《塑性加工工艺及模具设计》课程教学大纲
一．课程基本信息
开课单位：材料科学与工程学院
课程编号：06020065a
英文名称：Plastic Processing Technology and Die Design
学时：总计48学时，其中理论授课42学时，实验6学时
学分：3.0学分
面向对象：材料成型及控制工程本科专业
先修课程：《工程图学》；《塑性成型原理》；《材料力学性能》；《材料科学基础A》
后续课程：《塑性加工工艺及模具设计课程设计》
教材：《塑性成形工艺与模具设计》，高锦张编著，机械工业出版社，2008年1月 第2版
主要教学参考书目或资料：
1.《塑性加工工艺学》，崔令江, 韩飞编著，机械工业出版社，2007年9月
二．教学目的和任务
《塑性加工工艺及模具设计》是材料成型及控制工程专业的一门主要的专业课。塑性加工工艺在航空、兵工、汽车、电器、仪表及日用品生产中应用十分广泛，占有很重要的地位。本课程将塑性加工工艺与模具设计相结合，学生通过本门课程的学习，能够获得塑性加工工艺及模具设计的基本理论、基本知识和基本技能，了解塑性加工工艺的应用以及我国塑性加工工艺及模具设计发展的概况，掌握实验的基本技能，培养学生分析、解决问题的能力，为学习后续课程以及从事有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。
三．教学目标与要求
本门课程通过授课、实验、课程设计等教学环节，使学生掌握冲裁、弯曲、拉深、翻边、胀形、热锻等塑性成形领域中的基本理论、基本知识；初步掌握材料塑性成形工艺的基本原理、工艺特点、工艺计算、模具结构和模具设计方法，受到必要的实验技能训练，了解模具安装、调试以及相关设备的基本知识；了解塑性加工领域中的新理论、新技术、新知识以及新的模具设计方法。
四．教学内容、学时分配及其基本要求
第一篇冲压工艺与模具设计
第一章 冲压工艺概述（1学时。讲授1学时）
（一）教学内容
§ 1-1冲压工艺特点
§ 1-2冲压工艺分类
§ 1-3冲压技术的发展
§ 1-4冲压工艺用材料
§ 1-5冲压设备
（二）基本要求
1、了解冲压的基本概念、冲压工序的分类及冲压工艺的发展趋势。
第二章 冲裁工艺与模具设计（14学时。含讲授12学时，实验2学时）
（一）教学内容
§ 2-1冲裁工艺分析
§ 2-2冲裁件质量及影响因素
§ 2-3冲裁模间隙
§ 2-4凸、凹模刃口尺寸计算
§ 2-5排样
§ 2-6冲裁工艺力的确定
§ 2-7冲裁工艺设计
§ 2-8冲裁模的基本类型与构造
§ 2-9冲模主要零件的设计及标准的选用
§ 2-10冲裁模结构设计
§ 2-11精密冲裁工艺与模具设计
（二）基本要求
1、了解冲裁时板料的受力状态，冲裁过程和断面特征的形成，降低冲裁力的方法，精密冲裁，简易冲裁工艺及其模具实现方法。
2、掌握冲孔和落料的概念，冲裁间隙及其对冲件质量的影响，冲裁间隙的确定方法，凸、凹模刃口尺寸计算原则及计算方法，冲裁力、卸料力、推件力以及材料利用率的计算方法，工艺分析及工艺方案的确定，压力中心的确定以及设备的选择。
3、掌握典型冲裁模的结构，主要零部件的设计以及模具设计的方法。
第三章 弯曲工艺与模具设计（6学时。讲授6学时）
（一）教学内容
§ 3-1弯曲变形分析
§ 3-2宽板弯曲时的主应力值和应力中性层的位置
§ 3-3弯曲件应变中性层的位置及弯曲毛坯长度的计算
§ 3-4最小相对弯曲半径
§ 3-5弯曲力与力矩的计算
§ 3-6弯曲回弹
§ 3-7弯曲件的工艺性
§ 3-8弯曲件的工序安排及模具设计
§ 3-9弯曲模工作部分尺寸确定
（二）基本要求
1、了解弯曲过程、变形机理、应力、应变状态，弯曲回弹量的计算，减少弯曲回弹的措施，
2、掌握弯曲的概念，弯曲力和展开长度的计算，最小相对弯曲半径及其影响因素，弯曲工艺性分析，弯曲模工作部分的尺寸计算方法以及弯曲模的结构设计。
第四章 拉深工艺与模具设计（8学时。含讲授6学时，实验2学时）
（一）教学内容
§ 4-1拉深变形过程分析
§ 4-2直壁旋转体零件拉深工艺设计
§ 4-3非直壁旋转体零件拉深成形特点
§ 4-4盒形件的拉深
§ 4-5拉深工艺设计
§ 4-6拉深模具设计
§ 4-7其它拉深方法
（二）基本要求
1、了解拉深的变形过程，圆筒形件拉深过程中出现的问题及其防止措施，非直壁旋转体零件拉深成形特点，盒形件的拉深以及其它拉深方法。
2、掌握拉深的概念，圆筒件拉深时的应力应变状态，圆筒件拉深毛坯的计算，拉深系数的概念、计算方法及影响因素，拉深凹、凸模工作部分尺寸的确定方法，拉深力的计算。
第五章 其它成形工艺与模具设计（2学时。讲授2学时）
（一）教学内容
§ 5-1翻边
§ 5-2缩口
§ 5-3旋压
§ 5-4胀形
§ 5-5大型覆盖件的成形
（二）基本要求
1、了解缩口系数及模具结构；不变薄旋压、变薄旋压；大型覆盖件成型的特点及冲压工艺要点。
2、掌握圆孔翻边时的应力、应变，圆孔翻边的成形极限，毛坯计算，翻边力的计算；胀形成形特点，胀形成形极限，胀形工艺方法。
第六章 多工位级进模设计（4学时。含讲授2学时，实验2学时）
（一）教学内容
§ 6-1概述
§ 6-2多工位级进模结构
§ 6-3多工位级进模的总体设计要点
（二）基本要求
1、多工位级进模的分类。
2、多工位级进模的特点，多工位级进模设计要点。
第二篇热锻工艺与模具设计
第七章 热锻工艺概述（1学时。含讲授1学时）
（一）教学内容
§ 7-1热锻工艺概述
§ 7-2热锻原材料及下料方法
§ 7-3锻前加热的目的及方法
§ 7-4热锻温度范围的确定
§ 7-5钢在加热中的常见缺陷与加热规范的制订
§ 7-6少无氧化加热
§ 7-7热锻设备
（二）基本要求
1、了解热锻用材，锻前加热及钢在加热中的常见缺陷与加热规范的制订，热锻设备。
2、掌握锻造的概念、特点，热锻温度范围的确定。
第八章 自由锻造工艺（2学时。含讲授2学时）
（一）教学内容
§ 8-1自由锻工序分类
§ 8-2自由锻基本工序分析
§ 8-3自由锻工艺规程制订
§ 8-4胎模锻造简介
（二）基本要求
1、了解胎模锻造。
2、掌握自由锻工序分类，自由锻基本工序分析，自由锻工艺规程制订。
第九章 锤上模锻工艺及模具设计（6学时。含讲授6学时）
（一）教学内容
§ 9-1模锻件的分类
§ 9-2模锻件图的制订
§ 9-3终锻型腔的设计
§ 9-4预锻型腔的设计
§ 9-5其它型腔设计
§ 9-6毛坯体积计算与尺寸确定
§ 9-7锻锤吨位的确定
§ 9-8锻模的结构设计与锻模材料
（二）基本要求
1、了解模锻件的分类，其它型腔设计，锻模材料。
2、掌握模锻件图的制订，终锻型腔的设计，预锻型腔的设计，毛坯体积计算与尺寸确定，锻模的结构设计。
第十章 其它压力机模锻（1学时。含讲授1学时）
（一）教学内容
§ 10-1热模锻压力机模锻工艺及模具设计
§ 10-2摩擦压力机模锻工艺及模具设计
§ 10-3平锻机上模锻工艺及模具设计
（二）基本要求
1、了解热模锻压力机模锻工艺及模具设计，摩擦压力机模锻工艺及模具设计，平锻机上模锻工艺及模具设计。
第十一章 模锻件的后续工序（2学时。含讲授2学时）
（一）教学内容
§ 11-1锻件的切边和冲孔
§ 11-2锻件的校正
§ 11-3锻件的冷却与热处理
§ 11-4锻件的清理与检验
§ 11-5模具的检验、维修与使用寿命
§ 11-6模锻件缺陷及修正方法
§ 11-7模锻工艺规程的编制
（二）基本要求
1、了解，锻件的校正，锻件的清理与检验，模锻件缺陷及修正方法，模具的检验、维修与使用寿命，模锻工艺规程的编制。
2、掌握锻件的切边和冲孔，锻件的冷却与热处理。
第十二章 特种模锻（1学时。含讲授1学时）
（一）教学内容
§ 12-1精密模锻
§ 12-2滚锻
§ 12-3环形件辗压
§ 12-4斜轧和横轧
§ 12-5径向锻造
§ 12-6多向模锻
§ 12-7粉末锻造
§ 12-8电热镦锻
§ 12-9摆动辗压
§ 12-10液态模锻
（二）基本要求
了解：了解各特种模锻工艺原理、特点。
五．教学方法及手段
本课程以课堂教学为主，辅以实验教学，教学过程中应尽量采用多媒体教学。
六．考核方式及考核方法
本课程为必修考试课程，考试采取笔试。总评成绩由笔试成绩和出勤、纪律、作业、实验等平时成绩综合评定。期末考试成绩占总评成绩的70%，实验成绩和平时成绩各占15%。
七．课内实验（上机）教学安排
序号 | 实验项目 | 学时 | 性质 | 类型 |
1 | 冲压模具的结构分析与拆装 | 2 | 必做 | 综合 |
2 | 冲模安装调试和冲裁间隙实验 | 2 | 必做 | 验证 |
3 | 拉深系数和拉深力的测定 | 2 | 必做 | 验证 |
（制定人：石凤健 审定人：芦笙）