《模具設計與制造（校企）》課程教學大綱

《模具設計與制造（校企）》課程教學大綱一、課程基本情況課程代碼：101145223316課程名稱（中/英文）：模具設計與制造（校企）/MoldDesignandManufacturing課程類別：個性拓展類課程學分：3總學時：48理論學時：40實驗學時：8適用專業(yè)：材料成型及控制工程（型材成型方向）適用對象：本科先修課程：工程圖學、機械制造基礎、機械設計基礎、材料科學基礎、互換性與技術測量教學環(huán)境：多媒體教室開課學院：材料科學與工程學院二、課程簡介1.課程任務與目的《模具設計與制造（校企）》是材料成型及控制工程專業(yè)（型材成型方向）的一門專業(yè)方向特色課程。它是一門將沖壓成形加工原理、沖壓設備、沖壓工藝、沖模設計、塑料成型工藝、塑料注射模具與模具加工制造有機融合且綜合性和實踐性較強的課程。課程中通過校企合作，引入企業(yè)兼職教師進行理論知識講授或學生深入企業(yè)學習等多種方式實現理論與實際相結合，深化學生對專業(yè)知識的理解把握。通過本課程的學習，使學生能初步分析各類沖壓成形和塑料成形的變形規(guī)律，認識典型沖壓成形工藝方法、沖壓模具結構、塑料成形工藝方法及塑料注射模具結構；掌握沖壓工藝與模具設計方法、塑料工藝與注射模具設計方法、沖壓模具和塑料注射模具制造工藝編制方法。在本課程的學習中，介紹“中國制造2025”中的發(fā)展目標，激發(fā)學生勇于創(chuàng)新、服務祖國的理想。樹立學生為國努力、為國奮斗、實現人生理想的信仰。2.對接培養(yǎng)的崗位能力培養(yǎng)學生分析沖壓制件和塑料制件工藝結構性能的技能；進行相應沖壓工藝和塑料成形工藝計算的技能；設計沖壓模具和塑料注射模具的初步技能；編制沖壓模具和塑料注射模具工藝規(guī)程的能力；改善沖壓模具和塑料注射模具結構性能的能力；初步具備沖壓生產車間和塑料注射成形車間運行流程的管理能力；初步具備沖模產品和塑料注射模產品的推廣營銷能力。三、課程教學目標1.課程對畢業(yè)要求的支撐[畢業(yè)要求指標點1.3]綜合運用模具設計專業(yè)知識分析選擇成型設備、制定合理的加工工藝，解決材料成型生產過程中的實際工程問題。[畢業(yè)要求指標點3.1]能夠根據工程實際要求，明確設計需求，利用自然科學、材料科學及工程的基本原理和技術手段，提出模具設計與制造開發(fā)及優(yōu)化等過程中的具體解決方案。[畢業(yè)要求指標點4.2]能夠基于材料成型及控制工程專業(yè)基礎知識和原理，對模具設計與制造相關領域的復雜工程問題，綜合文獻調研信息，選擇技術路線，設計研究方案。[畢業(yè)要求指標點5.2]能夠根據現代材料成型方法，開發(fā)或選擇使用恰當的現代專業(yè)設備或者測試技術解決材料成型復雜工程問題，同時能夠充分認識各種方法和技術的優(yōu)點和存在問題。2.課程教學目標對應畢業(yè)要求指標點，具體內容如下教學目標1：掌握沖壓和沖壓模具的基本概念；掌握塑料成型和塑料注射模具的基本概念；了解沖壓成型和塑料成型的理論原理及其相應的生產環(huán)境；熟悉材料成型生產中的相關專業(yè)術語及相應理論計算基礎。（支撐畢業(yè)要求指標點1.3）教學目標2：具有分析并解決沖壓制件生產缺陷對應工藝原理問題的能力；掌握塑料成型的工藝原理；掌握分析塑料制件結構工藝性的方法；具有分析并解決塑料制件缺陷問題的能力。（支撐畢業(yè)要求3.1）教學目標3：根據模具設計與制造的流程，針對設計與制造相關復雜工程問題做出合理解決方案。（支撐畢業(yè)要求4.2）教學目標4：針對沖壓模具、塑料模具設計生產特點，充分利用現代先進工程工具和信息技術工具，進行工程實際的預測和模擬，以利于提出更佳的工程解決方案。（支撐畢業(yè)要求5.2）四、教學課時安排（一）學時分配主題或知識點教學內容總學時學時完成課程教學目標講課實驗實踐沖壓加工基礎沖壓的生產過程、工藝、模具和設備、沖壓工序、沖壓材料、沖壓設備42201沖裁工藝沖裁變形機理、沖裁模間隙、凸凹模刃口尺寸確定、沖裁力計算、排樣、精沖66001、2、3沖裁模設計沖裁模典型結構、零部件設計66001、2、3、4彎曲工藝及模具彎曲變形分析、相對彎曲半徑、回彈、展開尺寸計算、彎曲力的計算、彎曲模典型結構、彎曲模工作部分零件設計66001、2、3、4拉深工藝及模具拉深原理、圓筒形件拉深工藝、拉深力、其他形狀零件的拉深分析、輔助工序、拉深模典型結構、工作部分零件設計44001、2、3、4常見生產用模具小批量多品種生產用模具、級進模22001、2、3塑料成型技術基礎塑料的組成和特性、塑料的分類和應用、塑料成型的工藝性能22001、2、3塑料成型工藝及成型制品結構工藝性注射成型原理及工藝、壓縮成型及傳遞成型原理及工藝、擠出成型原理及工藝、塑料成型制品結構工藝性22001、2、3注射模設計注射模分類及典型結構、塑料制品在模具中的位置、澆注系統(tǒng)設計、成型零部件設計、導向與定位機構設計、脫模機構設計、側向分型與抽芯機構設計、溫度調節(jié)系統(tǒng)設計86201、2、3、4常見模具加工方法模具加工機械、模具數控加工、模具特種加工、模具快速成型加工、其他模具制造新技術簡介22001、2、3、4模具零件加工和裝配典型模具的制造工藝、典型模具的裝配工藝62401、3、4合計484080（二）實踐教學安排（指含有實驗或實踐內容的課程）序號實驗項目名稱實驗學時實驗類型實驗要求每組人數備注1沖壓成形過程及設備演示實驗2演示性必做152注射成型實驗2演示性必做153沖壓模具拆裝及測繪實驗4綜合性必做5五、教學內容及教學設計知識點1沖壓加工基礎1.主要內容沖壓的生產過程、工藝、模具和設備、行業(yè)現狀和發(fā)展方向、沖壓工序、沖壓材料、沖壓設備2.教學重點沖壓和沖壓模的概念、沖壓工序的安排和組合、常見沖壓材料的選用3.教學難點沖壓設備參數的選定、初步理解沖壓工序的組合4.教學方式方法采用多媒體教學。通過圖片和動畫展示。教師多媒體和教具演示、視聽并用和引導學生討論引入本知識點的教學。在沖壓工序的安排和組合環(huán)節(jié)通過拿實體沖壓件讓學生分組討論該制件的工序種類和組合前后順序，啟發(fā)學生的自主分析問題、解決問題的能力。以我國前期沖壓生產的起步晚、較落后入手逐步引入目前沖壓生產的模塊化、通用化、規(guī)范化，激發(fā)學生對課程的學習熱情和愛國主義激情。知識點2沖裁工藝1.主要內容沖裁變形機理、沖裁模間隙、凸凹模刃口尺寸確定、沖裁力計算、排樣、精沖2.教學重點沖裁間隙的選取、凸凹模刃口尺寸的計算原則及過程、沖裁工藝力的計算3.教學難點凸凹模刃口尺寸的計算4.教學方式方法采用多媒體教學。通過圖片和動畫展示。教師多媒體演示、視聽并用和引導學生討論引入本知識點的教學。在凸凹模刃口尺寸計算環(huán)節(jié)通過教師例題分析、課堂計算練習，學生上臺講解這樣的遞增環(huán)節(jié)加深學生對計算原則和過程的掌握。例題分析中以軍工產品山字形墊片為例，既形象客觀，又真實有效，不僅可以更好的理解和運用理論進行實際計算，也讓學生更加理解軍工生產中的嚴謹性要求，樹立國防工業(yè)生產嚴謹認真的態(tài)度，進行一絲不茍的計算要求。知識點3沖裁模設計1.主要內容沖裁模典型結構、零部件設計2.教學重點沖裁模具的整體設計和零部件設計3.教學難點沖裁模具整體結構設計4.教學方式方法采用多媒體教學。通過圖片和動畫展示。教師多媒體和教具演示、視聽并用和引導學生討論引入本知識點的教學。在沖裁模具典型結構講解中用模具結構動態(tài)演示，實體模型教具現場拆裝加深學生對沖裁模整體結構的理解和掌握，從而在沖裁模具整體結構設計時腦中有圖。以實習中見到的非典型沖壓模具為例，理解工業(yè)生產針對具體制件靈活設計對應沖壓模具的過程，培養(yǎng)學生工業(yè)素養(yǎng)，為祖國工業(yè)建設添磚加瓦。知識點4彎曲工藝及模具1.主要內容彎曲變形分析、相對彎曲半徑、回彈、展開尺寸計算、彎曲力的計算、彎曲模典型結構、彎曲模工作部分零件設計2.教學重點彎曲回彈、彎曲件展開尺寸的計算、彎曲模整體設計和零部件設計3.教學難點彎曲回彈的確定和解決辦法、彎曲模整體設計4.教學方式方法采用多媒體教學。通過圖片和動畫展示。教師多媒體和教具演示、視聽并用和引導學生討論引入本知識點的教學。彎曲件的展開尺寸計算環(huán)節(jié)用最簡單的折紙方法簡化原理講解，更加形象直觀。在彎曲模具典型結構講解中用模具結構動態(tài)演示，實體模型教具現場拆裝加深學生對彎曲模整體結構的理解和掌握，從而在彎曲模整體結構設計時腦中有圖。以實習中見到的非典型彎曲模具為例，理解工業(yè)生產針對具體制件靈活設計對應沖壓模具的過程，培養(yǎng)學生工業(yè)素養(yǎng)，為祖國工業(yè)建設添磚加瓦。知識點5拉深工藝及模具1.主要內容拉深原理、圓筒形件拉深工藝、拉深力、其他形狀零件的拉深分析、輔助工序、拉深模典型結構、工作部分零件設計2.教學重點圓筒形件拉深工藝分析、拉深力、其他形狀零件的拉深分析、常見拉深模典型結構、拉深模整體結構設計和零部件設計3.教學難點圓筒形件拉深工藝分析、拉深件毛坯尺寸計算、拉深模整體設計和零部件設計4.教學方式方法采用多媒體教學。通過圖片和動畫展示。教師多媒體和教具演示、視聽并用和引導學生討論引入本知識點的教學。在拉深件毛坯尺寸計算時用實體模具紙板形象的舉例并進行學生討論互動加深其對計算方法的理解，且形象區(qū)分拉深和彎曲不同毛坯計算過程。在拉深模具典型結構講解中用模具結構動態(tài)演示，實體模型教具現場拆裝加深學生對拉深模整體結構的理解和掌握，從而在拉深模整體結構設計時腦中有圖。以某軍工拉深件的成品率例子介紹拉深成形中輔助工序的重要性，加強學生對認真嚴謹進行生產的認知，培養(yǎng)國防衛(wèi)國、認真嚴謹的工作態(tài)度。知識點6常見生產用模具1.主要內容小批量多品種生產用模具、級進模2.教學重點常見的生產用模具、級進模設計過程3.教學難點級進模設計程序4.教學方式方法采用多媒體教學。通過圖片和動畫展示。教師多媒體和教具演示、視聽并用和引導學生討論引入本知識點的教學。在級進模典型結構講解中用模具結構動態(tài)演示加深學生對級進模整體結構的理解和掌握，尤其掌握級進模設計過程中的幾點特殊要求。介紹常見的工業(yè)生產用模具，激發(fā)學生的行業(yè)熱情，建立學生對沖壓行業(yè)的自信和向往，為祖國工業(yè)建設做出應有的貢獻。知識點7塑料成型技術基礎1.主要內容塑料的組成和特性、塑料的分類和應用、塑料成型的工藝性能2.教學重點掌握常見塑料的成型工藝性能3.教學難點掌握常見塑料的成型工藝性能4.教學方式方法采用多媒體教學。通過圖片和動畫展示。教師多媒體和教具演示、視聽并用和引導學生討論引入本知識點的教學。在講解塑料成型的工藝性能時結合日常生活常見的實體塑料制件進行學生討論，引發(fā)學習興趣、加深學習效果。以行業(yè)發(fā)展需求入手，介紹新型塑料研發(fā)現狀，引發(fā)學生科研思考和科研強國意識。知識點8塑料成型工藝及成型制品結構工藝性1.主要內容注射成型原理及工藝、壓縮成型及傳遞成型原理及工藝、擠出成型原理及工藝、塑料成型制品結構工藝性2.教學重點掌握常見塑料成型加工的原理和工藝3.教學難點掌握常見塑料成型加工的原理和工藝4.教學方式方法采用多媒體教學。通過圖片和動畫展示。教師多媒體和教具演示、視聽并用和引導學生討論引入本知識點的教學。在講解塑料成型加工的原理時結合日常生活常見的實體塑料制件進行學生討論，引發(fā)學習興趣、加深學習效果。以軍工單位某塑料件為例，講解其結構工藝性，分析其最佳成形方案，激勵學生積極探索成形過程中的優(yōu)缺點，鼓勵學生建立為國防發(fā)展而努力學習的信念。知識點9注射模設計1.主要內容注射模分類及典型結構、塑料制品在模具中的位置、澆注系統(tǒng)設計、成型零部件設計、導向與定位機構設計、脫模機構設計、側向分型與抽芯機構設計、溫度調節(jié)系統(tǒng)設計2.教學重點掌握塑料注射模具的分析和各個零部件設計3.教學難點掌握塑料注射模具的分析和各個零部件設計4.教學方式方法采用多媒體教學。通過圖片和動畫展示。教師多媒體和教具演示、視聽并用和引導學生討論引入本知識點的教學。在講解塑料注射模具的各個零部件設計時結合實體教具進行現場拆裝，引起學生學習興趣，課后進行實體模具拆裝和測繪，加深學習印象。以實習中見到的塑料注射模具為例，理解工業(yè)生產針對具體塑件靈活設計對應沖壓模具的過程，培養(yǎng)學生工業(yè)素養(yǎng)，為祖國工業(yè)建設添磚加瓦。知識點10常見模具加工方法1.主要內容模具加工機械、模具數控加工、模具特種加工、模具快速成型加工、其他模具制造新技術簡介2.教學重點各種模具加工方法3.教學難點模具的特種加工和快速成型加工4.教學方式方法采用多媒體教學。通過圖片和動畫展示。教師多媒體和教具演示、視聽并用和引導學生討論引入本知識點的教學。以前沿模具加工方法及過程引起學生對模具加工的興趣，引入高精加工對模具行業(yè)帶來的飛速發(fā)展，激發(fā)學生的行業(yè)熱情和為祖國工業(yè)建設做出應有貢獻的信念。知識點11模具零件加工和裝配1.主要內容典型模具的制造工藝、典型模具的裝配工藝2.教學重點模具典型零件的制造工藝、裝配工藝3.教學難點典型模具的裝配工藝4.教學方式方法采用多媒體教學。通過圖片和動畫展示。教師多媒體和教具演示、視聽并用和引導學生討論引入本知識點的教學。以模具裝配中的精密要求，培養(yǎng)學生嚴謹認真的工作態(tài)度，致力于形成學生以態(tài)度推動行業(yè)發(fā)展，推動祖國建設的理想。六、學生成績評定根據課程類型、課程性質、課程內容及特點，確定適合的考核方式及成績比例，重點考核學生獲取知識的能力、應用所學知識分析問題和解決問題能力、實踐動手能力和創(chuàng)新能力等；考核方式采用多種形式（測驗、答辯、論文等）、多個階段（平時測試、作業(yè)測評、課外閱讀、社會實踐、期末考核等）、多種類型（課堂練習、課堂討論、實踐動手等）等全過程的考核。1.課程考核方式及比例本課程考核學生獲取知識的能力、應用所學知識分析問題和解決問題能力、實踐動手能力和創(chuàng)新能力等；考核方式采用出勤、作業(yè)評測、課堂表現等多種形式、多個階段等全過程的考核，使學生成績評定更加合理多樣，優(yōu)化課程評價體系，進一步提升本課程教學效果。學生成績評定表考核方式平時成績期中考試期末考試出勤及課堂表現作業(yè)階段測驗答辯項目小論文實驗√√√成績比例%101030502.課程考核方式評價權重本課程教學目標與考核方式評價權重如表所示：課程教學目標支撐畢業(yè)要求指標點考核評價方式權重（%）過程性考核實驗期末考試合計出勤及課堂表現作業(yè)教學目標1指標點1.324105~1021~26教學目標2指標點3.162430~4042~52教學目標3指標點4.202121~515~19教學目標3指標點5.22241~59~13合計101030501003.課程成績評價標準平時成績評定及考核標準考核環(huán)節(jié)考核結果及標準評估項目及權重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）出勤及課堂表現（10%）無遲到、早退、曠課現象。積極參加課堂討論，并有自己獨到的見解，能夠準確回答問題，并有自己獨到的見解偶爾有遲到、早退現象。較為積極參加課堂討論，能夠準確回答問題，并提出自己的見解有遲到、早退現象。能夠主動參加課堂討論，能夠回答問題有遲到、早退、偶爾有曠課現象。參與課堂討論，基本能回答相關問題遲到、早退、曠課較多。不能有效參加課堂討論，回答不出所有問題作業(yè)（10%）能夠獨立完成作業(yè)，作業(yè)完成質量優(yōu)秀，能夠靈活運用所學知識和理論解決問題，并獲得正確結論能夠獨立完成作業(yè)，完成質量較高，能夠運用所學知識和理論解決問題，并獲得正確結論能夠獨立完成作業(yè)，完成質量符合要求，能夠運用所學知識和理論解決問題，并獲得有效結論基本能夠獨立完成作業(yè)，部分題目解答存在抄襲現象，運用所學知識和理論解決問題的能力基本符合要求不能獨立完成作業(yè)，存在明顯抄襲現象，不具備運用所學知識和理論解決問題的能力實驗（30分%）實驗報告能夠獨立完成，內容完整，數據合理，數據處理正確，圖表規(guī)范。能夠正確完成實驗報告中提出的問題，并對實驗中遇到的問題進行深入的討論，提出自己的見解。實驗報告能夠獨立完成，內容完整，數據合理，數據處理正確，圖表基本規(guī)范。能夠完成實驗報告中提出的問題，并對實驗中遇到的問題進行討論，提出意見。實驗報告能夠完成，內容完整，數據基本合理，能夠進行數據處理，圖表基本規(guī)范。能夠基本完成實驗報告中中提出的問題，對實驗中遇到的問題進行討論。實驗報告基本能夠獨立完成，內容完整，數據圖表齊全，基本完成實驗報告中提出的問題。實驗報告不能獨立完成，存在抄襲現象，報告中提出的問題沒有或基本沒有回答。課程教學目標評價標準考核環(huán)節(jié)考核結果及標準評估項目及權重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教學目標1熟練掌握模具的基本概念，模具工作的基本原理，了解沖壓生產的基本環(huán)境及設備運行原理，并能運用基本計算過程設計合理正確的模具零部件。正確掌握模具的基本概念，模具工作的基本原理，了解模具生產的基本環(huán)境及設備運行原理，并能運用基本計算過程設計正確的模具零部件。掌握模具的基本概念，模具工作的基本原理，了解模具生產的基本環(huán)境及設備運行原理，并能運用基本計算過程設計模具零部件?；菊莆漳＞叩幕靖拍?，模具工作的基本原理，了解模具生產的基本環(huán)境及設備運行原理，并能運用基本計算過程設計模具零部件。未能掌握模具的基本概念，模具工作的基本原理，不太了解模具生產的基本環(huán)境及設備運行原理，不能運用基本計算過程設計模具零部件。教學目標2熟練掌握相應工藝分析的基礎上正確計算相應模具零部件參數的能力，合理設計相應模具的能力。同時并對工藝過程及設計過程提出合理的意見或建議。準確掌握相應工藝分析的基礎上正確計算相應模具零部件參數的能力，具有設計相應模具的能力。同時并對工藝過程及設計過程提出意見或建議。掌握相應工藝分析的基礎上正確計算相應模具零部件參數的能力，合理設計相應模具的能力。同時并對工藝過程及設計過程提出意見或建議?；菊莆障鄳に嚪治龅幕A上正確計算相應模具零部件參數的能力，合理設計相應模具的能力。同時并對工藝過程及設計過程提出一定意見或建議。未能掌握相應工藝分析的基礎上正確計算相應模具零部件參數的能力，不具備設計相應模具的能力。教學目標3能夠熟練利用設備及實驗平臺，對模具工作過程中的現象進行分析和討論，提出更為合理的模具設計參數及裝配要求。能夠正確利用設備及實驗平臺，對模具工作過程中的現象進行分析和討論，提出合理的模具設計參數及裝配要求。能夠利用設備及實驗平臺，對模具工作過程中的現象進行分析和討論，提出較為合理的模具設計參數及裝配要求。基本能夠利用設備及實驗平臺，對模具工作過程中的現象進行分析和討論，提出相應的模具設計參數及裝配要求。未能利用設備及實驗平臺，對模具工作過程中的現象進行分析和討論。教學目標4熟練掌握設計模具工藝方案，同時考慮其材料或工藝相應的技術標準選擇合理正確的材料及加