时间：2022-03-24 02:26:04
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇冲压工艺与模具设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
在教育事业不断发展的过程中，我国高职院校有可能升为本科院校，而且每年都有很多院校升为本科院校，这就是我国高校教育不断下降的原因之一，所以教育部门提出了高职教育精益求精的教育模式，在很大程度上促进了高校发展。高职院校中，《冷冲压工艺与模具设计》这门学科占有比较重要的位置。本文将重点讲解《冷冲压工艺与模具设计》一体化教学模式。
关键词：
《冷冲压工艺与模具设计》；一体化教学模式；存在问题
高职教育过程中，国家的教育部门比较重视重点学科教学，重点学科的标准是有较强的实践性，有较高的就业率等。教育部门和高职院校内部对待重点学科还是比较重视的。其中《冷冲压工艺与模具设计》这门学科就是重点学科，其最大特点就是比较抽象，最主要教学模式应该是实践，但是大部分高职院校并没有足够重视实践实验，而是一味让学生学习理论知识，结业考核也是通过试卷考核，学生虽然可以考一个很高的分数，但是他们的实际动手实践能力非常弱，这样的情况直接导致学生在工作岗位上不能出色地完成相应的工作任务。基于这样的现状，教育部门和高职院校联合进行课程改革，实行一体化教学模式。教学模式在学生学习过程中是一个比较重要的因素，具体教学模式直接决定了学生的学习，选取教学模式的时候要考虑学生综合能力的培养，通过选取的教学模式对学生进行教学，最终达到学生拥有较强的理论知识、实践创新能力等，这样培养出来的人才是综合性人才。笔者重点讲解《冷冲压工艺与模具设计》一体化教学模式。
一、《冷冲压工艺与模具设计》一体化
《冷冲压工艺与模具设计》是高职院校中机械模具研究专业的一门专业课程，现如今，国家教育部门与高职院校联合进行教学一体化教学模式的探索，在对它进行一体化教学的过程当中，首先应该改编课本。在最初的教学模式中，理论知识与实践是各自分开的，但是这样的教学模式在不断发展过程中逐露端倪，存在的最主要问题是没有好的教学效果。在对课本进行改编的时候应该把理论知识与具体实验相结合，在一个模块知识后，可以穿插相应实验的讲解，既然书这样编排的，那么课程教学就应该按照这样的顺序上，所以要求教师的理论实践一体化，也就是说一个老师可以同时对理论知识和实践实验进行教授。
二、《冷冲压工艺与模具设计》教学中存在的问题
（一）学生对抽象的理论知识难以理解
在模具设计专业学习中，《冷冲压工艺与模具设计》这门课程还是比较重要的，但是这门课程学习比较困难，因为这门学科最主要特点是理论性知识较多，而且这些知识都很抽象，离实际生活比较远，学习起来具有很大的困难。对这门学科教学进行普查之后，得到了一些数据，包括课堂的出勤率、课堂效果、课堂互动情况等情况。在这一课堂上，学生的出勤率平均只有68%，不管教师采用什么办法，出勤率一直处在这样的位置。讲课过程中学生大多都不听讲，主要因为他们听不懂，在课堂上只有寥寥几个人与教师互动。总之就是课堂现状非常糟糕。
（二）实践实验课程效果不理想
高职院校中，我安排了这门学科的实践实验课程，但是因为学生的理论知识很差，这样的现状直接导致实践实验课堂的教学效果非常不好，甚至有的课程根本进行不下去。实践实验课程中都有一定的理论知识，这样才能在实验过程中都有着手的地方。大部分高职院校当中，实践实验课程的安排一般都在理论课程学习之后很长时间内，学生本身理论知识听不懂、学不好，进行实践实验的时候，仅学的一点理论知识都忘记，这样的实际情况导致实践实验课程并没有很好地进行，而且情况很糟糕。其实在这样的情况下，实践实验课程没有存在的必要。因为实践实验课程就是为了让学生更好地学习理论知识，培养他们的动手能力，培养一定的创新能力，但是目前情况是实践实验课程进行得非常不好，建设实验课的目的一个也没有达到，所以这门课程没有存在的必要性是非常正确的说法。为了让实践实验课程有存在的意义，一定要对这门课程进行新的教学模式探索。
（三）学校没有足够重视教学的效果
在大部分高职院校的发展过程中，出现本末倒置的现象。高职院校本就是为社会培养优秀的实践性人才，就是为带动高职院校经济的发展。但是现如今，很多高职院校都把经济发展作为主要任务。在这几年发展过程中，高职院校的招生分数线一再降低，以至于任何一个参加高考的学生都能上一个所谓的大学。招收的学生数量越多，高职院校的经济收入越高，所以招生过程中采用“宁滥勿缺”的政策，这样的招生政策对高职院校发展有很大阻碍，形成恶性循环，使高职院校在人才培养上出现很大问题。这种情况的发生最主要原因是高职院校不重视教学效果。
三、《冷冲压工艺与模具设计》一体化教学模式的探索
（一）进行课本的重新编排
进行一体化教学模式的时候，首先应该对课本进行重新编排。在以往课程教学所用的课本中，理论知识课本与实践实验课本是分开的，而且在具体课程安排上有很大的时间间隔，这样的安排直接导致理论课程与实践课程都没有很高的效率。所以要对课本重新编排，编排过程中把理论知识与相应的实验编排在一块，在一个模块完成之后就把相应的实验编排在后边，并且教学过程中按照这样的顺序进行课程教学。这样的课程安排能帮助学生巩固理论知识，同时培养学生的创新能力。
（二）培养一体化的教师
进行课本一体化编排之后，最好培养相应的一体化教师，也就是说在理论知识与实践课程的教学上对相应的班级安排同一个老师，这样老师能充分了解学生的问题所在，并且在实践实验过程中进行重点教育。培养一体化教师的主要方法是对教师进行相应的培训，毕竟老师们的教学内容大体相同，知识教学方式不同，所以可以培养教师的教学方式，相信很快教师们就能把理论知识和实验教学很好地结合。
（三）采用一体化的教学基地
在完成一体化课本的编排和一体化教师的培养之后，还需要一个一体化的教学基地。一体化的教学基地就是在实训室进行理论知识的教学和实践实验的教学。因为理论知识和实践实验之间的联系极强，理论课上的必要之处可以马上转化为实践实验；在实践实验课上，如果教师发现学生的理论知识太差不足以完成实践实验课程的时候，可以马上转化为理论课程的学习，这样的安排可以最大限度地提高课堂教学效率。
四、《冷冲压工艺与模具设计》一体化教学模式的重要意义
在《冷冲压工艺与模具设计》教学中实行一体化的教学模式能最大限度地提高教学效率，培养学生的实践能力，巩固学生的理论知识，最重要的是在一体化教学过程中能够培养学生的创新能力。总之，一体化教学模式能够培养学生的综合能力，给社会输送优秀的人才。
五、结语
笔者通过介绍《冷冲压工艺与模具设计》教学过程中存在的问题，根据这些问题为一体化教学模式的探索提出具体可行的有建设性的建议，并提出一体化教学模式应用的重要意义。通过实行一体化教学模式的探索，我国的高职院校一定能更好地发展。
作者：闫金星 单位：阜阳技师学院
参考文献：
［1］严冬青，卢秀明.高职院校《冷冲压工艺与模具设计》任务式教学的思考与改革.科技信息，2014（06）.
［2］孟普，甘瑞霞.基于应用型冷冲压工艺与模具设计教学探讨.中国教育技术装备，2015（20）.
［3］黄悦驯，郑平平.《冷冲压工艺与模具设计》课教学改革初探.职业教育研究，2012（06）.
关键词： 冲压工艺与模具设计 校本教材 任务驱动
冲压工艺与模具设计是我院模具设计与制造专业的一门主干核心课程，其主要任务是培养学生掌握冲压工艺编制和模具设计等相关知识。通过该课程的学习，学生会具有一般复杂程度的冷冲压工艺编制与模具设计的基本能力，掌握冲压模具设计的程序、规范、方法和技巧等。冲压工艺与模具设计课程的教学重点主要有两方面：一是冲压工艺规程编制及现场工艺的施工；二是能进行一般冲模，如冲裁模、弯曲模、拉深模等的设计。因而教师要围绕这两个主题组织教学工作。
一、现有教材概况
现有的冲压工艺与模具设计教材虽然基本内容来自实践，也符合先基础后专业、先理论后实践的常规教学顺序，但这些教材内容基本是沿用本科的学科体系来编写，理论偏多，案例偏少，对基础相对较差的高职学生来说，学习上有一定难度。目前也有许多所谓项目化教材、任务引领式教材，大多数只是在学科体系的教材的基础上改变一下章节的叫法，将章节改为项目，换汤不换药，不是真正意义上的任务驱动教材。课程学完后，在学生进行课程设计和毕业设计时，教材不能起示范指导作用。所以校本教材、教参的开发建设是当务之急［1］。
按照专业改革试点方案［2］，冲压工艺与模具设计课程属于学校控制课程（校本课程）。在开发教材之前，要进行市场调研，了解社会需求，仔细记录该专业毕业生的就业岗位，每个岗位需要的知识、技术、能力与素质。在此基础上，以学校教师为主，结合企业的工程师、技师等的意见，从而确定教学目标，围绕这个目标编写校本教材。教材的内容要体现冲压件工艺性分析、冷冲模结构认识、冷冲模设计方法等内容，删除纯理论的塑性成形原理部分。在教材的最后，安排常用的一些相关的国家标准，以便学生在课程设计、毕业设计时参考。
二、校本教材内容选取
根据走访企业情况，结合学习领域的认知规律，选择四大模块作为教材的主要内容。
1.成形设备
冲压生产所使用的设备主要是各种机械压力机，其中以曲柄压力机为主。因而，该模块安排曲柄压力机为主要内容，主要包括曲柄压力机的组成、工作原理、各组成部分的作用，曲柄压力机类型和应用场合，曲柄压力机的参数和选择原则，等等。
2.冲裁模设计
冲裁是冲压生产中应用最广的工序，它既可以直接生产成品零件，又可以为弯曲、拉深、成形等工序提供工序件。企业中大部分零件是由冲裁加工而得，因而学习冲裁模具的设计是学习其他冲压模具设计的前提。为了学习好冲裁模具设计，需将冲裁模设计作为几大模块的重点内容，安排落料、冲孔等工序为主要内容。在这些工序中还要将单工序模设计、连续模设计、复合模设计作为核心内容来安排，让学生通过该模块的学习，能掌握一般复杂程度冲裁模的设计方法。
3.弯曲模设计
弯曲模设计是冲压模具设计的重要内容。许多产品中的零件，比如汽车上的各类梁都是用弯曲工序完成的。弯曲模设计不同于冲裁模设计，准确的工艺计算难，模具动作复杂、结构设计规律性不强。为了学好该模块的知识和技能，需选用典型的弯曲件做案例来编排教学内容，这样可使学生通过案例掌握弯曲模的设计方法。
4.拉深模设计
拉深是成形工序中的主要工序，许多开口空心件是用拉深的方法来完成的，是成形生产的基础。该工序结合弯曲、成形等工序，可以完成极为复杂的成形件，比如汽车的覆盖件等。拉深工序中的工艺计算比较复杂，为了让学生学习好拉深模具的设计，必须学习好拉深工艺计算。为此，需安排典型需多次拉深才能成形的筒形件作为案例来组织课程内容，让学生学习该模块后能熟练计算工序件的尺寸和模具尺寸，为拉伸模具设计打下基础。
三、教材内容组织
本教材按照模具设计的顺序，用典型零件作为各模块的媒介，以任务驱动的形式，将该典型零件模具设计贯穿每个模块的始终。把所有模具设计涉及的理论和知识都渗透到模具的设计过程中。具体个模块的任务为：
模块一：选择曲柄压力机的型号；
模块二：托板冲裁模设计；
模块三：支架弯曲模设计；
模块四：杯盖拉深模设计。
现以模块二为案例，介绍托板冲裁模设计。
首先介绍工作任务：针对如图1所示托板零件，其概况为，材料：Q235；板料厚度：1.5mm；生产批量：大批量。试编制冲压工艺与模具设计。
冲裁模设计的步骤为：
冲裁件的工艺性分析；冲裁工艺方案的确定；选择模具的结构形式；进行必要的工艺计算；模具的主要零部件设计；校核模具闭合高度及压力机有关参数；绘制模具总装图和零件图。
教材编写按照冲裁模设计步骤展开。为了对托板零件进行冲裁件的工艺性分析，就要安排冲压工序的相关知识，此时需链接到基本知识的学习，包括冲压的基本工序；冲裁、落料、冲孔等概念；介绍冲裁件的工艺性分析知识，根据知识分析托板的冲裁工艺性，得出结论：托板零件的冲压工序为冲孔、落料。
冲裁工艺方案的确定，链接单工序、多工序（包括连续冲裁、复合冲裁）等相关知识的学习。根据所学知识对托板拟定工艺方案，并分析该方案，选择最适合的方案，最后得出结论：采用冲孔、落料连续生产。
选择托板模具的结构形式，就要链接到模具结构的学习上，安排单工序模具、连续模具和复合模具等结构的学习。根据所学知识，选择托板需要选择的模具结构形式为：用始用挡料销初定位，固定挡料销粗定位，导正销精定位的导板式冲孔、落料连续模结构。
工艺计算包括：排样设计与计算；冲压力的计算；模具压力中心的计算；凸、凹模工作部分尺寸及其制造公差的计算；弹性元件计算与选用等内容；根据该内容需要链接以上相关知识，根据所学知识完成托板冲裁工艺和模具设计的相关工作任务。
模具的主要零部件设计，需链接到模具零件的分类，各零件的作用和设计方法，从而安排相关内容。根据所学知识设计、计算各零件的结构和尺寸。
当模具零件设计完成后，绘制出模具的总装配图，校核模具闭合高度及压力机有关参数，确认选择的压力机是否符合要求，最后绘制出全部非标零件图。到此，本工作任务完成。其他几个模块的内容组织与此类同。
四、结语
本教材以任务驱动的方式编写，经过企业工程技术人员的精心审核和润饰，已经完成了样稿。我院本届有模具设计专业两个平行班级，一个班采用一般教材，另一个班使用本教材。从使用的效果和学生的反应看，使用校本教材的学生普遍反映该教材更适合他们的学习习惯，效果非常好。而另一个班在知识的学习和模具设计的技能上都不及采用前者，这一点从课程设计、期末考试的成绩中得到了有力的证明。
总之，为了培养高等职业院校学生的综合素质，适应各类企业对模具设计专业学生的要求，开发适合高职学生学习特点的以任务驱动式的校本教材，既很及时，又很必要。
参考文献：
［1］朱正才.高等院校教学改革思考.教师教育研究，2008.6.
［2］王伟廉等.高等学校教学改革的理论研究［M］.昆明:云南教育出版社，1993.
近年来，一些新建本科的院校提出将学校定位于培养适应社会需要的高层次的应用型人才，实施“技术应用型本科教育”，其所培养的人才类型与科学教育和工程教育同“级”，但有“类”差；与专科技术教育同“类”，但有“级”差，具有不可替代性。该类院校课程教学面临着迫切的改革需求，笔者选择长期讲授的《冲压成形工艺与模具设计》课程进行了教学方法的改革和探索，目的在使学生能主动地了解并掌握冲压模具工艺和设计技术，并在学习过程中逐渐培养创新能力。突破以往教师课堂讲授为主的教学模式，构建以知识、能力、素质为主线，以培养学生的创新精神与实践能力为重点，以学生为主体展开该门课程教学活动。
《冲压成形工艺与模具设计》是一门实践性和实用性很强的专业必修课程，以机械制图、机械设计基础、工程力学、金属材料及热处理、公差配合与测量技术等许多基础学科为基础，又与冲压设备、模具制造工艺等课程密切相关。该门课程的掌握情况与学生的后续毕业设计和就业情况都有着密不可分的联系。
1 教学方法
在该门课程的教学改革过程中，采用以下教学方法。
1.1 项目教学法
针对本门课程的教学特点，在课程讲授开始就引入设计项目，使学生带着目的学习，激发学生的学习兴趣，鼓励学生主动发现问题和解决问题。设计项目将贯穿学生的整个课程学习过程，课程结束的时候，学生已经完成了一套中等难度模具的设计过程，包括冲压工艺分析、基本工艺计算、模具零件设计、装配图及零件图绘制、三维模具造型及装配和动画仿真等。
1.2 启发式教学法
启发式教学，是指教师在教学中依据学习过程的客观规律，充分调动学生学习的自觉性、主观能动性，引导学生积极独立思考，使学生融会贯通地掌握知识，并在这个过程中培养学生的独立发现问题和解决问题的能力的教学方法。学生是课堂的主体，教师的作用在于积极启发、诱导学生的思维，使学生跟着教师的思路，积极主动地思考、分析问题，最终解决问题。
1.3 研讨式教学法
湖南师大博士生导师郭汉民教授在1997年创造了研讨式教学，这是一种适合大学生素质教育的教学方法和教学模式。也就是在项目教学过程中，增加讨论环节，对于学生的设计题目过程，开展多次小组讨论和全班研讨，激发学生的学习主观能动性。
2 项目小组研讨法实施过程
以2010级材料成型及控制工程系的一个班级为例开展项目教学改革。实施过程如图1所示。全班40名学生。在第一次上课的时候将十个难度适中的模具设计题目下发，要求学生自行组合，每小组四名同学，其中一名同学为组长。组长负责项目研讨会的召开，最终协助教师给定每个组员的设计成绩，按照一定比例，计入总成绩。如图1所示，集中研讨五次，包括两次小组讨论和三次全面讨论，教师全程参与每次的集中研讨，当堂点评并给定阶段设计成绩。需要指出的是，报告事件与教学过程紧密结合，例如在讲授完第三章冲裁工艺分析之后，即开展研讨环节，使学生能够把“学”和“练”紧密结合，从以往的“老师教”转变为现在的“学生要”，大大提升学生的学习兴趣和学习效果。
最后，对2010级学生该门课程的卷面成绩进行统计，与往年学生成绩对比见图2。可以看到，学生通过积极动手练习，自主讨论学习，显著改善了该门课程的学习成绩。这种学习效果的优势在后续的毕业设计中体现更加明显，学生的设计能力和独立解决问题的能力得到了极大的提升。
【关键词】模具专业课程；资源库建设；设计思路
1.《冲压工艺及模具设计》课程数字化资源库的建设背景
《教育部、财政部关于实施国家是示范性高等职业院校建设计划加快高等职业教育搞个与发展的意见》（教高【2006】14号）精神中指出围绕国家重点支持发展的产业领域，研制并推广共享性专业教学资源库，通过网络技术，实现优质教学资源共享，为教师教学、学生和社会学习者自主学习服务，最终带动相关专业领域的教学资源开发，推动专业教学改革，提高专业人才培养质量，提升高职院校社会服务能力。《冲压工艺与模具设计》作为我院国家骨干校建设的重点专业――模具设计与制造专业核心课程之一，需要优质的数字化资源平台，课程数字化资源库是对现有的课程教学资源的基础上，搭建一个以网络作为媒介，为教师、学生和企业提供获取知识和进行训练的平台。
《冲压工艺及模具设计》课程是国家骨干校重点建设专业――模具设计与制造的专业核心课程之一。该课程以模具设计与制造专业的人才培养目标为中心，以工作任务为切入点对原来传统的冲压工艺与模具设计课程重新定位，深化内涵，拓展外延，重新构建的一门专业能力课程，这门课程引入了行业标准和国家标准，以职业需求为指导，要求学生具备简单冲压模具的设计与制造能力。
2.《冲压工艺及模具设计》课程数字化资源库的建设思路
2.1引入国家标准和行业标准作为课程数字化资源库的建设指导
通过本课程的学习，要求学生能够具备贯彻国家标准和行业标准的能力，达到《国家职业标准》（3.1助理模具设计师）中的相关职业能力要求；能使学生获得技术人员所必须具备的冲压模具工艺及模具设计的基础知识和一定的实际工作技能，为冲压模具的设计与制造技术打下基础，为培养学生从事模具及相关专业实际工作的能力奠定基础。
2.2按“以工作任务为中心的项目化教学”模式进行课程的开发和教学设计
根据模具设计与制造专业培养目标，遵循“以职业能力为主线，以岗位需求为依据，以职业生涯为背景，以工作结构为框架，以工作过程为基础，以工作任务为起点”的课程理念，结合相应的职业资格标准，根据课程调研，听取相关企业的意见和建议，以企业的实际工作任务为引领，与企业合作进行课程的开发与设计。将教学内容分为不同的项目，项目中以工作任务为中心分为多个模块，将知识点细分到每个模块下，体现“必需、够用、实践”的原则，充分体现了模具设计与制造专业人才培养方案中“职业岗位及职业能力分析表”中的 “能设计和制造简单的冲压模具”工作任务。本课程内容设计重在培养学生的对冲压模具的认识，围绕冲压模具设计与制造的能力要求，通过项目为单位，以典型零件为载体，依据项目课程要求，组织学生完成简单冲压模具的设计与制造，培养学生的设计和制造的实践动手能力。
2.3学校和企业共同开发数字化资源对学生起到职业导向作用
以就业为导向和企业共同开发资源，引导学生认识企业环境和本专业的职业岗位，对模具设计与制造专业的学生能起到极大的职业导向作用，使其树立职业意识，形成科学的职业态度。
在高等职业学校的教育教学中，教学资源库的建设应以高等职业学校教育教学的教学规律为依据，根据高等职业学校的教师和学生的知识水平、师生特点、学科特点、掌握技能的程度等几点考虑来进行设计，满足不同层次的学生对象和教师个性化教学的需要，促使学生主动、主动学习，以提高学生综合素质和竞争能力；提高教师的工作效率和教学能力；实现优质教学资源共享，并带动其他课程的建设。
3.《冲压工艺及模具设计》课程数字化资源库的建设内容
《冲压工艺及模具设计》教学资源库建设成员深入企业进行论证调研，在行业企业专家和课程专家的全程指导下，针对告知模具设计与制造专业面向职业岗位要求，结合本专业的专业课程体系和人才培养方案，课程资源库建设团队对《冲压工艺与模具设计》课程做了整体设计，将建设内容分为了三大部分：课程概要、教学素材和网上平台。本课程资源坚持了融合产业、行业、企业、职业和实践五个关键因素的理念，对学生起到极大的职业导向的作用。
3.1课程概要
课程概况在整个课程学习中具有先导作用。课程概况包括：课程简介、教学标准（包括职业标准、国家标准、教学大纲、专业人才培养方案、课程标准）、课程模块、实践教学条件、教学团队、教学改革与研究成果等。
3.2教学素材
本课程资源库建设时，先确定本课程的教学标准和教学指南。然后分项目进行模块学习、教学案例分析及其相关资源的搜集和开发。本课程资源库开发中项目模块学习和教学案例分析的开发是重点，与之相关的常规资源和特色资源也是本课程资源库的重大组成部分。本课程资源库建设团队通过自主开发、和企业共同开发、通过数据商购买、网络收集等多种途径对素材资源进行开发和建设。包括有：授课计划、教案、电子教材、视频素材、动画素材、虚拟仿真、试题库、课件、教学案例、课程内容、课程录像、实训拆装指导书、课程设计案例等。课件、教学案例、课程内容和课程录像由项目负责人和有经验的教师自主开发；电子教材、视频素材和动画素材由企业和课题组成员共同开发；虚拟仿真由资源建设成员购买相关网络资源。
3.3网上平台
搭建交互性的网上平台能激发学习者的学习兴趣，促进学习者自主学习。师生可以通过网上答疑解决学生问题，在交流论坛中与学生互动，在交流中教师及时掌握学生动态，根据教学效果调整教学思路。
【参考文献】
[1]辛岚.模具制图课程教学资源库的建设与应用[J].教育教学论坛，2014，（30）：174-175.
关键词：翻转课堂 冲压工艺与模具设计 solidworks软件
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（a）-0195-01
《冲压模具设计》是材料成型与控制专业的一门核心专业课程，课程既具有很强的理论性，又具有较强的实践性和应用性，是一门综合性很强的课程。根据这一情况结合学院的实际情况我们确定课程的教学目标是：1.使学生能够掌握冲压工艺与冲模设计的基本知识，熟悉冲压模具设计的过程和步骤；2.能够对来自生产实际的冲压零件图进行工艺分析；3.使学生能够熟悉冲压模具的典型结构，并能够熟练的识图；4.能够进行零部件的工艺计算、设计并利用三维软件（Solidworks，Pro-E等）绘制相关的图纸。从而使学生们在进入企业之后能够快速的适应企业生产环境。如何实现以上的教学目标已经成为我们教授冲压工艺及模具设计课程的一个关键课题。而近年来翻转课堂的教学模式在国内外都受到了广泛的关注，且在国外的一些课程中的实施结果也相当不错。因此，对于翻转课堂教学模式在高校冲压工艺与模具设计课程中进行教学应用的可行性进行分析研究以及探索是非常有必要的。
1 当前冲压工艺与模具设计课程的教学现状分析
当前，在冲压模具设计的课程教学中，主要采用多媒体教学加实验教学相结合的教学模式。多媒体教学虽然可以为学生展示冲压模具的二维及三维图形所以学生直观的了解课程内容，有助于学生更好的学习。但是多媒体教学还存在着很多的不足之处，因为在使用多媒体教学时，学生每次只能看到当前的一页，而且教学改革后课时缩减，课堂时间紧张所以老师们在播放时往往是一页一闪而过，学生们思维稍慢便跟不上老师讲课的节奏，一旦学生跟不上教学的节奏落下了部分课程以后便会对该课程失去信心，从而进入恶性循环，最终导致教学效果不佳。最关键的还是采用多媒体教学时，主要是老师灌输而不是学生自己去积极地学习，这不利于学生将知识消化吸收。
实验教学是在实验老师的指导下，学生动手拆装模具，并进行冲裁、弯曲、拉伸等实验从而实现将课堂知识消化吸收的作用。但是在实验课时有限，学生较多的情况下，只能进行分组实验，这样的情况下就很难保证每个学生都能认真地去做实验，同时在有限的实验时间内老师们也很难做到及时处理每一位学生在实验中遇到的问题。所以实验教学的效果也不是很理想。
在这样情况下，有必要探索其他的教学模式来改变目前的教学状态，解决教学中存在的问题。
2 翻转课堂教学模式的特征与现状
翻转教学是一种新的教学模式，它与传统的教学模式不同，这种新的教学模式以学生课下自主学习为主和以课堂上老师与学生、学生之间的协作学习为辅。翻转教学的具体实施方法是，学习者在课前观看老师指定的教学视频（可以是老师自制的视频也可以是网络环境中的教学视频），学习者根据视频内容提出学习中遇到的问题，老师在上课前要收集学生的问题，总结出有概括性且有意义的问题，依据学生提出问题的差异进行分组，把不同问题的同学分到同一组，然后进行分组讨论，达到协作学习的目的，如果学生在分组讨论中不能够解决提出的问题，那么再由老师进行剖析讲解。通过这样的一种学习、讨论、再学习的过程达到知识的内化。
3 冲压工艺与模具设计课程翻转课堂教学模式的可行性
虽然翻转课堂在国外的教学中取得了一定的成效，但是并不是所有的学科和课程都进行过实践，也有可能有些课程不适合采用翻转课堂的教学模式，另外，在国内翻转教学这一教学模式无论对于老师还是学生都是一个全新的事物。所以我们对于翻转课堂的教学模式是否能够适用于大学中冲压工艺与模具设计的教学进行一次论证。
首先从教师层面出发来看，近年来我国教育界一直提倡对于大学教育要因材施教，老师不仅要传授学生知识，更要教会学生如何去学习，正如韩愈所说：师者传道授业解惑者也，所谓传道应该就是教会学生怎样去学习，授业是向学生传授知识，解惑是解决学生所不能解决的问题。这正好与翻转课堂教学的模式相类似。因此，翻转教学中老师的角色依然和以前没有很大的区别，是完全可以适应的。
其次从学生层面来看，要学好冲压模具设计这门课程，学生必须要有一定的设计经验，那么在传统的教学中学生都是通过实验或者去参观学习来实现这一目的，但是效果不佳，而在翻转课堂教学中可以让学生去观看冲压模具设计的视频，然后自己根据老师提供的题目去设计一个模具，在模具设计的过程中记录下所遇到的问题，然后在上课时向老师求助，从而达到真正的知识内化。一方面随着科技的发展和人民生活水平的提高，现在的大学生特别是高年级学生90%以上都拥有电脑，而几乎所有的学校都为学生提供了校园网络。因此学生可以利用网络随时可以观看老师提供的视频进行自主学习并利用电脑上的三维软件进行模具设计。另一方面，大学生中95%以上的人都达到了18岁，因此具有较好的自控能力和学习能力，同时大学生思维活跃，具有很强的创新能力和发现问题的能力，这些特点都与翻转课堂的教学模式相符合。因此可以看出，冲压模具设计课程应该可以采用翻转课堂的教学模式。
4 结语
翻转课堂的教学模式能够更好的利用学生的主观能动性，培养学生自主学习的习惯，能够更好的帮助学生实现知识的内化，而教师则能够更好的为学生传道授业解惑。因此将翻转课堂教学引入冲压模具设计课程教学是可行的，并将培养出既具备冲压模具设计理论知识，又具有一定设计经验的模具行业人才。
参考文献
[1] 钟晓流，宋术强，焦力珍.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J]. 开放教育研究，2013（1）：58-64.
[2] 张金磊，王颍，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012（4）：46-51.
关键词：白车身；冲压工艺；拉深
前言
为了满足用户的需求，不断提高汽车性能和白车身造型品质，增强企业在同行业中的竞争力，使企业在激烈的商品经济竞争市场中立于不败之地，就要提高汽车造型质量，因此要提高汽车白车身冲压件的质量，汽车车身冲压件的开发，是整个汽车开发中的关键，汽车车身冲压件开发的质量好坏，对车身质量的好坏起着决定性的作用。
由于车身冲压件的冲压工艺直接关系到冲压件的质量、生产成本以及整车生产开发周期，因而倍受国内外整车开发商的高度重视；所以，提高汽车冲压件冲压工艺性能，对于保证汽车的设计和开发质量，有着极为重要的意义。
在某公司前门铰链加强板（左/右）冲压模具的实际开发过程中，前门铰链加强板（左/右）拉深件冲压后，质量问题严重，不能为装车所用，通过对冲压工艺的合理改进，非常有效地提高了该冲压件的产品质量，从而保证了整车开发项目的顺利进行。
1.产品介绍
某汽车前门铰链加强板（左/右）件如图1所示，该冲压件结构比较复杂，外形具有开放性，单件成型比较困难，且容易引起很大的侧向冲压力，导致模具结构复杂，制造困难。为了使模具结构简单，并且冲压力均衡，不产生侧向力，采取一摸两件的结构，又由于该车前门铰链加强板是左/右两件，几何形状具有对称性，拉深深度75mm，根据经验，适合于设计成一个型腔，可以考虑一次拉深成型。
材料厚度为1.5mm，比较薄，制件形面起伏复杂，尺寸精度与表面质量要求较高等特点，在拉伸成型过程中容易出现拉裂、起皱等现象；产品的边线虽然比较复杂，但形状比较规范，不是模具设计及冲压制造难点，因此，不做重点讨论，所以，拉深件的开发制造工作是重点与难点。
由于该冲压的外形尺寸较大，形面不太规则，成形困难、冲压工艺补充以及后续模具设计比较复杂，所以产品开发难度较大。
2.拉深冲压工艺
（1）拉深工序件工艺补充
根据前门铰链加强板（左/右）件的数学模型，利用UG CAD软件对其进行冲压工艺设计，左右两冲压件按图1所示位置摆放，中间间距根据最小冲裁边距确定，利用UG CAD软件的曲面造型功能，填补两制件间的空白处，保证曲面或平面连接光顺，为了保证拉深过程中，侧向冲压力的合力为零，将拉深件的几何形状设计成封闭的盒型。为此需将这两个件的侧面与顶面延伸并封闭，形成拉深冲压工序的数学模型，如2所示。侧面的延伸量同样要考虑最小冲裁边距，从而保证冲裁工序的正常进行，通常在制件边线处，利用UG CAD 软件的曲面延伸功能将曲面沿延边界向外延伸≥15mm，即最小延伸量为15mm，为避免钢材的浪费，不能选择太大的延伸量。两制件顶面曲面沿边界向外延伸至搭接位置，如有尖角，则用圆弧过渡，过渡圆弧大小以不影响冲压件最小切边边距（大约15mm）为准。连接面尽可能采用平面或边界面的延伸面如图2箭头2与4所示，这样会使模具的设计与制造简单、容易，也使冲压件更容易成型。图3所示箭头1、2、3处延伸后用圆弧拐角过渡之后用切平面连接两圆弧面，封闭过渡圆角不要太小，要选择适当的过渡圆角如图2箭头1所示，尺寸大约为R5～10mm。制件下边界（如图3箭头5～11所示）最小延伸量保证10mm后，确定一个水平面，其余所有边界曲面均延伸到此平面，如图2箭头3所示。
（2）水平面与拉延筋的几何形状
水平面与制件侧面延伸面之间常用圆角过渡，过渡圆角为R3～5mm，通常水平面边界几何形状根据拉深件的侧面轮廓几何形状确定，考虑到拉深变形因素，容易出现褶皱之处，材料要少些，其形状如图2所示。
为了保证冲压过程中不出现褶皱，必须设计拉延筋，拉延筋的位置及形状根据经验而定。通常拉延筋中线与凹模口的距离为在25mm左右，如图2箭头5所示。
（3）冲压料片
根据拉深件的数学模型，利用软件展开计算或根据经验确定冲压坯料尺寸及形状，根据拉深工序件图2所示，选择1090×320×1.5的条料，且切掉四个直角，防止在材料的四个直角处产生拉深皱褶，切角大小为C106。
3.会审
经过整车制造公司与模具制造公司共同研究、评审，最后得出结论：该工艺安排合理，可以实现批量生产；该冲压件的模具开发工作可以正式开始进行，即由某模具公司按此工艺方案进行模具开发制造工作。
4.发现问题
在右纵梁中段模具的设计、制造过程中，该公司严格按照上述的冲压工艺方案，进行了模具设计和模具制造工作；在模具制造完成后，经过一段时间的模具研磨、调试后，发现该制件的底部圆角附近有开裂现象出现，难以消除，直接影响到产品的质量导致拉深失败，如图4所示，为了保证模具开发工作顺利进行，必须采取切实有效的整改措施，尽早解决此问题，从而，保证整个项目的开发质量和开发周期。
4.问题分析及冲压工艺整改方案确定
4.1问题分析
缺陷：如图4所示：本次调试共公用2张板料 主缸压力：600T 底缸压力：100T 板料尺寸：1090*320*1.5
问题：制件开裂严重
针对制件所存在的以上问题缺陷，对原冲压工艺进行了重新分析和研究，找出产生问题的原因；因此，对制件进行CAE分析，再次分析、判断材料及冲压工艺是否有问题。
1. 压料面合拢状态如图5所示
2. 距墩死50mm的材料变形状态如图6所示 。
3. 距墩死15mm的材料变形状态如图7所示。
4. 距墩死5mm的材料变形状态如图8所示。
5. 距墩死2mm的材料变形状态如图9所示。
6. 墩死时的材料变形状态如图10所示。
从上述CAE分析结果可以看出所选材料在冲压过程中没有产生冲压裂纹，材料变形稳定，拉深过程底部圆角处材料无剧烈拉深变薄现象，初步判定冲压工艺没问题，可行。
由此做进一步分析：
7. 料厚变薄分析如图11所示。
8. 冲压力分析如图12所示。
9. 起皱趋势分析如图13所示；10. 坯料收缩分析如图14所示
上述分析中，通过对料厚变薄检查，可以看出材料的侧面凹槽根部变薄量最大为-0.246mm，其余为-0.223mm、-0.211mm、-0.22mm，对于料后为1.5mm的板料，对拉深质量有一定影响，但变薄处不是冲压件开裂处，冲压力分析结论正常，起皱趋势分析基本正常，坯料收缩分析中，对应中间侧壁处材料收缩最大，为52.60mm、44.59mm、54.60mm、47.09mm，如果此处压边力大，材料向型腔内流动阻力大，则很容易造成拉裂现象发生，因此需减小材料收缩最大处材料向型腔内流动阻力，进一步检查模具制造质量。
经过认真的分析研究得出结论，产生拉裂的主要原因是，由于为带件研合，立面间隙小，导致材料流动受阻，同时，压边力过大，同样导致材料流动阻力加大。
4.2确定修模及冲压方案
1. 根据以上的分析，确定模具维修方案
提高模具立面光洁度，去除立面间隙。
2. 根据以上的分析，确定冲压工艺方案
调整冲压参数减小主缸冲压力，增大底缸压力，具体参数为：主缸：400T； 底缸：120T；图7所示为调整后的拉深工序件；
经过此次冲压工艺的更改以及对模具进行整改后，该冲压件的品质有了明显的提高，最终产品件照片如图7所示，原有的产品缺陷得到圆满解决，冲压件表面品质和尺寸精度均满足产品的品质要求，产品质量得到了很大的提升，在试装车过程中，产品状态稳定、良好，保证了白车身质量。
5 结束语
通过对某公司前门铰链加强板（左/右）件的开发，可以清楚的看到，在冲压工艺设计时，选择合理、正确的冲压工艺，对于产品质量是至关重要，有时甚至会因为质量问题，而造成汽车新产品无法按期转产上市的严重后果。
由此可见，合理的冲压工艺、优良的模具制造质量是整车项目的产品开发质量以及开发时间周期的保证。
参考文献：
[1] 施于庆.《冲压工艺及模具设计》.浙江大学出版社，2012-04
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[6] 太郎哲著.《冲压模具结构与设计图解》――[日].国防工业出版社，1980
【关键词】冲压工艺；黄铜阀体；发展
近些年，随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，黄铜因其抗腐蚀性强、外表美观等特点而备受人们的重视，应广泛用于民用产品领域，如各种管道、阀门、接头等。为了满足日益增长的社会需求，生产企业采用热冲压的方法代替传统的翻砂方法来生产阀门的阀体，以改善产品性能，降低金属消耗，提高生产效率和产量。但是，由于阀体毛坯的棒料、结构和冲压方法等方面的因素，黄铜阀的阀体毛坯冲压成形时可能产生裂纹，甚至出现开断泄露，大大影响了生产效率、企业信誉和客户的人身财产安全。
一、冲压工艺的涵义及种类
1.冲压工艺的涵义.冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工（或称压力加工），合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中，有60%～70%是板材，其中大部分是经过冲压制成的成品。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔、凸台等。
2、冲压工艺的种类。在对冲压进行分类的时候，主要是按照工艺的不同进行，主要将其分为分离工序和成形工序，这两类不同的工艺各有着自己的特点。分离工序又被称为冲裁，通过该道工序，能够使冲压件沿着一定的轮廓线从板料上分离，还能够确保分离断面的质量要求。成形工序与此有着不同的特点，其主要目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，然后根据所需要的工件形状和尺寸完成加工，满足工件制作的尺寸和形状要求。事实上，在实际制作工作中，通常是多种工序综合运用于一个工件，每道工序发挥不同的作用，从而完成工件的加工制造，满足设计和制造的要求。冲裁、弯曲、剪切、拉伸、矫正是最为重要的几种工艺，必须做好每道工序的加工制作，以确保整个模具制造质量。同时为了提高制作质量，还要确保冲压用板料的表面和内在性能良好，冲压材料厚度应该精确、均匀，材料表面光洁，没有斑痕，没有擦伤与表面裂纹，以确保加工制作工件的质量和美观。另外，用板料的屈服强度应该均匀，没有明显的方向性，均匀延伸率高，屈服强度比低，加工硬化性低。只有所用的板料达到上述质量要求，才能更好的进行加工制造，提高工件质量。
二、黄铜阀体单向冲压成形过程
阀体由实心黄铜棒料在冲模中经冲压而成。冲压时冲模立放，合模后将加热到预定温度的棒料竖直放入模腔中，下抽芯和侧抽芯不动，上冲头向下运动挤压坯料，强迫其在模腔中流动，最终形成阀体毛坯。这是目前阀体生产常用的方法，即单向冲压。这种单向冲压存在的不足之处有：①上冲头行程大，金属流动距离远，不均匀变形大；②阀体成形时间长，温度分布的不均匀性加强，棒料组织性能不均匀性更加严重；③为了减少棒料规格，企业通常用同一直径的棒料
来生产不同型号的阀门。这种设计虽然增强了棒料的共用性，但对直径较大的阀体来说棒料直径小、长度大，冲压时轴向压缩和径向鼓胀变形程度都增大，冲压行程增大，变形不均匀性随之加剧
三、Hpb59-1铅黄铜阀体冲压缺陷分析与检测
因缺少有效的检测方法，难以及时、准确地？发现开裂的产品，没能在生产过程中及时地进行相应的调整，导致生产成本和无效损耗的增大，更为严重的是极少量的开裂产品流入到市场中，造成一定的危险。
1.缺陷分析。由于阀体HPb59- 1黄铜中的实际Cu含量偏少、Pb的含量较高，而例如3/4″黄铜温控阀阀体结构复杂，致使阀体坯件在采用单向热冲压时会产生开裂，且裂纹主要出现在阀体的上下端、侧端和两圆柱体的相贯线附近。
2.监测分析。目前应用较成熟的无损检测方法有射线检测、超声波检测、磁检测、涡流检测和渗透检测等？？。其中渗透？检测法是利用毛细吸附原理，在被检测零件表面涂覆一层渗透力极强的渗透剂，使渗透剂渗入表面缺陷中；将表面清洗干净后再在表面涂一层特殊的显像剂，使渗入表面缺陷中的渗透剂在毛细张力作用下从缺陷处渗出，从而显示出表面存在的缺陷。该方法主要用于检测非多孔性的金属、？非金属材料的表面缺陷，具有简单、有效、操作灵活方便，不受被测零件大小、形状、复杂程度及批量的限制的优点。渗透检测有两种具体检测方式，一种是普通光照条件下的、可见色差的渗透检测；另一种是荧光渗透检测。一般前者主要用于手工抽样检测，后者主要用于自动批量检测。
四、黄铜阀体冲压缺陷的改进措施
根据阀体坯件开裂的原因分析，增强原材料塑性，改善成形时金属的流动条件和塑性变形量，降低坯件中的应力集中和拉应力水平，可有效减少温控阀阀体开？裂。具体可从以下3个方面考虑。（1）原材料？将Cu含量增加2%～3%，？使其达到59%～60%，？以提高合金组织中α相的含量，改善其室温、高温塑性，提高变形加工性能从而降低冲压时阀体坯件的开裂倾向。控制黄铜中Pb含量不超过2.0%，以防止塑性过度下降。？（2？）冲压工艺？合理选择冲压工艺参数，使冲压过程在高温中完成（如在680℃以上完成冲压）？，增加金相组织中的β相，增强坯件的塑性；降低冷却速度（如采用保温冷却），减少冷却内应力；改变坯料冲压方式（如采用多向冲压），缩短坯件成形时间，减少应力集中；合理选择坯件的冲压位置（如将带有凸台的一端朝上放置），使最易开裂部位最先成形，降低所受拉应力等。（3？）其他措施？改进坯件尺寸，使各方向的变形时间相近；？增大圆柱相贯处的过渡圆弧半径，减少金属流动阻力；增大凸台过渡圆角，防止成形时金属流动到凸台处因壁厚的突然增加而在周向上出现较大的拉应力；加强质量管理，规范操作，严格控制工艺参数等。
五、冲压模具的发展
模具的自动加工生产系统是我国发展中的一项关键问题，模具的自动加工系统需要有多台的机床进行合理的组合，并且需要配备定位盘等装置，需要有完整的刀具数控库和完整的空柔性同步系统，还要有质量监测控制系统。尤其是因为模具行业发展比较成熟，给我国的模具冲压行业带来了很大的挑战，由于在环保方面又有了更高的要求，因此给冲压带来了很大的压力，同时产品集约化生产和个性化的发展，以及环保方面的要求，还有节能方面的控制，需要在冲压行业进行新一轮的技术改造和创新。同时仿真技术的应用是当前冲压技术发展的重要的技术，需要考虑自动化和灵活性方面的要求，使冲压成型更加的数字化、自动化和科学化，在整个行业中冲压模具的发展更加向着技术性的发展靠近。
结束语
冲压工艺对整个钢材加工制作有着重要的影响。尽管随着技术研究的深入和经验的总结，冲压工艺取得了较快发展，但在实际加工和运用中仍然存在着一些值得进一步研究和改进的地方，应该注重经验的总结，提高工艺水平，节约冲压工艺成本。
参考文献
[1]徐政坤.冲压模具设计与制造[J].化学工业出版社，2009
[2]刘建超.冲压模具设计与制造[J].高等教育出版社，2010
关键词：职业教育；冷冲模；课程建设
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1003-2851(2011)02-0197-01
本门课程因于受教学和实验条件限制，过去侧重课本内容讲授，实践性环节和现场教学偏少，学生普遍反映冲压成形工艺部分理论深奥、难懂；冲压模具设计内容抽象实践性较强。导致学生对该课程学习效率不高，理论知识和实践技能掌握不足。从人才培养目标出发，把课程设在职业岗位的“缺口”和岗位能力要求上，正确把握职业岗位所需要的知识、素质和能力结构来开设《冷冲压工艺与模具设计》课程，按照淡化专业、强化课程、弃旧图新、紧跟时代的思路，在课程设置和课程内容改革中及时反映新技术、新工艺、新材料、新成果。
一、课程建设实施环节
在课程建设中的主题思路是这样的：
(一)课程开设背景与基础条件。《冷冲压工艺与模具设计》课程除了开设了适量的验证性实验外，实践环节的教学目标是通过一些训练项目、生产实习等完成。初时我们安排产品训练的项目，也就是说课程内容来源于实际的工作任务和设计项目，以基于工作任务和工作过程的方式组织教学。
然后根据模具企业对人才岗位技能的相关需求制订课程目标。基于授课教师在模具行业的生产经验，同时根据目前产业的发展状况以及先进制造技术在企业内的广泛使用，将课程目标分解为能力目标和知识目标，同时全面提高学生的产品设计、模具设计，编程加工能力及软件应用能力。
(二)岗位定位。专业的就业岗位主要定位于模具企业的四岗位：模具设计员；模具数控编程员；数控机床操作员；模具的安装、调试与维护人员。(附表)
二、课程教学内容的组织思路
本课程的教学内容完全按照冷冲模设计岗位的工作流程设计，针对学生下厂的实际问题，引入了模具企业人校园，建有产学合作教育的教学工厂。校方人员围绕一些模具产品开发全套教学文件。该课程依托技术先进、环境真实、产品定型的实习实训教学平台，按照教学文件的要求，在不同的工位上顶岗实习。学生在教学工厂里实习，突出把技能教育摆在重要位置，使理论教学与实践教学有机结合，达到培养学生熟练掌握冲压模具设计与制造的能力，数控技术操作技能，缩短了教育培训和就业的距离，使教学内容与训练项目尽量地贴近生产。
本课程结束后再让学生经过强化训练，最后组织学生参加模具设计师(助理级)资格证书的考试。对学有余力的同学组织参加“精英班”进行高级培训，使其在各种大赛中屡屡获奖。
关键字：冷冲压工艺;模具制造;压型质量
中图分类号：TG386 文献标识码：A
1、冷冲压工艺的概述
1.1冷冲压工艺的概念
所谓冷冲压工艺，是指压力机上所安装的模具通过施加压力，使室温下的板料发生变形，之后产生分离的加工方法，是一种塑性加工法。同时，由于此类方法加工的对象多为板料零件，又被称为板料
冲压。
1.2冷冲压工艺的特点
第一，质量稳定且具备较高的尺寸精度。冲压加工的成型主要依靠模具实现，而由于模具制作具有高精度、较长使用寿命的特点，使得冲压工艺的质量存在稳定性，且具有良好的制作互换性。另外，也可以对一些工艺难度比较大、形状比较复杂的零件实施冲压。
第二，生产效率高。利用冷冲压技术，每分钟可以完成大型冲压件数百件，如汽车覆盖等;而小型制件，每分钟则可冲压上千件。
第三，材料的利用效率高。一般地，用于冲压加工的材料利用率在百分之八十以上，能够有效保证废料减少的实现，甚至出现无废料生产情况，还可以将部分边角余料用于其他地方。
1.3冷冲压工艺的应用
说到冷冲压工艺的应用范围，称得上十分广泛，不仅涉及到金属板料的加工，还可以加工非金属材料。在汽车、家用电器或者日常用品领域，地位都比较突出和重要。而近年来汽车与家电行业的迅速发展，使得各国给予冷冲压技术以高度的重视。而由于冷冲压模具具有比较悠久的历史、极为广泛的用途以及比较成熟的技术，在汽车、家电等行业模具中占有的比例
最大。
2、冲压模具制造和压型质量
作为一种技术含量和附加值都比较高的产品，模具早已成为对一个国家的工业制造水平高低进行衡量的重要指标。尤其是随着改革开放的不断推进，我国的经济迅速发展，在相关领域的教育培训、研发以及应用推广方面，冷冲压工艺与模具制造早已成为热点问题。
2.1冲压模具制造的现状
在我国的模具分类中，冲压模和塑料成型模占据主要部分。而我国目前的冲压模具制造工艺已经取得了不小的进步，尤其是大型冲压模具的制造，这一类型模具以汽车覆盖件为主要代表，比如夏利、奇瑞等，均是由国内完成覆盖件模具的设计和制造。
2.2模具制造与压型质量存在的问题
工业化的不断推进，使得我国工业设备的更新日益加快，同时提高了对压铸模具的标准和要求。然而，相对较低的专业化程度使得我国模具企业的大部分工作的完成需要依靠模具制造厂，再加上企业内部存在的管理体制的束缚，更是延长了产品的制造周期，使得产品在市场上失去竞争优势。换句话说，落后的工艺技术和较低的设备自动化程度，严重降低了生产环节的效率，延长了制造周期，导致产品无法与市场需求相适应。另一方面，模具企业在管理方面也受到一定的约束，降低了模具的总体水平，使得市场竞争处于较低的水平，只能依靠进口的途径完成部分复杂、精密、高效的模具产品。
3、提高压型质量的措施
3.1提高模具精密化程度
我国目前的模具制造企业的专业化程度比较低，竞争力水平不高，使得我国部分精密、高效的大型模具仍需要从国外进口实现。因此，想要提高压型质量，需要提高模具的精密化程度，同时向大型化
发展。
3.2扩大模具标准件的应用
使用标准化模具，不仅可以减少制造时间，还可以增强产品的使用寿命，降低生产成本。因此，需要扩大模具标准化的应用，以实现生产效率的提高。具体地，国家应该制定统一的标准，并在生产时严格遵照标准;与此同时，应该提高标准件的规格，增加标准件的品种，尽可能在生产过程中产生规模效应，实现销售渠道的不断拓宽。
3.3提高模具材料的质量
一般地，材料的价格在整副模具价格中占比百分之三十五，而模具材料的质量直接关系到模具产品的档次，与模具的使用寿命息息相关。因此，应该提高模具材料的质量，选择优质的模具钢材，重视先进处理技术的采用，以实现模具档次的提升和使用寿命的延长。
3.4提高模具自动化和智能化
众所周知，模具的外观和使用寿命直接受到表面研磨抛光技术的影响。然而，我国的模具研磨抛光技术主要为手工工艺，劳动强度比较大且具有质量不稳定的特点，对模具制造工艺的提高起到阻碍作用。因此，需要不断提高技术，最大程度地实现模具的自动化和智能化。
3.5提高高速铣削的应用
依据目前的技术水平，众多工业国家所使用的高速铣主轴每分钟可达到五万到十二万的转速，而快速进给速度则每分钟达到四十到五十米，换刀时间则大约为一到二秒，而由于模具的制造过程具有较小的温度变化，不容易发生变形，从而导致工作效率和产品性能的极大提高。然而，与世界上众多工业国家相比，我国模具制造过程中所采用的铣削工艺比较落后，因此需要增强高速铣削技术在我国的应用
程度。
4、总结
总而言之，随着经济全球化的不断深入，世界资本市场、技术市场和劳动力市场都面临着重新整合的境况，我国也将会在这一情况下成长为制造业大国。不可不提的是，在现代制造业中，冷冲压工艺和模具制造工艺是任何工业工程设备都需要重视的部分，两项工艺的发展直接关系到压型质量。然而，我国的冷冲压工艺和模具制造技术存在一定的问题，需要及时采取有效措施，扩大标准件模具和高速铣削的应用，提高模具材料的质量，并进一步提高模具的精密度，提高模具制造的自动化和智能化，从而提高压型质量。
参考文献：
[1] 张旭，周杰.超高强度钢防撞梁热成形改冷冲压工艺设计及优化[J].重庆大学学报，2011，34（1）：77-78.
1汽车后侧门的拉延成形
汽车侧门板属于浅拉伸件的一种，汽车覆盖件的质量会决定其品质。覆盖件的生产标准为光滑、平顺、形状明确、整体刚度较高，覆盖件上没有褶皱、凹凸和拉痕等问题。汽车侧门覆盖件成形是通过拉延成形的，即用模具将板料拉延成形，拉延是非常重要的冲压工艺之一。在产品结构比较复杂时，可采用拉延成形技术。其他冲压工艺不能替代拉延工艺的原因是拉延工艺能大大提高生产效率，且生产的零件强度、刚度、精度高。本文采用拉延方法制造汽车后侧门覆盖件。考虑到汽车后侧门覆盖件成形时，凸模表面与毛坯大面积接触会形成较浅的拉深深度，在一定平面上的拉应力较小，工艺零件材料变形不足，进而导致材料应有的刚度不足，本设计采用胀形变形的方式，并考虑到了门窗处材料正常拉延成形的效果。
2汽车后侧门模具分析
在具体应用拉延模具设计时，应保证有适当的拉深间隙，凸模和凹模的直径应根据具体参数设置，并在合适的位置使用合适的压边力，胀形的增加可逐步提高拉延筋的个数。汽车覆盖件后侧门的拉延深度不足时，可使用拉延力度较大的方法促进成形。一方面，应保证覆盖件没有磨痕；另一方面，应提高成形质量。一定要注意工艺件的拉延方向，从而实现较好的拉延效果。在处理后侧门拉延深度时，应合理设计工艺补充面的深度，且保证模具中的材料能正常流动。在材料完全进入模具后，要确保材料的无缝对接。车门外板在拉延成形时会遇到许多问题，且这些问题会直接对拉延效果造成不利影响。在具体的拉延成形仿真中，可通过模拟该过程发现其中的问题，并找到解决办法，从而不断改进设计思路，减少设计中的失误，避免因设计问题而导致的冲压变形。此外，材料质量、成形数据的计算结果等会影响模具的质量。
3汽车覆盖件模具制作CAE分析流程
目前，各行业都已运用了计算机辅助技术。机械设计流程的核心是CAE技术。该技术具有很多特点，比较典型的包括：侧重于计算能力的提升，采用专业的数学结构，可确保工艺零件产品设计的可操作性；在设置参数时，可不断调整设计结构，快速找到工艺件的最佳配置方案；采用虚拟流程，仿真实现不同的结果，从而发现成形流程中的不足。本设计采用计算机软件仿真，能直观地分析覆盖件冲压成形过程，分析过程包括确定冲压方向、设计压料面和设置延筋等。具体分析过程分为以下4步：①在PRE三维建模软件中建立成形前的曲面模型，然后将零件模型传到仿真软件中，并重新设定零件的连接方式和连接间隙，设定依据来源于冲压设备的拉延类型。②根据设计结构具体分格，形成有效的网格模型。如果未设计完全补充面，则可采用软件补充漏掉的部分。部分计算机仿真软件的网格化功能无法满足求解器的要求，因此，在网格划分完毕后，首先应检查网格的质量。③定义成形工具，设计参考模型，选择恰当的模型和设计流程，并计算相应数据；利用计算机软件仿真成形过程，提前估计模具的外形，逐步形成外部尺寸，并得到网格单元模型，从而为下一步分析做好准备。④如果存在金属流动不畅、金属壁面褶皱等情况，则可设置拉延筋提高零件的冲压质量，即确定精度较高的数学模型，并根据具体的参数设定拉延过程，但采用该做法比较费时、费力。为了提高拉延效率，可建立计算效率较高的数学模型，采用相同的约束因素来延缓拉延过程，目前，这种做法是比较实用的，应用非常广泛。本设计中，采用了同比同效拉延筋的方法，并根据得到的参数调整设计，包括如何在拉延过程中减少误差、确定时间步长等。
4模具CAE仿真过程
为了提高模具拉延成形的效率，对模具的重点区域进行了重点设计和重点分析。对模具外表面的要求为：不能出现褶皱、视觉效果流畅，压料面平顺、光滑和尽量简单化。要想保证压料面各部分进料阻力均衡、稳定，就要合理地设计工艺悬着压料面和拉伸方向。根据上述分析和设计原则，本次设计中的模具表面为曲面，模具的曲率和零件的曲面率一致。实际应用的材料为36号材料，编号为A009。A009材料强度较高，能满足各种厚度板料的加工需求。仿真结果分析：在设计初期确定了拉延筋结构，并用仿真软件对仿真过程进行了初步分析，得到仿真结果后进行了仿真结果分析，得到了拉延筋的形象图，可明显地看到在零件边缘有破裂。在本次设计中发现，减弱压边力后，零件的破裂程度降低，但会导致零件边缘表面出现褶皱。因此，要想同时保证产品边缘没有明显的破裂和褶皱，就需要不断修改压边力的数值。在不断修改的过程中发现，问题主要发生在产品边缘地带。虽然破裂和褶皱是因压边力不一致而产生的，但在调整压边力时候不能单纯地只调整这一个因素，还需要考虑到模具内、外结构，冲压方向等因素。因此，如果要想解决上述问题，就要修正拉延筋，将圆弧处改为二级拉延结构，并在直边处只设置一级拉延，从而解决产品边缘破损的问题。本次设计主要以胀形为主，因此，在具体设计过程中可创造比较流畅的成形条件。重新仿真后发现，采用上述解决办法在材料成形后，基本上没有出现破裂和褶皱现象，产品具有良好的外形，在产品的重点区域不存在较大的问题。
5汽车模具的设计过程
设计完成后要进行仿真实验；实验结束后，会开展具体的模具设计流程，并在后续的成形过程中逐渐修改相关数据。汽车侧门的模具分为3种，即凸模具、凹模具和压边模具。凸模具的外侧形状决定了汽车侧门板的外部尺寸，进而决定了模具的成形质量；凹模具是通过凹模圆角拉延成形的；压边圈的作用是将物质压入模具中，其运动方式为自上而下，在下降至最底端后始终保持最下端的状态，凸模具随之向下运动，下降至底端后，拉延毛坯顺着凹模的一角进入模具中，然后快速拉延成需要的外形。在上述流程结束后，凸模具、压边圈不断向上回动，最终顺利弹出。
6结束语
关键词 ： 有限元； 数值模拟； 汽车覆盖件； 拉延
1. 有限元模型的建立和参数设定
一般汽车覆盖件工艺设计流程具体分析如下： （1） 根据产品图及产品冲压工艺设计，进行详细的车身产品工艺性分析。为了实现拉延或创造良好的拉延条 件，必须合理考虑冲压方向、工艺补充部分形状以及压料面形式、拉延筋布置等重要工艺因素。其中包括利用计算机进行的工艺补充面三维设计。（2） 在满足产 品使用的前提下，将过剩的质量要求及时反馈给产品设计部门，进行研讨，力争把产品完善到最简单、最合理的工艺要求，以克服产品的过剩质量，减少不必要的工 装投入。（3） 利用计算机进行车身产品的冲压工艺性分析，进行图面形状的分析探讨和尺寸公差的分析研究，在充分理解、把握产品使用性能要求的前提下，考 虑用户使用和维修，利用塑性加工原理、冲压工艺知识和模具设计结构的有关知识，设计冲压工艺过程图。在设计过程中，同时要分析冲压工艺方案，发现不足之 处，进行必要的修正。（4） 模具设计人员按照冲压工艺过程图的基本要求进行模具设计，模具CAD设计包括上、下模座，工作部分零件，导向部件，定位零件 和进出料装置等设计。数控编程和模型人员按照冲压工艺过程图和模具图进行数控编程和模型制造，最后按照冲压工艺过程模具图要求进行机械加工和模具装配调 试，最终调试出合格的产品。
选用某轿车内部地板零件产品图，此零件是一个比较复杂的中小型车身结构件。由于零件拉延深度深，并且具有局部 反拉延，因此成形过程估计会出现问题，为了验证问题所在我们利用CAE软件进行模拟成形计算。对于复杂冲压零件的成形过程，不但同一时刻不同位置的板坯所 承受的变形方式和变形程度不同，而且不同时刻同一位置的板坯所承受的变形方式和变形程度也不同；另外，冲压工艺边界条件的设定对变形路径和各部分的变形程 度的影响也非常明显。
一般划分网格时，首先建立一个拓扑结构模型。这一步骤是连接分离的型面，使你可以在网格划分的时候得到连续的网格 （两个相连的元素在分界线之问共同享用相同的节点）。系统能通过你所定义的公差自动辨认普通表面之问的分界线，以建立我们所说的拓扑模型。建立好拓扑结构 以后，应定义网格划分的参数，并进行网格的自动划分。一般情况下要求用户最少确定四个参数，包括最小元素大小，最大元素大小，两个相连的元素之问的法向夹 角，网格的弦高。最小元素的大小影响着网格划分中最小元素的尺寸。当模型的型面比较平坦时它最大元素的大小则受最大元素参数的影响。两个相连的元素之问的 法向夹角所起的作用是规定了两个相连元素之问的最大法向夹角，即当两个元素的夹角大于用户给定的值时，这两个元素会分裂为更多的元素，故它影响着倒角和小 圆角部分的网格密度，它的值越小网格则越密。例如：一般我们在划分模具网格时，它的拉延圆角最好有五行元素，这时调整法向夹角的参数就可以达到目的。弦高 的大小则影响着大网格半径表面上的网格密度，它的值越大，则网格越少。在汽车覆盖件模拟中，板料数据一般都是曲线，因此板料的网格划分与模具的划分不一样。
2. 汽车覆盖件冲压的有限元模拟结果分析
经过计算后， 板料的FLD如图2所示。在FLD图中，红色表示破裂，粉红色表示起皱，而在应变云图中红色表示正应变，深蓝表示副应变。从FLD图中我们可以看出四处破 裂，分别是大鼓包处，凹坑底部，最下方的小鼓包处，右上方的直壁处。通过主应变和次应变云图可以看出在突起的鼓包顶端处为双向拉应变发生破裂，并目_从板 料轮廓的变化发现在有拉延筋的地方板料儿乎没有流动，形成过度胀形，凹坑底部破裂处也同样出现胀形过度问题。而模具拉延直壁处的破裂却是不同形式的，该处 的主应变为拉应变，次应变为压应变，为明显的拉深破裂状态。之所以只有这个直壁角破裂是因为这个角离大鼓包最近，并且通过成形过程的模拟我们发现这个直角 壁首先成形，从而在凹坑成形前破裂。其它四个角由于拉延高度低并且没有复杂的凸凹变形，都有足够的板料流动量，板料的流动情况良好，所以没有破裂。
3. 汽车覆盖件冲压工艺改进方案
在去掉拉延筋，变化压边力后还是无法缓解，于是决定改变模型，我们把拉延直壁消除降低了模具拉延高度；把型面中那一个接近大直角型面过渡改为一个小缓 坡，减缓了陡峭程度；由于模具进料困难，所以去掉拉延筋，然后设定压边力为400KN，摩擦系数为0.12，进行模拟后如图4所示。可以看出与未改前的情 况有很大的不同，破裂情况明显改善，尤其是右上角直壁处的破裂变得很小，这是由于降低了它的拉延高度。
4. 结论
世界上每年的钢材有半数以上被轧制成板料和管料。金属板、管的成形和加工在航空、航天、汽车、船舶及许多民用工业中都占有相当重的比例。因此，提高相应 的成形技术和制造水平是一个具有普遍意义的大课题。因此，文章在汽车覆盖件数值模拟和试验研究的基础上，采用有限元的数值模拟及试验研究的方法，对汽车覆 盖件拉延过程中的成形进行了数值模拟和试验研究。
参考文献
关键词：冲压修边冲孔 模具 寿命 延长
汽车覆盖件冲压模具在生产过程中损坏率较高，但由于冲压工艺内容不同，模具工作条件不同，影响冲压模具寿命的因素是多方面的。特别是修边冲孔类模具由于作用力位置相对集中就更容易损坏，较之成型类模具，寿命更短。以下就结合冲压钣材、修冲类模具结构、模具镶块材料、模具镶块的热加工工艺、模具表面质量、模具工作面表面处理、修边刃口线切割加工后表层的控制、冲压机床、模具的使用与合理保养九个方面来谈一下修边冲孔类模具的失效原因及相应的改善措施。
1 冲压工艺设定及应用时应注意以下几个方面：
A 冲压工艺设定时应尽量避免立切刃口的设定，立切人刃口因为其工作原理是近似于平行钣材表面冲裁厚度逐渐加厚的冲裁过程，因而应将立切部分转化成侧吊冲裁，或转化为平切刃口进行冲裁加工。
B 落料模具也是修边冲孔模具的一种，在冲压工艺设定时落料模具应注意钣材的件与件之间的搭边距离。搭边距离应大于两倍的钣料厚度，如果选择不合理的搭边距离则会对落料模具刃口产生极大的影响，会造成刃口的滚崩和磨损加剧。因此，必须在考虑提高单台车钣材利用率的同时，选择合理的搭边距离，以提高模具的使用寿命。
C 冲压钣材质量是冲压生产的关键因素，在生产过程中，由于钣材厚度公差超差、钣材性能波动、钣材表面质量问题(麻坑、锈蚀))等不良因素往往会造成模具冲头及镶块的刃口磨损加剧、易崩刃等不良后果。故而我们在生产中应尽量规避这些因素所带来的风险，我们应做到以下几点：
①在钣材选择时尽量选择性能好的钣材，以避免钣材性能波动，包括选择大型钢厂生产的钣材材质；
②严格的进货检验制度是生产的保障，冲压生产前应对钣材进行钣材牌号、板厚、生产厂家，物理性能、化学性能、表面质量严格检验。只有检验合格后的钣材才能进行冲压生产。
③在生产过程中需选择合适的油，以保护模具。
2 修边冲孔类模具的结构设计应该以模具的冲裁力为基础来进行镶块材质的选择及冲裁结构的设计，并在设计中充分考虑冲裁间隙对于模具的影响。
(1) 在修边冲孔类模具的结构设计时首先对板厚的影响考虑在先，钣料厚度超过1.2毫米的模具镶块材质即应选择整体锻造镶块或钣材镶块，材质为Crl2MoV或更优材质，钣料厚度小于1.2毫米的模具镶块一般材质为铸造7CrSiMnMoV及俗称空冷钢。
(2)模具设计时选择合理的冲裁间隙。一般根据覆盖件模具根据现场调整经验，合理的冲裁间隙是材料板厚的3%~6%,根据凸、凹模的形状、刃口曲率、型面落差进行不同的冲裁间隙调整，不合理的冲裁间隙对于冲压件产品质量有较大的影响会造成制件毛刺及制件变形，还严重影响模具的使用。
3 模具镶块材料选择，正如前面提到的模具设计时的材料选择原则，根据不同的钣材板厚选择不同的镶块材质，常用的汽车覆盖件修冲类模具镶块国产材料有Crl2MoV、Crl2Mo1V1、铸造7CrSiMnMoV，进口近似性能材料有SKD11、SKD12、HMD5等。对于模具寿命的影响在材质方面具体表现为材料的加工性能，必须易于加工，这里说的加工不但是机械加工还包括钳工的手工加工性能，材料还应具有较高的淬火后硬度，例如铸造7CrSiMnMoV通常要求淬火硬度达到HRC50~HRC55，Crl2MoV和SKD11淬火硬度达到HRC50~HRC55。如果模具镶块硬度不合格将直接影响模具使用寿命。
4 模具镶块的热处理方式对模具使用寿命有很大影响，通常当制件钣材板厚小于1.2毫米选择铸造7CrSiMnMoV镶块时热处理方式主要通过火焰淬火方式进行淬火，这种淬火方式对于淬火操作人员技术要求较高，隐形技术成分较多，不容易进行量化识别，如果在淬火过程中出现脱碳或硬度不足等情况不可弥补。Crl2MoV镶块通常采用真空淬火的热处理工艺，具体工艺如下：
1,分级预热在400度保温2h,后升温到650h 度,保温3.5h,出炉将工件面用硼酸保护入炉升到850度保温8小时.
2,淬火预冷到760-780度入油,冷却40分左右,将尾部提了油面20分.
3出油立回火,温度为460度,9-11h bm 出炉油冷至200度空冷.
但是锻造Crl2MoV镶块通常在锻造完成后需进行预先热处理，通常采用等温求化方式进行退火处理。比如对于Cr12MoV镶块,制作修边冲孔模具刃口常因碳化物分布不均而使用中发生崩刃现象,因此必须进行改镦改锻.后碳化物偏析应在2-3级以下,锻后还需及时进行退火,其球化退火工艺: 850-860保温2-4h 炉冷到720-760保温3-5 h炉冷到500度空冷。Cr12MoV镶块淬火与回火环节是锻造模具镶块热处理中最要紧的环节。如果在淬火加温时过程中发生温度过高情况，不但会造成模具镶块具有很高的脆性，而且在冷却过程和后期的工作过程中容易引起变形和开裂，严重影响模具寿命。Cr12MoV镶块淬火后马上进行回火处。回火的及时性也是Cr12MoV镶块后期使用过程中保证模具使用寿命的关键环节。
5 模具表面质量模具镶块刃口表面的光洁度的优劣对于模具镶块的耐磨性、抗断裂能力及抗粘着能力等有着十分密切的关系，直接影响模具的使用寿命。尤其是表面粗糙度值对模具寿命影响很大，还会影响冲压件切口质量，会产生毛刺，直接影响冲压模具的使用寿命和精度。
6 修边立切刃口的表面强化处理，目前为提高模具立切刃口等特殊部位的使用寿命，模具表面处理技术应用越来越广泛，目前应用于汽车覆盖件模具中比较多的表面处理技术有化学气相沉积法(CVD)、物理气相沉积法(PVD)和在盐浴中向镶块浸镀碳化物法(TD)等。其中物理气相沉积法(PVD)主要应用于薄板类模具，其优点是处理时间短、处理温度低镶块热变形量小，有效降低模具维修周期，但耐磨性和表面硬度不及盐浴中向镶块浸镀碳化物法(TD)， TD具有变形量大、时间长等缺点，TD处理在中厚钣材模具中以其高表面硬度（HV3200~3700）得以广泛应用。
7 线切割变质层的控制 冲压模具刃口多采用线切割加工。由于线切割加工的热效应和电解作用，使模具加工表面产生一定厚度的变质层，造成表面硬度降低，出现显微裂纹等，致使线切割加工 的冲压模具易发生早期磨损，直接影响模具冲裁间隙的保持及刃口容易崩刃，缩短模具使用寿命。因此，在线切割加工中应选择合理的放电间隙，尽量减少变质层深度。
