真阅读教材，逐段细读，吃透内容，归纳问题，掌握问题，对基本概念必须深刻理解，对基本原理必须彻底弄清，对重点内容必须牢牢掌握。并融会贯通，在头脑中形成完整的内容体系。
4、在自学过程中根据课程特点，要重视学习方法，避免死记硬背：一是应注意理论联系实际，书本内容联系生产实际；二是应注意结合已学过的有关基础和专业课的知识（如金属工艺学、成形工艺、材料学、力学等）。按照要求，分析问题，注重思考，善于归纳，系统掌握。把教材中的基本概念、基本原理、基本结构、基本工艺方法掌握好。即要涵盖整个教材内容，又要突出重点，达到系统、完整、有条理的掌握。
5、为了提高自学效果，巩固自学内容，在掌握基本内容的基础上，尽可能多结合例图进行分析，以加深对内容的消化、理解和巩固。

四、社会助学的要求
1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。
3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。
4、辅导时，应对学习方法进行指导。提倡“理论联系实际，认真阅读教材，刻苦钻研教材，重视归纳总结”的方法。
5、辅导时，在注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。
6、注意对应考者能力的培养，特别是对自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习。善于在自学过程中发现问题，通过分析问题，提高解决问题的能力。
7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中存在不同难度的试题。
8、助学学时：本课程理论课4学分，建议助学课时不少于72学时，实践课2学分，建议实践课时不少于36学时。
理论课学时分配如下：
章 次 课 程 内 容 课 时
1 概述 2
2 冷冲压变形基础 65
3 冲裁 2015
4 弯曲 1210
5 拉深 18
6 其它冲压成形 6
7 非轴对称曲面零件冲压 6
8 自动模与多工位级进模 10
9 板料特种成形技术 4
10 冲压工艺规程的制订 6
总 计 72
实践课学时分配如下
章 次 实 习 内 容 课 时
 冲压生产 6
 冲压基本工序 8
 冲压制品的结构分析 10
 冲压模具 12
总计 36

五、关于命题考试的若干规定
1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。
2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是：“识记”为10%、“理解”为30%，“应用”为60%。
3、试题难易程度应合理：易、较易、较难、难，比例为2：3：3：2。
4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65%，次重点占25%，一般占10%。
5、本课程命题采用的基本题型包括概念题、填空题、问答题、图例分析题等。
6、考试采用闭卷笔试，考试时间150分钟，采用百分制评分，60分为及格。

六、题型示例（样题）
（一）概念题
1．冷冲压的特点
2．冲模压力中心
（二）填空题
1．冲裁件断面分为      、      、      、      四部分。
2．按工序组合程度冲裁模分为      、      、      。
（三）问答题：
1．简要分析板料的基本性能与冲压成形性能的关系。
2．分析影响拉深系数的因素。
（四）图例分析题
1．根据V形件弯曲模图例，指明图中各序号代表零件的名称。为防止坯料在弯曲过程中产生滑动偏移可采取何种措施（可用简图示之）。

V形件弯曲模

2．带弹性压边圈的拉深模如图所示。说明图中各序号代表零件的名称。 并指出序号5、6零件的作用。
 
带弹性压边圈的首次拉深摸