模具制造综合实训课程教学设计方案

1一、课程基本信息课程名称：模具制造综合实训课程编号：1700166Z课程类别：专业能力课专业：模具设计与制造学时：112（4周）学分：4前行课程为塑料模具设计、冲压模具设计、模具制造工艺、CAD/CAM软件、数控加工技术、金工实训、数控操作实训、塑料模具课程设计、冲压模具课程设计等，后续课程为毕业实习、毕业设计。执笔人：张钟审核人：盛永华二、课程开发与设计方式尽管目前模具行业就业岗位需求有所减少，但是真正有实战能力的模具设计师，还是非常缺乏的，特别是高水平的模具设计师。而模具企业之间的竞争，在加工装备能力严重过剩的情况下，已经不再依赖模具技工，而是依靠模具设计师之间的比拼。全国本科、大专、高职院校的模具专业每年培养出来大量的学生，应该说是“人才济济了”。可是业内都知道，要得到一个高水平的、能够独挡一面的模具设计师是很不容易的，他们是模具工厂的“灵魂”。作为我校校外实习基地的多家模具工厂，因为工厂管理有方，制作精良，售后服务好，定单量爆增。尽管几近年来加工机械增加了几倍，但是因为设计人员不够，生产量并没有大量增加，也只能眼睁睁看着大批的订单流失。统计一下各类院校模具专业的各届毕业生和各模具培训机构培养出来的学员，总人数是非常庞大的。但是我们抽样调查了一些学生、学员，他们最担心的问题是什么？答案出乎意外，居然是担心找不到工作。一边是手里拿着大把钞票买不到吃的，肚子饿得发慌，而旁边是面包堆成山，卖不出去。这是为什么？只有一个原因：面包有问题，没有烤熟。也就是说，我们现在培养出来的学生的实际工作能力还跟不上工厂的需要。什么是模具设计？来自模具企业的回答就是：设计者把怎样完善地将一套模具做出来和交出去的方法。通过图纸和工艺流程卡（应用绘图工具或者是电脑软件），清清楚楚地告诉制造者整个流程。模具制造者能够按设计者的图纸和工艺流程卡顺利地将模具做出来并得到客户的认可。2于是接下来的问题就来了，企业在招聘模具设计人员时会问应聘者，你会做模具吗？你见过模具生产的全过程吗？甚至会问，你见过模具吗?绝大多数的学生的回答是：不会做模具，没有见过做模具，甚至有的学生说，我是模具专业毕业的，可是我没有见过模具，但是我会“设计”（画）模具。可以说这位应聘的模具专业毕业生，对UG和CAD是非常“熟悉”的，事实上这一点很多人会怀疑，因为学校和工厂对绘图的要求，特别是对完成任务的时间的要求是完全不同的，更不要说图纸中内含的工艺先进性和合理性。企业招聘者心中很清楚：一个小学生，拿着一支黄金做的笔，可能还镶了钻石，肯定解不了微分方程，这样的学生并不真正懂得模具设计。其实有很多学校和培训机构存在一种误解，模具设计的水平高低，取决于软件使用的熟练程度。只要会了UG和CAD就可以胜任模具设计的工作了。实际上这种信心在学生到模具工厂上班的第一天就将被击垮。为了让学生能够符合模具企业的真正要求，我们积极开展课程教学改革。以模具设计与制造的工作任务为核心组织课程内容，应用CAD/CAM技术和现代制造技术，利用学院现有的加工设备，模拟真实生产场情，在实训教师的指导下，让学生完成从图纸到产品这一模具生产过程。按照模具企业的完整作业流程，实施模具制造综合实训。进行分组讨论，确定模具制造方案；教师点评与学生互动；制定模具工艺卡及零件工序卡；熟悉车间及模具零件数控编程；模具零件机械加工；模架装配检验；模具型腔、型芯加工；模具装配及试模；答辩与评定成绩等。通过模具制造综合实训，学生基本具备完成模具设计与制造的实际能力。本课程对教师有较高要求：双师素质，实践经验较丰富，综合能力较强。熟悉模具设计、加工工艺规程编制、数控编程、机床操作、刀具与夹具的选择使用、模具零件质量问题的处理、冲压制件和塑料制件的质量问题的处理、掌握冲模具和注射模装配与调整的技能、具备组织协调制造冲压模具和注射模具的能力。主要由具有13年企业工作经验和8年高职院校教学经验的张钟高级工程师以及长期从事实践教学的杨志勇副教授担任课程主讲教师以保证教学实施效果。三、教学目的与要求：通过本课程的实施，培养模具专业学生的专业综合能力。使学生能进一步综合运用以前所学的知识，掌握模具设计表达方法、模具典型零件制造工艺规程编制、工序卡分析等基本方法；掌握典型模具零件数控加工编程与操作的基本方法、3电火花与线切割基本方法及普通机械加工方法；掌握模具装配工艺过程、模具装配调试基本方法。熟悉模具制造企业设计部门、工艺技术与生产质管部门、加工与装配车间的工作流程和内容。着重培养学生以下6个方面的职业能力：模具零件加工工艺规程设计能力；数控程序编写能力；机床操作及加工调整能力；加工零件的检验能力；模具的装配调试能力；加工装配现场协调管理能力。并在小组讨论，分工协作，总结汇报过程之中，培养学生的团队合作精神，全面提高学生综合素质。将我院“一技之长+综合素质”的人才培养方式落到实处。课程重点在于重点培养学生模具制造工艺方案制定与实施的能力，完成模架加工与装配，模具型腔、型芯加工，模具装配，上机试模与改模等全部生产过程。难点在于模具是单件生产，加工中很容易出错，学生缺乏经验难以处理好相关问题。针对学生缺乏实践经验的情况采取讲练结合方式，以典型的塑料模具制造为案例，详细分析整个模具制造过程，供学生参考。提供空白表格给学生，让学生根据自己所设计的模具，制定合理的工艺流程，安排生产进度，并记录分析，分阶段及时总结。在模具制造关键工序给予提醒指导，帮助学生掌握技术要领，减少出错。基于工作过程，实现任务驱动，理论教学与实践操作一体化；融“教、学、做”为一体，注重学生岗位职业能力培养。四、课程组织实施流程实训的主要内容教学实施步骤时间安排1、分小组，布置任务→1）模具设计与制造综合实训介绍2）组织学生自愿分组（8-10人一组）3）学生根据塑料制件零件图，分析其加工工艺性及材料的工艺性能4）讨论其模具类型及设计方案→第1天2、模具设计方案制定1）模具设计方案制定2）模具设计方案论证第1天3．教师点评与学生互动1）各小组提交工艺方案2）小组讨论3）教师对方案合理性进行点评4）小组成员实训任务的具体分配第2天4．模具具体结构设计1）确定模具主要结构2）注射机校核第2天43）合理选择标准模架及其他标准件5．模具零件数字化建模1）使用CAD软件进行模具3D设计建模2）模具零件三维实体建模第3天6．模具装配图1）模具装配及结构调整第4天7．工程图生成1)三维装配图生成二维工程图2)工程图中视图、尺寸及技术要求（公差、粗糙度等）调整3)材料及热处理制定第4天第5天8．答辩与评定成绩1）学生答辩2）教师点评模具结构合理性、模具设计要点3）本单元成绩评定第5天9、分组讨论，确定模具零件生产工艺方案→1）教师指导学生了解模具典型零件加工工艺过程和技术参数的要求2）各小组收集有关资料，讨论及确定模具典型零件生产工艺方案3）各小组讨论记录整理→第6天10．教师点评与学生互动1）各小组提交工艺方案（草稿），教师答疑2）教师点评各小组讨论记录，分析典型问题第7天11．毛坯绘制，工艺卡制定1）学生选择毛坯，绘制毛坯草图，教师进行过程控制2）工艺过程卡片的制定第7天12．工序卡制定1）学生了解模具工作零件制造特点2）学生完成工序卡制定3）教师完成相应项目的考核纪录第8天13．答辩与评定成绩1）学生整理所有工作文件，按组进行考核：成员之间协作情况，完成工作任务质量等2）给出本单元成绩第8天14．熟悉车间分组讨论1）学生全面了解模具实习车间、数控车间2）学生熟悉机床、刀具、量具，分组讨论，确定切削加工参数3）教师进行过程控制，对典型和普遍的问题进行讲解第9天15．加工程序的编写1）模具工作零件数控加工程序的编写2）程序输入3）程序的模拟与调试第10天16．零件机加工1）数控车间、模具车间现场操作安全教育2）毛坯、工具、刀具、量具领用第11天53）完成模具零件热处理前的机加工4）机床打扫清洁17．模具钳工加工1）螺纹孔、销钉孔等孔系加工2）检验方案制定3）按工艺卡检验4）机床打扫清洁第12天18．零件热处理1）学习热处理规范2）淬火炉加热3）淬火4）回火5）检验6）场地打扫清洁第13天19．零件精密磨削1）完成模具零件热处理后的精密磨削2）按工程图检验尺寸和技术要求3）归还所有量具、工具4）机床打扫清洁第14天20、零件检验1）填写检验文件2）学生整理所有工作文件第15天21．答辩与评定成绩1）学生答辩2）教师点评模具结构合理性、模具设计要点3）本单元成绩评定第15天22、分组讨论,确定装配工艺流程方案→1）读模具装配图，明确模具装配技术要求2）确定保证模具装配质量的解决方案3）明确模具与机床联接、固定方式4）分析模具装配先后顺序，确定装配基准5）确定模具工作零件的固定方法-配钻、铰、夹钳使用6）学生小组讨论记录整理装配工艺流程→第16天23、教师点评与学生互动1）每位学生就装配工艺流程发言，教师点评答疑，分析典型问题2）学生完善装配工艺流程。3）装配任务分配4）选择领取装配、检测工具、模具标准件第16天24、模具装配1）检验自制件是否合格。2）模架的装配及检测3）上模（定模）装配4）下模（动模）装配5）上、下模合模，调整相对位置，保证间隙。第17、18天66）上、下模合模，调整相对位置，保证间隙7）总装配完成后，进行检查：活动件动作是否可靠，是否满足装配图的其他技术要求，并进行合理配修25、模具试模1）机床操作、工具装配、安全2）模具安装3）试模3）制件检验4）缺陷产生原因及解决方法5）模具调整、机床参数调整6）模具重新安装7）再次试模8）填写试件的检验报告第18、19天26、答辩与评定成绩1）学生陈述：模具的装配过程；自己承担内容的工作过程；试模件不合格的原因及解决办法。2）教师提问与总结。3）根据学生装配过程的表现、答辩情况、完成工作任务质量、协作情况等，评定成绩。第20天上述为利用外购标准模架进行模具制造综合实训的实施流程，在教学过程中还需要根据学生情况与学校实训室工作安排进行相应的调整。为了降低教学成本，增加教学内容，可以自制标准模架进行模具制造综合实训。建议将第1-5天的有关模具设计部分提前实施，充分利用课外时间进行。因此对课程实施的具体流程适当简化，可参考下表：模具制造综合实训需求计划日期工作主要内容地点设备指导教师物料刀具量具第1周模具制造方案讨论与定稿，小组本周工作计划安排教室1名动模、定模板、推件板的基准边铣削加工、磨大平面金工车间卧铣1台、平磨1台2名详见采购清单铣刀盘、砂轮游标卡尺4把定模板型腔、导套孔的数控加工数控车间数控铣床4台（每组1台）2名详见采购清单高速钢铣刀、刀粒式铣刀、钻游标卡尺4把、高度游标卡尺1把7头、铰刀一批浇口套、导柱、导套、复位杆、推杆等的车削加工金工车间车床4台（每组1台）1名详见采购清单合金焊接车刀、钻头一批游标卡尺4把型芯、型腔镶件、定模座板、动模座板、垫块、支承板、推板、推杆固定板的铣周边，磨大平面，划线钻孔、攻丝金工车间卧铣1台、立铣1台、万能铣4台、摇臂钻1台、平磨1台、虎钳4台、划线平台4块、钳工台4张（每组1台）3名详见采购清单铣刀盘、砂轮、高速钢铣刀、刀粒式铣刀、钻头、丝锥一批游标卡尺8把、高度游标卡尺4把第2周小组上周工作总结与本周工作计划安排教室1名浇口套、导柱、导套、复位杆、推杆等的车削加工金工车间车床4台1名详见采购清单合金焊接车刀、钻头一批游标卡尺4把推件板、动模板内腔、导套导柱孔的数控加工数控车间数控铣床4台2名详见采购清单高速钢铣刀、刀粒式铣刀、钻头、铰刀一批游标卡尺4把、高度游标卡尺1把型芯的数控加工数控车间数控铣床4台2名详见采购清单高速钢铣刀、刀粒式铣刀、钻头、铰刀一批游标卡尺4把、高度游标卡尺1把定模座板、动模座板、垫块、支承板、推板、推杆固定板除需要配合以外的机械加工金工车间卧铣1台、立铣1台、万能铣4台、摇臂钻1台、平磨1台、划线平台4块、钳工台4张3名详见采购清单铣刀盘、砂轮、高速钢铣刀、刀粒式铣刀、钻头、丝锥一批游标卡尺8把、高度游标卡尺4把导柱、导套的热处理金工车间电炉1个1名第3周小组