湖南省首届模具设计技能大赛

湖南省首届模具设计技能大赛技术文件湖南省模具设计技能大赛组委会2005年7月湖南省首届模具设计技能大赛技术文件一、竞赛地点长沙市湖南生物机电职业技术学院二、竞赛项目及内容（一）竞赛项目湖南省首届模具设计技能大赛分为学生组和职工组两个组别，学生组和职工组内容均包括冷冲模、注塑模设计。（二）竞赛内容与方式竞赛内容包括模具设计的相关理论知识和利用计算机进行模具设计操作技能两部分。1、理论知识理论知识竞赛采用标准化试题，在计算机智能化平台进行。竞赛内容包括冷冲模和注塑模设计的相关理论知识。2、操作技能给出冲件和塑件的三维模型图（IGES格式）及完整工程图文件，使用计算机辅助设计软件，分别设计冲裁模具、注射模具。设计任务包括：（1）冲裁模具设计（考核点见大纲）、模具总装图（标注主要尺寸，明细表）、凸、凹模零件图（标注尺寸、公差，技术要求）。（2）注射模具设计（考核点见大纲）、注射模具总装图、凸（凹）模零件图（标注尺寸）。三、命题方式由组委会组织专家组负责命题，命题工作要求提前半个月完成。为了让选手熟悉比赛模式，提前一个月公布模拟竞赛样题，正式竞赛时，从题库中随机抽取正式竞赛题。四、参赛方法本次大赛以学校或企事业为单位组团参加，分职工组和学生组，每团按分组限报三人。五、参赛人员资格学生组参赛选手必须是在校的在册大、中专、职业院校学生（包括2005届毕业生），参赛报到时由学校提供相应证明。职工组选手资格不限。六、比赛软、硬件平台1、竞赛在标准机房进行，相应软件由专人负责统一安装、调试与维护。2、硬件平台①服务器：PⅣ/512M/80G/128M显存/WIN2000操作系统②考试机：PⅣ/256M/40G/64M显存/WIN2000操作系统3、软件平台①AutoCAD2000②ProE2001③UGNX2.0④CimatronE6所有考试机安装AutoCAD2000，其它软件任选其一。七、成绩评定评分原则：坚持公平、公正。评分依据：根据竞赛试题评分标准进行评分。评分程序：由竞赛技术评判委员会组织成绩评定，评分完成后，由竞赛组委会公布评分结果。八、考核说明1、理论知识（1）竞赛范围与要求参照“湖南省首届模具设计技能大赛的技术大纲”。（2）理论知识竞赛在计算机智能化考试平台上进行，竞赛时间为2小时。满分为100分，占总成绩的30%。（3）参赛选手不得自带任何资料进入赛场。2、操作技能（1）竞赛范围参照“湖南省首届模具设计技能大赛的技术大纲”。（2）给定三维模型图（IGES格式）及完整工程图文件，设计冲裁模具、注射模具。（3）采用计算机辅助设计软件进行，竞赛时间为6小时。满分为100分，占总成绩的70%。（4）软件种类及版本原则上由大赛组委会统一推荐，考虑到实际应用领域不同，也可由选手自带本人熟悉且常用的正版CAD/CAM软件（必须提前20天向组委会提出书面申请）。（5）参赛选手必须按参赛试卷上的要求存储全部数据，未按要求存储数据，导致数据丢失者按成绩无效处理。湖南省首届模具设计技能大赛的技术大纲理论知识竞赛大纲一、冷冲压模具部分（占40%）考核内容和基本要求1、冷冲压概述（1）掌握冷冲压加工的基本概念；（2）掌握冷冲压加工技术的主要特点及其应用；（3）掌握常用冷冲压设备的工作原理、结构及操作规程，和冷冲模设计、安装相关的参数；（4）了解冷冲压技术的发展现状及发展趋势；（5）熟练运用当前的CAD/CAM/CAE软件进行冷冲模设计。2、冲压变形基础（1）掌握冲压变形的基本概念和规律；（2）掌握冲压成形中的变形趋向及其控制；（3）熟悉常用的冷冲压材料及其冲压成形性能。3、冲裁模设计及制造（1）掌握冲裁模具的分类以及各类模具的特点、运用范围等；（2）掌握冲裁的变形过程，能进行冲裁断面的质量分析；（3）掌握冲裁工艺的一些基本知识，能对工件进行冲裁工艺性分析，合理进行排样；（4）掌握冲裁间隙的确定，冲裁模刃口尺寸、冲裁力和压力中心的计算方法；（5）掌握单工序模、级进模、复合模的典型结构及冲裁模设计的一般步骤；（6）掌握冲裁模主要零部件的设计及制造方法；（7）能设计典型的冲孔模、落料模、冲孔落料复合模。4、弯曲模设计及制造（1）掌握弯曲变形的过程、弯曲变形时应力应变特点；（2）掌握弯曲件的结构工艺性；（3）掌握弯曲变形时最小弯曲半径、回弹角、弯曲力及弯曲件毛坯尺寸的展开计算；（4）熟悉一些典型的弯曲模结构；（5）掌握弯曲模工作零部件的设计方法，能设计简单的弯曲模。5、拉深模设计及制造（1）掌握拉深变形过程并能进行拉深制件的质量分析；（2）掌握拉深制件的结构工艺性要求，并能对旋转体、矩（方）形拉深制件进行工艺计算，能正确选择压力机；（3）熟悉常用拉深模具结构；（4）能计算拉深模凸、凹模工作部分的尺寸，能熟练地设计拉深模具。6、其他类型冷冲压模具（1）掌握翻边、缩口、胀形、校平、整形及旋压等成形工艺的变形特点；（2）掌握翻孔的工艺计算及校正压力、整形力的计算；（3）掌握冷挤压的分类及其特点；（4）能进行简单的冷挤压模具的设计；（5）掌握简易冲模的种类及特点。7、多工位连续模与自动模设计及制造（1）了解多工位连续模的特点及分类；（2）掌握多工位连续模的条料排样；（3）掌握多工位连续模的结构设计；（4）掌握多工位连续模的自动送料及安全检测装置；（5）掌握冲压自动化与自动模的基本常识。8、冷冲压模具设计的其他方面（1）冷冲压模具寿命的影响因素及冷冲压模具材料的选择；（2）熟悉冲压安全生产的主要方法以及生产中常见故障的处理；（3）掌握冷冲压工艺规程的内容和制定步骤，能对冷冲压零件进行实际分析，制定工艺规程；熟悉冲压工艺卡片的编写。二、塑料模具部分（占60%）考核内容和基本要求1、塑料的基本知识（1）掌握塑料的基本组成，掌握其分类；（2）熟悉热塑性塑料及热固性塑料的使用性能和工艺性能；（3）掌握常用塑料的性能、识别方法、主要用途及成型特点；（4）重点理解并掌握塑料成型制件的结构工艺性。2、塑料模基本结构和零部件设计（1）掌握塑料模的分类，熟悉塑料模基本结构；（2）成型零件的设计：掌握分型面的基本形式及选择原则;掌握凹模、型芯的结构设计；掌握螺纹型芯和螺纹型环的结构设计;熟练进行成型零部件工作尺寸的计算，掌握其强度与刚度的计算。（3）结构零件的设计：掌握合模导向机构的设计；掌握支承零件的设计；了解标准注射模架的组成、功用，掌握其选用要点；掌握定模座板和动模座板的作用及设计。（4）掌握加热与冷却系统的设计：了解模具温度与塑料成型温度的关系；掌握冷却回路的尺寸确定与布置，熟悉常见冷却系统的结构；了解模具的加热系统。3、注射模的设计（1）掌握注射成型原理，熟悉注射成型工艺；（2）掌握注射机的结构、技术参数、分类与选用；（3）熟悉注射模的结构特点与分类；（4）熟悉塑料制件在模具中的位置，掌握型腔数目的确定、型腔的分布、分型面的选择原则与方法；（5）理解并掌握普通浇注系统的组成，主流道、分流道、浇口、冷料穴和冷料杆的的设计原则与方法；掌握排气与引气系统的设计；（6）重点掌握各种侧向分型与抽芯机构的设计：了解侧向分型与抽芯机构的分类；掌握斜导柱侧向分型与抽芯机构的工作原理及各零部件的设计，了解其应用形式；掌握弯销侧向分型与抽芯机构、斜导槽侧向分型与抽芯机构、斜滑块侧向分型与抽芯机构的设计；了解齿轮侧向分型与抽芯机构、弹性元件侧向分型与抽芯机构、手动侧向分型与抽芯机构的结构组成及工作原理。（7）掌握推出机构的设计：掌握推出机构的结构组成及设计要求，了解其分类；熟悉一次推出机构、二次推出机构的工作原理及设计要点；了解定、动模双向顺序推出机构、浇注系统凝料的推出机构、带螺纹塑件的脱模的工作原理及典型结构。（8）大致了解无流道注射模、热固性塑料注射模、气体辅助注射模及精密注射模、低发泡注射成型模、共注射成型模、反应注射成型模的结构、特点及工作原理。4、塑料压缩模具（1）掌握压缩成型原理，熟悉压缩成型工艺；（2）掌握压缩模类型及各自特点；（3）掌握压缩模用压机类型及有关参数；（4）熟悉压缩模典型结构及设计。5、中空吹塑（1）掌握中空吹塑的原理和工艺参数；（2）掌握中空吹塑制品的结构设计；（3）掌握中空吹塑的分类和各自的特点；6、挤出机头（1）掌握挤出成型原理，熟悉挤出成型工艺；（2）掌握挤出机的基本结构及作用；（3）掌握挤出机头的分类和设计原则；（4）掌握管材挤出机头的设计；（5）了解吹塑薄膜机头、电线电缆包覆机头、异型材挤出机头的原理。7、其他模塑工艺（1）熟悉传递模塑的成型原理及特点；（2）了解真空成型、塑料浇铸成型及泡沫塑料成型原理和工艺特性。8、塑料模具寿命与材料（1）了解塑料模具寿命的影响因素和提高模具寿命的方法；（2）熟悉塑料模具材料的种类、性能及选用。操作技能竞赛大纲模具设计技能大赛的技术要求1、冷冲压模具（冲裁模）设计（40%）职业功能工作内容技能要求相关知识一、工艺设计(一)读图及图形转换1、将给定冲裁件模型（IGES）格式文件转换成所需格式2、能读懂零件图3、能够读懂零件的材料、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、及其他技术要求1、应具有冷冲模知识，具有常用CAD/CAM软件（AutoCAD、Pro/E、UG、Cimatron等）操作技能的综合能力2、金属材料的基本知识3、公差配合、形位公差、表面粗糙度及零件技术要求的基本知识(二)冲裁件的工艺分析1、冲裁件结构工艺性分析2、能对冲压件进行经济性分析1、产品图、原材料、产品的生产批量、设备等的基本知识2、冲压件结构工艺性的基本知识3、冲压生产经济性的基本知识(三)工艺方案的制订1、能列出所需的基本工序2、能提出各种可能的工艺方案3、能选择最佳的工艺方案1、工序组合的原则2、工序顺序的安排3、工艺方案的对比、取舍原则(四)排样1、确定出合理的排样形式2、能确定条料宽度、导料板间距3、能选择恰当的裁板方式4、能计算材料的利用率1、各种排样方式的选用2、搭边值大小的确定3、原材料规格、尺寸的选择4、材料利用率的计算方法(五)初选压力机1、能计算各工序压力2、能合理选择压力机3、会审核压力机的电机功率1、各种工序的压力计算方法2、压力机的选择原则3、各种压力机的特点、技术参数的基本知识二、模具设计(一)模具类型的选择1、综合考虑各方面要求，选定采用简易模、单工序模还是复合模或连续模1、冲压件的形状尺寸、精度要求、生产批量、材料性质和厚度、模具制造和维修等因素与模具类型的关系2、各类型模具的优、缺点(二)模具结构形式的选择1、能根据具体情况正确选择模具结构形式2、能正确选择定位方式3、能正确选择导向方式4、能选择合理的模具精度1、不同模具结构形式的优、缺点2、凸、凹模的结构形式和安装方法3、上料、卸料、出件的基本知识4、各种定位方式的基本知识5、各种导向方式选择的基本知识6、模具精度与零件精度的关系（三）模具压力中心计算1、能计算压力中心1、压力中心的计算方法职业功能工作内容技能要求相关知识（四）初定模具外形尺寸1、能正确确定模具闭合高度、模板平面尺寸及模柄尺寸2、能正确与压力机协调结构尺寸3、能对压力机进行校核1、模具闭合高度、模柄尺寸等与压力机技术参数的关系（五）模具工作零件设计1、能合理选择模具凸模、凹模、凸凹模加工方法2、能合理选择凸、凹模间隙3、能根据加工方法计算刃口尺寸4、能合理选择刃口尺寸制造公差5、能合理选择模具壁厚、厚度6、能合理选择模具零件材料1、模具机加工、电加工、特种加工的基本知识2、凸、凹模间隙的选择原则和方法3、刃口尺寸计算方法4、尺寸公差、制造公差的知识5、模具壁厚、厚度的基本知识6、模具材料的基本知识（六）模架的选取1、能根据凹模周界尺寸、模具闭合高度、导向方式正确选择模架种类、精度及规格1、模架的种类、特点、规格等常识（七）模具其他零件的选取和设计1、能正确选择或设计定位零件2、能正确选择或设计卸料、出件零件3、能正确选择或设计连接和紧固零件1、定位的基本原则和方式2、弹性元件的种类、特点及计算3、标准件的基本常识三、图纸的绘制（一）绘制模具总装图1、能用AutoCAD/Pro-E、UG、C