《模具钳工工艺与技能训练》52 冷冲模具类型及典型结构.docx
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《模具钳工工艺与技能训练》52冷冲模具类型及典型结构
2013年全国职业培训参评组别:
B
专业分类:
机加工
优秀教研成果评选活动参评教案课程名称:
模具钳工工艺与技能训练
第五单元冷冲模的结构类型及其应用
§5.2冷冲模具类型及典型结构
课程
模具钳工工艺与技能训练
授课
类型
讲授
审批
课题
§5.2冷冲模具类型及典型结构
学时
2学时
班级
09机模
(1)班
日期
2011-9-20
教学目标
1、知识目标
①理解冷冲模的按其工作特点及结构的分类。
②掌握冷冲模按不同性质的分类、典型的冲裁模结构特点、工作原理、适用性。
③冷冲模零件的组成零部件。
2、能力目标
①通过学习让学生对着冷冲模挂图、模型、实体叙述典型的冲裁模结构特点、工作原理、适用性。
②培养学生积极与他人交流讨论,清楚表达自己的观点的能力及合作学习的意识。
③通过提出问题,启发学生讨论思考,激发学生的学习兴趣,并养成积极思考的学习态度。
3、素质目标
①通过交流与讨论,培养学生的交流沟通能力。
②激发学生学习本课程的兴趣和求知欲,培养创新精神、观察及分析问题的能力。
教学
重点
1、单工序模、级进模、复合模的结构特点、适用性、工作原理。
2、顺装模和倒装模结构特点、适用性、工作原理。
教学
难点
1、单工序模、级进模、复合模结构特点的比较和适用性。
2、顺装模和倒装模的结构特点的比较和适用性。
3、单工序模、级进模、复合模冲裁工艺方案的确定。
重点难点分析
1、§5.2冷冲模具类型及典型结构内容是围绕模具种类、结构及应用这一主线展开教学的。
因此本节课中单工序模、级进模、复合模的结构特点、适用性、工作原理为本节的重点。
2、冷冲模按其工作特点及结构的分类,种类繁多,模具结构多样化。
要掌握好单工序模、级进模、复合模的结构特点、适用性、工作原理,才能进一步选择应用,要想在生产中更好掌握冷冲模具应用范围,需对冷冲模具结构特点、适用性进行分析比较。
然而本节中单工序模、级进模、复合模冲裁结构特点的比较和工艺方案的确定成为难点。
教材处理思路
1、教材分析:
本节课冷冲模具类型及典型结构特点、适用性、工作原理内容涉及工程制图知识的读图能力,且要求空间想维想像力强。
本身比较抽象、术语、符号多,知识点多又难以理解。
2、学情分析:
本节课授课对象为基础薄弱一年级中技生,一是工程制图知识的读图能力差,二是空间想维想像力差,且现实生活中模具接触甚少,三是没有实行模具拆装实训。
3、教学设计:
据此,本节课教学策略按内容采用结构化、问题化策略,按方法选择以学生为中心的互动式教学策略,采用驱动教学法、启发法教学,配合演示法、互动式教学,充分发挥学生的主体作用,激发兴趣提高学习效率。
4、教材处理:
围绕单工序模、级进模、复合模的结构特点、适用性、工作原理重点及其冲裁结构特点的比较和工艺方案的确定的难点,按照复旧立新→情景导入→传授新知→(课件、录像,讲解、演示、、归纳、示例教学)→归纳总结→练习测评的思路循序渐进,逐步展开。
对于单工序模、级进模、复合模的结构特点、适用性、工作原理重点采用课件,录像、模型、实件等多种手段进行透彻讲解,对于其冲裁结构特点的比较和工艺方案的确定的难点则采用归纳、练习、强化的方法总结化难为易。
教具
使用
多媒体课件多媒体设备光盘挂图冲裁模具实物
教学
形式
驱动教学法、启发法教学,配合演示法、互动式教学,借助课件、录像等资源,以讲授、提问、归纳小结、练习、等形式完成教学任务。
序号
教学环节设计
时间分配
一
组织教学
2′
二
复习导入
5′
三
提出目标
2′
四
通过讲授、演示以及动画、视频等多种手段,使学生掌握教学重难点。
60′
五
课堂小结知识点
10′
六
随堂练习
3′
七
课后布置作业
2′
教学内容及过程
教学方法与说明
考勤,检查学生教材、笔记准备情况,调动学生激情,调节课堂气氛,交待教学目标、任务。
1、复习相关知识
①冷冲压?
②冷冲压按工序分类?
③冲裁工序有哪些?
2、导入新课:
创设情境:
拿出以下实体样
提问学生:
1、让学生去分析样件用什么工序冲压成形?
2、哪些属于冲裁类?
教师在学生回答后归纳并导出新问题:
教学内容介绍(1分钟)(让学生了解学习目标)
学习目的:
掌握:
冷冲模按不同性质的分类、典型的冲裁模结构特点、工作原理、适用性。
理解:
冲裁结构特点的比较和工艺方案的确定。
一、冷冲模的类型
1、按工艺性质分类
冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模、冷挤压模
2、按工序组合方式分类
(1)单工序模在压力机的一次行程内,在一副模具中只能完成一道冲压工序的模具。
单工序、单工位
(2)级进模在压力机的一次行程内,在一副模具中的不同位置上完成两个或多个以上工序,最后将制品与条料分离的冲模。
多工序、多工位
(3)复合模在压力机的一次行程中,在模具的同一工位上同时完成多道工序的模具。
多工序、单工位
例:
垫圈的生产
使用单工序模生产,需要两套模具——落料模、冲孔模。
(图一)
使用级进模生产,需要一套模具——在模具的第一个位置上冲孔,第二个位置上落料。
(图二)
使用复合模生产,需要一套模具——在模具的同一个位置上同时完成落料和冲孔工序。
(图三)
3、按凸模或凸凹模的安装位置分类
(1)顺装模,模具中的凸模或(复合模中的)凸凹模安装在模具的上模部分。
如(图四)
(2)倒装模,模具中凸模或凸凹模安装在模具的下模部分。
如(图四)
(图四)
4、按冲模导向方式分类
(1)敞开模,其模具本身无导向装置,工作完全靠压力机导轨导向。
如(图五)
(2)导柱模,其下,上模分别装有导套、导柱、靠其配合精度来保证凸凹模的准确位置。
如(图七)
(3)导板模,用导板来保证冲裁时凸凹模的准确位置。
如(图六)
二、典型的冲裁模结构图例
1、单工序冲裁模
单工序冲裁模:
在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模。
(1)单工序落料模
①无导向单工序落料模
(图五)
1-上模座2-凸模3-卸料板4-导料板5-凹模6-下模座7-定位板
工作原理:
2-凸模与5-凹模相配冲出制件,3-卸料板从2-凸模上进行卸料
结构特点:
模具依靠压力机滑块导向,结构简单,制造周期短,成本低,寿命低,不安全,精度低。
安装凸、凹模时,间隙调整麻烦。
适用:
精度等级要求低、形状简单、生产量小的冲裁件。
②导板式单工序落料模
(图六)
1-模柄2-止动销3-上模座4、8-内六角螺钉5-凸模6-垫板7-凸模固定板9-导板10-导料板11-承料板12-螺钉13-凹模14-圆柱销15-下模座16-固定挡料销17-止动销18-限位销19-弹簧20-始用挡料销
工作原理:
导向是依靠导板9与凸模5的间隙配合(一般为H7/h6)实现,冲裁时不允许凸模胶离导板,行程较小。
5-凸模与13-凹模相配冲出制件,9导板从5-凸模上进行卸料。
结构特点:
导板式落料比敞开式落料模的精度高,寿命长,安装较容易,卸料可靠,操作较安全,轮廓尺寸不大。
适用:
形状比较简单,尺寸不大、料厚大于0.3mm的冲裁件。
③导柱式单工序落料模
(图七)
1-螺帽2-导料螺钉3-挡料销4-弹簧5-凸模固定板6-销钉7-模柄8-垫板9-止动销10-卸料螺钉11-上模座12-凸模13-导套14-导柱15-卸料板16-凹模17-内六角螺钉18-下模座
工作原理:
上、下模依靠14导柱和13导套导向,12-凸模与16-凹模相配冲出制件,15-卸料板从12-凸模上进行卸料。
结构特点:
导柱模具有冲裁件精度高、模具使用寿命长、安装方便等优点
适用:
冲压生产中得到广泛应用,主用于工件精度要求高、大批量生产。
(2)单工序冲孔模
(图八)
①带固定卸料的冲孔模
工作原理:
5-凸模与7-凹模相配冲孔,固定卸料板4内的6衬套内孔与5凸模滑配起卸料作用。
结构特点:
冲裁容易变形,平整度较差。
适用:
冲小直径的孔。
②带弹压卸料板的冲孔模
结构特点:
冲孔件比较平整,但工作时,容易发生压手事故。
③弹压卸料板装在下模的冲孔模
结构特点:
冲裁时,零件变形很小,平整度高。
缺点是零件和废料同时落在压料板上,每次冲压后,必须同时取件和清理废料。
适用:
冲孔精度要求高的冲裁件。
2、级进模
级进模是一种工位多、效率高的冲模。
整个冲件的成形是在连续过程中逐步完成的。
(图九)
优点:
级进模比单工序模生产率高,减少了模具和设备的数量,工件精度较高,便于操作和实现生产自动化。
缺点:
级进模轮廓尺寸较大,制造较复杂,成本较高。
适用:
大批量生产小型冲压件。
设计难点:
为严格控制送料步距,必须解决条料或带料的准确定位问题。
(1)用导正销定位的级进模
(图十)
1-模柄2-螺钉3-冲孔凸模4-落料凸模5-导正销6-固定导料销7-始用导料销
工作原理:
先冲孔后落料,3-冲孔凸模与凹模相配冲孔,7-始用导料销定位,4-落料凸模与凹模相配落料,6-固定导料销初定位,5-导正销精定位。
适用:
冲压件孔径太小或孔距太小不适用。
(2)侧刃定距的级进模
(图十一)双侧刃定距的冲孔落料级进模
1-内六角螺钉2-销钉3-模柄4-卸料螺钉5-垫板6-上模座7-凸模固定板8、9、10-凸模11-导料板12-承料板13-卸料板14-凹模15-下模座16-侧刃17-侧刃挡块
工作原理:
先冲孔后落料,侧刃16代替了始用挡料销、挡料销和导正销控制条料送进距离(进距或俗称步距)。
侧刃是特殊功用的凸模,其作用是在压力机每次冲压行程中,沿条料边缘切下一块长度等于步距的料边。
9、10-凸模与14-凹模相配冲孔,16-右侧刃初定位,8-落料凸模与14-凹模相配落料,16-左侧刃精定位。
适用:
减少料尾损耗,多工位的级进模,采用两个侧刃前后对角排列。
3、复合模
复合模是在压力机的一次工作行程中,在模具同一部位同时完成数道分离工序的模具。
(1)倒装式复合模
(图十二)垫圈复合冲裁模
1—凸模;2—凹模;3—上模固定板;4、16—垫板;5—上模座;6—模柄;7—推杆;8—推块;9—推销;10—推件块;11、18—活动档料销;12—固定挡料销;13—卸料板;14—凸凹模;15—下模固定板;17—下模座;19—弹簧
工作原理:
1-凸模与14-凹模相配冲孔,10—推件块卸料;2—凹模与14-凸模相配落料,13—卸料板卸料。
结构特点:
两套除料、除件装置
优点:
结构简单
缺点:
不宜冲制孔边距离较小的冲裁件
(2)正装式复合模(又称顺装式复合模)
(图十三)
1—落料凹模;2—顶板;3、4—冲孔凸模;5、6—推杆;7—打板;8—打杆;9—凸凹模;10—弹压卸料板;11—顶杆
工作原理:
3、4-凸模与9凹模相配冲孔,10—卸料板卸料;1—凹模与9-凸模相配落料,2—顶板卸料。
结构特点:
三套除料、除件装置
优点:
冲出的冲件平直度较高
缺点:
结构复杂,冲件容易被嵌入边料中影响操作。
适用:
冲制材质较软或板料较薄的平直度要求较高的冲裁件,可以冲制孔边距离较小的冲裁件。
复合模的总特点
设计难点:
如何在同一工作位置上合理地布置好几对凸、凹模结构上的。
主要特征:
有一个既是落料凸模又是冲孔凹模的凸凹模。
优点:
结构紧凑、生产率高,冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高,板料的定位精度要求比级进模低,冲模的轮廓尺寸较小。
缺点:
结构复杂,制造较困难、制造精度要求高、成本高。
适用:
生产批量大、精度要求高的冲裁件。
总结:
不同结构冲裁模比较
比较项目
单工序冲裁模
连续冲裁模
复合冲裁模
冲裁模的工位数
1
≥2
1
一次行程内完成的工序数
1
≥2
≥2
模具复杂程度
简单
复杂
最复杂
模具外形尺寸
小
最大
稍大
工序顺序
先落料后冲孔
先冲孔后落料
同时
操作安全性
差
好
差
冲压件精度
低
中等
高
冲压件生产批量
中、小
大
大
应用:
冲裁工艺方案的确定
(1)生产批量:
中小批量,单工序冲裁;
大批量,复合冲裁或级进冲裁。
(2)工件尺寸公差等级:
复合冲裁精度高,级进冲裁稍低。
(3)对工件尺寸、形状的适应性:
工件尺寸较小,宜用复合冲裁或级进冲裁。
中等尺寸,宜用复合冲裁。
孔间距过小,宜采用级进冲裁。
工件尺寸大,宜用单工序冲裁,不宜用级进冲裁
随堂练习
垫片落料模
1-下模座2-螺钉3-凹模4-导料销5-橡胶6-导套7-凸模固定板8-上模座9-卸料螺钉
10-模柄11-横销12-防转销13-螺钉14-垫板15-凸模16-导柱17-卸料版18-螺钉
作业布置:
1、习题:
PAGE137第8、12题
2、实践延伸:
将产教结合做的简单冲裁模放在教室,让学生从中间剖视画二维图,并指出组成零部件名称,工作原理,归纳结构特点。
总结评价:
本次课我们为解决现实中常见冲裁样件,学习冷冲模的不同性质的类型及典型的冲裁模结构的工作原理、结构特点、适用性,这节课通过分析典型的模具结构,要求大家掌握模具的结构特点、适用性,并能够在以后的学习中自行分析中等复杂程度的模具装配图。
课后应用绘图练习使同学们继续巩固所学知识,不断培养学生运用知识分析问题、分析问题的能力。
另通过总结重点知识升华解决难点知识,巩固学生学习的新知识,提高教学效果。
评价学生课堂表现,倡导积极参与教学活动的精神、培养学生的思维创新能力和合作精神。
教学后记:
运用传统的教学方式与多媒体教学手段相结合,采用任务驱动的教学方法,结合多种教学方法,充分调动学生学习的积极性主动性,培养学生分析问题,解决问题的能力,完成了任务,学习了知识,得到了教师的评价,学生有收获感,成就感,提高了学生对模具的学习兴趣,收到了良好的教学效果。
组织教学
谈话法:
调整情绪
使学生进入学习状态
复习导入
让学生回顾所学知识为学习新知识做准备,为本节课做好铺垫。
请学生思考后作答,教师略作点评。
设置任务时教师反问学生“给出的样件用什么工序冲压成形?
”,给出的样件都是生活中常用常见的。
引起学生的兴趣,启发学生积极思考。
介绍完所给样件后,进一步设问“哪些样件属于冲裁类?
”进一步巩固上节课内容。
“在压力机一次行程中,能不能冲孔和落料同时进行?
”。
过度性引出本课学习目标,启发学生思考、激发学习兴趣。
(引导法、启发式教学)
任务分析时,教师找个别学生解答,且应用多媒动画回顾冲压方法。
(互动教学)
提出目标
教师指出“在压力机一次行程中,能不能冲孔和落料同时进行,用怎样的冲裁模具成形。
】?
”
这一问题需要学到本课程的知识才能解答。
(设疑导入)
讲授新课
“1、按工艺性质分类:
冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模、冷挤压模”这一知识点,上节课简略讲过,现用利用flash动画演示各冷冲模具成形方法,达到巩固知识点,和引发学生兴趣。
“2、按工序组合方式分类”知识点,利用样件和多媒体课件相结合讲解单工序模、级进模、复合模特点和区别,且举例法说明。
(直观教学法、举例法说明、对比法)
“3、按凸模或凸凹模的安装位置分类”利用多媒体课件展示顺装模、倒装模结构图,让学生观察其结构位置不同之处,引起学生的注意,然后再进行讲解。
(引导法、直观教学法)
“4、按冲模导向方式分类”利用flash动画演示敞开模、导柱模、导板模,使学生更加生动、直观、深刻地了解其结构特点,提高其学习兴趣。
在这一知识点上结合下一知识点“1、单工序冲裁模”知识点详细讲解,使内容巧然过度。
“1、单工序冲裁模”知识点,利用多媒体的演示功能,针对图形讲解:
“1)、单工序落料模2)、单工序冲孔模,”再利用flash动画演示冲裁过程及认识组成零部件。
使学生集中注意力观察冲裁模冲压工序过程,深入理解各冲裁模的工序。
掌握典型冲裁模的结构特点和工序。
课件展示弥补了学生在感性认识上的不足,为学生创设了新的学习环境,引发学生学习兴趣与热情。
通过观察、分析、归纳使学生切实掌握本节教学重点。
(演示法、直观教学法、讲授法)
“2、级进模”知识点,引入问题“在压力机一次行程中,冲孔和落料同时进行冲裁模具备怎样的结构?
”且同时拿出冲孔落料的样件,引发学生思考问题,引领学生思维。
在这重复详细讲解级进模的特点,增强学生的理解和巩固这一知识点。
然后结合动画演示、图示讲解典型级进模具的结构。
老师前面详细讲解了单工序冲裁模工作原理,在这让学生按前面方法自己分析和讨论典型级进模具工作原理,然后学生作答,老师引导和更进,起到互动教学。
(讲授法、演示法、启发式、互动教学)
“3、复合模”知识点,引入问题“在压力机一次行程中,除了级进模能同时冲孔和落料冲裁外,什么模具也能做到?
”这一问题引入到复合模,使内容巧然过度。
利用多媒体课件同时展示顺装模、倒装模结构图,让学生观察其结构位置不同之处,引起学生的注意,然后再进行讲解。
(讲授法、引导法、直观教学法)
复合模的总特点让学生比对级进模的总特点去分析归纳。
(分析归纳法)
讲解完级进模和复合模知识点后,引问“单工序模、级进模和复合模在结构上有什么不一样?
,在应用方案上有没区别?
”让学生即时归纳。
通过课堂总结使难点化难为易,巩固学生学习的新知识,提高教学效果。
(分析归纳法、互动教学、比较法)
随堂练习
将产教结合中,自行设计的模具通过幻灯片的方式展示给学生看,使他们能够更真实的认识模具。
通过提问法,检查本节课的教学效果。
作业布置:
考察学生对所学知识掌握的熟练程度,引导学生重视实际应用。
(激励教学法、学以自用)
板书设计
§5.2冷冲模具类型及典型结
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