2020年廣西職業(yè)院校技能大賽高職組《 模具數(shù)字化設(shè)計與制造工藝 》賽項賽題（樣題）

2020年廣西職業(yè)院校技能大賽（高職組）

“模具數(shù)字化設(shè)計與制造工藝”賽項

賽項編號：GZ-202018

競賽項目賽題（樣題）

1.只能將姓名、參賽編號、賽位代碼準(zhǔn)確填寫在賽卷的密封區(qū)域內(nèi)，違反扣除20%成

績；

2.仔細(xì)閱讀賽題內(nèi)容，在計算機(jī)上用電子文件按《競賽規(guī)程》及本子項目附加的要求

完成競賽內(nèi)容；

3.不要在賽卷上故意胡亂涂寫、涂畫，也不要故意污損賽卷，違反扣除5%成績；

4.不允許在密封區(qū)域內(nèi)填寫無關(guān)的內(nèi)容，違反扣除20%成績；

5.在提交的文件中，不得泄露參賽隊信息，違反扣除20%成績。

一、競賽總體要求概述

（一）項目總體要求：

模具CAD設(shè)計：根據(jù)賽卷提供的三維數(shù)據(jù)模型及其他資料，選用三維及二

維軟件完成模具設(shè)計，成型零件結(jié)構(gòu)應(yīng)符合賽卷指定的具體要求。競賽隊員共

同完成完整的模具的三維設(shè)計；依據(jù)中華人民共和國相關(guān)的制圖標(biāo)準(zhǔn)，繪制模

具二維總裝配圖、型腔和型芯主要零件的二維工程圖。

模具CAE分析：按照賽卷規(guī)定的具體要求完成相應(yīng)的競賽項目，編制分析

報告。

安全、文明：嚴(yán)格遵守2020年廣西職業(yè)院校技能大賽（高職組）模具數(shù)字

化設(shè)計與制造工藝賽項規(guī)程相關(guān)事項。

模具零件CAM加工：按照賽卷規(guī)定的具體要求，完成主要零件數(shù)控加工的

工藝設(shè)計、數(shù)控程序編制、使用賽位上的機(jī)床完成零件的加工。

（二）競賽用時間：

所有的競賽任務(wù)、事務(wù)在連續(xù)不間斷的4小時內(nèi)完成。

（三）特別說明：

本賽卷要求的模具CAD/CAE設(shè)計任務(wù)與制造任務(wù)，檢閱與展示參賽隊伍的模

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具設(shè)計與分析技能，檢閱與展示參賽隊數(shù)控機(jī)床的操作技能。

賽卷當(dāng)場啟封、當(dāng)場有效。賽卷按一隊一份分發(fā)，競賽結(jié)束后當(dāng)場收回，不

允許參賽選手夾帶離開賽場，也不允許參賽選手摘錄有關(guān)內(nèi)容。

二、競賽項目任務(wù)書

【任務(wù)1：模具CAD設(shè)計】某模具公司接到客戶塑料制品零件（如圖一

所示）的模具設(shè)計、分析與制造項目訂單?？蛻籼峁┧芰袭a(chǎn)品的三維數(shù)據(jù)（IGS

格式和STP格式）以及制品二維參考圖（如圖二所示）?，F(xiàn)以此項目任務(wù)為背

景，競賽隊完成模具的設(shè)計工作和其他相關(guān)任務(wù)。

圖一：塑料零件效果圖

圖二：塑料制品二維參考圖

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（一）產(chǎn)品制件技術(shù)要求概要：

1、材料：ABS;

2、材料收縮率：0.5%；

3、技術(shù)要求：表面光潔無毛刺、無縮痕；

4、產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量50萬次；

5、模具合格判據(jù)：符合客戶提供的三維數(shù)據(jù)模型及二維工程圖的要求。

（二）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計要求：

1、模腔數(shù)：一模兩腔，合理布置；

2、澆口形式與位置：采用點澆口形式，位置如圖三示意；

表面凹陷示意處可作

為澆口，但澆口最終

位置經(jīng)選手分析后適

當(dāng)調(diào)整。(選手可在產(chǎn)

品外表面任意處選擇

點澆口位置，并進(jìn)行

處理。)

圖三：點澆口位置示意圖

3、模具能夠?qū)崿F(xiàn)制件全自動脫模方式要求,澆口痕跡?。?/p>

4、優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)模架及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)件；

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5、以滿足塑件要求、保證質(zhì)量和制件生產(chǎn)效率為前提條件，兼顧模具的制

造工藝性及制造成本，充分考慮主要零件材料的選擇對模具的使用壽命

的影響；

6、保證模具使用時的操作安全，確保模具修理、維護(hù)方便；

7、以附件一“熱塑性塑料注塑機(jī)的規(guī)格型號及主要技術(shù)參數(shù)（一覽表）”

為選擇注射機(jī)的依據(jù)。模具應(yīng)與注塑機(jī)相匹配，保證安裝方便、安全可

靠。

【任務(wù)2—模具CAE分析】競賽隊完成模具分析任務(wù)：分析工作融合在

模具的設(shè)計過程中，選用賽位上提供的軟件，確定所設(shè)計模具的澆注系統(tǒng)、冷卻

系統(tǒng)是否合理、確定合理的注塑工藝方案等。

1、通過分析，編制相應(yīng)的分析報告；

2、通過分析，如果發(fā)現(xiàn)塑料制件存在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計或注塑工藝性爭議問

題，提出修改的合理化建議，以PPT形式作出項目分析報告。

【任務(wù)3—模具零件數(shù)控加工】競賽隊完成模具零件加工任務(wù)：競賽隊完

成模具型芯、型腔的設(shè)計后，參賽隊員根據(jù)型芯、型腔三維數(shù)據(jù)及二維工程圖，利

用賽位上配備的加工設(shè)備及工具完成型芯、型腔零件的制作。

1、現(xiàn)場加工用毛坯材料45#鋼代替，尺寸及規(guī)格180×130×45（兩塊，均

已六面磨削加工）；

2、數(shù)控加工工藝設(shè)計：以提供的材料作為第一道工序，設(shè)計完整的工藝流

程，并填寫數(shù)控銑削工藝卡（電子版）。

三、本項目提供的文檔和資料

（一）賽卷資料

“項目”的三維數(shù)據(jù)（IGES、STP格式文件），符合2020年廣西職業(yè)院校技

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能大賽（高職組）模具數(shù)字化設(shè)計與制造工藝項目競賽規(guī)程，賽前已植入試題檔

案袋的U盤中。

（二）CAM工藝卡

空白數(shù)控銑削工藝卡片（OFFICEWORD格式），空白的零件工藝過程卡

（OFFICEWORD格式），賽前存放在試題檔案袋的U盤中。

（三）文件目錄存檔要求：

競賽用空文件夾，賽前存放在試題檔案袋的U盤中，競賽結(jié)束后選手將結(jié)果

文件保存在相應(yīng)的文件夾內(nèi)。路徑如下：

1、E:\2020MJ\比賽結(jié)束保存全部比賽結(jié)果文件；

2、E:\2020MJ\3D\比賽結(jié)束保存模具三維設(shè)計模型文件（PRO/E或UG三維

缺省設(shè)置數(shù)據(jù)格式）；

3、E:\2020MJ\2D\比賽結(jié)束保存模具二維裝配工程圖（含明細(xì)表）和型腔

和型芯二維工程圖；

4、E:\2020MJ\WORD\比賽結(jié)束保存模具設(shè)計說明書；

5、E:\2020MJ\CAE\比賽結(jié)束保存CAE分析結(jié)果源文件（添加分析方案名

稱為：cpfx）、導(dǎo)出分析報告文件、項目分析總結(jié)評估方案（PPT）。

6、E:\2020MJ\CAM\XX比賽結(jié)束保存所有型芯零件加工設(shè)置文件、相應(yīng)的G

代碼和型芯零件加工數(shù)控銑削工藝卡（OFFICEWORD文檔）、型芯工藝過

程卡（OFFICEWORD文檔型芯工藝卡依據(jù)競賽隊伍自己選定的模具鋼材，

按照實際生產(chǎn)流程進(jìn)行制作，從備料到模具型芯零件裝配止；）；

7、E:\2020MJ\CAM\XQ比賽結(jié)束保存所有型腔零件加工設(shè)置文件、相應(yīng)的G

代碼和型腔零件加工數(shù)控銑削工藝卡（OFFICEWORD文檔型腔工藝卡依據(jù)

競賽隊伍自己選定的模具鋼材，按照實際生產(chǎn)流程進(jìn)行制作，從備料到

模具型腔零件裝配止）；

四、競賽結(jié)束時當(dāng)場提交的成果與資料

按照符合《2020年廣西職業(yè)院校技能大賽（高職組）模具數(shù)字化設(shè)計與制

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造工藝賽項競賽規(guī)程》的規(guī)定，競賽結(jié)束時，參賽隊須當(dāng)場提交以下成果與資

料：

（一）模具CAD設(shè)計

1、完整的模具三維設(shè)計模型文件（PRO/E或UG三維缺省設(shè)置數(shù)據(jù)格式），

三維總裝圖名稱“3DZP”；

2、完整的模具二維裝配工程圖（含明細(xì)表）名稱“ZP”；

3、完整的主要型腔和型芯二維工程圖，名稱“XQ”、“XX”；

4、模具設(shè)計說明書。

（二）模具CAE分析

1、提交模具CAE分析結(jié)果文件；

2、提交分析報告文件；

3、提交分析總結(jié)評估方案（PPT）。

（三）主要零件加工工藝設(shè)計與加工制造

1、提交按照原始數(shù)據(jù)，參賽隊加工制造指定的模具零件；

2、提交模具零件“XQ”、“XX”的數(shù)控銑削工藝卡；

3、提交模具零件“XQ”、“XX”的加工設(shè)置源文件；

4、提交模具零件“XQ”、“XX”相應(yīng)的G代碼；

（四）最后提交

1、將E：\2020MJ\目錄全部刻入大賽提供的光盤中，并上交裁判；

2、將E：\2020MJ\目錄全部拷貝入發(fā)放的試卷袋內(nèi)的U盤中，覆蓋原文

件并上交裁判（U盤文件在光盤損壞情況下，裁判才使用其評分）；

3、將加工后的零件放入零件盒中，并上交裁判。

五、其它

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（一）模具設(shè)計說明書書寫要點

1、產(chǎn)品的材料和體積、質(zhì)量；

2、產(chǎn)品的收縮率；

3、模具分型面選擇；

4、模具模架的選擇；

5、模具的澆注系統(tǒng)特點；

6、模具的頂出系統(tǒng)設(shè)計；

7、模具的冷卻系統(tǒng)設(shè)計；

8、注塑機(jī)的選擇；

9、模具設(shè)計的創(chuàng)新自我評價；

10、CAE在設(shè)計過程中的應(yīng)用。

（二）注塑機(jī)技術(shù)規(guī)格參考（如果沒有合適的注塑機(jī)，選手需要說明

選擇的型號與規(guī)格）

熱塑性塑料注塑機(jī)的規(guī)格型號及主要技術(shù)參數(shù)（一覽表）

型號XS-Z-60XS-Z-80XS-ZY-130XS-ZY-200XS-ZY-250

注射容量（cm3/g)55106139304429

螺桿（柱塞）直徑

￠25￠30￠35￠45￠50

（mm）

最大射出壓力（Mpa）245250255231215

最大保壓壓力（Mpa）196205227340380

注射方式柱塞式螺桿式

最大鎖模力Kn(tf)585(60T)800(80T)1300(130T)2000(200T)2500(250T)

模板尺寸（mm）570X555545X545715X715791X791860X860

模板最大行程（mm)65075090010401120

模具最大厚度（mm)350540550550580

模具最小厚度（mm)