模具設計與制造模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇模具設計與制造，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

引言：模具作為工業的基本必須的工具，有“工業之母”之稱。百分之七十五的粗制作的的工業部件、百分之五十的精制作的部件使用模具制作的，幾乎全部的塑料產品也利用模具制作。我國的模具產業剛剛駛入快速發展階段，然而其中的不足仍較多。在很多方面和起步較早、發展良好的國家比較還存在不小的差距。例如精密零部件的模具制作在行業中的比例仍然不高，部分簡短的模具工藝使用仍不普及。尤其是在大批量、精密與長久使用的模具工藝上還有著較大差距。

一、模具設計與制造存在的問題

1、管理水平不高

因為現在制造工業里模具系統的具體使用基本通過人工來進行，而沒形成健全的管理系統實施控制，致使企業較難衡量模具制作花費的時間與成本，更不好把握模具設計導致的品質高低，嫩億精確計算模具生產過程中的實際成本與制作效率，因而無法及時對模具進行維修和檢測模具的使用狀態。再者，因為模具生產管理的不健全，使得企業在制作、維護模具上占用了過多的時間與成本，繼而造成了企業生產成本的提高、出場日期延長等情況。

2、標準化水平較低

模具是專門用于塑形的工業零件，即使非常個性化，但也屬于工業范疇，因此標準化水平十分關鍵。我國模具標準化的管理入手時間較短，所以模具標準化比生產滯后許多，更滯后于國籍上很多工業水平較高的國家。某些模具工業先進國家，比如美國、日本、德國，模具標準化至今已有百年的進程，模具準則的提出、模具標準件的制作和配備，已有著健全的系統。但我國模具標準化的起步，僅僅在“全國模具標準化技術委員會”建立之后的一九八三年才進行。現在我國已經存在兩萬多家模具制作企業，模具制作有了長足進步，然而和工業生產的需求相比，還不夠現實的需要。

3、相關人才不足

目前全球正實行著影響深遠的產業調整，有的模具生產慢慢往發展中國家遷移，我國正在變成全球模具大國，但當前我國模具工業人才不足已經成為關鍵的障礙。按勞動部門的統計，現在企業對模具人才的需求量逐漸提高，在北京、福建、深圳等地區，模具方面的人才、模具維護人才等正是社會需求最旺盛的人才之一。模具產業作為要在實踐中積攢經驗的產業，當前的工作者能夠一直學習并且

二、模具制造過程中存在的缺陷及防止措施

2.現階段

2.1鍛造加工

由于市場的需要，高碳、高合金鋼等生產材料被廣泛用于制造模具。但這類鋼不同程度的存在成分偏析、碳化物粗大不均勻、組織不均勻等缺陷。選用高碳、高合金鋼制造模具，必須采用合理的鍛造工藝來成形模塊毛坯，這樣一方面可使鋼材達到模塊毛坯的尺寸和規格，一方面可改善鋼的組織和性能。另外高碳、高合金的模具鋼導熱性較差，加熱速度不能太快，且加熱要均勻，在鍛造溫度范圍內，應采用合理的鍛造比。

2.2切削加工

模具的切削加工應嚴格保證尺寸過渡處的圓角半徑，圓弧與直線相接處應光滑。如果模具的切削加工質量較差，就可能在以下3 個方面造成模具損：（1）由于切削加工不恰當，造成的尖銳轉角或圓角半徑過小，會導致模具在工作時產生嚴重的應用力集中。（2）切削加工后的表面太粗糙，就有可能存在刀痕、裂口、切口等缺陷，它們既是應力集中點，又是裂紋、疲勞裂紋或熱疲勞裂紋的萌生地。（3）切削加工沒能完全、均勻地切除模具毛坯在軋制或鍛造時產生的脫碳層，就可能在模具熱處理時產生不均勻的硬化層，導致耐磨性下降。

2.3磨削加工

模具在淬火、回火后一般要進行磨削加工，以降低表面粗糙度值。由于磨削速度過大、砂輪粒度過細或冷卻條件較差等因素的影響，引起的模具表層局部過熱，造成局部顯微組織變化，或引起表面軟化、硬度降低，或產生較高的殘余拉應力等現象，都會降低模具的使用壽命選擇適當的磨削工藝參數減少局部發熱，磨削后在可能的條件下進行去應力處理，就可有效地防止磨削裂紋的產生。防止磨削過熱和磨削裂紋的措施較多，例如：采用切削力強的粗顆粒砂輪或粘結性較差的砂輪；減少模具的磨削進給量；選用合適的冷卻劑；磨削加工后250～300 ℃的回火消除磨削應力等。

2.4電火花加工

應用電火花工藝加工模具時，放電區的電流密度很大，產生大量的熱，模具被加工區域的溫度高達10000℃左右，由于溫度高，熱影響區的金相組織必將發生變化，模具層由于高溫而發生熔化，然后急冷，很快凝固，形成再凝固層。在顯微鏡下可看到，再凝固層呈白亮色，內部有較多顯微裂紋。為了延長模具壽命可以采用以下措施：調整電火花加工參數用電解法或機械研磨法研磨電火花加工后的表面，除去異常層中的白亮層，尤其是要除去顯微裂紋；在電火花加工后安排一次低溫回火，使異常層穩定化，阻止顯微裂紋擴展。根據上文中所述方法可縮短開發周期和有效地防止模具制造缺陷，提高模具制造質量、降低生產成本。有所作為的不多。因為開始的學習就非常單調無趣，所以很多初學者往往不能堅持到底。另外，中國一貫的教育模式，對模具人才的關注與教育投入仍然不夠。某些院校即使在近幾年時間里成立了模具專業，然而因為受軟硬件設施限制，畢業了的學生們實際的工作能力不足。而社會里許多的的模具制作專業，因為缺乏健全的行業準則，導致學生們的實際能力不能完全適應需要。

三、新技術在模具制造中的應用

3.1快速原型制造（RP）技術

RP技術在模具制造領域的應用主要是制作模具設計制造過程中所用的母模，有時也用于直接制造模具。RP技術可分為直接快速模具與間接快速模具技術。如SL、LOM、SLS、SDM。其優點是制造環節簡單，能夠較充分地發揮其技術優勢；對于那些需要復雜形狀的內流道冷卻模具與零件，采用直接RT（由RP直接制造出使用模具的技術稱為直接RT技術）有著其他方法不能替代的獨特優勢。間接快速模具制造，通過快速原型技術與傳統的模具翻制技術相結合制造模具。一方面可以較好地控制模具的精度、表面質量、機械性能與使用壽命，另一方面也可以滿足經濟性的要求。如基于噴射的成型技術，如FCM、3DP、快速精密鑄造模具等。RP各成形工藝都是基于離散-疊加原理而實現快速加工原型或零件。

3.2虛擬制造技術（VMT）

虛擬制造是采用計算機仿真與虛擬現實技術，在計算機上實現產品的設計、工藝規劃、加工制造、性能分析、品質檢驗以及企業各級過程的管理與控制等的產品制造全過程，是一種通過計算機虛擬模型來模擬生產各場景和預估產品功能、性能及加工性等各方面可能存在的問題，從而提高人們的預測和決策水平。虛擬制造技術是以三維建模和仿真技術為基礎，以虛擬現實技術為支撐的全新的技術

3.3反求工程技術RE

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中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2015）04-0014-01

精密自動級進模具設計和制造實際上就是利用一系列大型的、大規模的金屬零件器具，然后再利用相應的工程技術，實現了對現有模具的改善和開發挖掘的過程。本次研究主要提出了一種設計和制造創建，進一步對下游元件和器具的加工或者計算輔助處理進行規劃，因此，整個模具從設計到開發是呈現出高度的集成化。

一、集成框架的設計研究

1.數據集成和過程集成

明確集成框架的主要目的是為了原來離散設計過程提供一種數據集成和過程集成的作用。在之前的設計和制造研究過程中，這些功能的體現都是在一系列的設計和工具制造過程中完成的。在整個框架中，對于數據集成功能的發揮，在終端的用戶采用了一種全局性的數據，并對這些數據采用了一系列完全配套的設備和系統元件管理實施進行支撐。在整個框架中，對于特定的項目數據集成會將其立即的收集并進行不斷的優化，方便用戶對數據信息的搜集、共享，并在系統中以一種特殊的形式避免數據在儲存過程中產生沖突，而對于集成功能的終端，用戶可以采用標準的工程序列的方式進行體現。為了能夠更好的完成相應的模具產品的設計和制造，終端用戶需要不斷對每一個設計流程進行咨詢和關注，保證每一個項目中的任務以及采用的數據都是正確的，當每一位獨立的項目完成任務之后，相應的數據輸出就會自動的對數據進行儲存，并作為相應配置數據被保存下來。

2.框架環境和功能

在本次研究的這個框架中，框架的工程環境主要包括基金模具設計和制造以及最后的集成框架等內容。在這個框架中還納入了一個共享臺、框架內核以及兩個數據庫。在框架中，管理數據儲存主要包括了原始數據的庫指針的原始數據，而框架內核主要是指將其設計成為一種制定的交易處理系統，在這個系統中其作用主要是保障好系統使數據庫的功能在工作臺應用程序的直接干預之下依然能夠正常進行工作。而CAX工具能夠在整個框架的監督之下自主的進行運行，其展示出的各種項目成果的進度情況都會被框架放置于一個集成的儲存模塊中，但是，在設計過程中，目前該框架的主要問題就是模具設計和制造過程中需要考慮到很多復雜的數據和管理功能，因此，在框架制定過程中，框架的內核功能應該被劃成為四個單元，也就是數據管理單元、進程管理內核以及原始數據處理單元和設計數據處理單元等四個部分。

3.圖譜的實現

框架結構在設立過程中應該包括三個過程，首先，第一個過程就是要在不考慮細節問題的情況下將框架的主要步驟進行確定，從而能夠構建出一個整體的框架；其次，第二個過程就是開發數據機庫管理或者相關新信息模塊的制定，這個過程中需要對框架各個單位的功能和作用進行進一步的明確；最后，第三個過程就是要對工作臺的界面進行開發。在這個工作界面中，對簡單的工具進行包裝能夠使得這個框架能夠在當前的界面中直接使用框架中的各個功能，因此，在原始框架設計過程中，美工應該具體考慮到裝封的具體實現過程。

4.輪廓框架的確定

在初級框架中，整個框架的功能被分為了客戶端和服務終端，其實現的主要策略如下所示，系統在以Windows和以太網為基礎的大平臺下，元數據的以及設計過程中誕生的數據在服務終端幾種存放，并作為信息的HUB，常用的數據面向對象以編程語JAVA用來實現所有的新建框架單元。而管理的數據庫主要是以面向對象的數據管理系統來實現的。在框架中遠程訪問的數據庫需要和一個應用的服務器相連接，這個服務器和元數據以及原始線程之間進行交互。

5.系統建模和數據庫管理

根據系統面向的對象不同以及設計的原則，對一個系統進行實例化就是對一系列對象相互之間的關系進行確定，因此，一旦建立了一個面相特定對象的的模型，整個項目的建設就已經基本快完畢了。對于本次研究的框架類型，其對象基本上可以分為兩個部分，一種對象是短暫的，另一種對象就是持久，對象的確定需要一定的理論基礎作為依據，尤其是在本次研究的系統中，一系列的模型被定義為了相關性，整個框架需要在相關工具的協同之下才能實現工作。通過對整個框架屬性進行設計，改變其在使用過程中的衰弱程度。在框架設計過程中，采用一個先進的設計版本以及控制工具和配套的管理模型支持設計的傳播管理，最終保證整個進程管理建立在產品管理模型的基礎上。

二、進程動態

一般說來，集成框架的動態性能可能會使用戶的想法和理念得到全面的改變。在集成框架下進行工作，用戶在進行局部設計和加工過程中能夠實現對整個動態的全面掌握，框架中工具之前相互協同合作只為了更好的得到虛擬化的結果。這樣可以提高用戶對系統的操作能力，從而在一定程度上降低技術含量。在框架中，產品數據的管理功能保證了用戶對所有項目操作或者改變的永久性保留。這樣用戶在進行操作過程中就不容易出現錯誤了。在系統中如果沒有這些保障措施，在對原始的設計數據進行改進過程中很可能就會很復雜，而在本次研究的框架之下，其不僅能夠使開發者享受到最新產品的版本信息，而且還能為用戶提品設計和開發的對策。其能夠對復雜的序列化模具進行詳細的分析，保證不同形式的設計恩物都能夠不受影響的進行。

參考文獻

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篇3

現如今，很多產品的制造與生產都要求極高的美學欣賞價值，除此之外還要顧及到產品所用材料的各種性能，在制作時所用的設備，產品的數量，還要考慮到生產產品所需的成本。當模具設計中應用到三維技術后，就為設計人員在進行產品的設計時，提供了更多的選擇，可以根據三維技術的特點，迅速的對于模具進行設計與制造，為后期的工作提供了基礎。

1.2CAD/CAM技術通過PC平臺在模具制造與設計上的應用

進入上世紀90年代后，CAD/CAM技術主要采用的是UNIX操作系統，隨著技術的發展和科技的進步，各個軟件的工作站和平臺都已經開發和應用了微機版，并能根據不同的計算機系統，做出不同風格的軟件。在有些模具的制作和加工中進行了大量的編程，同時獲得較大的收益。

1.3遠程技術在模具制造與設計中的應用

在模具設計與制造中，如果想順利的完成，必然要用到CAD/CAM軟件。但是，這些軟件之間由于各種各樣的原因，數據之間不能夠進行及時的交換，因此必須通過遠程技術對其進行合理的集成。傳統的CAD/CAM集成已經無法滿足模具的設計與制造的需要。因此，必須重新研制開發新的集成。隨著經濟的發展，科技的進步，包含了各種設計需求的高端集成應運而生，滿足了新形勢下模具設計與制造的需要。

2CAM的加工方法及其在模具設計與制造中的重要技術

在模具的設計與制造中，包含了許多方法，本文主要介紹CAM的加工方法，主要有粗加工、精加工，知識加工等。

2.1粗加工

粗加工指的是：CAM在工作時主要的任務是加工型腔，在這個過程中，采用合適的軸，依據已知的模具的形狀進行簡單的加工，制造出大概的輪廓與形狀，根據不同的線條，從凸模加工和凹模加工中，選取合適的加工模式，實現初級加工。

2.2精加工

在完成粗加工之后，緊接著就要對模具進行精加工，根據模具的等高線，把突出的部分進行曲面加工，使其變得平滑；通過使用掃描線對對前期粗加工所形成的各個不均勻的區域進行修整。通過等高線和掃面線的使用，使模具在設計與制造上更加的完善。

2.3知識加工

通過CAM對模具進行知識加工的過程中，主要包括了應用模板和生成模板。生成模板的主要功能是能夠熟練的記錄下在前期的加工過程中已經形成的各個流程，同時還能記錄下在加工過程中所保留下來的參數。應用模板的主要功能是將生成模板所記錄下來的各個加工流程和主要的參數應用到模具的設計與制造過程中。

2.4CAM在模具設計與制造中的重要技術

在模具設計與制造中CAM的一些重要技術起到了極其重要的作用。首先盡可能的用二維技術代替三維技術，三維技術在應用中，沒有像二維技術那樣能夠生成較為清晰的軌跡。其次，在某些制作工藝上，模具對于造型有著較為特殊的要求。同樣的設計圖紙，根據不同的加工技術，可以設計和制作出不同的造型，因此要選取合適的技術進行設計制作。除此之外，還可以采用混合模型，對于二維線框，實體以及曲面進行使用。采用了混合模型，能夠最大程度上的對原有的模型進行簡化，大大的提高了工作效率。在對模型進行三維設計當中，由于零件較多，結構較為復雜，在運行的時候，效率不是很高。因此，必須把這些零件進行局部的加工整合，最大限度的提高運行效率。

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摘要：錐形套制品為深腔類產品，其模具設計與制造從產品工藝分析、模具結構等方面提出合理的解決方案，實踐證明，模具結構合理、操作方便。

關鍵詞 ：錐形套注塑模具；工藝與結構；合理方案

作者簡介：曹會元，男，1972年生人，遼寧省撫順人，副教授。東莞職業技術學院機電工程系教師，主要從事模具設計與制造方面教學研究工作。

1 前言

聚乙烯簡稱PE，是乙烯經聚合制得的一種熱塑性樹脂,具有優良的耐低溫性能(最低使用溫度可達-70～-100℃)，化學穩定性好,能耐大多數酸堿的侵蝕。中低、壓聚乙烯以注射成型制品及中空制品為主，廣泛應用在制造蓋殼、手柄、手輪等通用機械零件。

2 產品分析

該制品所用材料為低壓聚乙烯，如圖1所示是倒錐形結構，大端直徑尺寸23mm，小端直徑尺寸23mm，大端頭部為圓弧形，塑件總長為43mm，為深腔類制品。且塑件大端壁厚最大可達到3mm，小端壁厚可達1mm，由塑件結構及成形特性可知，注射模具結構可采用三板式模具結構，由于塑件外形為倒錐形，且壁厚最大可達3mm，故應合理選擇脫模方式。

3 模具設計

一副注射模具可以分成以下幾個部分：成型零部件、澆注系統、導向部件、脫模機構、分型抽芯機構、溫度調節系統、排氣系統和其他零部件。對錐形套制品制品形狀、精度及使用性能上綜合分析，模具分型面的所在位置，要考慮到塑件外壁有斜度，為避免成型脫模困難，故分型面設在圓弧末端B-B處，如圖2所示。澆口位置選擇主要考慮塑件的結構與工藝特征和成型質量要求，在分析原材料的工藝特性與熔體在模具內的流動狀態、成型工藝條件基礎上，塑件的澆口選擇在圓弧的頂端，如圖3所示。

錐形套注塑模具裝配圖如圖4所示，模具采用三板式點澆口進料，分流道采取梯形結構，并在澆口相接處采用圓弧過渡，有利于塑性流動。由于型腔到分流道的距離相同，近似平衡澆注系統，有利于同時充滿各個型腔。澆注系統凝料的取出方式為手動取出，制品的脫模方式為二次頂出，該模具共有三個分模面。

4 模具制造

模具按用戶要求，模架自制，材料為進口預硬不銹鋼。型腔、型芯材料皆為進口淬火不銹鋼。型腔精加工階段采用成對加工方法，即將后模型芯18和定模板11按模具中的裝配位置相應布置，靠電火花機床的平動功能來加工，在加工過程中電極還可繞Z軸不斷轉動，從而可有效地保證合模的準確性。

5 工作原理

隨著注射機的開模動作，定模腔在頂出彈簧15的作用下首先在I—I處分模。在定模板上側凹孔（冷料穴）的作用下，在開模時切斷進料口。運行一段距離后，A板11在定距導柱拉桿16的作用下限位停止不動，模具在II—II處實現二次分型。繼續開模，當動模和定模逐漸脫離接觸后，B板8在彈簧9的作用下起到推板的作用將塑件從型芯18上脫模。脫模結束后，B板在限距螺釘10的作用下停止不動。開模結束后，在注射機的頂出作用下，頂桿很容易將塑件從動模腔頂出。取出塑件后，在定模側同時取出澆口凝料。

參考文獻

[1]屈華昌.塑料成型工藝與模具設計[M].北京：機械工業出版社，1999.

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（二）技能培養與職業崗位能力要求相對接采取校企合作教學模式，確定模具設計與制造專業職業崗位群，明確崗位職業能力，以典型工作任務為載體，進一步序化、重構課程內容。

（三）學習過程與真實工作過程相對接改變傳統課堂教學方式，學生在完成典型工作任務過程中掌握了有關理論知識，教師在教學過程中扮演著主導角色，學生為主體，有效激發了學生的學習熱情。在完成任務過程中培養學生總結、歸納的能力，團隊協作能力和應用所學知識解決實踐問題的能力。基于工作過程導向的課程設計是課程教學的一大創舉，滿足了當前社會發展對高職人才的需求。

二、基于工作過程導向的模具設計與制造專業課程設計思路

（一）以市場需求為導向、校企合作為平臺，準確定位專業培養目標根據對高職院校模具設計與制造專業畢業生跟蹤調查得知，大多數畢業生就業于沖壓、塑料等模具設計、模具裝配、模具零件加工工藝編制、模具維修、數控機床操作、模具設備調試及模具管理經營工作等。在對模具行業企業走訪調查的基礎上，專業領頭教師到校企進行鍛煉實踐，并積極同模具企業技術人員開展交流溝通，深入分析與總結我國模具行業人才需求情況、行業發展現狀、職業能力素質要求、從業人員職業崗位及典型工作任務等方面。由模具專業骨干教師同企業技術人員進行深入分析與討論，明確模具設計與制造專業培養的目標，即是面向模具設計與制造行業企業，從事模具設計及模具成型工藝制定、數控編程與數控機床操作、模具裝配及維修等崗位，具備專業崗位群系統理論知識和崗位實踐技能，具有解決工程實際問題和終身學習能力的高素質技能型人才。

（二）以工學結合為切入點，構建工作過程導向的課程體系

1.依據崗位調研分析，確定從業崗位典型工作任務對于模具設計與制造專業而言，人才培養面向的是崗位群，同崗位從業人員、基層技術人員及企業專家對崗位工作過程及工作任務進行重點分析，由專業帶頭人、企業專家、骨干教師組成小組進行討論分析，制定模具設計與制造專業科學合理的典型工作任務，具體分為：（1）靈活使用Excel、Word等編制技術文件；（2）制作產品銷售演示文稿；（3）機械零件測繪、識圖；（4）用AutoCAD繪制圖形；（5）零件公差配合技術要求的識讀和標注；（6）機械圖樣三維造型；（7）編制機械零件加工工藝，普遍車床操作加工；（8）編制機械零件加工工藝，普遍銑床操作加工；（9）編制機械零件加工工藝，普通磨床操作加工；（10）選擇模具材料及熱處理；（11）鉗工操作加工；（12）鉆床操作加工；（13）機床操作及安全規范；（14）典型機械零件的測量；（15）車間生產組織與管理；（16）模具型腔及模具配件加工；（17）模具型腔放電加工；（18）模具結構及零件設計；（19）模具試模及鑒定；（20）模具裝配與維修；（21）零件數控加工工藝編制；（22）產品質量檢驗；（23）模具成型設備及參數調制；（24）模具接單與報價；（25）設備維護與保養。

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中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）17-0239-02

0 引言

我院“模具設計與制造”專業建于1989年，至今已有二十多年的專業辦學歷史，一直是我院的重點建設專業之一。模具專業經過多年的發展，已成為全國機械行業技能人才培養特色專業、湖南省教育教學改革試點專業、湖南省高職院校專業建設評估優秀專業，獲得湖南省高職省級專業教學團隊的專業。

1 模具設計與制造專業的建設

1.1 專業定位 在對畢業生崗位能力要求進行廣泛調研的基礎上，確定本專業的定位是：面向湖南、沿海地區機械或模具制造企業，培養從事模具設計、模具制造工藝編制、模具制造設備的操作與維護、模具的安裝、調試、維修及車間的生產和技術管理等高端技能型專門人才。本專業的主要崗位（群）是模具設計員、模具制造工藝員、模具制造工、模具裝配調試工、模具項目管理員。

1.2 人才培養規格 通過對職業崗位、素質、技能和知識要求的分析，確定了專業人才培養規格是掌握模具制圖、工程材料與熱處理、機械加工、產品成形工藝、模具設計與加工、模具企業管理等相關知識，能識讀、繪制模具圖，分析、編制加工工藝，能利用計算機軟件進行中等復雜程度的模具設計，會操作沖床和注射機并調試其工藝參數，能熟練操作電加工設備和數控加工機床，能進行模具的裝配與試模，能進行模具生產與使用管理，能閱讀專業外語文獻，具有社會主義核心價值觀和職業道德，具備團隊精神，具備一定的語言表達能力、社會活動能力和健康體魄。

1.3 人才培養模式改革 在專業建設指導委員會的指導下，專業教學過程中突出模具設計與制造崗位技能的培養，實施了學校和企業、教學和訓練“雙循環”教學，采用了理論與實踐相結合、實習實訓與企業生產相結合、專業教學與職業素養相結合的專業教學模式，創建了基于工作崗位的“雙證融通、教學做合一”的人才培養模式，形成了校企合作、校廠一體、教學做合一的教學組織模式。在教學過程中，教師成為學習情境的創設者、引領者、開發者，培養學生的自主學習能力、信息獲取能力、創新能力，教學過程體現了實踐性、開放性和職業性。引進企業績效考評機制，多方參與評價學生課程學習成績，引導學生認識并發展職業潛能。

1.4 課程體系構建與課程建設 按照基于工作過程導向的課程體系開發思路，在對企業進行充分調研的基礎上，進行了崗位工作任務分析，將典型工作任務轉化為專業行動領域（圖1），再將行動領域轉化為學習領域（圖2），構建了專業課程體系（圖3）。課程建設按崗位技能要求設置核心課程，成立由專業帶頭人、骨干教師和企業技術專家、能工巧匠組成的核心課程開發團隊，制定課程標準、設計課程項目、研討教學模式、編寫與選用教材、開發教學資源、建設課程網絡教學資源庫，已建成省級精品課程1門，院級精品課程2門，校企共同開發教材4本。基本形成了涵蓋規劃教材、電子教案、多媒體課件、教學指南、授課素材、習題與模擬試題等立體化教材資源。

1.5 教學團隊建設 堅持校企交流與內部培養相結合的原則，以專業帶頭人建設為重點，以中青年專業骨干教師建設為支撐，以優化學歷結構、職稱結構、年齡結構為主線，制訂了一系列的師資培養制度，建成了一支由專業帶頭人（其中省級專業帶頭人1名，院級專業帶頭人1名）、骨干教師和行業企業技術專家組成的專兼職相結合的“雙師結構”專業教學團隊。2009年模具設計與制造專業團隊被評為省級專業教學團隊。

1.6 數字化資源庫建設 以世界大學城和學校精品課程網站為平臺，以精品課程建設為推手，以企業案例、企業標準為補充，重點建設由教學視頻、企業案例、行業標準等構成的精品課程網絡資源和包含行業狀況、專業介紹、人才培養方案與課程體系、實訓與培訓等共享型優質教學資源庫。已開發的數字化資源包含省級精品課程1門、院級精品課程2門以及授課視頻、課件、輔助教學軟件等。

2 取得的主要成果與經驗

學校、政府、企業合作建設了生產性實訓基地；學生的專業能力和綜合素質明顯提升；近年來模具專業學生在省級技能大賽中屢次獲獎，畢業生100%獲取雙證，就業率一直保持在95%以上；教學資源庫建設取得了階段性成果；掌握行業前沿，適時引入了先進技術和先進設備；努力加強學習型、雙師型專業教學團隊的建設；將專業核心能力貫穿于整個教學過程。

參考文獻：

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高職教育肩負著為生產、管理、服務第一線培養技能型人才的重任。然而，近年來高職院校人才培養與企業需求之間無法實現無縫銜接，已成為教育教學改革的首要問題。本課題研究和實踐了與職業標準對接的高職模具設計與制造專業的教學改革，建立以職業標準為紐帶、以職業能力為核心、凸現高職教育特色的人才教學模式，取得了顯著效果。

一、模具設計與制造專業培養目標與職業標準

第一，培養目標設計。模具企業的技術工作種類多樣。通過對技術崗位的調研分析，符合模具設計與制造專業就業方向的崗位，主要有沖壓模具設計、塑料模具設計、模具加工制造與裝調、模具企業生產技術管理。該專業的目標是培養從事現代模具設計、模具制造工藝設計與工藝準備、模具數控加工、模具裝調與維修工作，具有較高職業素質和社會適應性的技能型人才。第二，對應職業標準。國家職業標準是在職業分類的基礎上，以職業道德和基礎知識為主，確定了從業知識與操作技能兩個方面的工作要求，并對技能鑒定進行了規定[1]。通過對以上國家職業標準進行系統性分析，建設專業課程體系、制定課程標準、重構教學內容，可以擺脫“學科本位模式”下重理論、輕實踐，重知識、輕技能，重學歷文憑、輕職業證書的做法[2]。

二、模具設計與制造專業課程體系構建

第一，課程體系構建思路。模具設計與制造專業以培養從事模具設計、制造、裝調、維護工作的技能型人才為主，其對應的職業崗位有車銑磨工、模具鉗工、數控機床操作工、電加工、模具設計師等。通過對各工種職業標準中具有層次性和關聯性的知識與能力模塊進行科學分析和有機整合，系統化設計與崗位群職業標準有效對接的專業知識、職業技能和職業素養，確定畢業生必須具備沖壓、塑壓、壓鑄產品工藝設計與模具設計的能力；模具加工工藝規程設計、工裝設計與組織實施的能力；模具CAD/CAE/CAM應用能力；模具零件數控制造工藝編制與加工能力；模具鉗工加工、裝調與維修能力；沖壓與塑料成形設備調整和維護能力；車間管理能力。根據從事這些工作人員能力的要求，對典型工作任務進行分析，按照認知規律和職業成長規律，將技術基礎課和技術課進行重構，形成具有“理實一體化”特色的專業課程體系。第二，“寬基礎、專門化”人才培養體系。在模具設計中，CAD/CAM技術得到廣泛應用；在模具加工中，數控設備越來越普及；在模具裝配、調試、維護工作中，要求具有熟練的模具鉗工技能，可以說模具專業人才是通曉設計、加工、裝調、維修等技術的復合型人才，具有技術融合廣、技術進步快、技術水平高的特點。為應對專業人才培養的嚴峻挑戰，需采取“寬基礎、專門化”人才培養策略，并為此搭建“機械設計與制造的基礎理論與初步技能、模具設計制造的基礎知識與能力培養、專門化方向的能力強化”三層次遞進的課程體系[3]。寬基礎、專門化、進階式課程結構（如圖1所示）第三，課程體系構建。按照基于崗位職業標準的“寬基礎、專門化、進階式”人才培養思路，在課程體系構建中，以模具制造為依托，以職業資格標準為紐帶，形成公共基礎、機械設計基礎、模具制造、模具設計、專門化方向強化、素質與能力拓展6大模塊組合的課程體系。公共基礎模塊以必需和夠用為度，著眼于提升學生文化素養和綜合素質。專業課模塊中各門課程成為一個職業能力子模塊，通過“理實一體化”教學，培養學生獲得必要專業基礎理論和實際應用能力。在課程子模塊編排中，專門基本知識與基本技能安排在前段。之后的一個半學期，分方向進行專門化培養，利用校內實訓基地安排模具工藝編制與數控加工實訓課程。

三、基于職業標準的高職模具設計與制造人才培養模式改革

第一，師資隊伍建設。專業教師不僅要有扎實的理論基礎，還要有豐富的實踐經驗和較強的操作能力。一是要加強教師，特別是青年教師的培訓，定期安排他們到模具企業進行專業實踐，與技術人員協同參與技術研發，提高專業水準。二是要從模具企業聘請具有一定理論水平和豐富實踐經驗的專業技術人員和能工巧匠擔任兼職教師。建立一支高水平的專兼結合、“雙師”素質的教師隊伍。第二，實習和實訓基地建設。該專業安排有專業認識實習、金工實訓、鉗工實訓、數控加工實訓、CAD/CAM實訓、模具制造工藝課程設計、沖壓成型工藝及模具設計、塑料成型工藝及模具設計等實習實訓，要按照實訓教學要求和職業崗位特點建設專項實驗室、綜合實訓室、模擬實訓中心、實習車間等，承擔從基礎到綜合等各階段的實踐教學任務[4]。第三，課程開發與考核。按照職業資格標準，融入企業要求，編寫課程教學標準，形成教師教學、學生學習的指導性文件。要從核心課程入手，按照國家精品資源共享課程建設要求，整合課程資源，加大建設力度。在優選高職高專規劃教材的基礎上，適當的編寫一些校本教材。校本教材編寫可邀請企業具備實戰經驗的技術人員，保證人才培養方案的順利實施。借鑒職業技能鑒定的技能評價和認證模式，形成“證課融通”的學業評價體系，實現學歷證書、課程認證與職業技能鑒定的有機結合。第四，產學融合育人。產學融合教育是培養實用模具技術人才的有效途徑，要堅定走產學融合的發展道路，加大與模具企業的合作力度，專業認識實習、專業綜合實習、頂崗實習都要深入到技術先進的模具企業；專業課程教學，畢業設計，畢業實習指導要邀請企業技術專家參與；實踐教學條件的建設由企業策劃。

四、結語

我校緊密結合模具企業模具設計、模具制造、模具工等崗位所對應的國家職業資格標準，在專業培養目標制定、課程體系建設、教學條件建設、教學組織實施等改革中做了一些探索和實踐，實現了教學要素與職業標準的有效對接。專業教學改革是一個永恒的課題，隨著模具技術的快速發展，需要不斷深化教學改革，從而達成為模具企業輸送高素質技術技能型人才的培養目標。

參考文獻：

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[2]周國炳,周純江,屠立.職業資格標準融入高職課程體系的實踐[J].機電技術,2009(3):119-121.

篇8

一、高職模具專業課程設置合理性表征

（一）合理的課程結構

從不同層次分析，課程結構：一是指不同層次、類型課程間的比例及縱橫關系；二是每門課程內容結構。宏觀層面，主要從課程形態結構、課程門類、課時比例來闡述宏觀層面課程結構的合理性問題。1．課程形態結構。課程形態結構是指不同層次、類型課程間的縱橫關系，包括課程的排列順序、課程的類別。課程按照職業發展的邏輯規律進行合理組織，遵循再現、重組、遷移和應用這一職業能力形成的過程規律構建課程體系框架。建立在“技術是科學的應用”“實踐是理論的應用”這兩種哲學理論基礎上的課程結構模式已不適用于職業教育。具體說來，模具專業的課程不再是從基礎理論到應用理論再到技術實踐的順序展開，而是盡可能地與工作結構結合起來，采用學習領域課程模式結構為優化的選擇。如果以專業課程、綜合專業課程、學科課程為例，這幾種類型課程排序如下：（1）在專業課程中，“應當先開設綜合專業實踐課程，包括見習、學徒實習、獨立實踐等幾門課程，這幾門課程應當從見習到獨立實踐逐步展開；”（2）“學科課程應當安排在最后開設，其功能在于擴大學生的經驗范圍，促進對技術實踐過程的理解。”［1］2．課程門類的工作相關性。采用任務模式劃分課程門類，將核心課程圍繞工作過程知識設置課程門類，即開發項目課程或學習領域課程，如學習領域課程，學習領域根據崗位典型工作任務領域的不同進行模塊化，依據學習者認知規律和職業成長規律，從簡單到復雜、從單一到綜合，以產品、項目、案例、任務為主題確定教學課題。現以崗位“塑料模具設計”為簡例，見表1．依據學習情境的難度及內容安排學時，在“學習情境”中，通過老師的講解和指導，學生進行理解和具體操作，以“學習情境”為主，加以理論知識的學習，如職業素養方面的知識及模具工藝方面的知識，以此掌握模具設計這一模塊的知識，根據學生的能力不同，可以進行不同數量學習領域模塊和不同學習領域模塊的學習，以能滿足工作崗位需求為目的，實現學習、工作就業有效對接。3．課程門類的縮減。課程門類設置遵循學生的認知規律，在學生學習精力和時間允許的范圍內進行，注重專精職業能力的培養，就某一兩個工作崗位來開設相關課程，以提高其就業適應能力，使其掌握的知識、能力能夠滿足某崗位工作任務需求（如圖1所示）。學生甲所學的課程是面向模具設計、模具鉗工、模具管理、產品成型四個工作崗位的，學生乙是面向模具設計、產品成型兩個工作崗位的，學生丙是面向模具鉗工和模具管理兩個工作崗位的，學生甲的就業選擇面要比學生乙和學生丙大，但是由于學生乙和學生丙所學的專業口徑要比學生甲小，因而他們在相應職業能力的精深程度上要高于學生甲。在就業市場，雖然學生甲就業選擇面大，但他在每個可能就業的工作崗位都會遇到強有力的競爭對手學生乙和學生丙，從而使得其機會實際為零。因此，可以根據學校實際情況及不同學生的能力，模具設計與制造專業面向某一兩個工作崗位來開設相關課程。4．課程門類的整合性。以項目為載體按照崗位職業能力整合課程，把相似、相關的課程整合成一門課程。例如把工程力學、金屬材料和熱處理、公差配合與測量、機械設計基礎、機械制造基礎等課程整合為“機械技術”一門課程；將數控加工工藝與編程、模具鉗工、模具特種加工、CAD／CAM技術應用、模具材料與表面處理等課程整合為“模具加工技術”一門課程等等。5．課程學時分配。不同類型課程的所占課時比重均衡，進行合理有效的課時分配。例如，保證一定的選修課時數與合理的實踐課時比例，遵循學生多樣化發展的需求，使學生多樣化成才，讓學生掌握“必需、夠用”的理論知識，強化動手能力的培養，促進理論與實踐技能的融合。微觀層面，每門課程內容結構遵循工作邏輯為中心，按照職業活動邏輯順序，即以系統化工作過程為構架來組織課程結構。如以特種加工中火花機床加工模具工件為例，由收集信息、工藝分析制定加工工藝準備起動機床放置好模具上模，裝夾電極輸入相關數據到啟動機床測評模具工件結束（或再加工）。

（二）合理的課程內容

1．按照職業邏輯組織課程內容。專業課程將工作任務轉化為任務引領的課程，按照工作任務組織課程，擺脫學科體系知識本身的邏輯組織，按照圍繞工作過程組織知識的過程觀來構建課程，實現理論知識與實踐知識的綜合，職業技能與職業態度、情感的綜合。以學習領域課程內容開發為例，先由工作過程導出“行動領域”，接著對其進行“通用化”處理使之成為具有普適性（即經教學整合形成）的“學習領域”，再通過具體的“學習情境”來實施，每個學習情境包含多個不同工作任務，通過多個不同工作任務的訓練，把該學習領域的所有知識點都涵蓋進去［2］。讓學生通過完成具體學習情境來學習相關理論知識和實踐技能，并發展模具專業相關的職業能力（如圖2所示）。2．課程內容多元化。高職模具設計與制造專業按照培養人才的規格，處理好模具專業知識、操作技能、職業素養之間的關系，硬技能與軟技能之間的關系，課程內容趨于多元化，開設素質教育課程。在理論知識的掌握或技能訓練方面，注重職業素養（自我控制與管理、人際交流、團隊協作和溝通、團隊組織管理、工作責任心與職業道德、環保等社會責任心、安全與自我保護、批評與自我批評能力、職業精神）的培養，有利于發展關鍵能力，培養學生具備適應工作崗位要求的動手能力、知識素養、職業素養，有利于模具專業高素質人才的培養，以滿足企業精益生產方式對員工提出的素質要求［3］。3．校、企共同開發課程內容。“課程是溝通個體與社會的橋梁，其內容不可能來自課程本身，而只能來自外部世界”［4］。課程設置也必須與社會需要的人才規格相符合［5］。通過對模具企業調研，多方參與，明確課程目標、選擇課程內容、設計課程結構、構建課程體系，在實踐過程中不斷加以完善，克服課程內容陳舊、課程缺乏實用性的問題，實現課程內容與企業崗位需求對接及課程內容反映當前模具行業新知識、新工藝、新技術、新方法。我國現代職業教育的先驅黃炎培認為“社會化是職業教育機關唯一生命”。并深刻闡明了“離開社會無教育”，辦“職業教育是絕對不許關了門干”的道理［6］。職業教育離不開社會界，只有在與社會企業很好溝通的基礎上，才能有可持續性的蓬勃發展。

二、高職模具專業課程設置現狀

（一）課程結構

1．課程結構模式的不合理。高職院校模具專業采用知識本位的“三段式”課程結構者居多，有些采用“寬基礎、活模塊”課程結構，而工作過程導向課程在實踐領域的有效存在少之又少。“三段式”課程結構即基礎課、專業基礎課、專業課。“寬基礎、活模塊”課程結構是對三段式課程結構的優化，但其課程結構的實質是一致的。這兩種課程結構存在著兩種分離，一是課程結構與工作結構分離，學習內容沒有與需要完成的工作任務聯系起來；二是技術課與文化課分離，文化與專業課自成體系［7］。這兩種分離使得各類課程搭配不合理、不能相互支撐，同時也意味著理論與實踐處于二元分離狀態，使理論知識未能在實踐中及時得到融會貫通，也未達到理論指導實踐的作用，學生最終不能學以致用。2．課程門類偏多。目前，大多數高職院校模具設計與制造專業開設的主要課程有：理論課程（大學英語、政治、機械制圖、機械設計與制造基礎、公差配合與測量技術、塑料成型工藝與模具設計、沖壓成型工藝與模具設計、數控加工工藝與編程、模具鉗工、CAD／CAM技術應用等）、實踐課程（模具鉗工實訓、模具測繪與拆裝實訓、數控機床編程與操作、專業工種實訓與考級、畢業設計等）。對于高職教育該專業學生來說，在2～3年的時間內完成如此多門的課程學習，會造成學生學制時間壓迫感明顯，課程壓力大，不利于學生掌握精湛的技能，形成良好的素養。

（二）重理論輕實踐

對于模具專業，存在著重理論輕實踐的現象，表現為兩種情況：“一是理論課時與實踐課時比例失衡；二是課程內容不是按照工作任務邏輯組織而是按照學科知識邏輯組織，多是原理性和基礎性的理論知識。”“由于傳統職業教育觀念沒有充分實現向現代職業教育的轉變，傳統的學科本位課程理論深厚的思想基礎，仍影響著現代職業教育的實踐領域。”［8］課程安排以學科為導向，課程內容缺乏實際工作案例支撐，實踐課時不足，實訓流于形式，重視學術，重視知識的傳授而輕視動手實踐的培養。而模具專業的主干課程是綜合實踐性較強的課程，過分關注學科知識體系的傳授而忽視學生動手能力的培養，學生的動手能力不強，而評價職業教育的好壞，學生的職業動手能力是評價其質量的一項重要指標，職業動手能力不足難以將知識應用于生產實踐，就會導致畢業生受到社會的冷遇。

（三）課程內容

1．課程內容單一。課程內容重點集中在專業理論知識上或者技能訓練上，忽略了職業素養的培養，導致單純理論知識課程或者技能訓練課程過多、課時過長，違背了職業發展的邏輯規律，不利于學生職業素養的培養，關鍵能力的發展。在精益的生產方式和管理模式下，勞動方式為動手、動腦結合，勞動組織形式以工作團隊或小組為主要的形式，這樣技術工人既要具有崗位適應能力，又要具有創造性解決任務的能力及團隊合作精神、溝通能力、社會責任感等方面的綜合能力［9］，因此，目前模具專業課程設置內容單一的現狀是難以適應企業發展的。2．缺乏企業參與。在高職院校中，開設模具設計與制造專業的院校不在少數，每年也為社會培養大批模具技術人才，但在質量上卻沒達到用人單位的需求。主要在于高職院校在課程設置方面存在單方面的行為，沒有充分與企業溝通、合作，沒有按企業的意愿培養學生所需的知識與技能、開設相應的課程，沒有充分調研企業相關崗位的能力需求，課程設置的針對性和實用性不強，導致學生掌握的知識和技能與企業的實際需求不同步，無法適應實際工作崗位的需要，人才培養的質量與用人單位的需求之間存在差距，無法滿足企業的用工需求。尤其在這個產品開發周期短，產品更新換代快的時代，由于未能及時吸取該行業的新工藝、新方法、新技術、新裝備，使得模具專業課程設置上存在著理論與實際脫節的現象，沒有反應當前模具行業新發展知識，內容脫離了現今迅速發展的客觀實際，例如，采用計算機技術輔助進行模具設計、加工制造已經成為現代模具生產的主要手段，讓學生通過完成具體項目來學習相關理論知識和設計與制造，培養實踐技能，并發展職業能力。

三、合理設置高職模具專業課程的路徑

（一）堅持市場需求為導向

職業教育的職業性、社會性兩大特點，要求職業院校學生要以就業為直接目的，職業教育辦學必須與社會發展相適應［10］，課程設置堅持市場需求為導向，課程內容要與模具行業、企業需求緊密結合，與職業崗位（群）掛鉤，即以市場需求為邏輯起點，以工作過程為導向，培養學生復雜的職業能力。要求模具專業教師在對模具企業廣泛調研的基礎上，確定培養目標，明確學生就業的職業（群）或崗位（群），再通過召開企業實踐專家訪談會，對模具專業對應的社會職業工作過程進行分析，確定出本職業的典型工作任務，進一步歸納出行動領域，將行動領域轉換配置為學習領域課程。高職院校需要不斷地、積極主動地與模具行業企業進行溝通，了解所需人才類型及人才知識結構、能力需求、職業素養等，及時調整人才培養目標和人才培養方案，并將市場需求落實在課程目標的設置中［11］。

（二）基于學情分析

模具專業課程設置僅從模具行業、企業需求，個體就業角度考慮，會導致個體陷入某種狹隘的發展軌道，成為經濟發展的工具［8］，因此，合理的課程設置也需要從學生的角度考慮，以學生為中心，符合職業發展的邏輯規律，開設合理的課程門類，對工作過程知識進行教學處理，使得學生在有限的時間、能力條件下能夠掌握，增強學生就業能力，提高學生職業素養。開發學習領域、項目、任務引領等課程，讓學生全程參與其中，激發學生學習動機；重視典型工作情境中的案例；重視學生自我管理學習［12］，提高學生的自我約束力。

篇9

【關鍵詞】

應用型課程；少學時；教學體系

獨立學院逐漸向應用型本科轉型，應用型本科是處于研究性高校和高職院校之間的一種教育類別，它強調的是應用型和技術型人才的培養[1]。獨立學院在轉型過程中面臨教學體系的重建，而應用型課程的建設是應用型本科教學體系建設中非常重要的一部分。模具工業的迅速發展使得社會對模具人才的需求量迅速增加，企業對模具應用型人才需求也越來越大，所以模具類應用型課程建設是地方高校服務地方經濟研究中的重要內容之一。在獨立學院轉型的背景下本文以機械工程及自動化專業為例，對《模具設計與制造》課程建設進行研究。

1機械工程及自動化專業《模具設計與制造》課程的特點

《模具設計與制造》是一門綜合性、實踐性很強的專業課，要求學生掌握冷沖壓模具、注塑模具設計的基本知識，并能具備一定的模具設計能力，同時了解模具制造、模具裝配和檢測的相關知識。此外，機械工程及自動化專業《模具設計與制造》課程還具有如下特點：課程開設在大四機械工程及自動化專業的《模具設計與制造》課程開設在大四，學生已經具備了《機械制圖》、《工程材料》、《機械設計基礎》《CAD/CAM技術》等課程的基礎知識。由于學生大四面臨實習和就業的問題，在完成該課程的學習后可以到相關的模具類企業實習實踐，加強該門課程的實際應用。課程學時少機械工程及自動化專業《模具設計與制造》課程內容與模具專業開設的模具類相關課程不同，開課的課時少（一般為32學時），需要使得學生在較少的學時內，具備模具設計及相關的知識。該課程內容涉及面較廣，包括冷沖壓模具、塑料模具設計基本知識，模具制造、裝配和檢測等內容。模具設計與制造專業的學生一般是沖壓模具設計、注塑模具設計以及模具CAD/CAM等課程是分別開課，且課時充裕。區別于高職模具專業培養目標高職院校的模具專業主要培養模具類相關的職業技術人才，而應用型本科機械工程及自動化專業模具類方向培養的是模具類企業一線的專業技術人員，在培養要求上有著本質的不同。

2《模具設計與制造》應用型課程教學體系建設

針對《模具設計與制造》課程的特點，從應用型教材、應用型課程的理論教學和實驗教學以及課程設計等方面進行改革，形成模具應用型課程的一體化教學體系，強調課程應用性，使學生掌握《模具設計與制造》基本知識的同時具備初步設計簡單模具的能力，為將來就業打下良好基礎。

2.1建設應用型課程教材

2.1.1強調模具設計為主，模具制造、裝配等內容為輔

在課程教材內容編排上，將模具專業《冷沖壓模具設計與制造》、《注塑模具設計與制造》等課程進行整合，重點以冷沖壓模具設計為主。沖壓模具設計的內容包括沖壓成型的基本知識、沖裁模、彎曲模和拉深模的設計，而這些內容中又以最典型的沖裁模具設計為重點。對于注塑模具設計，內容上相對沖壓模具較少。為了配合教學及學生課程設計，章節安排順序應當以冷沖壓模具和注塑模具設計順序為內容編寫。在課程內容最后安排模具制造、裝配等內容，如對模具工藝規程編制、模具零件加工、模具裝配工藝進行簡要說明。最后在課程附錄部分添加添加沖壓及注塑模具設計常用標準規范，以供學生查閱。

2.1.2強調應用性知識為主，理論知識為輔

模具應用型課程特點是既要求課程基本理論，又要強調學生動手能力的培養[2]。而為了強調模具知識的應用性，去除大量的理論分析，只講解簡單的理論基礎，給出設計需要的大量表格公式，而不過分追求其公式、表格數據背后的原因。同時，為了避免與模具生產實際相脫節，在內容上配備一定數量企業各類模具案例圖片。

2.2建立應用型課程教學方法

2.2.1項目驅動教學。

傳統的教學注重理論知識的掌握，知識系統性好，但實踐性較差[3]。為了激發學生學習興趣，強調知識的應用，以設計課題項目進行教學，將項目分解，各部分內容融入到具體教材章節中，實施教學。使學生了解模具基本理論知識的前提下，掌握模具設計的一般過程和思路。

2.2.2三維模型和動畫教學。

將CAD軟件建模技術引入到教學中。在課程重點講解模具結構中，以CAD設計軟件完成的3D圖為主，改變以往課程以二維裝配圖為主[4]，使學生理解起來比較困難，配合多媒體課件教學中的三維動畫和模具爆炸圖展示其結構，增加學生對模具的感性認識。

2.3增加課程實驗教學。

配合課堂的理論教學，增加實踐教學，開設模具實驗課。學生分組進行實驗，通過模具拆裝、測繪實驗，并觀看企業模具加工裝配等視頻，使得學生掌握模具裝配的基本工藝過程，加深對模具設計知識的理解，同時通過觀看視頻對模具企業生產制造過程有更加深刻的認識，對模具結構的認識更加直觀[5]。

2.4增加課程設計環節。

強調課程的應用性，必要做到教、學、做的融合，為了配合課程教學中引入的項目教學，將學生分組并以學生為中心，根據課程設計指導書布置任務，指導學生完成給定的課程設計，由于《模具設計與制造》具有很強的實踐性，離不開模具CAD/CAM技術的運用[6]，要求學生用模具CAD軟件完成三維建模和工程圖，最后對學生課程設計進行答辯。

2.5建立應用型課程考核方式

建立應用型課程教學方法的同時，需要有相應的考核方式。在考核方式上，改革以往單純以理論考試評價學生，將閉卷考試改為開卷考試，取消選擇題、判斷題等題型，改為設計題、識圖題等大題，考察學生分析模具結構、查閱數據資料和設計計算等對知識的應用能力。成績評定方式改為考試成績占50%，實驗課占20%以及課程設計占30%。該綜合多方面的考核方式，考核的是學生對知識的應用能力、團隊協作能力以及創新能力，能比較全面的反映學生對模具方面知識的掌握和運用。

3結語

該應用型課程的建設，能適應機械工程及自動化專業模具方向的應用型人才培養方案，通過對《模具設計與制造》應用型教材建設，制作應用型多媒體課件，配合應用型課程的教學方法，并增加應用型課程的實驗和課程設計，形成全面一體化的應用型課程建設。在少學時的情況下，根據大四學生課程特點進行教學配合上學生外出實習實踐，將學生課堂學習、實驗室學習和企業的生產實習結合起來，增加了學生學習興趣，取得良好的教學效果。

作者：張冬冬 趙恒文 單位：河海大學文天學院

參考文獻：

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[5]劉細芬.應用型本科院校模具專業課程體系的研究[J]價值工程,2015(05):222~224.

篇10

1 引言

隨著計算機處理器性能的不斷提高，模具制造對數字化加工環境有極大的依賴性。獨立的DM軟硬件工具固然重要，但是只有當這些工具能夠集成到一個通用的數據和線程模塊當中的時候，整個產品開發過程才是最有效的，這就促進了集成框架、基于的架構的發展，因而在加工過程、動力和資源信息方面建立起了牢固的關系。過去一些技術如CAD、CAE、CAM甚至產品規劃都因此而成為一個流水線渠道，便于產品的升級、更新和檢修[1]。

級進模具設計和加工工程實際上是采用一系列工具大規模生產金屬零器件，用到好多工程技術，比如人工智能和虛擬現實工具，這些工具有效地改善了開發的進程。這些工具的數據處理和功能整合滯后于DM的技術的進步。例如，在最近的一份報道中在整個級進模具開發過程中使用了基于知識的黑板模型，然而這個模型本身次于當前流行的多系統（MAS）。本文中提出了一集成框架為從智能級進模具中發展來的工具組合提供一個通用的軟件機制，進一步發展下游的元器件加工或者計算機輔助處理規劃工具，因此整個模具開發從設計到加工會高度集成化[2]。

2 智能級進機制

本文中提出的集成框架是智能級進模具系統的一個拓展，由新加坡國立大學以及新加坡高性能計算研究院開發和持續升級維護[3]。智能級進模具系統包含5個功能模塊，即基于特征的建模、處理規劃模塊、模具配置模塊、繪制準備和兩個補充模塊（模板管理和基于知識的外殼）。設計過程和相應的功能模塊同步進行， IPD主動性的貢獻主要體現在兩個方面。首先，每一個步驟的設計信息會以基于特征的形式存儲，這樣設計元素就可以實現復用；其次，可以用3D虛擬技術實現虛擬化設計，例如三維的條狀布局。這樣就提供了附加的校驗層，在設計的早期會減少設計誤差。

3 對集成框架的需求

盡管IPD系統為級進模具設計提供了一系列的人工智能和虛擬現實技術，然而這僅僅是外部工具的集成以及其他下游加工功能的改進。IPD系統中的集成問題事實上是不同功能模塊只見的互動性。也就是說，該技術把設計過程中的復雜性分解成為一系列可操作的任務同時將它變成一種合適的描述信息，這樣下游的描述可以直接使用上游步驟的結果。此外，IPD系統在基于知識的黑板的作用下還支持一些可操作的集成功能。可包含一個通用的知識對像基和一個參考引擎來實現每一個功能模塊的運算功能。它在功能模塊之間提供了一個附加層，支持對象檢索，對過程集成很有益處。在最新的IPD系統中， 殼使得每一個功能模塊具有智能計算功能，所有的功能模塊被進一步分割因而變得更加自主。因此，很有必要為這些自主模塊提供一個集成框架，就好比嵌入了一個特殊的產品數據管理/產品生命周期管理和流水線管理系統。

4 集成框架的設計

為了很快建立集成框架，我們從CAD框架中借鑒了一些基礎的想法，該框架在20世紀初初步形成而且很快在電器設計自動化領域被廣泛使用。此外，一系列先進的系統建模設計和分析技術，特別是面向對象和分布對象技術被使用來鑒定和優化系統功能。

4.1 數據集成和過程集成

提出集成框架的主要動機是為原來離散的設計活動提供一個數據集成和過程即成功能，之前這些都是由一些列的設計和制造工具完成的。對于數據集成功能，終端用戶采用一種全局性的數據，并由一套配置和版本管理設施支持。特定項目的數據會立即被集中并優化便于搜索、共享，并會以特殊的形式存儲來避免數據沖突。而對于過程集成功能終端用戶可以采用標準的過程序列。為了完成整個產品的設計和加工，終端用戶不斷咨詢設計流程確保每一項任務以及采用的數據都是正確的。每一個獨立任務完成之后，相應的數據輸出會自動進去數據存儲模塊并作為配置數據被存儲下來[4]。

4.2 整個工程環境以及框架的功能

本文提出的框架中，真個工程環境包括級進模具設計加工工具、集成框架等。該框架還包括一個共享的工作臺、框架內核、兩個數據庫（廣利數據庫和原始設計數據庫）。管理數據存儲包含指向原始數據庫指針的元數據。框架內核被設計成一種交易處理系統，該系統保障依賴于系統數據庫的功能在工作臺應用程序GUI直接干預或者其他通過包裝的工具干預之下正常運行。CAX工具能在框架的監督之下自主運行，所有展示項目進度的結果都被框架存放進一個集中的存儲模塊。然而，目前主要的問題是模具設計和加工要考慮到很多復雜的數據和管理功能。因此，框架內核被進一步分解為三個單元，即數據和進程管理內核、元數據處理單元以及設計數據處理單元。

4.3 實現圖譜

建立框架結構包含三個步驟。第一個步驟就是在不考慮細節的情況將主要步驟構造成一個大致框架；第二個步驟就是開發數據集庫管理機制或者相關的信息模塊，同時需要進一步明確框架其他模塊的單元；第三個步驟就是開發工作臺界面圖形用戶界面。簡單的工具包裝會使得他們能夠在當前界面直接使用框架功能，因此，在原型設計過程中美譽考慮封裝的具體實現途徑。

4.4 輪廓框架

初級框架中功能被分為客戶端功能和服務端功能。主要的相關實現策略如下所示。在這里企業級的基于Windows的以太網應該是主要的工作平臺，元數據以及設計數據在服務端集中存放作為信息Hub。常用的面向對象的編程語Java用來實所有新建的框架單元。一個面向對象的數據庫管理系統備用來作為存儲元數據的管理數據庫。遠程訪問數據庫需要和一個應用服務器通信，該服務器和元數據庫以及遠實現線程之間交互。設計對象文件的傳送使用CIFS協議，高協議能夠使Java應用遠程訪問共享文件以及存放在SMB文件服務器路徑中的文件。

4.5 系統建模以及數據庫管理機制

根據面向對象的設計原則，實例化一個對象的軟件系統就等同于一系列對象以相互關系的認定。一旦一個面向對象的模型建立，整個項目的開發工作也接近尾聲。對于像現在設計的集成框架。這些對象可以被分為兩個部分：要么是短暫的要么是持久可用的。先期需要一定的理論準備來奠基基礎。尤其是在該系統中，一系列的IDEF0模型被用來定義相關性，其中整個框架和相關的工具協同工作。通過對整個框架提取特征來捕捉設計改變衰減屬性。采用了一個先進的設計版本控制工具和配置管理模型來支持設計傳播管理。最終，整個進程管理模型建立在產品管理模型的基礎之上。

5 進程動態

一般而言，改進的集成框架沒有改變級進模具設計和加工過程。然而，進程的動態性能可能會更具用戶的想法得到有效的改進。在集成框架下工作，用戶在進行局部設計和加工的同時能夠對整個進程有所掌握。潛入的進程及其相互作用是為了得到更好的虛擬化的結果，這樣可以降低用戶對于IPD系統節能的掌握程度，從而降低技術壓力。

產品數據管理功能保確保所有對于操作項以及產品版本的改進能夠永久保留。這樣用戶在對多個未完成的進程進行操作的時候就不容器出錯。而且，單一更改對于整個產品版本的改進也是對立與其他相關的更改。如果沒有這些保障措施，對于不同原始設計的改進都可能會很麻煩。集成框架不僅能夠使開發者共享最新的產品版本信息，而且還能提供并發工程策略。它能夠對復雜的從序列化模具進行分解，使得不同的設計任務能夠平行進展。例如，要在CAPP上完成的不同模具任務以及不同的版本配置更改任務都可以被分給不同的工程師來同時完成，這樣就加快了產品的開發進度。

6 結語

本文中提出并設計了集成級進模具設計框架。為模具設計中產品數據以及多設計版能夠進行智能管理。受到CAD設計框架的啟發，全局性的系統架構以及功能要求被采用到模具設計過程中。開發過程中還采用了其他三個步驟。首先，在做出一系列設計實施計劃的同時搭建起了一個空的數據庫管理框架；第二個步驟就是開發管理數據庫模塊以及先關的信息模塊，并進一步細化框架中的其他元素，同時還進行了先關的理論準備。最后，開發了一個工作臺圖形用戶界面來測試和評估框架的性能。

本文中設計出的集成框架可以在許多方面進行擴展，而且在今后的工作中也要測試完成這些擴展功能。例如，該系統在更新之后可以進行新建管理以及項目進度報告，同時也可以讓它支持不同用戶較色的管理。在開發過程如果有工程師輪換或者替代開發之類帶來的交割問題也很容易解決。

甘肅省自然科學基金項目號1112RJZA045 項目名稱 基于混合智能學習算法的并行多機作業調度問題研究

參考文獻：

[1]屈賢明.裝備制造業的振興和產品創新.中國機械工程，2002.4