沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)范文

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關(guān)鍵詞：沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)；翻轉(zhuǎn)課堂；課程設(shè)計(jì)

大多高校都將“沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)”這門課程作為材料成型專業(yè)的一門必修課程。但是，一直以來本課程在教學(xué)中理論知識與實(shí)用性、綜合性與先進(jìn)性脫節(jié)，嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在國家倡導(dǎo)新一輪課程改革浪潮的背景下，本文認(rèn)為將理論知識的傳授與模具設(shè)計(jì)和制造的實(shí)踐相結(jié)合，突出專業(yè)知識的實(shí)用性、實(shí)踐性、綜合性和先進(jìn)性，能提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力。

1. 課程的內(nèi)容和作用

（1）教學(xué)內(nèi)容和方法。“沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)”將沖壓成形加工原理、沖壓設(shè)備、沖壓工藝、沖模設(shè)計(jì)與沖模制造有機(jī)結(jié)合，以通俗易懂的文字和豐富的圖表，系統(tǒng)分析各類沖壓成形規(guī)律、成型工藝設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì)，同時(shí)相應(yīng)介紹各類沖壓模具零件的不同加工方法、加工工藝及裝配方法，并配以綜合實(shí)例說明。重點(diǎn)講述典型沖模設(shè)計(jì)與制造，同時(shí)根據(jù)沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的發(fā)展，適度介紹多工位級進(jìn)模設(shè)計(jì)與制造。

（2）課程作用及主要任務(wù)。“沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)”是一門主干專業(yè)技術(shù)課，是一門實(shí)踐性、綜合性很強(qiáng)的課程。“沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)”包括沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)與模具制造三大基本工作。沖壓工藝設(shè)計(jì)是沖模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和依據(jù)，沖模設(shè)計(jì)的目的是保證實(shí)現(xiàn)沖壓工藝。沖模制造則是模具設(shè)計(jì)過程的延續(xù)，目的是使設(shè)計(jì)圖樣通過原材料的加工和裝配，轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂惺褂霉δ芎褪褂脙r(jià)值的模具實(shí)體。

該課程主要任務(wù)是：①了解常見沖壓工序的變形規(guī)律；②認(rèn)識沖壓成形工藝方法、沖壓模具典型結(jié)構(gòu)；③掌握沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)方法、沖壓模具制造工藝設(shè)計(jì)方法。

2.教改思路和方法

（1）基于我國基本國情的理論實(shí)踐。本課程理論性與實(shí)踐性較強(qiáng)，但教學(xué)中通常追求最新的理論思路和技術(shù)成果，缺乏基于我國沖壓工藝基本國情的介紹及理論實(shí)踐。只有結(jié)合我國沖壓工藝具體國情，才能更好適應(yīng)和服務(wù)于社會(huì)。將理論知識的傳授與我國模具設(shè)計(jì)和制造的實(shí)踐相結(jié)合，適度對基礎(chǔ)理論進(jìn)行教學(xué)，突出專業(yè)知識的實(shí)用性、實(shí)踐性、綜合性和先進(jìn)性，對改善課程的教學(xué)質(zhì)量具有較好的參考意義。

（2）培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維。沖壓模具通常具有單件生產(chǎn)的特點(diǎn)，模具的設(shè)計(jì)和制造不具有通用性。這就需要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際分析問題的能力，針對不同加工產(chǎn)品的需求，靈活設(shè)計(jì)最優(yōu)的沖壓模具。因此，需要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際分析問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生探討設(shè)計(jì)方案的異同，比較不同方案設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)和適用情況。加大培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維和創(chuàng)新思維的力度。

（3）翻轉(zhuǎn)課堂。在本課程的教學(xué)過程中，將2～4個(gè)學(xué)時(shí)的內(nèi)容布置給學(xué)生，如沖裁模典型結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)。每個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)一套典型的模具結(jié)構(gòu)，在課堂上將設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)介紹給大家（包括模具的優(yōu)缺點(diǎn)及適用情況），大家一起討論，互相交流，提出不同的改進(jìn)方案。將課堂交還給學(xué)生，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和自主性。

（4）與課程設(shè)計(jì)相結(jié)合。為了更好地應(yīng)用本門課程所學(xué)習(xí)到的理論知識，可布置1～2次課程設(shè)計(jì)的作業(yè)，鍛煉大家查閱設(shè)計(jì)手冊的能力。為沖壓零件選擇合理的設(shè)計(jì)參數(shù)，在模架、螺釘、螺銷的設(shè)計(jì)中根據(jù)具體需求選用合適的標(biāo)準(zhǔn)件。畫出沖壓模具結(jié)構(gòu)的裝配圖和零件圖，加深對不同沖壓模具結(jié)構(gòu)和零件的認(rèn)識。

（5）與CAD等畫圖軟件結(jié)合。沖壓模具設(shè)計(jì)過程中需要畫出沖壓模具結(jié)構(gòu)的裝配圖和零件圖，CAD是最適合的畫圖軟件，因此掌握CAD軟件對沖壓模具設(shè)計(jì)具有十分重要的作用。所以學(xué)生在課后應(yīng)該進(jìn)一步學(xué)習(xí)CAD等畫圖軟件，將所學(xué)的CAD軟件技術(shù)靈活運(yùn)用到?jīng)_壓模具設(shè)計(jì)和制造中。

參考文獻(xiàn)：

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項(xiàng)目化教學(xué)法由教師與學(xué)生共同參與完成，在此過程中實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”的統(tǒng)一。教材中的內(nèi)容及知識點(diǎn)即為選取教學(xué)項(xiàng)目的出發(fā)點(diǎn)，教師需依據(jù)模具設(shè)計(jì)的過程將本學(xué)科的主要知識點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)的優(yōu)化重組，并按照由淺入深、由易到難的順序設(shè)置各個(gè)教學(xué)項(xiàng)目。每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目又包含若干個(gè)子項(xiàng)目，這樣形成了項(xiàng)目化教學(xué)的整個(gè)總體框架，其涵蓋了《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程的絕大部分知識點(diǎn)，在教學(xué)過程中逐步實(shí)現(xiàn)把過去的“教師為主體”變?yōu)?ldquo;學(xué)生為主體”，從而達(dá)到對學(xué)生的預(yù)期要求。教學(xué)項(xiàng)目多選自源于企業(yè)的實(shí)際問題，或與工廠的實(shí)際工作有較高的貼近程度。每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目既要考慮到知識點(diǎn)的覆蓋程度，又要考慮到在生產(chǎn)中的實(shí)用程度。教學(xué)項(xiàng)目不易太難也不要太簡單，應(yīng)包含豐富且多樣化的內(nèi)容，這樣既可使學(xué)生的綜合能力得到提升，又能保證學(xué)生可以完成任務(wù)。根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合工廠工作實(shí)際情況，本著理論與實(shí)踐相結(jié)合的思路，可將課程教學(xué)內(nèi)容安排為沖裁模具設(shè)計(jì)、彎曲模具設(shè)計(jì)與拉伸模具設(shè)計(jì)三個(gè)模塊。

2實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)

在對《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)的過程中，教師主要起指導(dǎo)作用，由小組的學(xué)生自主安排、組織工作，工作中學(xué)生獨(dú)立分析并解決遇到的問題與困難，這極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生探索新知識的積極性，他們的學(xué)習(xí)興趣有了提高，不但對書中的知識點(diǎn)有了更好的理解與深化，而且學(xué)生的溝通合作能力與創(chuàng)新思維同時(shí)得到了良好的發(fā)展，下面通過引入一個(gè)工作任務(wù)去說明本門課程實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)的步驟:

2.1引入教學(xué)案例

此零件結(jié)構(gòu)簡單且對稱、無尖角，這對沖裁加工比較有利。零件中部有一異形孔，孔的最小尺寸為6mm，滿足沖裁最小孔徑的要求。另外，經(jīng)計(jì)算異形孔距零件外形之間的最小孔邊距為5.5mm，滿足沖裁件最小孔邊距的要求，因而此零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁要求。

2.2分析工作任務(wù)

任務(wù)的目標(biāo)為設(shè)計(jì)落料沖孔復(fù)合模，要求運(yùn)用AutoCAD軟件繪制模具的零件圖與裝配圖，并且編寫出計(jì)算說明書。此工件材料為Q235鋼，厚度是2mm，生產(chǎn)批量為大批量，工件上有4個(gè)尺寸標(biāo)注了公差要求，從公差表查得其公差要求都屬IT13，因而普通沖裁即可達(dá)到零件的精度要求，對于未注公差尺寸按IT14精度等級查補(bǔ)。

2.3任務(wù)相關(guān)知識

為使學(xué)生能夠圓滿地完成任務(wù)，他們應(yīng)先了解與復(fù)合模有關(guān)的理論知識、落料沖孔復(fù)合模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范等內(nèi)容，在此階段對于有難度的內(nèi)容，應(yīng)發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，達(dá)到學(xué)生掌握與任務(wù)有關(guān)的理論知識的目的，同時(shí)摒棄傳統(tǒng)教學(xué)中按章節(jié)講授的方法。

2.4實(shí)施工作任務(wù)

首先對工件確定沖裁工藝方案，文中零件為落料沖孔件，提出3種加工方案:①先落料，后沖孔，采用兩套單工序模生產(chǎn);②落料－沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn);③沖孔－落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)，通過對3種方案進(jìn)行分析比較，確定采用方案②。其次進(jìn)行零件工藝計(jì)算，例如刃口尺寸計(jì)算、排樣計(jì)算、沖壓力計(jì)算等等，最后進(jìn)行模具零部件結(jié)構(gòu)的確定，繪制模具裝配圖與模具零件圖。此道工序需要學(xué)生的溝通與合作，既發(fā)展每個(gè)人的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力，又使他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神得到加強(qiáng)。

2.5結(jié)果考核評價(jià)

“項(xiàng)目化教學(xué)法”的考核評價(jià)是一種對學(xué)生能力、素質(zhì)綜合且全方位的評估，也是對項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)施效果的檢驗(yàn)。它是一種過程評價(jià)，包含教師點(diǎn)評、小組間相互評價(jià)及組內(nèi)自評三個(gè)方面，主要考慮學(xué)生在教學(xué)過程中所表現(xiàn)出的分析問題與解決問題的能力、專業(yè)知識應(yīng)用能力及思維創(chuàng)新能力等幾個(gè)方面，教師可通過預(yù)先公布評分的要求及注意事項(xiàng)，以期達(dá)到學(xué)生全身心投入到鉆研項(xiàng)目之中的效果。

2.6拓展學(xué)生思維

在工作任務(wù)已經(jīng)完成的情況下，教師要求學(xué)生進(jìn)一步、更深層次地去思考與本次工作任務(wù)相關(guān)的一些問題，這樣不僅使學(xué)生的思維得到了開發(fā)性的拓展，而且他們的工程意識也可得到加強(qiáng)。

3項(xiàng)目化教學(xué)效果

3.1提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在傳統(tǒng)的教法中，教師作為教學(xué)的中心控制著整個(gè)課堂，學(xué)生的學(xué)習(xí)行為消極被動(dòng)，造成學(xué)生的潛在能力與學(xué)習(xí)主動(dòng)性得不到充分發(fā)揮，教學(xué)效果不良。通過對《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)一些問題，通過查閱有關(guān)資料、與同學(xué)共同商討研究等手段使問題得到解決，他們的潛能與學(xué)習(xí)興趣都得到了提高。

3.2提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)

通過對《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)，可使學(xué)生自我去探索新知識與新技能的能力得到提高，進(jìn)一步達(dá)到理論與實(shí)踐較好的結(jié)合，磨練了他們持之以恒的毅力與恒心。同時(shí)，在做項(xiàng)目的過程當(dāng)中學(xué)生還學(xué)會(huì)了如何與他人溝通與協(xié)作，綜合素質(zhì)得到了全面提高。

3.3使學(xué)生體驗(yàn)到了成就感

學(xué)生在做項(xiàng)目的過程當(dāng)中不辭辛苦直至最后完成設(shè)計(jì)，這有效地提高了他們分析問題、解決問題的能力，挖掘出他們的潛能，使學(xué)生不但體驗(yàn)到了成功的辛苦，而且也體驗(yàn)到了辛苦當(dāng)中的樂趣，從而使他們對于取得成就的滿足感有了較深的體會(huì)。

3.4使學(xué)生體會(huì)到工作崗位

通過對《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)可以使學(xué)生將理論知識與工作技能更好地融為一體，培養(yǎng)了他們對于日后工作的責(zé)任心、細(xì)心以及耐心，使學(xué)生的工作態(tài)度與工程意識在校期間就得到了培訓(xùn)，為日后到工廠去工作打下基礎(chǔ)。

4結(jié)語

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論文關(guān)鍵詞：模具，改革，高職教育，任務(wù)驅(qū)動(dòng)，雙師型

 

引言

隨著我國制造業(yè)的不斷發(fā)展與革新，模具行業(yè)在制造業(yè)中的作用和地位也不斷得到提升。電子、汽車、航空等各個(gè)行業(yè)對模具的需求也越來越大，從而珠三角地區(qū)的模具企業(yè)如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，這一現(xiàn)狀導(dǎo)致對模具設(shè)計(jì)、制造人才的需求激增。高職高專院校擔(dān)任著培養(yǎng)模具行業(yè)一線高技能人才的重任。然而，滯后的人才培養(yǎng)模式卻制約著模具行業(yè)的人才質(zhì)量和數(shù)量。改變這一狀況就必須從改革人才培養(yǎng)模式和進(jìn)行相關(guān)課程教學(xué)模式的創(chuàng)新入手。

沖壓模是模具行業(yè)中重要的模具類型之一，約占整個(gè)行業(yè)比重的三分之一，所以，在模具專業(yè)中，沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)是專業(yè)的核心課程之一。該課程的改革與創(chuàng)新是模具專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的重要環(huán)節(jié)。課程的改革與創(chuàng)新須從以下幾方面進(jìn)行：

1.課程功能的改革

課程需從單純注重教師主動(dòng)傳授知識和技能轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)知識與技能，并同時(shí)學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)生存，學(xué)會(huì)做人。尤為重要的是強(qiáng)調(diào)要在學(xué)習(xí)知識的過程中潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生正確的價(jià)值觀、人生觀和世界觀，培養(yǎng)學(xué)生具有強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感。

改變課程實(shí)施過程中學(xué)生被動(dòng)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)象教育教學(xué)論文，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究、勤于動(dòng)手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。

2.課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的改革

教學(xué)模式必須從傳統(tǒng)的學(xué)科體系的禁錮中解放出來，構(gòu)建以“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的新教學(xué)結(jié)構(gòu)與體系。

傳統(tǒng)教學(xué)模式是在學(xué)科體系下誕生的。學(xué)科體系是以知識框架為依據(jù)，注重陳述性。學(xué)科體系的課程結(jié)構(gòu)導(dǎo)致陳述性知識與過程性知識分離，理論知識與實(shí)踐知識分離，知識排序的方式與知識習(xí)得的方式分離。這是與職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)相悖的，而且與職業(yè)教育追求的整體性學(xué)習(xí)的教學(xué)目標(biāo)相悖中國期刊全文數(shù)據(jù)庫。

“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”是一種建立在構(gòu)建主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法。在整個(gè)教學(xué)過程中，教師以完成一個(gè)個(gè)具體的任務(wù)為線索，首先把教學(xué)內(nèi)容巧妙地設(shè)計(jì)隱含在單個(gè)的任務(wù)中，讓學(xué)生以分組完成任務(wù)的方式領(lǐng)會(huì)學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容。在學(xué)生完成任務(wù)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力以及自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)如何去發(fā)現(xiàn)，如何去思考，如何去尋找解決問題的方法，最終讓學(xué)生自己提出問題，并經(jīng)過思考，自己解決問題。

沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課程舊的課程體系主要如下：

 

課程內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)方案實(shí)施

考核方案

教學(xué)效果

緒論

1.沖壓工序的分類；

2.冷沖模的分類；

3.冷沖模設(shè)計(jì)與制造的要求；

4.冷沖壓現(xiàn)狀與發(fā)展方向；

5.常用沖壓設(shè)備。

按照章節(jié)和知識體系，教師按部就班理論講解，學(xué)生被動(dòng)接受。

布置作業(yè)的形式和期末紙質(zhì)試卷考試。

理論教學(xué)枯燥、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，效果不好。

沖裁模具

1.沖裁件工藝性分析及沖裁工藝方案的確定；

2.選擇模具的結(jié)構(gòu)形式；

3.進(jìn)行必要的工藝計(jì)算；

4.模具的主要零部件設(shè)計(jì)；

5.模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)；

6.繪制模具總裝圖和零件圖。

彎曲模具

1.彎曲模典型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法；

2.彎曲件的工序安排原則；

3.單工序彎曲模、級進(jìn)模、復(fù)合模、通用彎曲模的選用。

拉深模具

1.拉深工藝確定與計(jì)算；

2.拉深模具典型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與選用。

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關(guān)鍵詞:高職;冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì);教學(xué)改革

中圖分類號: TG385.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-0432(2010)-10-0217-1

從模具用人企業(yè)反饋的信息看,目前企業(yè)較缺乏、急需的人才是具有一定社會(huì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的模具人才。而學(xué)生學(xué)到的往往太基礎(chǔ),不能迅速的適應(yīng)第一線的生產(chǎn),理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)。因此,有必要對該課程傳統(tǒng)的授課方式,方法進(jìn)行改革,建立以實(shí)用知識和實(shí)踐能力為基礎(chǔ)的課程體系,面向用人企業(yè),全面提升人才質(zhì)量。

1 《冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程的現(xiàn)狀

本課程是高職機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)一門重要的專業(yè)技能領(lǐng)域課程。它與沖壓設(shè)備、計(jì)算機(jī)技術(shù)密切聯(lián)系,屬于理論與實(shí)踐相交融的課程。通過講授和實(shí)訓(xùn)主要使學(xué)生熟練掌握冷沖模的基本理論,各種典型模具的結(jié)構(gòu)和工作原理,達(dá)到能自行設(shè)計(jì)中等復(fù)雜模具的技能水平。以往教學(xué)中存在的誤區(qū):

1.1 偏重于理論知識的講授

實(shí)驗(yàn)課開出較少,或者開不出來,并且各種典型的模具不齊備,實(shí)訓(xùn)無法開展,使學(xué)生的認(rèn)知能力僅僅局限于理論的水平。

1.2 傳統(tǒng)的教學(xué)方式占用課時(shí)較多

教學(xué)內(nèi)容枯燥無味,教學(xué)效果不好。

1.3 考核方式落后

單一的閉卷考核方式,導(dǎo)致學(xué)生考試成績很好,進(jìn)入企業(yè)什么都不會(huì)。

2 《冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)改革建議

2.1 整合教學(xué)內(nèi)容

理論教學(xué)中應(yīng)以“必需、夠用”為原則;實(shí)踐教學(xué)應(yīng)與理論教學(xué)相配套,突出產(chǎn)學(xué)結(jié)合特色,模擬工廠實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境,形成完整的產(chǎn)學(xué)結(jié)合的教學(xué)體系,培養(yǎng)學(xué)生具備更強(qiáng)的理論水平和實(shí)踐技能。

該課程內(nèi)容整合分為五大模塊,即緒論模塊、沖裁模模塊、彎曲模模塊、拉伸模模塊和成形模模塊。后四模塊都按照基礎(chǔ)知識講授、實(shí)物模型認(rèn)知練習(xí)、模具設(shè)計(jì)練習(xí)三部分內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。把每模塊的基礎(chǔ)知識濃縮精煉成較少的理論課時(shí),并對典型的模具進(jìn)行拆裝和測繪練習(xí),最后要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)一套中等復(fù)雜程度的模具。

2.2 革新教法

隨著科技的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的教學(xué)方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的需要,而幻燈、錄像和電腦等現(xiàn)代化多媒體手段的作用越來越顯示其無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。

多媒體具有先進(jìn)性、再現(xiàn)性等特點(diǎn)。它作為一種新興的教學(xué)手段和教學(xué)模式,集聲、光、色、圖、動(dòng)畫于一體,超越了傳統(tǒng)教育教學(xué)的視野,能化難為易,化靜為動(dòng),化枯燥為有趣。

增加和充實(shí)了課堂容量,沖壓模具這門課的內(nèi)容非常多,圖片也多,采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式,往往每節(jié)課老師講的口干舌燥,而教授的內(nèi)容很少,學(xué)生的吸收效果也不好。通過多媒體的引入,可以將Flas及教學(xué)錄像等充實(shí)到課堂上來,老師容易講了,每次課的內(nèi)容也能比從前更加豐富和充實(shí),學(xué)生接受起來也覺得容易。

2.3 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)比重

高職教育以“知識+能力”培養(yǎng)為核心,因此必須加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。緊密圍繞就業(yè),加大改革力度。

以本課程為例,可將學(xué)生應(yīng)掌握的專業(yè)技能分成三個(gè)部分:

2.3.1 專業(yè)基礎(chǔ)技能這是從事該專業(yè)的工作人員應(yīng)該掌握的基本技能 在講課過程中開設(shè)冷沖模拆裝實(shí)習(xí),使學(xué)生親自看到、摸到模具的每一個(gè)構(gòu)件,同時(shí)要求學(xué)生畫出結(jié)構(gòu)草圖,使學(xué)生進(jìn)一步的了解模具的基本結(jié)構(gòu)。同時(shí)利用課余帶領(lǐng)學(xué)生到模具企業(yè)參觀,進(jìn)一步了解模具的結(jié)構(gòu)和相互之間的關(guān)系。

2.3.2 專業(yè)方向技能就是為了學(xué)生從學(xué)校到企業(yè)零距離而開展的若干課程 使學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用工具手冊,熟悉模具的設(shè)計(jì)過程,最終達(dá)到能夠設(shè)計(jì)中等復(fù)雜模具的能力目標(biāo)。

2.3.3 專業(yè)拓展技能是指學(xué)校為拓寬學(xué)生的知識面而增加的技能實(shí)訓(xùn) 主要是把實(shí)習(xí)技能的考核和認(rèn)證考試相結(jié)合,實(shí)施“以證代考”的方針,例如CAD、Pro/E等軟件的認(rèn)證等。

2.4 改革考核方式

考核在教學(xué)過程中如同指揮棒一樣,對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等起到導(dǎo)向作用。優(yōu)秀的先進(jìn)的考核制度有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。考核取消單一的“理論知識”考核標(biāo)準(zhǔn),繼而采用“綜合性、過程性”的全方位考核方式,綜合評估學(xué)生的能力和水平。

綜合考核課程除緒論單元外,每一教學(xué)單元都分為基礎(chǔ)理論、模具設(shè)計(jì)和操作練習(xí)三部分,因此應(yīng)采用“三位一體”的綜合考核,即突破單一“知識型”的考核標(biāo)準(zhǔn),注重學(xué)生專業(yè)知識的運(yùn)用、崗位技能和職業(yè)素質(zhì)的考核。課程對理論知識、課程設(shè)計(jì)和綜合操作練習(xí)等不同方面進(jìn)行考核。通過考核,檢驗(yàn)學(xué)生是否真正理解基本概念、原理和方法,從而引導(dǎo)、激勵(lì)學(xué)生全面學(xué)習(xí)。

篇5

該汽車支架的沖壓件形狀見圖1，材料為08F鋼;精度為IT12;料厚為1．2mm，結(jié)構(gòu)對稱，表面平整，表面要求無劃痕、毛刺等，孔不允許有嚴(yán)重的變形，且大批量生產(chǎn)．對該沖壓件工藝性分析，主要考慮以下幾個(gè)方面:(1)沖壓件的形狀和尺寸;(2)沖壓件的精度、粗糙度及材料;(3)沖壓件的技術(shù)要求及生產(chǎn)批量;(4)彎曲工藝條件．通過該零件圖觀察分析可知，該工件精度等級為IT12，因此該工件對精度要求不高，普通沖裁即可實(shí)現(xiàn)，從零件形狀上看，結(jié)構(gòu)對稱，工件在沖裁后彎曲過程中不會(huì)產(chǎn)生偏移現(xiàn)象．直角彎曲時(shí)的最小孔邊距為Lmin=r+2t［2］=0．6+2×1．2=3mm，而實(shí)際工件孔邊距為4mm，大于最小彎曲孔邊距，因此，在制件的彎曲過程中，不會(huì)使底孔發(fā)生變形，可采用先沖孔后彎曲方案進(jìn)行成型．另外材料選用08F鋼，屬于低碳鋼，因此材料塑性好，便于成形．從以上分析中可看出，該支架件的沖壓工藝性良好，可通過沖壓成形的方法進(jìn)行生產(chǎn)．符合普通彎曲件經(jīng)濟(jì)精度要求．

2沖壓工藝方案確定

通過對該零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析可知，其基本成形工序?yàn)?落料、沖孔、彎曲．其可采用的沖壓工藝方案如下:方案1:采用單工序模具沖裁．即落料模、沖孔模、彎曲模3副模具來完成．雖然模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但各工序間不容易保證尺寸精度，很難滿足生產(chǎn)技術(shù)要求，模具制造費(fèi)用較大，占用設(shè)備多，操作不便，生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求．方案2:采用復(fù)合模沖裁．即落料、沖孔復(fù)合模，單工序彎曲模．由于該件結(jié)構(gòu)不復(fù)雜而且對稱，適用于形狀較復(fù)雜、精度要求高的大中型件的大批量生產(chǎn)，制造難度不大，易保證尺寸的精度，操作方便，與單工序模相比，減少單工序模數(shù)量，提高生產(chǎn)效率．方案3:采用級進(jìn)模沖裁．即落料、沖孔、彎曲級進(jìn)模沖壓．雖然沖壓生產(chǎn)效率高，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，操作安全簡單，制件質(zhì)量高，但級進(jìn)模設(shè)計(jì)和制造過程費(fèi)用成本高，對技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的依賴性較強(qiáng)［1-6］．通過上述三個(gè)工藝方案在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、設(shè)備條件、模具的制造和經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行對比分析，可明顯看出，方案3為最佳沖裁工藝．

3主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算

3．1排樣設(shè)計(jì)．排樣的合理與否，會(huì)直接影響材料的利用率，還會(huì)影響到模具結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)操作方便與安全等．因此，排樣是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要工作．查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》［2］可知:工件之間搭邊值a1=2mm，工件與側(cè)邊之間搭邊值a=2．5mm．根據(jù)板料規(guī)格和厚度公差表，經(jīng)過計(jì)算，板料1250×1500mm的利用率高，故選擇用1．2×1250×1500的08F鋼板料．經(jīng)計(jì)算，縱排排樣利用率高，排樣方式如圖2所示．圖2縱排排樣圖利用率計(jì)算如下:查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》［2］知，b=112．4mm，s=55mm，利用CAD繪圖軟件求得A=3922．92mm，一個(gè)步距的材料利用率:η=Ab×S×100%=3922．92112．4×55×100%=63．46%其中，A為一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積;b為條料寬度;S為步距．η總=NALB×100%其中，N為一張板料上所沖裁零件的總數(shù)量;A為一個(gè)沖裁件的實(shí)際面積;L為板料的長度;B為板料的寬度．n1=Bb=1250112．4=11．12，取n1=11，n2=LS=150055=27．27，取n2=27η總=11×27×3922．921250×1500×100%=62．14%3．2凸、凹模刃口與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)．由于該支架零件輪廓結(jié)構(gòu)復(fù)雜，落料凸、凹模采用配合加工法．先加工好凸模作為基準(zhǔn)件，然后配做凹模，使它們保持最小雙面間隙Zmin．其公差不再受凸、凹模間隙大小限制，制造容易，并容易保證凸、凹模間的間隙．沖裁凸、凹模刃口尺寸與結(jié)構(gòu)如圖3(a)～(d)所示．(a)凸模配合加工刃口尺寸計(jì)算分為以下三類:第一類磨損后增大的尺寸，公式為Ad=(A－xΔ)+δd0．其對應(yīng)第一類尺寸的凹模刃口尺寸為51．175+0．0170mm，20．84+0．0120mm，5．88+0．0100mm，2．9+0．0100mm．第二類磨損后減小的尺寸，公式為Bd=(B+xΔ)0－δd．其對應(yīng)第二類尺寸的凹模刃口尺寸為48．590～0．012mm，3．10～0．010mm．第三類磨損后基本不變的尺寸，公式為Cd=C±18Δ．其對應(yīng)第三類尺寸的凹模刃口尺寸為28±0．0225mm，16±0．026mm．落料凸模的刃口基本公稱尺寸與凹模相同，分別是51．175mm，20．84mm，5．88mm，2．9mm，48．59mm，3．1mm，28mm，16mm，但要在技術(shù)要求中注明:凸模刃口尺寸按照落料凹模刃口實(shí)際尺寸配合，以保證最小雙面合理間隙值為0．1mm．3．3沖孔部分凸凹模刃口尺寸的計(jì)算．以凸模為基準(zhǔn)來計(jì)算沖孔部分的凸、凹模的刃口尺寸，沖孔凸模刃口的基本尺寸采用分別加工，按《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》中表3-26公式ap=(a+xΔ)0－δp．經(jīng)過計(jì)算可得沖孔凸模沖裁分別為ap1=(6+1×0．12)0－0．007=6．120－0．007mm，ap2=(7．5+1×0．15)0－0．007=7．650－0．007mm，ap3=(7．8+1×0．15)0－0．007=7．950－0．007mm．

4模具其他零部件設(shè)計(jì)選用

4．1凸模固定板設(shè)計(jì)．凸模固定板上需要開設(shè)4個(gè)階梯形圓孔，與沖孔凸模進(jìn)行配制，由于沖孔凸模與上模座之間沒有銷釘、螺釘?shù)倪B接，為了使沖孔凸模固定在上模座上，因此采用凸模固定板來實(shí)現(xiàn)．(1)凸模固定板的厚度一般取落料凹模厚度的0．6～0．8倍，其平面尺寸可與落料凹模、卸料板的外形尺寸相同，但是還應(yīng)該考慮緊固螺釘、銷釘?shù)奈恢?(2)凸模固定板上的沖孔凸模的安裝孔與凸模采用H7/m6過渡配合，壓入后端面要磨平;(3)凸模固定板的上下表面應(yīng)磨平，與凸模安裝孔的軸線垂直粗糙度1．6～0．8μm;(4)凸模固定板的材料一般采取45#鋼［3，7-9］．4．2推件塊設(shè)計(jì)．根據(jù)《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》圖3-116可知，材料選用45#鋼，熱處理硬度為43～48HRC．推件塊與沖孔凸模采用間隙配合H8/f8．4．3模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該模具采用復(fù)合沖裁模，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下:(1)采用倒裝式復(fù)合模．凸凹模裝在下模，沖孔凸模和落料凹模安裝在上模，便于落料，沖孔廢料則通過凸凹模的內(nèi)孔從壓力機(jī)臺面的孔漏下，且有利于安全操作．(2)上模座采用了剛性推件裝置．當(dāng)上模座向上回程時(shí)，壓力機(jī)通過打桿、推桿和推件塊將沖裁件從落料凹模中推出．(3)卸料時(shí)，下模采用了彈性卸料的裝置，彈性卸料裝置由卸料板、卸料板螺釘和橡膠組成．通過橡膠產(chǎn)生的壓縮回彈力使條料從凸凹模周圍脫出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)卸料功能．

5模具結(jié)構(gòu)及工作過程

圖4為落料-沖孔復(fù)合模總裝圖。圖4落料-沖孔復(fù)合模總裝圖從圖中可看出，該復(fù)合模采用了倒裝式后側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向模架結(jié)構(gòu)．其工作原理是:在開模狀態(tài)下，先將板料放在彈性卸料板8上，用擋料銷定位，起動(dòng)壓力機(jī)，滑塊向下，隨著滑塊的下降，沖孔凸模17、落料凹模7向下，直接對板料進(jìn)行落料、沖孔，當(dāng)滑塊繼續(xù)向下至死點(diǎn)時(shí)，滑塊回程，彈性卸料板8將板料卸下，推件塊16將板料推出，完成落料-沖孔工序沖裁［10-11］．圖5為該工件彎曲模．從圖中可看到，該模具同樣采用了后側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向模架，模具在在開模狀態(tài)下，先將板料放在定位板7上，啟動(dòng)壓力機(jī)，滑塊向下，隨著滑塊的下降，彎曲凸模18向下，直接對板料進(jìn)行彎曲，當(dāng)滑塊繼續(xù)向下至死點(diǎn)時(shí)，滑塊回程，頂件塊15將板料頂出凹模，打桿22將板料從凸模退出，完成彎曲工序．

6結(jié)論

通過對汽車用支架件的成形工藝性分析，確定了合理的沖壓工藝方案，然后設(shè)計(jì)了落料-沖孔復(fù)合模及單工序彎曲模，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，符合工藝技術(shù)要求，使用方便，對同類零件的沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì)提供一定的參考價(jià)值和借鑒作用．

參考文獻(xiàn):

［1］姚洪華．我國汽車沖壓件的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究［J］．上海汽車，2010(2):26-30．

［2］柯旭貴．沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)［M］．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2012．

［3］高錦張．塑性成型工藝與模具設(shè)計(jì)［M］．第2版，北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2010．

篇6

《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程是高職院校模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的核心課程，其課程建設(shè)與改革水平直接影響到高職模具專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量，本文以哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院模具專業(yè)為例，對其模具專業(yè)《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程改革思路進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】

高職院校;模具專業(yè);沖壓工藝及模具設(shè)計(jì);課程改革

《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》是一門實(shí)用價(jià)值高、與制造業(yè)聯(lián)系緊密的課程，其授課目的在于培養(yǎng)學(xué)生沖壓模具設(shè)計(jì)能力和沖壓工藝制定能力[1]。學(xué)生在剛接觸課程時(shí)，認(rèn)為課程理論性很強(qiáng)、專業(yè)名詞多，容易失去對課程的興趣。哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院（以下簡稱“我院”）模具專業(yè)在國家高職骨干院校建設(shè)期間，對包括《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程在內(nèi)的五門核心課程進(jìn)行了全面改革，在教學(xué)方法和內(nèi)容上進(jìn)行了全新的設(shè)計(jì)，采用“教學(xué)做一體化”的模式，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考的能力，提升課程的整體效果。

一、課程改革的背景與基礎(chǔ)

1、課程改革背景（1）沖壓工藝廣泛應(yīng)用于民用、航空航天、汽車等領(lǐng)域，沖壓模具需求量占模具總需求80%左右。但由于我國模具技術(shù)人才缺乏，制約了該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。（2）黑龍江地域每年約有超過70％的模具加工業(yè)務(wù)流向沿海地區(qū)，造成嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)和人才流失。（3）地方從業(yè)人員短缺，存在著企業(yè)招不到技工，模具畢業(yè)生找不到理想工作現(xiàn)象。

2、課程改革的基礎(chǔ)《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程在我院有三十多年的歷史，其發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段。1975-2008年為第一階段，理論課程主導(dǎo)。課堂教學(xué)占85%以上。課程結(jié)構(gòu)是先基礎(chǔ)理論，后工序講解，圍繞四大工序講解沖壓工藝設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)，最后結(jié)合典型件進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。2008-2010年為第二階段，工學(xué)結(jié)合課程。通過引進(jìn)校外實(shí)訓(xùn)基地，改善了實(shí)訓(xùn)條件，加強(qiáng)了實(shí)踐環(huán)節(jié)，教學(xué)中采用邊學(xué)習(xí)邊實(shí)踐的模式。2011年至今為第三階段，我院進(jìn)行國家高職骨干院校建設(shè)。通過校企合作，對課程進(jìn)行了大量教學(xué)改革，融入企業(yè)案例，基于模具設(shè)計(jì)與制造工作過程構(gòu)建課程內(nèi)容體系和教學(xué)模式，課程內(nèi)容和教學(xué)方法按工作案例進(jìn)行設(shè)計(jì)，形成了內(nèi)容實(shí)用、手段多樣、資源豐富的教學(xué)風(fēng)格。

二、課程改革目標(biāo)

1、培養(yǎng)專業(yè)能力、方法能力、社會(huì)能力根據(jù)課程實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn)，在教學(xué)中以培養(yǎng)職業(yè)能力為主線，根據(jù)職業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)選擇相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，并注意與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，使課堂教學(xué)與真實(shí)的項(xiàng)目現(xiàn)場達(dá)到零距離。

2、《模具設(shè)計(jì)師》及《模具鉗工中級工》考證率達(dá)到90%以上課程內(nèi)容選擇注意與《模具設(shè)計(jì)師》和《模具鉗工中級工》的考試大綱掛鉤，課程的綜合考試部分參照職業(yè)資格考試出題，使課程標(biāo)準(zhǔn)完全符合職業(yè)資格考試的要求。

3、學(xué)生在沖壓模具職業(yè)崗位上具有競爭優(yōu)勢通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握沖壓模具設(shè)計(jì)的崗位能力及職業(yè)素質(zhì)，達(dá)到模具高級工的職業(yè)能力，在就業(yè)上具有一定的競爭力。

三、課程改革思路

在課改中完善教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，擴(kuò)充企業(yè)專家力量，深入對哈爾濱市及周邊企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，以真實(shí)工作任務(wù)和實(shí)際產(chǎn)品為載體，以國家精品課程指標(biāo)為參照基準(zhǔn)，以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)道德、綜合職業(yè)能力為重點(diǎn)，進(jìn)行課程改革與建設(shè)。按照“組建課程改革團(tuán)隊(duì)深入企業(yè)調(diào)研創(chuàng)新工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式重構(gòu)課程體系開發(fā)與設(shè)計(jì)專業(yè)核心課程創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境構(gòu)建“教學(xué)做”一體化教學(xué)環(huán)境實(shí)施行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)進(jìn)行過程和多元考核課程實(shí)施反饋”的步驟進(jìn)行課程改革。在課改過程中需注意以下幾點(diǎn)：1、基于職業(yè)分析，落實(shí)培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建工學(xué)結(jié)合的課程體系；2、基于工作分析，注重職業(yè)能力，重構(gòu)課程內(nèi)容體系和知識序列；3、基于任務(wù)分析，落實(shí)能力培養(yǎng)，設(shè)計(jì)教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化；4、開發(fā)適應(yīng)“學(xué)中做”和“做中學(xué)”的教學(xué)資源；5、融合職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建立開放式評價(jià)體系；6、以能力為主線，系統(tǒng)化設(shè)計(jì)課程、實(shí)習(xí)，對學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)系統(tǒng)化培養(yǎng)；7、配套教學(xué)條件建設(shè)和管理制度改革，形成人才培養(yǎng)的整體解決方案。

四、課程改革特色

1、校企合作的課程開發(fā)教師與企業(yè)專家合作進(jìn)行課程開發(fā)，創(chuàng)新課程開發(fā)建設(shè)機(jī)制；依據(jù)職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)規(guī)范，深入進(jìn)行職業(yè)分析和工作分析，反復(fù)論證課程方案。適應(yīng)產(chǎn)業(yè)、行業(yè)、企業(yè)、職業(yè)、就業(yè)需求和學(xué)生發(fā)展需要。

2、職業(yè)崗位實(shí)際工作任務(wù)開發(fā)的的教學(xué)內(nèi)容以企業(yè)專家作為主導(dǎo)，根據(jù)企業(yè)發(fā)展和完成職業(yè)崗位實(shí)際工作任務(wù)所需的知識、能力、素質(zhì)，選取教學(xué)內(nèi)容；遵循職業(yè)能力培養(yǎng)的基本規(guī)律，以真實(shí)工作任務(wù)為依據(jù)整合、序化教學(xué)內(nèi)容；科學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)型工作任務(wù)，教、學(xué)、做相結(jié)合，理論與實(shí)踐一體化。

3、基于工作過程的課程開發(fā)、行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)形式按照職業(yè)能力培養(yǎng)、職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成和學(xué)生個(gè)性要求構(gòu)建“學(xué)習(xí)與工作任務(wù)相結(jié)合”的教學(xué)模式，重視學(xué)生在校學(xué)習(xí)與實(shí)際工作的一致性，有針對性地采取工學(xué)交替、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、教學(xué)做一體化、行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)形式改革課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段。

五、課程改革成果

1、高職國賽連續(xù)獲獎(jiǎng)，培養(yǎng)規(guī)格顯著提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量顯著提升。考取高級鉗工證書通過率100%，三級模具設(shè)計(jì)師證書通過率30%。在各類技能競賽中獲得省級以上獎(jiǎng)項(xiàng)8項(xiàng)，其中在2011、2012年全國職業(yè)院校模具技能大賽中榮獲二等獎(jiǎng)。

2、培養(yǎng)高端技能人才，就業(yè)質(zhì)量逐年提升創(chuàng)新“校廠所”培養(yǎng)模式。學(xué)生在學(xué)院完成模具設(shè)計(jì)、制造、裝配等基本技能學(xué)習(xí)與基礎(chǔ)訓(xùn)練；企業(yè)技術(shù)骨干指導(dǎo)學(xué)生綜合技能訓(xùn)練；學(xué)生參與模具研發(fā)項(xiàng)目，提升人才培養(yǎng)規(guī)格。連續(xù)三年就業(yè)率99%以上，專業(yè)對口率、就業(yè)起薪值逐年遞增，畢業(yè)生成為哈軸、東安和哈飛等知名企業(yè)評價(jià)“留得住，用得上”人才。

篇7

關(guān)鍵詞：有限元分析；沖壓模具設(shè)計(jì)；DYNAFORM；板料成形

沖壓模具設(shè)計(jì)課程是我校材料成型及控制工程(模具方向)本科專業(yè)的一門主干專業(yè)課程。通過該課程的學(xué)習(xí)要求學(xué)生掌握沖壓變形的基本理論；掌握沖裁模、彎曲模和拉深模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)方法；掌握沖壓工藝的制定方法；能夠正確地設(shè)計(jì)一般沖壓模具結(jié)構(gòu)和沖壓模具幾何參數(shù)；了解沖壓新工藝、新型模具及沖壓技術(shù)的發(fā)展方向，為畢業(yè)后從事模具設(shè)計(jì)與制造等相關(guān)技術(shù)工作奠定必要的基礎(chǔ)。

由于沖壓模具設(shè)計(jì)是一門知識涵蓋面寬、實(shí)踐性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)的課程，涉及模具從設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試、維護(hù)到操作整個(gè)工藝流程的各個(gè)環(huán)節(jié)，無工程背景的大學(xué)生大多不了解什么是模具，什么是沖壓模具。如果在教學(xué)過程中仍然沿襲傳統(tǒng)的以灌輸知識為主的教學(xué)模式，必然會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，學(xué)生學(xué)得累，有枯燥難懂的感覺，加上學(xué)時(shí)有限，教師感覺時(shí)間緊，往往不能在重要知識點(diǎn)上進(jìn)行深化，嚴(yán)重影響教學(xué)效果，使該課程難以達(dá)到其應(yīng)有的培養(yǎng)目標(biāo)。因此，在沖壓模具設(shè)計(jì)課程的教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)不斷地探索一些先進(jìn)的教學(xué)方法，使一些抽象的理論和工藝方法能夠達(dá)到深入淺出的目的，加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，以獲得良好的教學(xué)效果。我們結(jié)合教學(xué)和科研工作經(jīng)歷，簡述有限元分析方法在沖壓模具設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的應(yīng)用。

一、有限元分析軟件簡介

目前國內(nèi)外廣泛用于沖壓模具有限元分析的軟件主要有AUTOFORM，LS-DYNA3D，F(xiàn)ORMSYS，PAM-STAMP，ROBUST以及ETA/DYNAFORM等。在本文中，將采用ETA/DYNAFORM作為沖壓模具設(shè)計(jì)課程的輔助教學(xué)軟件。ETA/DYNAFORM是由美國工程技術(shù)聯(lián)合公司(Engineering Technology Associates，簡稱ETA公司)和Livemore軟件技術(shù)公司(簡稱LSTC公司)聯(lián)合開發(fā)的基于LS-DYNA求解器和ETA/FEMB前、后置處理器完美組合并用于板料沖壓成形CAE分析的專業(yè)軟件包，它綜合了LS-DYNA960、970強(qiáng)大的板料沖壓成形分析功能以及自身強(qiáng)大的前、后處理功能，應(yīng)用于板料沖壓成形工業(yè)中模具的設(shè)計(jì)和開發(fā)。

二、ETA/DYNAFORM分析的一般步驟

ETA/DYNAFORM軟件系統(tǒng)包括：前置處理模塊、提交求解器進(jìn)行求解計(jì)算的分析模塊以及后處理模塊。前置處理模塊主要完成典型沖壓成形CAE分析FEM模型的生成與輸入文件的準(zhǔn)備工作，求解器進(jìn)行相應(yīng)的有限元分析計(jì)算，求解器計(jì)算出的結(jié)果由后置處理模塊進(jìn)行處理，用于模具設(shè)計(jì)及工藝控制研究。運(yùn)用ETA/DYNAFORM軟件進(jìn)行板料沖壓成形CAE分析的一般步驟如圖1所示。

三、有限元分析軟件的教學(xué)應(yīng)用實(shí)例

在沖壓模具設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，拉深工藝是一種重要的板料成形工藝(如圖2所示)，在凸模1的作用下，置于凹模4和壓邊圈2之間的毛坯3的環(huán)形部分產(chǎn)生塑性變形，并不斷被凸模拉入凸模與凹模之間的間隙內(nèi)而形成零件。毛坯在變形區(qū)III的切向(變形圓周方向)為壓縮變形，徑向?yàn)樯扉L變形。切向的壓縮變形使得變形區(qū)III在拉深過程中易出現(xiàn)褶皺。徑向的伸長變形使得變形區(qū)II在拉深過程中易出現(xiàn)破裂。以上內(nèi)容在授課過程中對于缺乏感性認(rèn)識的學(xué)生來說，抽象的文字描述和簡單的圖片很難使學(xué)生印象深刻。為此，本文以厚度為1.0mm，材料為ST16的帶凸緣圓筒形制件為例，運(yùn)用ETA/DYNAFORM軟件模擬拉深成形過程。通過模擬結(jié)果及動(dòng)畫演示幫助學(xué)生親身感受和直觀理解概念，理論聯(lián)系實(shí)際，提高了授課效果。

帶凸緣圓筒形制件簡圖如圖3所示，根據(jù)拉深工藝計(jì)算制件的毛坯尺寸D≈201mm，并判斷需要加壓邊圈且拉深次數(shù)為一次。

利用三維CAD軟件建立凸模和毛坯的實(shí)體模型，并導(dǎo)入ETA/DYNAFORM軟件中，劃分網(wǎng)格，定義毛坯、工具，設(shè)置工藝參數(shù)，定義工具運(yùn)動(dòng)曲線與力曲線，建立的有限元模型如圖4所示，設(shè)置分析參數(shù)并提交求解計(jì)算。

得到制件的FLD圖如圖5所示，制件的壁厚分布如圖6所示，制件的應(yīng)力分布如圖7所示。從模擬結(jié)果可以直觀地看出，拉深的變形區(qū)較大，金屬流動(dòng)性大，拉深過程中位于凸緣部分的材料受到拉應(yīng)力和壓應(yīng)力作用而有起皺趨勢；凸模底部的材料變形很小，拉深不充分；處于凸模圓角區(qū)的材料因受到徑向拉深而減薄較大，但未發(fā)生破裂。說明制定的制件沖壓工藝是合理的。模擬結(jié)果和沖壓模具設(shè)計(jì)教學(xué)中拉深工藝的相關(guān)內(nèi)容十分吻合，由此可以使學(xué)生生動(dòng)地理解板料拉深變形時(shí)各個(gè)區(qū)域的應(yīng)力應(yīng)變情況，壁厚和硬度的變化情況，破裂和起皺的形成原因等，避免了傳統(tǒng)教學(xué)中的不足，不僅使學(xué)生容易接受，而且印象非常深刻。

四、結(jié)束語

將有限元分析方法與沖壓模具設(shè)計(jì)課程教學(xué)有機(jī)結(jié)合，利用ETA/DYNAFORM的模擬分析和直觀的動(dòng)圖顯示功能，把拉深工藝中抽象的理論和概念用十分直觀的形式表達(dá)出來，使學(xué)生更易于理解和掌握，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效地解決了教學(xué)中的一些疑難問題。并在一定程度上使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，不僅學(xué)到了先進(jìn)的模具設(shè)計(jì)技術(shù)，還提高了計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力，增強(qiáng)了分析問題、解決問題的能力，為以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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篇8

（浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電分院，浙江寧波，315211）

摘要：模具質(zhì)量及附加值的高低，取決于模具專業(yè)人才的技術(shù)水平。在現(xiàn)有高職院校模具人才培養(yǎng)方案中，存在課程重學(xué)科知識而忽視技能培養(yǎng)，造成學(xué)生在學(xué)完全部課程后卻依然無法設(shè)計(jì)或制造模具。基于項(xiàng)目教學(xué)的《沖壓模設(shè)計(jì)與制造》課程改革目的是通過利用企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目承載和竄連模具專業(yè)的知識和技能，使學(xué)生通過項(xiàng)目的學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)企業(yè)工作的無縫對接。本文對項(xiàng)目的設(shè)置原則、提煉過程及項(xiàng)目化教學(xué)過程的實(shí)施進(jìn)行了探討，為《沖壓模設(shè)計(jì)與制造》課程的項(xiàng)目化教學(xué)改革提供有益借鑒。

關(guān)鍵詞 ：項(xiàng)目化；教學(xué)改革；沖壓模設(shè)計(jì)與制造；模具專業(yè)

作者簡介：陳樂平，男1975年生，講師，浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電分院，主要從事模具設(shè)計(jì)與制造方面的教學(xué)與科研工作。

1 引言

模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。模具質(zhì)量及附加值的高低，取決于模具專業(yè)人才的技術(shù)水平。我國把模具行業(yè)納入高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域，同時(shí)，沖壓成型廣泛應(yīng)用于民用、航空航天、汽車和工藝品等領(lǐng)域，在產(chǎn)品組件中所占的比例也越來越大。但由于我國模具工業(yè)起步較晚，起點(diǎn)較低，加工制造手段落后，尤其是技術(shù)應(yīng)用人才缺乏，嚴(yán)重制約了該產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，已成為其他相關(guān)行業(yè)發(fā)展的“瓶頸”。因此，改革模具專業(yè)核心課程，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量就更加義不容辭。

2 課程改革的必要性

《沖壓模設(shè)計(jì)與制造》課程是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的一門重要的專業(yè)課，而且為機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造兩門專業(yè)基礎(chǔ)課的后續(xù)課程，并且與模具制造工藝聯(lián)系緊密。是本專業(yè)學(xué)生全面掌握體系知識不可缺少的一門專業(yè)課程。本課程主要具備以下四個(gè)特點(diǎn)：（1）知識范圍廣，涉及了機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制造，機(jī)械制圖，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等各方面知識；（2）各章節(jié)內(nèi)容相對獨(dú)立，每一章節(jié)內(nèi)容對應(yīng)不同沖壓工藝與模具的設(shè)計(jì)；（3）具備較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，學(xué)生在要在理論學(xué)習(xí)的過程中，進(jìn)行獨(dú)立自主，帶有課題性質(zhì)的模具設(shè)計(jì)；（4）模具設(shè)計(jì)要根據(jù)生產(chǎn)批量，材料種類和厚度，工件用途而采取不同的設(shè)計(jì)思路，這就決定了本課程內(nèi)容只是重在啟發(fā)開闊學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，培養(yǎng)學(xué)生的沖壓模具設(shè)計(jì)與制造能力，但現(xiàn)有的課程體系卻存在諸多不足，主要有：

1）重理論，輕實(shí)踐，不能有效培養(yǎng)能力；

2）重知識的系統(tǒng)性，忽視了知識與具體工作任務(wù)的聯(lián)系；

3）專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)理論課、專業(yè)實(shí)踐課的機(jī)械分段排列，之間越來越缺乏內(nèi)在有機(jī)銜接與靈活配合。

3 課程改革思路

以“將沖壓件圖紙轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品”這個(gè)工作過程為終極目標(biāo)，通過多個(gè)學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生自主的、主動(dòng)的確立學(xué)習(xí)目標(biāo)，教師協(xié)助學(xué)生找出達(dá)到目標(biāo)所用的方法（如知識、技能）。

總目標(biāo)：以“將沖壓件圖紙轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品”為主線，說出沖壓模具中的基本術(shù)語；解釋實(shí)現(xiàn)目標(biāo)所采取方法的原因；解決實(shí)現(xiàn)目標(biāo)過程中遇到的常見問題。

專題目標(biāo)：分析沖壓件工藝性；設(shè)計(jì)沖壓模具；完成模具零件的加工；整套模具的裝配和調(diào)試。通過學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)：沖壓件的工藝性分析、典型沖壓模具設(shè)計(jì)與制造、模具標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用等。以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力為核心，教育學(xué)生自主的、主動(dòng)的尋找并解決在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)道路的過程中遇到的各種問題。

4 課程改革目標(biāo)

學(xué)習(xí)并掌握典型沖壓模具設(shè)計(jì)與制造的基本知識和方法；培養(yǎng)在設(shè)計(jì)和動(dòng)手實(shí)踐過程中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力；在沖壓模具設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，能會(huì)做由典型到一般的實(shí)際工作。

（1）知識與素質(zhì)目標(biāo)

初步解釋沖壓工藝的相關(guān)術(shù)語及其含義。能說出沖壓件生產(chǎn)的一般過程，沖壓工藝、工序和實(shí)現(xiàn)工序所需模具的種類，會(huì)具體沖壓件的工藝分析與工序設(shè)計(jì)、會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)工序所需模具的結(jié)構(gòu)，模具材料及熱處理的選用，利用模具標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)手冊。并能應(yīng)用CAD/CAM 軟件構(gòu)建三維模型、進(jìn)行成形分析和繪制設(shè)計(jì)圖紙。

能說出典型壓力加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)及其上下工作臺特點(diǎn)和參數(shù)，并能夠正確進(jìn)行設(shè)備選型和完成模具的安裝、調(diào)試，并逐步把握壓力加工設(shè)備操作調(diào)試技能。能針對模具設(shè)計(jì)要求和生產(chǎn)制造條件制定加工工藝方案和加工過程，完成零件的加工和模具的裝配。

（2）職業(yè)與技能目標(biāo)

掌握典型沖壓模具設(shè)計(jì)與制造的一般過程；利用學(xué)習(xí)情境（具體沖壓件項(xiàng)目），能主動(dòng)、正確地進(jìn)行技術(shù)資料準(zhǔn)備（如沖壓手冊、典型模具結(jié)構(gòu)圖冊、模具標(biāo)準(zhǔn)、模具設(shè)計(jì)員手冊、類似零件的工藝及設(shè)計(jì)文件、模具設(shè)計(jì)與制造行業(yè)的近期技術(shù)發(fā)展），并正確分析處理、提取當(dāng)用信息；能運(yùn)用CAD/CAM 軟件構(gòu)建三維模型、進(jìn)行模具設(shè)計(jì)并完成模具設(shè)計(jì)圖樣繪制和設(shè)計(jì)過程文件的留存；能進(jìn)行加工實(shí)踐并完成相應(yīng)的實(shí)踐。

認(rèn)識沖壓工業(yè)和模具設(shè)計(jì)與制造的基本方法，善于從不同的制品發(fā)現(xiàn)問題，積極探索解決問題的方法。養(yǎng)成獨(dú)立思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣，同時(shí)兼顧協(xié)同設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，能對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行較為全面的比較、概括和闡釋。

5 課程改革的實(shí)施

（1）項(xiàng)目的設(shè)置原則

1、所選取的項(xiàng)目要有彈性，能兼顧學(xué)生知識水平的差異滿足大部分學(xué)生的需求；

2、項(xiàng)目的完成要盡量采取實(shí)物的方式，能夠具體實(shí)現(xiàn)，可以激發(fā)學(xué)生興趣，提高自信且有效避免抄襲。

3、選取的項(xiàng)目要盡量結(jié)合工程實(shí)際，基于工作過程，使項(xiàng)目的學(xué)習(xí)過程與畢業(yè)后的實(shí)際工作實(shí)現(xiàn)無縫對接；

4、項(xiàng)目體系的設(shè)置要涵蓋知識體系，且前后有一定的連續(xù)性。

（2）項(xiàng)目的提煉

任課教師在企業(yè)技術(shù)專家的協(xié)同幫助下，走訪企業(yè)，調(diào)研本專業(yè)學(xué)生的就業(yè)崗位群，在調(diào)研的就業(yè)崗位群基礎(chǔ)上，分析得出各就業(yè)崗位的主要工作任務(wù)。不同的工作崗位面對不同的工作任務(wù)，需要不同的知識和技能。在不同崗位工作任務(wù)的基礎(chǔ)上歸納出崗位的核心能力，據(jù)此崗位核心能力，提煉能承載這些核心能力的項(xiàng)目。一般一門課程有4 ～ 6 個(gè)核心項(xiàng)目就能承載日常工作中常用的知識與技能，如項(xiàng)目過多，反而是知識離散，學(xué)生抓不住重點(diǎn)，項(xiàng)目過少不足以承載大部分該課程的知識和技能。

（3）教學(xué)的實(shí)施

基于項(xiàng)目的教學(xué)過程要求要以項(xiàng)目為載體實(shí)施課程教學(xué)，要讓學(xué)生在完成項(xiàng)目的同時(shí)學(xué)會(huì)知識，掌握技能。此項(xiàng)目既可以是真實(shí)的，也可以是模擬的，但必須“源”于企業(yè)，又“高”于企業(yè)，適合課堂教學(xué)又能承載涉及的知識和技能。基于項(xiàng)目的教學(xué)過程實(shí)施，首先針對提煉的核心項(xiàng)目進(jìn)行沖壓工藝分析，了解其成型工藝性并進(jìn)行合理的工藝設(shè)計(jì)。然后利用CAD 軟件等繪制對應(yīng)工藝設(shè)計(jì)的模具圖紙，并根據(jù)模具圖紙完成模具的制造，具體的教學(xué)實(shí)施過程如圖2 所示。

6 結(jié)論

基于項(xiàng)目教學(xué)的課程符合高職教育的規(guī)律,是培養(yǎng)高技能人才的必要途徑, 易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣, 培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力，能與企業(yè)的實(shí)際工作過程實(shí)現(xiàn)無縫對接，縮短學(xué)生到企業(yè)工作的適應(yīng)時(shí)間。實(shí)踐表明, 通過項(xiàng)目化課程教學(xué), 能有效地提升學(xué)生學(xué)習(xí)課程的興趣,加深工作過程的理解。同時(shí)也給學(xué)生提供如何應(yīng)用這些知識的線索, 使學(xué)生學(xué)有興趣、學(xué)有樂趣、學(xué)有成效。

參考文獻(xiàn)

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篇9

【關(guān)鍵詞】沖壓模具設(shè)計(jì)；機(jī)械運(yùn)動(dòng)；控制；靈活運(yùn)用

【Abstract】Be stamping process middle , mechanical movement transfixion all the time. Various stamping handicraft realization all has it's basic to move mechanism , that this moves is closely related to the mould , that various mould physical design composes in reply Mechanics design all is for satisfied it's the request being able to realize specially appointed motion ultimately. The mould being able to accomplish realization strictly or not designing that stamps required motion of handicraft , has direct impact to the quality arriving at the stamping document , controls therefore answering mechanical movement in design for die and mould being in progress. Demand at the same time for reaching the product form dimension's , not being able to rigidly adhere to or be confined to various fundamental handicraft motion pattern middle, but to respond to uninterrupted growth and be innovative , direct on mechanical movement flexible application in design for die and mould.

【Key words】Stamp design for die and mould; Mechanical movement; Under the control of; Flexible application

【中圖分類號】G610 【文章標(biāo)識碼】B 【文章編號】1326-3587（2012）01-0058-01

一、引言

本論文是以沖壓工藝學(xué)基本理論為依據(jù)，通過對各種沖壓工藝基本運(yùn)動(dòng)的分析，提出了對沖壓模具設(shè)計(jì)的要求。首先闡述沖壓過程中，機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本概念，然后逐項(xiàng)分析了沖裁、彎曲、拉深工藝的基本運(yùn)動(dòng)機(jī)理，指出模具設(shè)計(jì)中應(yīng)著重控制到的內(nèi)容，并介紹了在模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動(dòng)靈活運(yùn)用的方法和一些實(shí)例。最后總結(jié)了根據(jù)具體情況進(jìn)行產(chǎn)品工藝運(yùn)動(dòng)分析的方法，并強(qiáng)調(diào)在模具設(shè)計(jì)中，對機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和靈活運(yùn)用對提高設(shè)計(jì)水平和保證沖壓件品質(zhì)的重要意義。

二、沖壓過程中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的概述：中國塑料模具網(wǎng)

冷沖壓就是將各種不同規(guī)格的板料或坯料，利用模具和沖壓設(shè)備（壓力機(jī)，又名沖床）對其施加壓力，使之產(chǎn)生變形或分離，獲得一定形狀、尺寸和性能的零件。一般生產(chǎn)都是采用立式?jīng)_床，因而決定了沖壓過程的主運(yùn)動(dòng)是上下運(yùn)動(dòng)，另外，還有模具與板料和模具中各結(jié)構(gòu)件之間的各種相互運(yùn)動(dòng)。

機(jī)械運(yùn)動(dòng)可分為滑動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和滾動(dòng)等三種基本運(yùn)動(dòng)形式，在沖壓過程中都存在，但是各種運(yùn)動(dòng)形式的特點(diǎn)不同，對沖壓的影響也各不相同。

既然沖壓過程存在如此多樣的運(yùn)動(dòng)，在沖壓模具設(shè)計(jì)中就應(yīng)該對各種運(yùn)動(dòng)進(jìn)行嚴(yán)格控制，以達(dá)到模具設(shè)計(jì)的要求；同時(shí)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況，靈活運(yùn)用各種機(jī)械運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到產(chǎn)品的要求。

沖壓過程的主運(yùn)動(dòng)是上下運(yùn)動(dòng)，但是在模具中設(shè)計(jì)斜楔結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)、滾軸結(jié)構(gòu)和旋切結(jié)構(gòu)等，可以相應(yīng)把主運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為水平運(yùn)動(dòng)、模具中的轉(zhuǎn)動(dòng)和模具中的滾動(dòng)。在模具設(shè)計(jì)中這些特殊結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜和困難，成本也較高，但是為了達(dá)到產(chǎn)品的形狀、尺寸要求，卻不失為一種有效的解決方法。

三、沖裁模具中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用

沖裁工藝的基本運(yùn)動(dòng)是卸料板先與板料接觸并壓牢，凸模下降至與板料接觸并繼續(xù)下降進(jìn)入凹模，凸、凹模及板料產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致板料分離，然后凸、凹模分開，卸料板把工件或廢料從凸模上推落，完成沖裁運(yùn)動(dòng)。卸料板的運(yùn)動(dòng)是非常關(guān)鍵的，為了保證沖裁的質(zhì)量，必須控制卸料板的運(yùn)動(dòng)，一定要讓它先于凸模與板料接觸，并且壓料力要足夠，否則沖裁件切斷面質(zhì)量差，尺寸精度低，平面度不良，甚至模具壽命減少。

按通常的方法設(shè)計(jì)落料沖孔模具，往往沖壓后工件與廢料邊難以分開。在不影響工件質(zhì)量的前提下，可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位塊，以使落料沖孔運(yùn)動(dòng)完成后，凹模卸料板先把工件從凹模中推出，然后凸凹模卸料板再把廢料也從凸凹模上推落，這樣一來，工件與廢料也就自然分開了。

對于一些有局部凸起的較大的沖壓件，可以在落料沖孔模的凹模卸料板上增加壓型凸模，同時(shí)施加足夠的彈簧力，以保證卸料板上壓型凸模與板料接觸時(shí)先使材料變形達(dá)到壓型目的，再繼續(xù)落料沖孔運(yùn)動(dòng)，往往可以減少一個(gè)工步的模具，降低成本。

有些沖孔模具的沖孔數(shù)量很多，需要很大沖壓力，對沖壓生產(chǎn)不利，甚至無足夠噸位的沖床，有一個(gè)簡單的方法，是采用不同長度的2～4批沖頭，在沖壓時(shí)讓沖孔運(yùn)動(dòng)分時(shí)進(jìn)行，可以有效地減小沖裁力。

對那些在彎曲面上有位置精度要求高的孔（例如對側(cè)彎曲上兩孔的同心度等）的沖壓件，如果先沖孔再彎曲是很難達(dá)到孔位要求的，必須設(shè)計(jì)斜楔結(jié)構(gòu)，在彎曲后再?zèng)_孔，利用水平方向的沖孔運(yùn)動(dòng)可以達(dá)到目的。對那些翻邊、拉深高度要求較嚴(yán)需要做修邊工序的，也可以采用類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

四、彎曲模具中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用

彎曲工藝的基本運(yùn)動(dòng)是卸料板先與板料接觸并壓死，凸模下降至與板料接觸，并繼續(xù)下降進(jìn)入凹模，凸、凹模及板料產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致板料變形折彎，然后凸、凹模分開，彎曲凹模上的頂桿（或滑塊）把彎曲邊推出，完成彎曲運(yùn)動(dòng)。卸料板及頂桿的運(yùn)動(dòng)是非常關(guān)鍵的，為了保證彎曲的質(zhì)量或生產(chǎn)效率，必須首先控制卸料板的運(yùn)動(dòng)，讓它先于凸模與板料接觸，并且壓料力一定要足夠，否則彎曲件尺寸精度差，平面度不良；其次，應(yīng)確保頂桿力足夠，以使它順利地把彎曲件推出，否則彎曲件變形，生產(chǎn)效率低。對于精度要求較高的彎曲件，應(yīng)特別注意一點(diǎn)，最好在彎曲運(yùn)動(dòng)中，要有一個(gè)運(yùn)動(dòng)死點(diǎn)，即所有相關(guān)結(jié)構(gòu)件能夠碰死。

篇10

彎曲零件是某部件中的一重要零件，形狀看似簡單，但其沖壓工藝性極差。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，將凹模圓角半徑盡量地放小，使零件不易竄動(dòng)。模具一次試壓合格。

關(guān)鍵詞：

模具設(shè)計(jì)；零直邊；負(fù)直邊；彎曲零件

沖壓零件在生產(chǎn)實(shí)踐中，其工藝性的好與壞、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理與否，對沖壓零件生產(chǎn)的質(zhì)量、成本及生產(chǎn)周期有著至關(guān)重要的影響。如圖1所示，為某部件中的一重要零件，形狀看似簡單，因其不但有彎曲直邊，而且彎曲直邊還為負(fù)值。因此沖壓工藝性極差。按展開料計(jì)算，如果采用常規(guī)沖壓方法直接成形，彎曲變形區(qū)內(nèi)的材料，因其受到內(nèi)應(yīng)力的作用，回彈變形很大，使零件根本無法成形。解決此問題的關(guān)鍵在于如何在該零件不加余量的前提下用模具壓制出合格零件。

1工藝分析

（1）零件特點(diǎn)如圖1所示，該護(hù)罩本體的特點(diǎn)：①彎曲直邊、高度不對稱，這就導(dǎo)致在模具壓制過程中凹模兩側(cè)受力不均；②其直邊落差很大，大直邊從高度50mm趨于零，小直邊從高度30mm趨于零；③當(dāng)其變直邊趨于零時(shí)，就愈達(dá)不到彎曲時(shí)的最小彎曲直邊高度；④其彎曲半徑也是變化的，從半徑最大10mm逐漸趨于零。

（2）第1工藝方案傳統(tǒng)工藝是只能留余量，加高直邊至大于最小彎曲高度，用模具壓彎后，再用機(jī)加手段加工至產(chǎn)品圖要求的尺寸。這種工藝雖說也能生產(chǎn)出合格零件，但其缺點(diǎn)很多，既加工起來費(fèi)工費(fèi)時(shí)，浪費(fèi)材料，很容易導(dǎo)致零件變形，生產(chǎn)效率低，成本高。所以，此方案未采用。

（3）第2工藝方案在不加高直邊的情況下，用模具壓制而成。若按照設(shè)計(jì)資料常規(guī)的方法設(shè)計(jì)模具，由于零件兩邊不對稱，受力肯定不均勻，零件很容易產(chǎn)生竄動(dòng)，所以，第2工藝方案也未采用。

（4）第3工藝方案經(jīng)過分析研究，此模具的設(shè)計(jì)必須跳出傳統(tǒng)的思路。采用冷擠壓代替彎曲的方法，在模具設(shè)計(jì)中，凸凹模采用負(fù)間隙、小凹模圓角半徑，再增加一個(gè)與該零件展開料為動(dòng)配合的定位板，限制其竄動(dòng)，強(qiáng)制快速壓制而成。該工藝的方案：剪切下料線切割展開料彎曲成形。

2模具設(shè)計(jì)

模具設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖3所示，凸模隨滑塊上行，把展開料放在定位板內(nèi)，凸模快速落下完成彎曲工序。該模的特點(diǎn)是把彎曲凸、凹模的彎曲根部均做成零件要求尺寸，同時(shí)加大設(shè)備噸位，使零件在模具型腔內(nèi)強(qiáng)制擠壓成形。此模的關(guān)鍵在于凸、凹模的設(shè)計(jì)。

（1）凸模設(shè)計(jì)凸模的結(jié)構(gòu)如圖4所示，由于彎曲件一般靠凸模成形，所以在設(shè)計(jì)凸模時(shí)，其彎曲根部做成零件要求的尺寸，凸模圓角半徑也與零件的圓角半徑保持一致。

（2）凹模設(shè)計(jì)凹模的設(shè)計(jì)是整個(gè)模具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)如圖5所示：通常該零件的凹模圓角半徑不得小于7mm，圓角半徑越大，零件的材料就越容易流動(dòng)，但若把該零件放在這樣大的圓角半徑的凹模上，在凸模剛接觸到零件的瞬間，由于凹模兩側(cè)圓角部分與零件之間的摩擦力不同，彎曲件兩側(cè)受力不均等原因，都可能使零件在未進(jìn)入凹模型腔前就發(fā)生了竄動(dòng)，致使彎曲后的零件發(fā)生偏移，零件則達(dá)不到產(chǎn)品圖的要求，為了避免此類現(xiàn)象發(fā)生。在設(shè)計(jì)凹模時(shí)，一定要取小的凹模圓角半徑，彎曲零件高直邊處取凹模圓角半徑為1mm，低直邊處取0.5mm。同時(shí)為了讓零件容易成形，凹模彎曲根部也做成零件要求尺寸，讓零件在模具中強(qiáng)制成形。成為無間隙彎曲。

3結(jié)語

該模在試壓時(shí)一次試壓成功。得到了合格產(chǎn)品零件，滿足了新產(chǎn)品試制的需要。用此方法生產(chǎn)的零件，不需加高彎邊的高度，不需再加校正工序或校正模具。只需一套彎曲模具即可彎曲成形。模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，生產(chǎn)效率高。

參考文獻(xiàn)：

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