【浙江】01622冷冲压工艺与模具设计自学考试大纲

[01622]

冷冲压工艺与模具设计课程考试大纲

浙江省教育考试院

二OO八年十二月

自学用书：《冷冲模设计》，赵孟栋主编，机械工业出版社第二版

                  《冷冲模设计指导》，史铁梁主编，机械工业出版社第一版

一、课程性质与设置目的要求

（一）课程的性质与目的

《冷冲压工艺与模具设计》是模具设计与制造专业的一门重要专业课。该课程实践性很强，密切结合生产实际，具有很强的实用性。本课程介绍了冲压材料、设备、成形原理、成形工序，重点介绍了冲压模具的结构和设计方法。是模具专业必须具备的专业知识，也是今后工作能力的基础。 

（二）课程的基本要求

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，着重掌握冲压产品的结构、冲压工艺和冲压模具的设计方法。通过学习，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，注意锻炼解决技术问题的能力，为今后工作打下良好的基础。

（三）本课程与相关课程的联系

《冷冲压工艺及冲模设计》是模具设计与制造专业的专业课，它与一些先修的基础课，专业基础课有密切的关联，也为一些后续课程奠定了条件。 

先修课程：机械制图、模具材料与热处理、机械工程基础等

后续课程：模具软件、现代模具制造技术等

二、课程内容与考核目标

绪 论

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，为本课程的学习奠定必要的基础。 

二、考核知识点和考核要求 

（一）冷冲压的特点和应用

识记：冷冲压的特点。 

（二）冷冲压的现状和发展趋势

识记：冷冲压的现状和发展趋势。 

第一章 冷冲压基本知识 

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。要求结合已修过的课程内容，掌握好这部分内容。 

二、考核知识点和考核要求  

（一）塑性变形知识（一般）

识记：主应力和主应变、塑性、变形抗力、变形温度、应变速度、应力状态。 

理解：塑性变形体积不变条件、塑性变形时应力与应变的关系。 

应用：冷冲压成形中的加工硬化。

（二）冷冲压工艺分类（次重点）

识记：基本工序的名称。 

理解：基本工序的特点和应用。

（三）冷冲压材料及其冲压成形的关系（次重点）

识记：板料冲压成形性能试验方法：胀形试验成型性能试验、拉深—胀形成形性能试验。 

理解：屈服点（极限）、屈强比、伸长率、应变硬化指数、塑性应变比、凸耳参数、

常用冲压材料。

（四）板料的剪裁（一般）

识记：板料剪裁

理解：平刃剪床剪裁、斜刃剪床剪裁、剪床规格型号。

（五）冲压设备（次重点）

     识记：曲柄压力机、摩擦压力机、油压机、曲柄压力机的规格型号、公称压力、滑块行程、行程次数、连杆调节长度、闭合高度、曲柄压力机的组成。

理解：冲压设备的选用。 

第二章 冲裁工艺 

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，这是冲压工艺与模具设计的重要内容，为其它成型工艺的学习奠定了基础。一定要系统，全面地掌握好。 

二、考核知识点和考核要求

（一）冲裁概念

识记：分离工序、落料、冲孔。 

（二）冲裁变形过程及质量分析（次重点） 

识记：冲裁变形过程。 

理解：冲裁件断面质量分析 

（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，间隙值确定的原则和方法。 

应用：间隙对冲裁件质量（断面质量、尺寸精度）的影响。 

（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。 

（五）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。 

（六）冲裁力和压力中心的计算（次重点） 

识记：冲裁力、卸料力、推件力、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。

（七）精密冲裁简介（一般） 

识记：精密冲裁应用、精密冲裁机理、常用精密冲裁方法。

第三章 冲裁模具的结构设计

（一）冲裁模的结构分析（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。 

（二）冲裁模主要部件和零件的设计与选用（次重点） 

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。 

应用：工作零件：凸模、凹模、凸凹模。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。

（三）冲裁模的设计（次重点） 

识记：冲裁件的结构基本要求、冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度要求。 

理解：冲裁模的设计步骤。 

第四章 弯曲工艺 

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安排，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、考核知识点和考核要求 

（一）弯曲变形分析（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。 

理解：板料塑性弯曲的变形特点。 

• 弯裂与最小弯曲半径（重点）

识记：弯曲变形程度、最小弯曲半径。 

理解：影响最小弯曲半径的因素、最小弯曲半径值的确定。 

（三）弯曲回弹（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：减少回弹的措施。 

（四）弯曲力的计算（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 

（五）弯曲制件毛坯尺寸的计算（重点） 

识记：弯曲应变中性层位置的确定。 

理解：弯曲件毛坯长度的计算。

（六）弯曲制件的工艺性（重点） 

识记：弯曲件的工艺性。 

理解：弯曲件的结构工艺性。 

（七）弯曲工序与弯曲模（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、弯曲模机构的合理性、弯曲模的典型结构。 

（八）弯曲模工作部分尺寸的确定（次重点） 

理解：弯曲模工作部分设计：凸模与凹模的园角半径和凹模深度；凸凹模的间隙、凸凹模横向尺寸及制造公差。 

第五章 拉深工艺及拉深模设计 

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。熟悉圆筒形、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、考核知识点和考核要求 

（一）拉深工艺及质量分析（一般） 

识记：拉深变形过程、起趋、拉裂。 

理解：拉深件的质量问题

应用：分析起趋的原因及防止起皱的措施、分析拉裂的主要原因和防止措施。

（二）拉深制件的结构工艺性（次重点） 

识记：拉深件的形状要求、拉深件的公差。 

理解：拉深件圆角半径的确定。  

（三）旋转体拉深件的工艺计算（次重点）

识记：修边余量、筒形件拉深的变形特征和拉深方法、带凸缘筒形件的变形特征和拉深方法、拉深系数。 

理解：旋转体拉深件毛坯尺寸的计算原则、极限拉深系数的确定、带凸缘筒形件拉深次数的确定、旋转体拉深件多次拉深的各工序尺寸计算

应用：圆筒形件拉深次数的确定、影响拉深系数的因素。

（四）矩形件拉深的工艺计算（一般） 

识记：矩形件拉深特征。 

理解：盒形件拉深毛坯形状和尺寸确定的原则。 

（五）拉深力、压边力的计算及压力机的选用（次重点） 

识记：拉深力的计算、压边力的计算。 

理解：拉深压力机的选用。

（六）拉深模工作部分尺寸计算（次重点）

识记：拉深间隙。

理解：拉深凸、凹模工作部分尺寸计算

（七）常用拉深模结构简介（次重点）

识记：拉深模分类。 

理解：典型拉深模结构。 

（八）拉深润滑（一般） 

识记：拉深润滑的作用。

理解：拉深润滑时的注意事项。 

第六章 其它冲压工艺及模具 

一、学习目的与要求 

通过本章学习，使学生了解翻边、翻孔、胀形、起伏、校平和整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、考核知识点和考核要求

（一）翻孔与翻边（次重点） 

识记：翻孔、翻边。 

理解：翻孔的工艺计算。 

应用：翻孔、翻边模结构。

（二）胀形、起伏、校平、整形工艺（次重点） 

识记：胀形工艺的变形特点及应用、校形的特点及应用。 

理解：胀形方法 、平板零件的校平，空间形状零件的校形。

应用：胀形模具。

（三）其它冲模

识记：组合冲模、聚氨酯橡胶模具、薄板冲模。

第七章 冷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，制订冲压工艺规程的意义，用典型件冲压工艺规程制订的实例分析，掌握制定冲压工艺规程的步骤与方法。 

二、考核知识点和考核要求

（一）制订冲压工艺过程的步骤（重点） 

理解：制订冲压工艺过程的步骤、内容。 

（二）工艺规程制订实例（次重点） 

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、题型举例（题型举例仅供参考，命题时不受此限）

(一)填空题

1、影响冲裁件断面质量的主要因素是： 冲裁间隙  、 刃口磨损状况  。

（二）是非题

1、为了避免弯裂，弯曲线方向应与板料纤维方向平行。                   （  ×  ）

2、拉深系数愈大，表明材料变形程度愈大。                             （  ×  ）

（三）单向选择题

1、 弯曲凸、凹模间隙大,其结果是                                      (   A  )

A.回弹大,模具寿命长;     B.回弹小,模具寿命短;

C.回弹小,模具寿命长;     D.回弹大,模具寿命短

（四）简答题

1、拉深中最易出现的问题是什么？如何防止？

答：起皱与拉裂。为了防止起皱，通常采用压边圈，并施以合理的压边力。为了防止拉裂，要控制拉深系数，创造有利于减小拉深系数的条件，如：选择屈强比小、伸长率大的材料，合适的凸、凹模圆角和间隙，光滑的凹模和压边圈工作表面及良好的润滑条件等。

（五）计算题

21、已知毛坯直径为78mm，板厚1mm，欲制成图示零件（单位mm），试确定拉深次数。

（提示m₁=0.51, m₂=0.75,  m₃=0.78, m₄=0.80）

答:d₁=m₁*D=0.51*78=39.78 mm ,d₂=m₂* d₁=0.75*39.78=29.84 mm ,

d₃=m₃* d₂=0.78*29.84=23.28 mm , d₄=m₄* d₃=0.8*23.28=18.62 mm

18.62<20  所以n=4

 （六）看图回答以下问题

1、写出模具完成的工序内容及模具的种类。

2、说明下列零件的名称及作用。

  3、4、5、6、7

3、绘出制件图。（2:1从图中量取尺寸）

4、本模具中，条料如何定位？条料、制件、废料如何取下？

答：

1. 冲孔落料连续模。

2. 3—冲孔凸模：工作零件；4、落料凹模：工作零件；5—导正销：导正定位；6—挡料销：粗定位；7—初始挡料销：初始定位。

3.

4.本模具中，条料靠导料板导向，件6挡料销粗定位，件5导正销导正定距，条料靠固定卸料板从凸模上卸下，制件和冲孔废料由凸模将其从凹模孔中推出通过压机台板孔漏下。