模具制造技术和流程

模具制造技术和制造流程模具行业是一个融合多专业、多学科知识并为多种加工领域服务的工业行业。使用模具生产产品，具有效率高、质量好、节约能源和原材料、成本低等一系列优点。模具已成为现代工业生产的重要手段和加工工艺。随着科学技术和社会经济的发展，产品的开发周期和产品的更新期逐渐缩短，模具的使用更加频繁并已渗入到各行各业，它在汽车、电器、通讯、电子及轻工等领域的应用尤为广泛。作为一种产业，模具工业的发展与繁荣是现代工业技术发展的一个重要标志，多数工业产品的发展和技术水平的提高，在一定程度上取决于模具工业的发展水平，这一点在许多发达国家的工业史上已经得到了十分明确的体现。20世纪80年代以来，科学技术的发展，特别是计算机应用技术的迅猛发展，对模具业的发展产生了重大影响。随着计算机辅助设计、辅助制造以及辅助分析相继被普遍引入到模具制造领域，模具CAPP、CIMS工程也开始在一些企业获得成效，模具制造技术发生了根本性的变革。现在，通过互联网传送模具信息，远距离控制模具生产已成为一些企业的重要经营手段。模具生产周期缩短，质量提高，成本降低，使模具制造的整体水平和科技含量得到了质的飞跃。近年来，激光立体制模（SLA）、分层实体制造（LOM）、选择性激光烧结（SLS）和熔化沉积制造（FDM）等快速成型制造技术发展很快，新的技术不断涌现，模具制造技术正处于一个非常活跃的发展阶段。一、模具制造专业课程体系构建的指导思想根据人才市场需求，以模具制造技术应用专业领域人才需求调查结果为基本依据，以提高学生的职业能力和职业素养为宗旨，倡导以学生为本的职业教育理念和建立多样性、灵活性与选择性相统一的教学机制，通过综合和具体的职业技术实践活动，帮助学生积累实际工作经验，突出职业教育的特色，全面提高学生的职业道德、职业能力和综合素质。本专业在工学一体化课程体系设计方面主要遵循以下原则：坚持以职业素质为核心推进全面素质教育，并贯穿于教育教学的全过程，打破传统的“两课”，注重工学一体化结合，着重培养职业素质；二、以模具专业职业工作过程分析为基础，确立以工作过程所需的知识和技能为标准的课程体系；三、课程体系设计以典型工作任务为主导，注重技能培养，按专业技能培养的规律建立层次分明的实践教学体系。具体如下：1、以职业工作过程分析为基础，确立职业核心能力，以培养“高素质”和“高技能”为目标，构建模具专业课程体系。通过对典型工作任务的工作过程分析，提炼出模具专业学生所需的知识、能力和素质要求，确定模具制造技术专业的核心能力，形成了模具制造技术专业的课程体系的基本框架见图1：2、以实践教学作为培养职业能力的直接手段，确立实践教学的主导地位。我们对模具制造技术专业实践教学课程体系进行工学结合一体化设计，从学习情境到学习领域，再到典型工作任务、综合技能应用、工厂实践，循序渐进，使学生通过系统的训练，最终掌握过硬的专业技能，成为技术应用型人才。典型工作任务并按职业发展阶段排序教学体系结构见表2。表1模具制造技术专业核心能力机械零件识图能力零件测绘模具CAD模具结构分析能力机械识图应用能力模具零件制造能力结构分析加工应用能力塑料、冲压、压铸模具制造能力制造能力模具CAM模具加工工艺编制能力数控加工自动编程能力模具数控加工编程能力数控加工自动编程软件应用能力模具制造设备的安装、调试、使用和维护识读图纸制造工艺普通加工数控加工特种加工热加工装配试模验收交货知识目标：机械制造；冷冲塑料压铸模具技能目标：流道；分模；零件图；装配图素质目标：严谨零件测绘坯件备料知识目标：模具材料技能目标：合理选材素质目标：经济；环保知识目标：机床工装夹具技能目标：钳车铣刨磨、热加工；加工编程素质目标：协作；安全知识目标：加工工艺技能目标：CAM；工艺卡；检验指导书素质目标：条理知识目标：成形工艺技能目标：压铸注塑机操作；表面处理素质目标：体质；毅力知识目标：质量、企业管理技能目标：企业实践素质目标：质量；客户知识目标：制图；公差配合；材料；标准化技能目标：手工及CAD绘图；CAE素质目标：细致工作过程知识、技能、素质目标分解图1面向工作过程的课程体系表2确定典型工作任务并按职业发展阶段排序编号典型工作任务（企业化语言）职业发展阶段学习领域（学校化语言）1编制机械零件加工工艺、车床操作基础加工初级（学徒阶段）模具轴类零件的车床加工2编制机械零件加工工艺、铣床操作基础加工复杂型腔铣床加工3编制机械零件加工工艺、磨床操作基础加工模板的磨床加工4钻床操作基础加工模具钳工5钳工操作基础加工6编制机械零件加工工艺、模具镶件加工复杂型腔铣削加工7读图与手工绘图、计算机绘图中级（补师阶段）表达与绘制产品零部件结构(含CAD）8选择模具材料与热处理模具材料与表面处理9模具型腔及模具配件加工模具轴类零件的数控加工10模具产品型腔放电加工模具零件线切割机床加工、复杂型腔电火花机床加工11模具零件加工模具钳工12单冲模制作安装调试模具制造13成形设备的气压和液压系统的安装、调试、正确操作维护成形设备成形设备自动控制14模具维修模具制造15中级质检员能力拓展16模具接单与报价高级（师傅阶段）能力拓展17三维设计产品及模具、转换工程图利用软件设计模具18对操作工人技术指导能力拓展19三维设计产品及模具、转换工程图利用软件设计模具20模具安装调试维修模具拆装21机械维修与量具调整模具拆装22高级质检员能力拓展3、以工作过程为导向确定典型工作任务、学习领域、学习情境。表3确定典型工作任务对应学习情境职业发展阶段典型工作任务学习领域学习情境初级读图与手工绘图、计算机绘图表达与绘制产品零部件结构(含CAD）认知制图的基本规定初级绘制基本体初级绘制组合体中级绘制模具常用零件高级绘制模具装配图中级模具绘制(CAD）初级选择模具材料与热处理模具材料与表面处理认知模具常用材料中级碳钢热处理中级合金钢热处理初级模具安装调试维修、机械维修与量具调整模具拆装认知模具的结构和工作原理中级冲压模的拆装中级注塑模的拆装中级成形设备的气压和液压系统的安装、调试、正确操作维护成形设备成形设备自动控制曲柄压力机的操作与调试中级液压机操作与调试中级注塑机操作与调试中级单冲模制作安装调试、模具维修模具制造读懂模具结构中级编制模具零件加工工艺中级设备选用及加工出合格零件高级模具装配概述及组织形式高级装配方法高级模架装配高级冲模装配高级冲裁模具装配工具中级三维设计产品及模具、转换工程图利用软件设计模具UG在模具设计与加工中的应用高级PRO/ENGINEER在模具设计与加工中的应用初级模具零件加工模具钳工制作四方体初级加工直孔中级锉配凹凸体中级制作锤子初级编制机械零件加工工艺、车床操作基础加工模具轴类零件的车床加工加工导柱初级加工导套中级加工浇口套零件中级加工模具轴类零件的成形面与滚花中级加工模具连接零件初级编制机械零件加工工艺、铣床操作基础加工复杂型腔铣床加工铣削六面体初级铣削沟槽零件中级铣削滑块中级铣削六角综合件初级编制机械零件加工工艺、磨床操作基础加工模板的磨床加工磨削模板中级模具型腔及模具配件加工模具轴类零件的数控加工车削轴类零件中级车削螺纹类零件高级车削特形面零件高级编制机械零件加工工艺、模具镶件加工复杂型腔铣削加工数控编程指令高级数控铣床操作训练高级CAD/CAM的操作中级模具产品型腔放电加工复杂型腔电火花机床加工操作电火花机高级制作冲裁模具凹模高级制作注塑成型模具凹模中级模具产品型腔放电加工模具零件线切割机床加工操作线切割机中级制作冲裁模具凸、凹模高级操作Autop/CAM数控线切割自动系统高级制作凸轮高级制作扇形齿轮初级职业资格证书职业资格证书电工上岗证中级模具制造工中级高级模具制造工高级高级毕业设计毕业设计毕业设计能力拓展社会实践企业实习质检员模具接单与报价对操作工人技术指导二、工作过程导向的模具专业学习领域课程方案设计根据工作过程的课程开发理论,结合区域经济发展及学校办学特点，确定模具制造专业的主要岗位为模具产品（零件）加工操作工，扩展岗位为模具现代加工设备操作员。根据岗位职业特征，分析其典型工作任务,再据此分析和构架完成典型工作任务所需要的知识与技能，在此基础上设计以工作过程为导向的课程方案，课程方案由若干个学习领域构成，每个学习领域又转化为具体的若干个学习情境，以便于课程方案的实施。1、基于工作过程的课程方案开发思路“学习领域”课程方案由工作过程导出“典型工作任务”，再经教学整合形成“学习领域”，并通过具体的“学习情境”来实施，具有整体性、合作性和个性化的特点。其开发过程如表3所示。其核心成果不仅在形式上，而且在内容上摒弃了学科体系的束缚，紧紧围绕职业活动的工作过程要求对课程内容进行重组，从而集中体现了职业教育的特色。2、模具专业学习领域课程方案设计按照上述开发思路，结合本校的区域特点以及软硬件条件，对模具制造专业课程体系进行开发。①工作任务分析按照区域性以及学校办学的特点，有针对性地对模具制造企业进行调研，并结合近几年学生毕业走向的分析，确定本校模具制造专业的主要岗位为模具产品（零件）加工操作工，扩展岗位为模具现代加工设备操作员。确定岗位后，由专业骨干教师负责调研以及聘请企业实践专家共同确定各个岗位的典型工作任务，组织实践专家对各个岗位的典型工作任务进行归纳与汇总，在这里主要根据涉及到的不同工作对象和工作方式进行归纳，具体结论见表3所示。通过问卷调查、访谈以及研讨，对典型工作任务作进一步分析，见表4所示，并确定完成该项任务所需要的知识与能力，表5以典型工作任务“模具零件钳工加工”、表6课程标准（模具钳工）、表7学习情境设计方案（制作四方体）为例进行阐述。表4典型工作任务分析分析内容分析的引导性问题典型工作任务描述工作任务内容是什么?工作中的角色如何?从事的岗位在哪里?企业特质怎样?工作条件如何?生产哪些产品或提供什么服务?该任务与哪些工作过程有联系?工作过程与方法按照资讯一计划一决策一实施一检查一评估六个步骤对具体的工作过程与方法进行描述的情况怎样?工作对象工作过程中涉及哪些材料、物品?工具完成任务需要哪些工具?如何使用这些工具?劳动组织工作如何组织?那些级别对工作有影响?与其它职业或部门合作及界限?工作要求完成的任务需达到企业的哪些要求?达到顾客的哪些要求?社会对工作成果的要求?法规与质量针对工作成果提出的要求?表5典型工作任务描述表(模具零件钳工加工)典型工作任务模具零件钳工加工典型工作任务培养学生掌握钳工基本操作能力为核心，将钳工基本操作技能、零件加工、描述工艺分析等有机融合，突出实用性、适用性和综合性，是一门实践性很强的教学模块。共设有四个学习情境：一是制作四方体；二是加工直孔；三是锉配凹凸体；四是制作锤子等学习情境。知识点以“够用、实用、适用”为原则，结合实训课题开展教学，把理论知识贯穿于实训内容中，切实做到理论联系实践，实践验证理论的目的，提高学生学习兴趣和学习主动性。工作内容与过程1、教育学生热爱本专业，养成良好的职业道德、敬业精神、质量和效率意识以及安全文明生产的习惯。2、培养学生较熟练地掌握钳工基本操作技能，如：划线、测量、锉削、锯削、錾削、钻孔、锪孔、铰孔、攻丝、套丝等。3、掌握常用工、夹、量具、主要设备的使用、调整和维护保养方法。4、培养学生具有一定的编制零件工艺能力和工艺分析能力，对生产实习中出现的质量间题，能正确分析产生的原因，提出预防和改进措施，从而为专业课的学习打下良好的基础。工作对象：1、机械加工手册及相关资料的查阅。2、需完成的工作任务。3、手用工具和钳工设备的使用。4、产品加工的经济性、安全性和生产效率。5、工、夹、量具，主要设备操作使用。6、产品（工件）加工步骤和加工工艺流程。7、简易夹具和工具的制作。?工具材料：1、工作任务单（学习任务）2、零件图纸、加工手册等相关资料。3、钳工的成套工具、孔加工工具、维护调整工具（改锥、扳手等）、检测工具和量具。4、安全操作规程及钳工的基本要求。5、零件检测及质量检验标准。工作方法：1、与技术总监或车间主任就加工零件的方法、要求进行沟通与记录。2、编写加工步骤。3、