模具设计与制造第一章教案

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1、模具设计与制造主讲人:唐文斌模具工业是国民经济的基础工业,是高技术行业。模具设计与制造技术水平的高低,是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一。模具在日本被誉为“进入富裕社会的原动力”、在德国被称为“金属加工业中的帝王”。模具设计与制造专业人才是制造业紧缺人才。我国模具工业发展十分迅速(沪宁杭),1996~2002年间,模具产值年平均增速在14%左右。06年产值720亿,2008年中国模具销售额达到950亿元人民币,近几年呈快速增长之势。由上可见,模具技术是先进制造技术的重要代表,模具工业是高新技术产业的一个重要组成部分,模具工业又是高新技术产业化的重要领域。授课学时:

2、42学时(7X4+7X2),其中实验4学时课程任务:冲压模具设计基础,冲裁及冲裁模设计;塑料模具设计基础,热塑性塑料注射模设计课程性质:模具设计与制造是机制类专业方向的一门主干课,是一门实践性、理论性、综合性很强的课程。课程情况总体简介考试。(总评=期末70%+平时(包括实验、纪律、考勤、作业)30%)考核方式:★第1章冲压模具设计基础★第2章冲裁及冲裁模设计第3章弯曲工艺及弯曲模第4章拉深工艺及拉伸模第5章其它冲压工艺和模具第6章冲压工艺规程的编制第一篇冲压模具设计概述冲压模具设计与制造技术是一项技术性和经验性都很强的工作,包括:冲压工艺设计、模具设计、模具制造。三者关系

3、:相互关联、相互影响。冲压工艺设计是冲模设计的基础和依据;冲模设计的目的是保证实现冲压工艺;冲模制造则是模具设计过程的延续,目的是使设计图样,通过原材料的加工和装配,转变为具有使用功能和使用价值的模具实体。第1章冲压模具设计基础1.1冲压与冲模概念冲压:第1章冲压模具设计基础1.1.1基本概念冲压生产场景用压力机和模具对金属板材加工,使其分离或产生塑性变形,以达到所需要的形状和尺寸。第1章绪论加工对象:主要金属板材加工依据:板材冲压成形性能(塑性变形规律)加工设备:压力机、冲床等加工工艺装备:冲压模具1.1.1基本概念(续)冲压模具:在冲压加工中,将材料加工成零件(或半成品

4、)的一种特殊工艺装备,称为冲压模具(俗称冲模)。1.1冲压与冲模概念1.1.1基本概念(续)合理的冲压工艺先进的模具高效的冲压设备冲压生产的三要素第1章绪论1.1冲压与冲模概念冲压模具重要性冲模一种特殊工艺装备。冲模与冲压件有“一模一样”的关系,冲模没有通用性。冲模是冲压生产必不可少的工艺装备,决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。冲模的功能和作用、冲模设计与制造方法和手段,决定了冲模是技术密集、高附加值型产品。1.1.1基本概念(续)第1章绪论1.1冲压与冲模概念1.1.2冲压成形加工特点优点:低耗、高效、低成本;精度高、质量稳定、高一致性;可加工薄壁、复杂零件;高材

5、料利用率、便于组织生产;易机械化和自动化。缺点:模具设计制造周期长,费用高。所以,冲压成形适宜批量生产。第1章绪论1.1冲压与冲模概念冲压加工是制造业中最常用的一种材料成形加工方法。冲压成形产品示例一——日常用品1.1.2冲压成形加工特点(续)冲压成形产品示例二——高科技产品第1章绪论1.1冲压与冲模概念根据材料的变形特点分:分离工序:分离工序、成形工序。冲压成形时,将冲压件或毛料沿一定轮廓相互分离,其特点是使材料发生剪切而产生分离,从而成形零件。分离工序主要有冲裁和剪裁等。第1章绪论1.2冲压工序的分类成形工序:冲压成形时,变形材料内部应力超过屈服极限σs,但未达到强度极

6、限σb,使材料产生塑性变形,从而成形零件。成形工序主要有弯曲、拉深、翻边等。第1章绪论1.2冲压工序的分类复习思考题1.什么是板料冲压?它有哪些特点?2.冲压加工的基本工序有哪几种类型?各有什么特点?3.什么是弹性变形?什么是塑性变形?4.冲压模具设计包括哪三部分?5.什么是冲压模具?第二节板料塑性变形及其基本规律塑性:表示材料塑性变形能力。它是指固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性能力。一、塑性变形的基本概念塑性指标:衡量金属塑性高低的参数。常用塑性指标为延伸率δ和断面收缩率ψ。延伸率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率,用符号δ表示。断面收缩率指试样拉

7、断后,断面缩小的面积与原来截面积之比,用表示。(越大越好)变形:弹性变形、塑性变形。1.金属塑性变形时的应力应变关系弹性变形阶段:应力与应变之间的关系是线性的、可逆的,与加载历史无关;塑性变形阶段:应力与应变之间的关系则是非线性的、不可逆的,与加载历史有关。应力状态:通常是围绕该点取出一个微小(正)六面体(即所谓单元体),用该单元体上三个相互垂直面上的九个应力分量来表示。已知该九个应力分量,则过此点任意切面上的应力都可求得。二、塑性力学基础图1、应力-应变曲线C点:开始塑性变形(屈服),应力等于初始屈服极限。CG

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