冲压工艺及模具设计课程标准.doc

《冲压工艺及模具设计》课程标准
一、课程基本信息
1．课程名称
《冲压工艺及模具设计》
2．课程类别
职业核心课
3．学时学分
64学时，4学分
4．适用专业
计算机辅助设计及制造专业
二、课程定位
《冲压工艺及模具设计》的前导课程为《机械制图》、《机械设计基础》、《金属材料及热处理》、《互换性及检测技术》和《机械制造技术》。是计算机辅助设计及制造专业的专业核心课程。培养学生编制冲压加工工艺，设计冲压模具的能力，为后续学习《塑料模具设计及制造》打下坚实基础。
三、课程目标
《冲压工艺及模具设计》将冲压工艺及冲压模具紧密结合，理论联系实际，具有极强的实践性。引用大量实例突出应用能力。实现培养具备综合运用知识、技术设计冲压模具和加工工艺的模具人才。
（一）总体目标
通过对本课程的学习，学生能掌握设计冲裁模具、弯曲模具、拉伸模具及其他冲压成型工艺模具的专业知识。同时培养学生具有诚实、守信、爱岗、敬业，善于及人沟通和合作的职业素养，具有分析问题和解决问题的能力，具有良好的职业道德。
（二）具体目标
专业能力目标
社会能力目标
方法能力目标
（1）系统掌握冲压模具设计及制造专业知识。；
（2）具备设计中等编制复杂冲压件的成形工艺和冲模的能力；
（3）具备编制冲模加工工艺及加工程序的能力;
（4）掌握冲模具装配及调整的技能；
（5）初步具备试模和冲压件质量分析的能力。
（1）养成诚信、敬业、科学、严谨的工作态度；
（2）具有团队合作工作能力；
（3）具有较强的法律法规、安全、质量、效率、保密及环保意识；
（4）具有择业、就业、转岗和自主创业的能力。
（1）收集和处理信息的能力
（2）独立学习新知识、新技术，具有终身学习的能力
（3）制定工作计划并进行实施的能力
（4）能独立进行调查、对比、分析、决策的能力

四、学习情境设计
（一）设计思路
以培养学生岗位职业能力为核心，培养“掌握现代制造技术，具有扎实的冲压模具设计及制造专业知识和熟练的操作技能，从事冲压模具设计、制造和维修的高级应用型、技能型人才”为目标。尽可能在实验室或实训场所组织教学，采用课堂讲授及现场实训一体化的教学方法，突出职业行动能力和可持续发展能力培养，使人才培养质量得到稳步提高。 在课程内容上，以真实的、典型的冲压件为案例，采用任务驱动式的教学过程，以这些典型案例为载体来串接教学内容，在教学中，采取教师讲解+学生讨论+教师评价+实际操作的教学过程，教、学、做相结合，强化学生能力培养，充分体现学中做、做中学的教学思想，以“做”促“学”，提高学生解决实际工程问题的能力。
本课程依托泰安地区机械加工企业，根据企业调研结果确定职业能力，及行业、企业人员共同确定及职业需求相吻合的课程标准。 以工作过程为导向，典型任务驱动设计教学项目，组织课程内容。进行基于模具设计实务工作过程的课程开发设计，在课程定位、课程目标、教学内容、教学方法、考核方式、资源建设、教学队伍建设、教学条件等方面，紧紧围绕职业能力培养这一核心理念，课程内容安排以典型任务为中心，突出对学生职业能力的训练；理论知识选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又要充分考虑高等职业教育对理论知识学习的需要，并融合相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。
（二）学习情境划分及课时分配
表1学习情境划分及课时分配
学习情境
子学习情境
理论课时
实践技能培养
课时
1.冲压模具概述
认识冲压模具
2

2.冲压变形基础
力及变形
2

塑性变形时应力及应变的关系
2

材料的冲压成形性能及加工硬化现象
2

3.冲裁
冲裁过程分析
2

冲裁模间隙
2

凸、凹模刃口尺寸的计算
2

排样
2

冲裁力
2

冲裁模分类及结构分析
2

冲裁模零部件结构
2

冲裁件的工艺性
2

弯曲
弯曲变形过程
2

最小弯曲半径
2

弯曲件的回弹
2

弯曲件的工艺计算
2

弯曲力的计算和设备选择
2

弯曲件的工艺性和工序安排
2

弯曲模工作部分设计
2

弯曲模的典型结构
2

5.拉深
圆筒形件拉深的变形过程
2

圆筒形件拉深的工艺计算及模具设计
2

阶梯形状零件的拉深
2

曲面形状零件的拉深

矩形件的拉深
2

其他拉深方法及辅助工艺
2

6.其他冲压成型工艺
胀形
2

翻边

缩口

校形及整形
2

旋压

7.多工位级进模设计
概述
2

多工位级进模的排样设计及工位安排
2

多工位级进模常用装置

多工位级进模设计实例

8.冲压工艺设计及案例分析
工艺方案的制定
2

冲压工艺实例

合计
64
顶岗实习
6个月
（三）学习情境描述（或者工作任务描述）

学习情境1
冲压模具概论
学时数
2
学习目标
1、了解冲压模具的概念
2、了解冲压的特点、发展及应用
3、认识冲压工序的分类，认识基本冲压工序
学习内容
知识点
技能点
1、冲压的概念

2、冲压工序分类
3、冲压工艺的特点
4、冲压工艺的应用
教学方法
分组讨论教学法、启发式、案例式、形象化教学法
教学条件
板书、教室多媒体、教学课件
考核及评价
对课堂提问知识点的回答情况
学生知识能力要求
有一定的机械制图知识、机械设计知识；机械加工知识；具有查阅资料，搜集、分析信息的能力
教师知识能力要求
1．具有在模具行业企业2年以上实践经验。
2．具备模具基本理论知识和相关技能，能根据教法设计情境。
3．能按教学设计来控制及指导整个项目的进程。

学习情境2
冲压变形基础
学时数
6
学习目标
1、掌握变形、弹性变形、塑性变形、塑性、变形抗力等概念
2、掌握塑性条件、塑性变形时的应力应变关系
3、掌握硬化规律
4、了解冲压成形性能指标
学习内容
知识点
技能点
1、变形、弹性变形、塑性变形的概念

2、塑性、变形抗力的概念
3、塑性条件、塑性变形时的应力应变关系
4、硬化规律
5、冲压成型性能指标
教学方法
分组讨论教学法、启发式、案例式、形象化教学法
教学条件
板书、教室多媒体、教学课件
考核及评价
对课堂提问知识点的回答情况
学生知识能力要求
有一定的机械制图知识、机械设计知识；机械加工知识；具有查阅资料，搜集、分析信息的能力
教师知识能力要求
1．具有在模具行业企业2年以上实践经验。
2．具备模具基本理论知识和相关技能，能根据教法设计情境。
3．能按教学设计来控制及指导整个项目的进程。

学习情境3
冲裁
学时数
16
学习目标

1、了解冲裁变形规律、变形过程，如何提高冲裁件质量
2、掌握冲裁合理间隙的确定
3、掌握凸、凹模刃口尺寸的计算原则、计算方法及优缺点
4、掌握排样的选择及拍样图绘制
5、掌握斜刃冲裁法、阶梯冲裁法，压力中心的确定
6、掌握各种典型模具结构的组成及特点、工作过程
7、熟悉模具元件结构、掌握模架、模柄的选择用，了解模具典型组合
8、熟悉冲裁件的工艺适应性要求
学习内容
知识点
技能点
1、冲裁变形规律、变形过程
1、确定冲裁间隙
2、冲裁合理间隙
2、凸、凹模的计算方法
3、凸、凹模刃口尺寸的计算原则
3、绘制拍样图
4、排样的选择
4、确定压力中心
5、斜刃冲裁法、阶梯冲裁法
5、分析冲裁件工艺适应性
6、典型模具结构组成及特点

7、元件、模架、模柄的选择

8、冲裁件工艺适应性

教学方法
分组讨论教学法、启发式、案例式、形象化教学法
教学条件
板书、教室多媒体、教学课件
考核及评价
对课堂提问知识点的回答情况
学生知识能力要求
有一定的机械制图知识、机械设计知识；机械加工知识；具有查阅资料，搜集、分析信息的能力
教师知识能力要求
1．具有在模具行业企业2年以上实践经验。
2．具备模具基本理论知识和相关技能，能根据教法设计情境。
3．能按教学设计来控制及指导整个项目的进程。

学习情境4
弯曲
学时数
16
学习目标
1、了解弯曲变形规律及弯曲变形特点
2、了解弯曲变形极限及影响因素
3、了解弯曲回弹现象及控制回弹措施
4、掌握应变中性面的确定及毛坯尺寸的计算方法
5、掌握弯曲力的计算机压力机的选择
6、了解弯曲工序的安排
7、掌握弯曲模工作零件的设计
8、熟悉各种典型结构的弯曲模
学习内容
知识点
技能点
1、弯曲变形规律、特点
1、表示变形程度
2、弯曲变形极限及影响因素
2、控制弯曲变形
3、弯曲回弹现象
3、控制回弹措施
4、应变中性面
4、计算毛坯尺寸
5、压力机的标称压力
5、计算弯曲力、选择压力机
6、弯曲的工艺性
6、安排弯曲工序
7、弯曲模主要工作零件
7、设计弯曲模工作零件
8、弯曲模典型结构

教学方法
分组讨论教学法、启发式、案例式、形象化教学法
教学条件
板书、教室多媒体、教学课件
考核及评价
对课堂提问知识点的回答情况
学生知识能力要求
有一定的机械制图知识、机械设计知识；机械加工知识；具有查阅资料，搜集、分析信息的能力
教师知识能力要求
1．具有在模具行业企业2年以上实践经验。
2．具备模具基本理论知识和相关技能，能根据教法设计情境。
3．能按教学设计来控制及指导整个项目的进程。

学习情境5
拉深
学时数
12
学习目标

1、了解拉深变性规律、防止起皱措施。

2、掌握圆通拉深件的工艺计算及模具设计
3、了解阶梯圆筒件的变性特点及工艺计算
4、了解曲面形状零件的拉深特点、拉深方法
5、了解矩形件的拉深变形特点及程度
6、了解其他拉深方法的原理及工艺
学习内容
知识点
技能点
1、拉深变性规律、防止起皱措施
1、掌握拉伸变形程度表示方法
2、拉伸件的工艺性
2、计算拉深系数和拉深次数
3、阶梯圆筒件的变性特点
3、掌握阶梯圆筒件的工艺计算
4、曲面形状零件的拉深变形特点
4、确定矩形件的坯料形状和尺寸
5、矩形件的拉伸变形特点
5、掌握拉伸辅助工艺
6、其他拉深方法

教学方法
分组讨论教学法、启发式、案例式形象化教学法
教学条件
板书、教室多媒体、教学课件
考核及评价
对课堂提问知识点的回答情况
学生知识能力要求
有一定的机械制图知识、机械设计知识；机械加工知识；具有查阅资料，搜集、分析信息的能力
教师知识能力要求
1．具有在模具行业企业2年以上实践经验。
2．具备模具基本理论知识和相关技能，能根据教法设计情境。
3．能按教学设计来控制及指导整个项目的进程。

学习情境6
其他冲压成形工艺
学时数
4
学习目标

1．了解胀形工序的变性特点和胀形模的结构特点
2．了解翻边工序的变性特点和胀形模的结构特点
3．了解缩口工序的变性特点和胀形模的结构特点
4．了解整形工序的变性特点和胀形模的结构特点
5．了解旋压工序的变性特点和胀形模的结构特点
学习内容
知识点
技能点
1、胀形工序的变性特点
1、胀形工序的工艺计算
2、翻边工序的变性特点
2、翻边工序的工艺计算
3、缩口工序的变性特点
3、缩口工序的工艺计算
4、整形工序的变性特点
4、整形工序的工艺计算
5、旋压工序的变性特点
5、旋压工序的工艺计算
教学方法
分组讨论教学法、启发式、案例式、形象化教学法
教学条件
板书、教室多媒体、教学课件
考核及评价
对课堂提问知识点的回答情况
学生知识能力要求
有一定的机械制图知识机械设计知识；机械加工知识；具有查阅资料，搜集、分析信息的能力
教师知识能力要求
1．具有在模具行业企业2年以上实践经验。
2．具备模具基本理论知识和相关技能，能根据教法设计情境。
3．能按教学设计来控制及指导整个项目的进程。

学习情境7
多工位级进模设计
学时数
4
学习目标
1．了解多工位模的典型结构
2．了解多工位模的排样设计及工位安排
3．了解多工位模的常用装置和设计要点
学习内容
知识点
技能点
1．多工位模的特点
1、设计多工位排样
2．多工位模的排样
2、运用多工位模常用装置
3．多工位模的结构
3、掌握多工位模设计程序
4．多工位模的常用装置

5．多工位模的设计程序

教学方法
分组讨论教学法、启发式、案例式、形象化教学法
教学条件
板书、教室多媒体、教学课件
考核及评价
对课堂提问知识点的回答情况
学生知识能力要求
有一定的机械制图知识、机械设计知识；机械加工知识；具有查阅资料，搜集、分析信息的能力
教师知识能力要求
1．具有在模具行业企业2年以上实践经验。
2．具备模具基本理论知识和相关技能，能根据教法设计情境。
3．能按教学设计来控制及指导整个项目的进程。

学习情境8
冲压工艺设计及案例分析
学时数
2
学习目标
1．掌握冲压工艺方案的制定预案
2．熟练冲压件的工艺性分析过程
学习内容
知识点
技能点
1、工艺方案的原则
1、制定工艺方案
2、冲压件的综合分析
2、分析冲压件工艺性
教学方法
分组讨论教学法、启发式、案例式、形象化教学法
教学条件
板书、教室多媒体、教学课件
考核及评价
对课堂提问知识点的回答情况
学生知识能力要求
有一定的机械制图知识、机械设计知识；机械加工知识；具有查阅资料，搜集、分析信息的能力
教师知识能力要求
1．具有在模具行业企业2年以上实践经验。
2．具备模具基本理论知识和相关技能，能根据教法设计情境。
3．能按教学设计来控制及指导整个项目的进程。

五、 教学建议
（一课程教学模式
本课程立足于职业能力的培养，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以预期的职业能力为中心组织课程内容和课程教学，实施案例教学、任务驱动、讲练结合的模式，以典型案例为任务，先案例分析然后工艺编制、模具设计，循序渐进的对学生进行职业能力的培养。其理论知识的选取紧紧围绕培养相应的职业能力的需要来进行，让学生在完成具体训练的过程中来发展职业能力，切实体现工学结合的职业教育特色。
（二）教学方法
教学中根据学习领域、工作任务和学生特点，采取灵活多样的教学方法，主要有：
1. 讲授及自学相结合。在理论知识教学过程中，教师应以“理论够用为度”的原则，把启发引导归纳总结等指导性的教学活动及学生自学的的阅读活动相结合。可引导学生先进行自学性的阅读，再启发学生思考其中的积极意义，最后教师归纳总结须掌握的知识点等。在教学过程中，是先讲授后自学，还是先自学再讲授，可视教学内容的深浅及学生的知识水平灵活掌握。
2.案例教学法。在案例教学中，选取典型冲压模具为案例。例如以零件弯曲工艺为例；典型问题如“如何设计零件弯曲工艺流程？根据流程如何设计弯曲模具？”等同学有了自己的工艺流程和设计方案后，再进行课堂讲授和解析，既可以全面掌握，又能突出重点，让学生直接通过案例学习和分析获得岗位经验，训练职业思维能力。
3.采用职业角色工作任务教学方法。让学生以模具工程师的角度按不同的生产阶段提出工艺流程，设计图纸和装配方案，同时设置一定的生产问题，让学生探索研究加以解决，让学生以模具工程师的身份有意义学习，加快职业素质的形成。
4.项目教学法。根据工作任务和课程内容，把一些相对独立的内容设置成不同的具体项目，以项目和工作任务为载体进行教学过程的实施。如要学生进行拉深模具的设计，项目实施过程中涉及的原理性知识、技术知识知识由教师引导，学生完成收集信息、设计方案并进行项目实施，培养了学生独立工作和创造能力
（三）教学条件
1．师资队伍
我系现有专任教师56名，其中教授3人，副教授及以上职称占30%，具有硕士及以上学位的教师占78%，双师型教师在专职教师中的比例达到95已经建立了以专任教师为主导，具备合理的兼职教师的师资队伍。所有专职教师均具有丰富的教学经验和较强的科研能力，兼职教师均来自企业的第一线，有丰富的实践经验。在承担的教学任务上除配有专门的任课指导和学生实习指导师资外，还配有项目导师和职业规划师。保证了学生在学习的过程中知识点的学习、技能的掌握、项目的开发和未来职业的规划。即凸显了我们教育的个性化，又为学生今后的就业和规划打下了扎实的基础。
2．教材
《冲压工艺及模具设计》第3版 北京理工大学出版社 魏春雷 徐慧敏主编。
3．教学实训条件
（1）校内实训条件：拥有一所中央财政支持的国家级数控实训基地，3个生产实训车间和17个实训实验室，有数控车床、数控加工中心、电火花、线切割、数控精雕、激光切割等先进数控设备50余台套。
（2）校外实训基地：目前已及省内外多家大型企业建立了密切合作关系，建立了几十家校外实训基地。如青岛地恩地集团、山东六丰机械工业有限公司、山东永盛橡胶集团有限公司等。
六、课程考核及评价
采用阶段考核、过程考核及结果考核的考核形式；即一个学生的成绩可以分为过程考核分（60%）、平时考核分（10%）和结果性考核分（30%）。其中过程性考核主要在完成典型案例过程中，学生的各生产阶段成果质量；案例分析、工艺编制、模具设计等方面，这部分可以由教师和学生进行互评。平时考核主要考核学生的课堂表现（出勤率、发言等由教师评定和学生自评相结合。结果性考核以理论知识为主构成。
七、参考文献
1.周开华 简明精冲手册 北京：国防工业出版社 1993。
2.吴诗淳 冲压工艺学 西安：西北工业大学出版社 1994。
3.杜东福 冷冲压工艺及模具设计 长沙：湖南科技出版社 1996。
4.杨玉英 大型薄板成型技术 北京：国防工业出版社1996。
5.卢险峰 冲压工艺模具学 北京：机械工业出版社 1997。
6.徐发越 模具标准应用手册 北京：机械工业出版社 1997。
7.姜奎华 冲压工艺及模具设计 北京：机械工业出版社 1997。
8.王芳 冷冲压模具设计指导 北京：机械工业出版社 1998。
9.李硕本 冲压工艺理论及新技术 北京：机械工业出版社 2002.

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