Бийский технологический институт (филиал)

ГОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет

им. »

Утверждаю

Декан механического

факультета

___________

“  “  200_ г.



Кафедра

Автоматические роторные линии 

(наименование кафедры, обеспечивающей преподавание дисциплины)



РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


Дисциплина

ДС-2 – Холодная штамповка и проектирование штампов

(шифр с указанием цикла подготовки, наименование дисциплины)

Статус дисциплины

обязательная 

(обязательная, элективная, факультативная)

Специальности

(направления)

170104.65 – Высокоэнергетические устройства автоматических систем

коды специальностей (направлений)

Форма обучения

дневная 

(дневная, вечерняя, заочная)

Объем дисциплины

170 

(общий объем дисциплины, час.)



РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПО СЕМЕСТРАМ


Семестр

Учебные занятия (час.)

Число курсовых проектов (работ), расчетных заданий

Форма итоговой аттестации (зачет, экзамен)

Общий объем

аудиторные

самосто­ятельная работа

всего

лекции

лабораторные

практические

6

85

68

51

17

17

зачет

7

85

17

17

68

1

экзамен

Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 652800 "Оружие и системы вооружения" (дата утверждения 14.04.2000 г., регистрационный номер 336). Курс входит в число дисциплин, включенных в учебный план по специальности 170104.65 по решению Ученого совета вуза.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

(наименование государственного образовательного стандарта и (или) типовой программы, утвержденной УМО; дата утверждения)


Разработчик

  к. т.н., доцент

(должность, подпись, Ф. И.О.)

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры  АРЛ 

“  “  200__ г.

Заведующий кафедрой ____________  __

(подпись, Ф. И.О.)

Согласовано с профилирующей(ими) кафедрой(ами): __________ АРЛ  ___________

"___"____________ 200__ г.

Заведующий кафедрой ____________  __

(подпись, Ф. И.О.)

Одобрено советом (методической комиссией) механического факультета

"___"_____________ 200__ г.

Председатель __________________________

(подпись, Ф. И.О.)

1 Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

1.1 Цели преподавания дисциплины


Основная цель дисциплины – сформировать у студентов представления о технологии холодной листовой штамповки и дать навыки проектирования технологической штамповочной оснастки.

Освоение курса необходимо для будущих инженеров-технологов, занимающихся разработкой технологий изготовления различных изделий методами обработки металлов давлением, и конструкторов, занимающихся проектированием технологической штамповочной оснастки.

1.2 Задачи изучения дисциплины


Основными задачами изучения дисциплины являются: получение студентами знаний об основных операциях холодной листовой штамповки; формирование у студентов современных представлений о характере деформаций, возникающих в процессе штамповки; обучить студентов навыкам проектирования штампов холодной листовой штамповки.

1.3 Рекомендации по изучению дисциплины


Для изучения дисциплины "Холодная штамповка и проектирование штампов" необходимы глубокие знания по следующим дисциплинам: "Теоретическая механика"  (условия равновесия системы сил; контактное трение), "Сопротивление материалов" (методы расчета на прочность при растяжении, сжатии, кручении, сдвиге и изгибе; гипотезы пластичности и разрушения), "Материаловедение" (химико-термическая обработка сталей и сплавов; состав, свойства и назначение машиностро­ительных сталей и материалов), "Технология конструкционных материалов" (основные технологические процессы машиностроительного производства; этапы технологической подготовки производства), "Физические основы пластической деформации" (упрочнение металлов в условиях холодной деформации), "Инженерная графика" (разработка сборочных и рабочих чертежей узлов и деталей).

Для изучения дисциплины на первом этапе необходимо приобрести представления о трех группах деформирующих операций: разделительных, формообразующих и комбинированных.

Затем необходимо более полно ознакомиться с операциями каждой из групп: уяснить кинематику процесса, напряженно-деформированное состояние материала штампуемой заготовки, предельные возможности операции; освоить методы расчета кинематических и энергосиловых параметров; ознакомиться с соответствующим операции оборудованием или оснасткой.

В условиях современного машиностроения возрастает доля применяемых неметаллических материалов, успешно заменяющих металлы. Механические свойства неметаллов определяют свои технологии и штамповочную оснастку.

Необходимо также уяснить, что серийность производства определяет оснастку, используемую для штамповки. Так в мелкосерийном и единичном производстве широкое применение нашли методы, использующие в качестве передаточной среды или одного из деформирующих инструментов жидкость, газы, эластичные среды, импульсное магнитное поле.

Далее необходимо иметь представления о технологических требованиях к конструкциям листоштампованных изделий, которые обеспечивают наиболее простое и экономичное изготовление деталей при соблюдении технических и эксплуатационных требований к этим деталям.

На последнем этапе студент приобретает навыки конструирования штамповочной оснастки и расчета узлов оснастки на прочность.

Знания, полученные студентами при освоении курса "Холодная штамповка и проектирование штампов", необходимы для изучения следующих дисциплин: "Технологическое оборудование производства выстрелов" (проектирование оборудования для производства изделий методами холодной штамповки), "Технология производства выстрелов" (разработка технологий изготовления элементов выстрелов).

1.4 Требования к уровню освоения содержания дисциплины


После изучения дисциплины студент должен

иметь представления:

    о возможностях технологических операций холодной листовой штамповки; об особенностях конструкций используемой штамповочной оснастки;

знать:

    отличительные особенности холодноштамповочных операций; методы расчета кинематических и энергосиловых параметров операций; методы проектирования деформирующего инструмента и штамповочной оснастки; технологичность конструкций листоштамповочных деталей; разнообразие методов листовой штамповки;

уметь:

    прогнозировать устойчивость деформации заготовок в условиях той или иной операции; проектировать штампы холодной листовой штамповки с элементами автоматизации, грамотно назначать материалы и обработку деталей штампов; грамотно проектировать технологические процессы изготовления как металлических, так и неметаллических изделий.

2 Содержание дисциплины


№ п/п

Темы дисциплины

Лекции

Практические занятия

Лабораторные работы

1

Общие положения холодной листовой штамповки

*

2

Разделительные операции

*

*

3

Формоизменяющие операции

*

*

*

4

Штамповка листовых неметаллических материалов

*

*

5

Штамповка в единичном и мелкосерийном производстве

*

6

Технологические требования к конструкции листоштампованных деталей

*

7

Конструирование штампов холодной листовой штамповки

*

*

*


2.1 Лекции


темы

Наименование и содержание темы

Объем, час.

1

Общие положения холодной листовой штамповки [2, 4, 7, 9].

Классификация операций холодной листовой штамповки. Основные материалы, применяемые в холодной листовой штамповке.

2

2

Разделительные операции [1-5, 7-11].

Механизм разделения материала. Отрезка. Вырезка. Вырубка и пробивка. Чистовая вырубка и пробивка. Зачистка по внутреннему контуру. Зачистка по наружному контуру. Надрезка и обрезка.

14

3

Формоизменяющие операции [1-5, 7-11].

Гибка. Вытяжка без утонения. Схема НДС. Условие вытяжки с прижимом. Вытяжка цилиндрических изделий без фланца. Вытяжка цилиндрических изделий с фланцем. Вытяжка деталей ступенчатой формы. Реверсивная вытяжка. Вытяжка деталей сферической, параболической и криволинейной форм. Вытяжка конических изделий. Многооперационная последовательная вытяжка в ленте. Вытяжка коробчатых изделий. Усилие и работа при вытяжке без утонения. Обжим. Отбортовка. Раздача и формовка

16

4

Штамповка листовых неметаллических материалов [1, 4, 7].

Основные виды и свойства неметаллических штампуемых материалов. Разделительные операции. Формоизменяющие операции.

2

5

Штамповка в единичном и мелкосерийном производстве [4, 7, 9, 10].

Разделительные операции штамповки эластичным инструментом. Формоизменяющие операции штамповки эластичным инструментом. Гидростатическая штамповка. Ротационная вытяжка. Штамповка взрывом. Штамповка с использованием энергии пороховых газов и газовых смесей. Электрогидроимпульсная штамповка. Магнитноимульсная и магнитноэластоимпульсная штамповка.

4

6

Технологические требования к конструкции листоштампованных деталей [4, 7, 9].

Общие технологические требования. Технологичность деталей, получаемых с помощью разделительных операций. Технологичность деталей, получаемых с помощью формоизменяющих операций.

2

7

Конструирование штампов холодной листовой штамповки [2, 4, 7, 9-11].

Классификация штампов и их деталей. Типовая конструкция штампа. Материалы для изготовления деталей штампов. Проектирование рабочего инструмента разделительных штампов. Проектирование рабочего инструмента формоизменяющих штампов. Конструирование и расчет прижимов, съемников и выталкивателей. Выбор и расчет плит штампов. Хвостовики, упоры. Выбор и расчет направляющих элементов. Механические приводы штампов. Выбор прессового оборудования

11



2.2 Практические занятия


п/п

Наименование и содержание работы

Объем, час.

1

Расчет размеров заготовок [1, 2, 10].

Выбор формы и расчет размеров заготовок из листовых материалов аналитическими, графическими и графо-аналитическими методами.

2

2

Определение технологических параметров вырубки заготовок [1, 2, 9-11].

Расчет усилия, величины зазора, перемычек, ширины листа. Раскрой материала.

2

3

Проектирование матриц [4, 9-11].

Матрицы бандажированные, составные, сплошные. Выбор конструкции и размеров. Расчет матриц на изгиб, прочность и жесткость.

2

4

Проектирование пуансонов [4, 9-11].

Выбор конструкции пуансона, способа крепления. Определение рабочей длины пуансонов. Расчет их на прочность, устойчивость, смятие.

2

5

Проектирование съемников [1, 9-11].

Выбор конструкции съемника. Расчет на прочность съемников, деталей прижима. Проектирование направляющих планок.

2

6

Проектирование упругих элементов штампов [1, 4, 9-11].

Определение рабочего хода упругого элемента съемника, выталкивателя, прижима.

2

7

Выбор и расчет пружинных и эластичных элементов штампов [1, 4, 9-11].

Расчет длины, диаметра упругого элемента. Определение числа витков витых пружин.

2

8

Энергосиловые параметры операций [1, 2, 4, 10-11].

Расчет усилий, работы разделительных и формообразующих операций. Выбор пресса.

2



2.3 Лабораторные работы


темы

Содержание лабораторных работ

Объем, час.

1

2

3

1

Отбортовка круглых отверстий [2, 4, 7, 9-12].

Ознакомление с операцией отбортовки. Определение геометрических параметров отбортовки. Расчет предельного коэффициента отбортовки и высоты борта. Определение усилия и работы отбортовки.

4

2

Гибка одноугловая [4, 7, 9, 11, 13].

Ознакомление с операцией гибки. Определение положения нейтрального слоя и минимально допустимого радиуса гибки. Учет пружинения материала. Расчет усилия и работы гибки. Конструктивные элементы гибки.

4

3

Штамповка эластичным инструментом [4, 7, 9, 14].

Ознакомление с операцией вырубки-пробивки эластичными средами. Определение геометрических размеров вырезаемого контура. Расчет высота вырезного шаблона,  эластичного инструмента и припуска на обрезку. Определение давления, усилия и работы вырезки.

4

1

2

3

4

Штампы для холодной листовой штамповки [2, 4, 7, 9-11, 15].

Ознакомление с устройством штампов для листовой штамповки. Классификация штампов. Типовая конструкция штампа. Крепление деталей штампов и выбор материалов для их изготовления. Закрытая высота штампа и пресса. Основные правила выполнения чертежей штампов для холодной листовой штамповки.

4


2.4 Курсовой проект


Тема: Проектирование штампа и техпроцесса изготовления детали.

Цель: Приобретение практических навыков проектирования технологических процессов изготовления деталей и штампов холодной листовой штамповки.

Рекомендуемый объем пояснительной записки: 25 – 30 страниц.


п/п

Содержание части пояснительной записки

Содержание графической части

Объем, час.

1

Расчет размеров заготовки. Разработка технологического процесса изготовления осесимметричной детали [1, 2, 4, 7, 9]

Технологический процесс изготовления детали

10

2

Проектирование деформирующего инструмента: конструирование и расчет на прочность [2, 4, 7, 9-11, 16]

Рабочие чертежи пуансона и матрицы

17

3

Выбор конструкции штампа и автоматической подачи. Конструирование и расчет на прочность узлов и деталей штампа: Расчет плит, съемников, буферных устройств, направляющих [2, 4, 7, 9-11, 16]

Сборочный чертеж штампа с автоматической подачей

25


2.5 Самостоятельная работа студентов


п/п

Наименование работы

Объем, час.

1

Изучение тем курса 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 по учебной литературе [1-11]

4

2

Подготовка к лабораторным работам 1, 2, 3, 4 [12-15]

12

3

Выполнение курсового проекта [1, 2, 4, 6, 7, 9-11]

52

4

Решение задач на практических занятиях [1-11]

8

5

Подготовка к промежуточной аттестации по дисциплине [1-15]

1

6

Подготовка к итоговой аттестации по дисциплине [1-15]

4


3 Учебно-методические материалы по дисциплине

3.1 Основная и дополнительная литература


Ковка и штамповка.:Справочник. Т.1-4. Листовая штамповка / Под ред. – М.: Машиностроение, 1987. (50 экз.). , Аверкиев холодной штамповки: Учебник для вузов. – М.: Машиностроение, 1989. – 304 с. (20 экз.). , Берковский пластической деформации и обработка металлов давлением. – М.: Металлургия, 1989. – 400 с. (20 экз.). , , Шубин и автоматизация листовой штамповки: Учебник для вузов. – М.: Изд-во МГТУ им. , 2000. – 480 с. (15 экз.). , Попов обработки металлов давлением. Учебник для вузов. Изд. 4-е, перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1977. – 423 с. (4 экз.). , Николаева стали. Справочник. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1981. – 391 с. Зубцов штамповка: Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности "Машины и технология обработки металлов давлением". – 3-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1980. – 432 с. (2 экз., кафедра). Попов теории листовой штамповки. Учебное пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1977. – 278 с. (5 экз.). Романовский по холодной штамповке. – 6-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. – 520 с. (4 экз.). Скворцов конструирования штампов для холодной листовой штамповки. – М.: Машиностроение, 1972. – 360 с. (2 экз.). Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка / Под общ. ред. . – М.: Машиностроение, 1988. – 496 с. (4 экз.).

3.2 Перечень пособий, методических указаний и материалов, используемых в учебном процессе


Беляев круглых отверстий. Методические указания к выполнению лабораторной работы. Беляев одноугловая. Методические указания к выполнению лабораторной работы. Беляев эластичным инструментом. Методические указания к выполнению лабораторной работы. Беляев для холодной листовой штамповки. Методические указания к выполнению лабораторной работы. , Беляев штампов. Учеб. пособие, 2006. – 64 с. Стенды

4 Учебно-методическая карта дисциплины

ДС-2 – Холодная штамповка и проектирование штампов

  (шифр и название дисциплины)

на __6__семестр

ГРАФИК УЧЕБНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ









Наименование вида работ

Номер недели

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

1 Аудиторные занятия:

– Лекции

1, 2

2

2, 2

2

2, 2

3

3, 3

3

3, 3

3

3, 4

5

5, 6

7

7, 7

7

7, 7

– Лабораторные занятия

1

2

3

4

– Практические занятия

– Семинарские занятия

2 Самостоятельная работа:

Наименование вида работ

Номер недели

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

– Курсовой проект (КП)

– Курсовая работа (КР)

–  Решение задач

– Другие виды СРС

1

1

1

1, 2

1

1

1

1, 2

1

1

1

1, 2

1

1

1

1, 2

1, 5

3 Формы текущей аттестации:

– Коллоквиум (КЛ)

– Контрольная работа (К)

– Контрольный опрос (КО)

– Защита лабораторной работы (ЗР)

0,1

0,1

0,1

0,1


Номер недели

Номер темы

Наименование вопросов,

изучаемых на лекции

Занятия

(номера)

Самостоятельная

работа студентов

Форма контроля

практич.

лабор

содержание

час

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Классификация операций холодной листовой штамповки. Основные материалы, применяемые в холодной листовой штамповке.

Изучение темы курса по учебной литературе


0,25

2

Разделительные операции. Механизм разделения материала. Отрезка.

Изучение темы курса по учебной литературе


0,25

2

Вырезка. Вырубка и пробивка.

Изучение темы курса по учебной литературе


0,25

2

Чистовая вырубка и пробивка. Зачистка по внутреннему контуру.

1

Подготовка к лабораторной работе

Изучение темы курса по учебной литературе


3

0,25


ЗР

2

Зачистка по наружному контуру

Изучение темы курса по учебной литературе


0,25

2-3

Надрезка и обрезка. Гибка. Вытяжка без утонения. Схема НДС

Изучение темы курса по учебной литературе


0,25

3

Условие вытяжки с прижимом. Вытяжка цилиндрических изделий без фланца.

Изучение темы курса по учебной литературе


0,25

3

Вытяжка цилиндрических изделий с фланцем. Вытяжка деталей ступенчатой формы. Реверсивная вытяжка.

2

Подготовка к лабораторной работе

Изучение темы курса по учебной литературе


3

0,25


ЗР

3

Вытяжка деталей сферической, параболической и криволинейной форм. Вытяжка конических изделий.

Изучение темы курса по учебной литературе


0,25

1

2

3

4

5

6

7

8

3

Многооперационная последовательная вытяжка в ленте. Вытяжка коробчатых изделий. Усилие и работа при вытяжке без утонения. Обжим.

Изучение темы курса по учебной литературе


0,25

3

Отбортовка. Раздача и формовка.

Изучение темы курса по учебной литературе


0,25

4-5

Основные виды и свойства неметаллических штампуемых ма­териалов. Разделительные и фо­рмоизменяющие операции. Разделительные операции штамповки эластичным инструментом. Формоизменяющие операции штамповки эластичным инструментом. Гидростатическая штамповка

3

Подготовка к лабораторной работе

Изучение темы курса по учебной литературе


3

0,25


ЗР

5

Ротационная вытяжка. Штамповка взрывом. Штамповка с использованием энергии пороховых газов и газовых смесей. Электрогидроимпульсная штамповка. Магнитноимульсная и магнитноэластоимпульсная штамповка.

Изучение темы курса по учебной литературе


0,25

6-7

Общие технологические требования. Технологичность деталей, получаемых с помощью разделительных и формоизменяющих операций. Классификация штампов и их деталей.

Изучение темы курса по учебной литературе


0,25

7

Типовая конструкция штампа. Материалы для изготовления деталей штампов. Проектирование рабочего инструмента разделительных штампов.

Изучение темы курса по учебной литературе


0,25

7

Проектирование рабочего ин­ст­румента формоизменяющих штампов. Конструирование и расчет прижимов, съемников и выталкивателей. Выбор и расчет плит штампов. Хвостовики, упоры. Выбор и расчет направляющих элементов.

4

Подготовка к лабораторной работе

Изучение темы курса по учебной литературе


3

0,25


ЗР

7

Механические приводы штампов. Выбор прессового оборудования

Изучение темы курса по учебной литературе

Подготовка к промежуточной аттестации по дисциплине


0,25

1



зачет


УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА

дисциплины  ДС-2 – Холодная штамповка и проектирование штампов

  (шифр и название дисциплины)

на __7__семестр

ГРАФИК УЧЕБНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ












Наименование вида работ

Номер недели

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

1 Аудиторные занятия:

– Лекции

– Лабораторные занятия

– Практические занятия

1

2

3

4

5

6

7

8

– Семинарские занятия

2 Самостоятельная работа:

– Курсовой проект (КП)

ВЗ

1

2

3

ЗЗ

– Курсовая работа (КР)

–  Решение задач

1

2

3

4

5

6

7

8

– Другие виды СРС

3 Формы текущей аттестации:

– Коллоквиум (КЛ)

– Контрольная работа (К)

– Контрольный опрос (КО)

0,05

0,05

0,05

0,05

0,05

0,05

0,05

0,05

– Защита лабораторной работы (ЗР)

– Другие виды аттестации











Номер недели

Номер темы

Наименование вопросов,

изучаемых на лекции

Занятия

(номера)

Самостоятельная

работа студентов

Форма контроля

практич.

лабор

содержание

час

1

2

3

4

5

6

7

8

Выдача задания на курсовое проектирование

2

ВЗ

1

Решение задач

2

КО

Курсовое проектир-е

3

КП

2

Решение задач

Выполнение 1-ой час­ти курсового проекта

1

3

КО

КП

Курсовое проектир-е

3

КП

3

Курсовое проектир-е

Решение задач

3

1

КП

КО

Курсовое проектир-е

3

КП

1

2

3

4

5

6

7

8

4

Курсовое проектир-е

3

КП

Выполнение 2-ой час­ти курсового проекта


4


КП

5

Курсовое проектир-е

Решение задач

3

1

КП

КО

Курсовое проектир-е

3

КП

6

Курсовое проектир-е

Решение задач

3

1

КП

КО

Курсовое проектир-е

3

КП

7

Курсовое проектир-е

Решение задач

4

1

КП

КО

Курсовое проектир-е

4

КП

8

Выполнение 3-ей час­ти курсового проекта

Решение задач


4

1


КП

КО

Защита курсового проекта

Подготовка к итоговой аттестации по дисциплине


1

4


ЗЗ





5 Протокол согласования рабочей программы дисциплины с рабочими программами других дисциплин специальности (направления)



Наименование дисциплин, изучение которых опирается на данную дисциплину

Ведущая кафедра

Предложения об изменении рабочей программы

Подпись заведующего

кафедрой

1

2

3

4


Примечание. В графу 3 вносят предложения по корректировке раздела 2 рабочей программы.

В графе 4 ставится подпись заведующего (его заместителя) кафедрой, с которой согласована рабочая программа.

Дополнения и изменения в рабочей программе  на ____/____ учебный год

В рабочую программу вносятся следующие изменения:

__________________________________________________________________________________________________________________________

Разработчик_______________________________________________

  (должность, подпись, Ф. И.О.)

Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании

кафедры "___"____________ 200  г.

Заведующий кафедрой______________________________________

  (подпись, Ф. И.О.)

Утверждаю:

  Декан_______________________

  (подпись, Ф. И.О.)

"___"____________ 200  г.