第一篇：逆向設(shè)計在高職“模具設(shè)計與制造”教學(xué)設(shè)計中的應(yīng)用

逆向設(shè)計在高職“模具設(shè)計與制造”教學(xué)設(shè)計中的應(yīng)用

摘要：對“模具設(shè)計與制造”課程，可以結(jié)合模具相關(guān)職業(yè)崗位需要，運(yùn)用逆向思維進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，在具體項目的引導(dǎo)下，建立以典型模具設(shè)計與制造過程為導(dǎo)向的項目化教學(xué)體系，將項目的內(nèi)容設(shè)置成任務(wù)，通過項目任務(wù)的“教學(xué)做”調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，突出實(shí)踐教學(xué)的重要性，并為本課程進(jìn)一步的教學(xué)改革提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：逆向設(shè)計；高職；模具設(shè)計與制造；教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-5727（2014）05-0108-02

“逆向設(shè)計”（Backward Design）也叫“逆向教學(xué)設(shè)計”，指一種運(yùn)用倒推思維、逆向思維來設(shè)計課程的教學(xué)活動。美國著名課程與教育專家格蘭特（Grant Wiggins）提出了課程的“逆向設(shè)計”模式，其目的是使課程教學(xué)設(shè)計成為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力的工具。課程的逆向設(shè)計實(shí)質(zhì)就是在明確人才培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行課程的應(yīng)用技能設(shè)計。它的整個設(shè)計過程分為：確定達(dá)到的技能目標(biāo)和創(chuàng)造能力目標(biāo)，確定如何證明學(xué)生實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目標(biāo)，安排各種教學(xué)實(shí)踐的機(jī)會進(jìn)行具體的實(shí)施。

“模具設(shè)計與制造”課程的逆向設(shè)計實(shí)質(zhì)就是在明確人才培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上進(jìn)行課程的應(yīng)用技能設(shè)計。應(yīng)通過工學(xué)結(jié)合，建立“教學(xué)做”合一的一體化課程，構(gòu)建基于工作過程的高職模具專業(yè)逆向設(shè)計，從企業(yè)實(shí)際工作任務(wù)出發(fā)，在模仿真實(shí)工作環(huán)境的實(shí)習(xí)基地的支持下，使學(xué)生循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)各門課程的過程成為符合或接近企業(yè)工作過程的過程。

課程內(nèi)容的優(yōu)化

我院“模具設(shè)計與制造”課程的教學(xué)設(shè)計堅持以服務(wù)“三農(nóng)”為宗旨，面向長三角經(jīng)濟(jì)區(qū)域，依托江蘇沃得集團(tuán)等大型現(xiàn)代加工制造業(yè)，積極開展校企合作，從企業(yè)工作崗位中提取工作任務(wù)，再轉(zhuǎn)換成學(xué)習(xí)任務(wù)，最后設(shè)計成整合的工作任務(wù)作為項目課程的內(nèi)容，將課堂引到車間、工廠，積極引導(dǎo)教師將教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，倡導(dǎo)職業(yè)教育在做中學(xué)，在學(xué)中做，從而讓學(xué)生能多動手，多實(shí)踐。

因此，課程的核心內(nèi)容必須體現(xiàn)職業(yè)崗位的需要，應(yīng)以模具相關(guān)職業(yè)崗位技能要求進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，并充分體現(xiàn)企業(yè)真實(shí)的工作情景。通過對模具企業(yè)的調(diào)研，高職畢業(yè)生從過去的以模具設(shè)計為主轉(zhuǎn)變?yōu)橹挥猩贁?shù)人在模具設(shè)計崗位上，而更多的是在模具制造及生產(chǎn)一線崗位、模具管理等崗位上。結(jié)合就業(yè)崗位的需要，把“模具設(shè)計與制造”課程內(nèi)容項目化。下頁表1為依據(jù)的4個模具工作崗位分析得到的對應(yīng)崗位主要工作任務(wù)、能力素質(zhì)目標(biāo)、教學(xué)項目。由于課時的限制，可以根據(jù)實(shí)際情況靈活確定具體教學(xué)項目的內(nèi)容和數(shù)量。

逆向設(shè)計教學(xué)法的實(shí)施

我院“模具設(shè)計與制造”課程的教學(xué)設(shè)計研究小組以完成崗位任務(wù)應(yīng)具備的綜合能力作為進(jìn)行課程教學(xué)設(shè)計和界定課程教學(xué)內(nèi)容的依據(jù)。課程教學(xué)設(shè)計以能力培養(yǎng)為主線，以能力訓(xùn)練為軸心，將相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)課程部分和理論課程部分進(jìn)行重新整合；建立新的崗位能力目標(biāo)考核評價體系和相應(yīng)支撐課程教學(xué)設(shè)計，并以崗位能力的需要作為考核內(nèi)容，在總結(jié)實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上重新設(shè)計了課程的教學(xué)過程。這一教學(xué)過程的特點(diǎn)是：首先，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)（熟悉模具結(jié)構(gòu)，模具加工與設(shè)備操作）；其次，企業(yè)的專業(yè)人士和校內(nèi)專任教師，在企業(yè)或?qū)嵱?xùn)工廠通過情境教學(xué)和獨(dú)立操作，讓學(xué)生現(xiàn)場觀摩、操作，在課堂上利用現(xiàn)代教學(xué)手段（多媒體課件、專題錄像等）進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生了解模具的結(jié)構(gòu)與基本裝配關(guān)系，對模具形成深刻的感知認(rèn)識；第三，在機(jī)房將學(xué)生分成幾個小組，每個小組6人左右，利用教師提供的正確模具圖紙，用UG等三維軟件畫出模具裝配圖，并編寫主要模具零件的加工工藝，每組合作完成一套模具的制作；第四，教師補(bǔ)充模具設(shè)計的相關(guān)知識并輔導(dǎo)每組學(xué)生設(shè)計一套模具；第五，在實(shí)訓(xùn)基地，由教師進(jìn)行以具體模具加工為目標(biāo)的生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)教學(xué)，使專業(yè)知識學(xué)習(xí)與崗位職業(yè)技能訓(xùn)練一體化，學(xué)習(xí)空間與工作現(xiàn)場一體化。

課程團(tuán)隊從模具設(shè)計與制造領(lǐng)域高職學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律出發(fā)，讓學(xué)生在具體的情境中積極主動地完成具體的學(xué)習(xí)任務(wù)。在教學(xué)方法運(yùn)用上始終堅持以學(xué)生為主體，通過與課程內(nèi)容緊密配合的教學(xué)活動（討論、實(shí)際操作等），豐富教學(xué)內(nèi)容，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情和互動交流意識。

教學(xué)資源

本課程的教學(xué)設(shè)計研究小組成員由支持專業(yè)建設(shè)和課程改革的系部領(lǐng)導(dǎo)，具有豐富理論和實(shí)踐經(jīng)驗的專業(yè)骨干教師，以及專業(yè)理論扎實(shí)、勇于探索的青年教師組成。教師團(tuán)隊年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)和知識結(jié)構(gòu)均合理。目前，學(xué)院已建成了能夠滿足本專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)的真實(shí)或仿真職業(yè)環(huán)境的實(shí)訓(xùn)室：模具拆裝實(shí)訓(xùn)室、數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)室、機(jī)械加工實(shí)訓(xùn)中心、模具鉗工實(shí)訓(xùn)車間、CAD/CAM中心。我們的模具制造實(shí)驗室設(shè)備包括數(shù)控銑床、數(shù)控車床、加工中心、平面磨床、外圓磨床、搖臂鉆床等普通加工機(jī)床，還包括電火花成型加工機(jī)床、電火花線切割機(jī)床等特種加工機(jī)床。

本課程擁有南京聚隆工程塑料有限公司、南京聚鋒新材料有限公司、南京湘寶鈦白制品有限公司、上海日之升新材料有限公司和南京金浦集團(tuán)金陵塑膠有限公司等16個校外實(shí)訓(xùn)基地，擬建南京金城塑膠有限公司、江蘇瓊花集團(tuán)、南京菲時特管業(yè)有限公司等3個校外實(shí)訓(xùn)基地。

“模具設(shè)計與制造”課程逆向設(shè)計改革，以崗位能力考核為目標(biāo)，操作實(shí)施在真實(shí)的崗位上，激發(fā)學(xué)生職業(yè)意識，從而初步完成學(xué)生→學(xué)徒→職業(yè)人角色轉(zhuǎn)化，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高技能人才的培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。課程教學(xué)的改革應(yīng)體現(xiàn)職業(yè)崗位的能力要求，課程教學(xué)的“逆向設(shè)計”理論緊密結(jié)合崗位職業(yè)群定位和崗位能力，讓學(xué)生通過觀察、思考去發(fā)現(xiàn)問題，繼而產(chǎn)生解決問題的欲望，并通過自己的動手操作，完成任務(wù)，解決問題，從而獲得成功的喜悅，樹立自信心，促進(jìn)學(xué)生之間相互交流，培養(yǎng)和增進(jìn)合作能力，改進(jìn)和完善專業(yè)課程設(shè)置、教學(xué)形式和專業(yè)人才培養(yǎng)模式，并為課程教學(xué)總體設(shè)計的進(jìn)一步改革提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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第二篇：模具設(shè)計與制造一體化教學(xué)設(shè)計

模具設(shè)計與制造專業(yè)的一體化教學(xué)設(shè)計

——實(shí)踐應(yīng)用型人才教學(xué)模式的研究

模具設(shè)計與制造專業(yè)是一個專業(yè)特色鮮明、市場人才需求較大的機(jī)制類專業(yè)，根據(jù)該專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，結(jié)合模具設(shè)計與制造專業(yè)人才必備設(shè)計素質(zhì)要求，就其該專業(yè)的課堂教學(xué)、課后習(xí)作、課程設(shè)計、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計一體化教學(xué)設(shè)計研究談?wù)勛约旱囊娊狻?/p>

一、模具設(shè)計與制造專業(yè)一體化教學(xué)設(shè)計的具體含義：所謂一體化教教學(xué)設(shè)計就是將模具專業(yè)的課堂教學(xué)、課后習(xí)作、機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計、模具設(shè)計與制造的課程設(shè)計、模具的數(shù)控加工技術(shù)的課程設(shè)計、生產(chǎn)實(shí)習(xí)以及最后的畢業(yè)設(shè)計作出一體化的規(guī)劃；教師依據(jù)模具專業(yè)人才培養(yǎng)方案、專業(yè)課程教學(xué)大綱的教學(xué)內(nèi)容，形成課堂教學(xué)、課后習(xí)作、課程設(shè)計、課程設(shè)計、生產(chǎn)實(shí)習(xí)以及最后的畢業(yè)設(shè)計在內(nèi)的系統(tǒng)性目標(biāo)，在教學(xué)中實(shí)行任務(wù)驅(qū)動、目標(biāo)教學(xué)，；在課程設(shè)計中，有對前面任務(wù)設(shè)計的修正，也對后面設(shè)計進(jìn)行鋪墊，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)任務(wù)的系統(tǒng)化；在畢業(yè)的設(shè)計中，以前面的設(shè)計為基礎(chǔ)，對前面設(shè)計進(jìn)行必要的修改的同時完成后續(xù)的設(shè)計任務(wù)，以期達(dá)到從零件的結(jié)構(gòu)、工藝、模具及加工直至裝配的一體化全過程的設(shè)計，實(shí)現(xiàn)設(shè)計的規(guī)范性和適用性。筆者經(jīng)過三年的教學(xué)實(shí)踐，深感學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚，掌握的基本理論扎實(shí)，設(shè)計、應(yīng)用能力較強(qiáng)。

二、模具設(shè)計與制造專業(yè)一體化教學(xué)設(shè)計的實(shí)施方案

①針對學(xué)生由專業(yè)教研室指定相近學(xué)科老師組成模具設(shè)計研究指導(dǎo)小組共同擬定出某一零件一體化教學(xué)設(shè)計的具體內(nèi)容，形成教學(xué)任務(wù)的主體框架及不同教學(xué)任的具體目標(biāo)。②在課堂教學(xué)和課后習(xí)作中借助任務(wù)驅(qū)動，學(xué)生一人一題，明確具體目標(biāo)，使學(xué)生開課前就知道學(xué)什么，過程中理論實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行練習(xí)，課后知道是否完成預(yù)定任務(wù)，達(dá)到階段性要求。

③將其課堂習(xí)作進(jìn)行系統(tǒng)化的整合優(yōu)化，依其內(nèi)容完成零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝設(shè)計、成形模具零件的設(shè)計，即模具沖壓成形或塑料成形與模具設(shè)計的課程設(shè)計，為后續(xù)的機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計奠定基礎(chǔ)。

④依據(jù)上述課程設(shè)計的結(jié)果，結(jié)合機(jī)械制造技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)課程的教學(xué)完成模具零件的加工工藝設(shè)計并借助于生產(chǎn)實(shí)習(xí)實(shí)際制造出相應(yīng)的產(chǎn)品。

對上述設(shè)計的結(jié)果進(jìn)行分析，整合規(guī)范并完善其他未完成的其它副項，形成學(xué)生具有獨(dú)自個性、突顯個人特色的畢業(yè)設(shè)計。

三、模具設(shè)計與制造專業(yè)一體化設(shè)計必要性

①零件的制作方法各種各樣，如：切削加工、特種加工、快速成形等，但以模具成形如鑄造、鍛造、沖壓和塑料成形等方法應(yīng)用較為廣泛，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展通過模具成形零件的范圍會越來越大，機(jī)械設(shè)備中借助模具形成零件的占有率也越來越多，模具的設(shè)計任務(wù)必然越來越重。

②模具制造一模一樣所體現(xiàn)的較強(qiáng)的互換性，以及零件的標(biāo)準(zhǔn)化，方便了機(jī)械的制造與維修。

③模具零件屬大批量生產(chǎn)，但所需模具有單件小批量生產(chǎn)的特性，模架及螺釘、彈簧等少量零件已標(biāo)準(zhǔn)化外，非標(biāo)零件所占比例較大，加重了模具的設(shè)計任務(wù)、設(shè)計人員的需求也隨之增加。

④模具的設(shè)計與制造相互依存，設(shè)計的目的為了制造，制造反過來又 促進(jìn)了模具設(shè)計的發(fā)展，作為模具專業(yè)的人才，不僅要求較強(qiáng)的動手能力，更要有較強(qiáng)的設(shè)計能力，特別是作為一線生產(chǎn)的模具專業(yè)?？迫瞬?，必須

能動手、會設(shè)計，而模具設(shè)計與制作專業(yè)一體化的教學(xué)設(shè)計把設(shè)計與制造緊密相連接，學(xué)生在設(shè)計的階段進(jìn)程中把模具的制造技術(shù)與設(shè)計技術(shù)融為一體，相互連貫，互相促進(jìn)。

⑤模具設(shè)計與制造專業(yè)一體化設(shè)計把一本書一個設(shè)計，變?yōu)橐粚I(yè)一設(shè)計，有利于學(xué)科內(nèi)容的縱、橫向銜接，綜合運(yùn)用所學(xué)知識提高設(shè)計水平。

⑥模具設(shè)計與制造專業(yè)一體化設(shè)計把一個班一個老師的指導(dǎo)設(shè)計變?yōu)橐粋€班多個不同專業(yè)老師的聯(lián)合指導(dǎo)設(shè)計，使學(xué)生取各專家之長，聚精英之優(yōu)，使設(shè)計更加優(yōu)化。

⑦模具設(shè)計與制造專業(yè)一體化設(shè)計把分散分學(xué)科的設(shè)計變?yōu)閷I(yè)的系統(tǒng)化設(shè)計，強(qiáng)化了學(xué)生設(shè)計的步驟和進(jìn)程系統(tǒng)化的理念，避免了學(xué)生的重復(fù)設(shè)計。

⑧模具設(shè)計與制造專業(yè)一體化教學(xué)實(shí)際傳承了通過課堂教學(xué)、課后習(xí)作、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)，又促進(jìn)了課堂教學(xué)、課后習(xí)作、課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計的改革，與其說是一種創(chuàng)新，不如說是一個發(fā)展。

⑨模具設(shè)計與制造專業(yè)一體化教學(xué)設(shè)計與相關(guān)專業(yè)課程同步，如學(xué)生學(xué)完塑料成形工藝與模具設(shè)計、機(jī)械制造基礎(chǔ)、沖壓工藝與模具設(shè)計后依照其畢業(yè)設(shè)計各題框架開展模具零件的成形工藝與模具的課程設(shè)計，接著進(jìn)行機(jī)械制造工藝或數(shù)控加工工藝的課程設(shè)計及生產(chǎn)實(shí)習(xí)，最后完成畢業(yè)設(shè)計的整體設(shè)計，這種安排分散了畢業(yè)設(shè)計的時間布局，學(xué)生可在學(xué)校完成，并能及時得到各課程老師的階段性指導(dǎo)，整體設(shè)計在畢業(yè)實(shí)習(xí)中完成、大大減輕了學(xué)生邊畢業(yè)實(shí)習(xí)邊畢業(yè)設(shè)計的負(fù)擔(dān)。這種考慮不僅時間上可行、老師的近距離指導(dǎo)可行，質(zhì)量上也能得到保證。

陳 新 民

2012.11

第三篇：項目教學(xué)法在模具設(shè)計與制造專業(yè)中的應(yīng)用

項目教學(xué)法在模具設(shè)計與制造專業(yè)中的應(yīng)用

摘 要：《模具設(shè)計與制造》是高職模具設(shè)計與制造專業(yè)重要的專業(yè)課，課程理論性、實(shí)踐性、技術(shù)性和操作性都比較強(qiáng)。為了將高職學(xué)生帶進(jìn)模具設(shè)計與制造的專業(yè)大門，讓學(xué)生了解和掌握模具設(shè)計與制造的基本理論、基本知識和基本操作技能，探索一種先進(jìn)、合理的教學(xué)方法是非常重要的。

關(guān)鍵詞：高職；項目教學(xué)；模具設(shè)計與制造

《模具設(shè)計與制造》課程的教學(xué)內(nèi)容理論知識枯燥乏味，趣味性不夠，但是在實(shí)際工作中其技術(shù)性要求的又十分的高，如果依然采用“?M堂灌”、“照本宣科”的教學(xué)方法，勢必會使學(xué)生感到枯燥無味，失去學(xué)習(xí)興趣，難以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。為此，筆者結(jié)合多年的《模具設(shè)計與制造》教學(xué)經(jīng)驗，認(rèn)為實(shí)施項目教學(xué)法對高職《模具設(shè)計與制造》課程的教學(xué)有著重要的實(shí)踐意義。

項目教學(xué)法是師生通過共同完成一個完整的模具設(shè)計與制造項目而進(jìn)行的教學(xué)行動，其關(guān)鍵是設(shè)計和制定一個項目的工作任務(wù)，一般按照以下幾個階段進(jìn)行。

1確定項目任務(wù)

它是項目教學(xué)法的關(guān)鍵，也是本專業(yè)教學(xué)成敗的關(guān)鍵。根據(jù)職業(yè)分析，本專業(yè)所培養(yǎng)的人才應(yīng)該既能設(shè)計模具，又能制造模具。筆者按照該職業(yè)的工作過程，研究沖壓模和塑料模兩個項目，同時為了教學(xué)方便，把每個項目分成設(shè)計與制造兩個模塊。模具主要包含冷沖壓模具與塑料模具兩大類，冷沖壓模具中有沖裁、彎曲、拉深、冷擠壓模等幾種類型。塑料模具中有注射、壓縮、壓注、中空吹塑成形模以及擠出成形機(jī)頭等。沖裁模和注射模是最典型、應(yīng)用最廣的模具，將其作為項目任務(wù)，具有代表意義。

2項目準(zhǔn)備

為了確保項目順利實(shí)施，必須使學(xué)生了解所學(xué)專業(yè)的職業(yè)工作任務(wù)，事先準(zhǔn)備好學(xué)生完成項目所需的各種資料、材料、工具等，還必須傳授完成項目所需的知識和技能。設(shè)計采用的軟件可按照國際化的高標(biāo)準(zhǔn)，制造則須根據(jù)本校的實(shí)際情況，也可以和企業(yè)聯(lián)合。對于項目中設(shè)計模塊，教師必須準(zhǔn)備一個和項目不同的產(chǎn)品的三維模型圖，詳細(xì)地教學(xué)生做一次，尤其是查手冊選擇設(shè)計參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)件、模架時，更應(yīng)該舉一反三地加以說明，學(xué)生完全模仿。也就是說，教師必須把多年模具設(shè)計的經(jīng)驗歸納、總結(jié)、優(yōu)化后教給學(xué)生，第一步做什么，第二步做什么……。這對教師來說是難點(diǎn)，但對學(xué)生來說，卻是非常重要的，很可能奠定了學(xué)生一生的設(shè)計基礎(chǔ)。對于項目中的制造模塊，教師需闡明模具加工的一般過程，把每個模具零件的加工工序按照一般企業(yè)加工規(guī)范向?qū)W生說明，然后再結(jié)合本校的實(shí)際情況加以修改或增減，并向?qū)W生說明原因。總之，我們在項目實(shí)施中要注意培養(yǎng)學(xué)生身處企業(yè)的職業(yè)行為感覺，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的職業(yè)精神。

3制定計劃

項目以小組為單位進(jìn)行，約5人為一組，設(shè)計項目必須每人獨(dú)立完成，評出最好的經(jīng)教師檢查合格（學(xué)生可修改至合格）的才能進(jìn)入制造項目。學(xué)生根據(jù)教師下達(dá)的項目任務(wù)書和產(chǎn)品圖，參照模仿設(shè)計或制造的經(jīng)驗，確定工作步驟。尤其是制造，如將程序轉(zhuǎn)入數(shù)控機(jī)床、機(jī)床檢查和調(diào)試、刀具準(zhǔn)備、毛坯裝夾、對刀、粗加工、半精加工、精加工等一直到全部完成，都要按順序?qū)懬宄?，最終需得到老師的認(rèn)可。

4實(shí)施計劃

學(xué)生確定各自在小組中的分工以及小組成員合作的形式，然后按照已確定的工作步驟和程序工作。一旦遇到問題，小組成員須集體討論研究，解決不了時再請教老師。教師巡回檢查、指導(dǎo)，記錄好的方法和存在的問題，觀察學(xué)生解決問題的方法，評估學(xué)生的原始記錄，開展小組之間的相互競賽。制造項目中教師須高度注意且重復(fù)向?qū)W生說明的是安全問題。在項目實(shí)施過程中關(guān)鍵要因材施教，根據(jù)班級的整體情況調(diào)整、控制好項目的進(jìn)度，及時發(fā)現(xiàn)問題提醒學(xué)生修改，重點(diǎn)關(guān)注和幫助后進(jìn)生。只有這樣，才能保證全班同學(xué)按時、按質(zhì)、按量地完成項目任務(wù)。

5檢查評估和交流

學(xué)生完成一個項目模塊的工作任務(wù)后，要立即進(jìn)行檢查、評估和交流，以利于學(xué)生發(fā)揚(yáng)優(yōu)點(diǎn)，避免錯誤重犯。評估分口頭評價和評分，評價可參照評分標(biāo)準(zhǔn)的一些內(nèi)容進(jìn)行口語化表達(dá)，以利于相互交流。先由學(xué)生對自己的工作結(jié)果進(jìn)行自我評估，再由評分小組（由各小組組長組成）評估，然后教師檢查評估。教師要對各項目模塊制定一個較為詳細(xì)的評分標(biāo)準(zhǔn)，包括工作過程和工作成果。工作成果的評分標(biāo)準(zhǔn)相對比較容易，例如：模具設(shè)計結(jié)構(gòu)合理性，設(shè)計或加工參數(shù)選擇的合理性，圖紙或加工尺寸、形狀錯誤等均可作為記分標(biāo)準(zhǔn)；工作過程評分標(biāo)準(zhǔn)可從獨(dú)立完成工作任務(wù)情況，操作步驟、順序的正確性，加工工序的合理性，團(tuán)結(jié)協(xié)作方面，解決關(guān)鍵問題能力方面，出勤情況等方面分別制定出記分或加分標(biāo)準(zhǔn)?？傊?，檢查評估和交流的目的是促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生的成就感，促進(jìn)學(xué)生有信心去迎接下一項目的挑戰(zhàn)。

6歸檔及成果應(yīng)用

項目完成后，我們應(yīng)該把每個小組選出的一套模具設(shè)計圖存檔，以利于下一次的教學(xué)或成果展覽；所制造出來的模具，如果是企業(yè)（或模具廠）接的任務(wù)，就及時給企業(yè)，也可作為教學(xué)用品和成果展覽。

7結(jié)語

項目式教學(xué)通過理論結(jié)合操作，符合了未來職業(yè)教育的發(fā)展方向。在模具設(shè)計與制造專業(yè)教學(xué)中，通過項目式的教學(xué)培養(yǎng)出的學(xué)生適應(yīng)了當(dāng)今經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，滿足了對專業(yè)應(yīng)用型技術(shù)人才的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]張堅.高職院校模具設(shè)計與制造專業(yè)教學(xué)改革與創(chuàng)新[D].南昌大學(xué)，2013.[2]徐立華，楊桂娟.高職院校模具設(shè)計與制造專業(yè)教學(xué)改革探索[J].模具工業(yè)，2013（2）：73-76.

第四篇：陶瓷材料在汽車設(shè)計與制造中的應(yīng)用

陶瓷材料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用

姓名：高洋洋

專業(yè)班級：機(jī)制0903班

學(xué)號：2011212010115 【Abstract】：Car of engineering materials and application of engineering materials choice has its own standards and plans, need to consider the cost, environment and user needs.The car key components, if bear load, temperature, fatigue stress and chemical role consideration, is located in the engine in the engine exhaust system.Some parts of engine performance play an important influence, such as spark plug, cylinder valve group and now use the camshaft catalytic convert agent, etc.In order to make these components meet engine performance requirements, people have been trying to application of ceramic materials.The application of ceramic is not only related to the selection of materials and the car manufacturing cost, also can affect to the car's performance.A ceramic material if used to make car parts, the fracture toughness values is low.But materials can be widely used as coating, especially metal matrix composites(MMC), to improve the stiffness of the high metal.【摘要】：汽車應(yīng)用多種工程材料并對工程材料的選擇有自己的標(biāo)準(zhǔn)與計劃，需要考慮成本、環(huán)境和用戶需求等問題。汽車上最關(guān)鍵的部件，若承受的載荷、溫度、疲勞應(yīng)力和化學(xué)作用等方面考慮，位于發(fā)動機(jī)內(nèi)的發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)。有些部件對發(fā)動機(jī)的性能起到重要的影響，如火花塞、汽缸凸輪軸氣門組和現(xiàn)在應(yīng)用的催化轉(zhuǎn)化劑等。為了使這些部件滿足發(fā)動機(jī)的性能要求，人們一直在設(shè)法應(yīng)用陶瓷材料。陶瓷的應(yīng)用不僅關(guān)系到汽車的材料選擇和制造成本，也會影響到汽車的使用性能。

【關(guān)鍵詞】：汽車部件

陶瓷

金屬基復(fù)合材料（MMC）應(yīng)用

【引言】：在過去20年的時間里,為滿足汽車功能多樣化的要求，人們逐漸把更多的目光投向特種陶瓷方面。從最早開始采用陶瓷材料制作汽車用絕緣裝置，到生產(chǎn)火花塞的絕緣子，又?jǐn)U展到凈化排氣的氧傳感器、蜂窩型催化劑載體、保護(hù)催化劑使用的溫度傳感器、提高熱效率采用的爆燃傳感器以及氣門加熱器、水泵用機(jī)械密封圈等，顯示出特種陶瓷產(chǎn)品咄咄逼人的發(fā)展態(tài)勢。近年來，人們對陶瓷發(fā)動機(jī)的研制開發(fā)興趣不減，已經(jīng)逾越不少科技方面的鴻溝與難題，據(jù)悉陶瓷發(fā)動機(jī)作為新一代汽車產(chǎn)品的心臟，即將投入正式使用。特種陶瓷在汽車零件與部件方面的運(yùn)用將進(jìn)一步擴(kuò)大，從而有可能形成一大系列產(chǎn)品，從陶瓷產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上引發(fā)一次革命性的驟變。【正文】

陶瓷材料的性能特點(diǎn) 由于陶瓷材料的結(jié)合鍵為共價鍵或離子鍵，因而陶瓷材料具有高熔點(diǎn)、高硬度、高化學(xué)穩(wěn)定性，耐高溫、耐氧化、耐腐蝕等特性。此外，陶瓷材料還具有密度小、彈性模量大、耐磨損、強(qiáng)度高、脆性大等特點(diǎn)。對于功能陶瓷，還具有電、光、磁等特殊性能。按化學(xué)成分分類

按化學(xué)成分可將陶瓷材料分為氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷及其它化合物陶瓷。氧化物陶瓷種類多，應(yīng)用廣，常用的有Al2O3、SiO2、ZrO2、MgO、CaO、BeO、Cr2O3、CeO2、ThO2等。碳化物陶瓷熔點(diǎn)高，易氧化，常用的有SiC、B4C、WC、TiC等。氮化物陶瓷常用的有Si3N4、AlN、TiN、BN等。陶瓷在汽車制造及設(shè)計中的應(yīng)用

現(xiàn)代的陶瓷材料有極好的工程特性，陶瓷材料在汽車上的應(yīng)用較好地提高了發(fā)動機(jī)的熱效率、降低了油耗、減少了排放污染，符合節(jié)能、環(huán)保的要求。因此，汽車上陶瓷零部件的開發(fā)及應(yīng)用前景將十分誘人。然而他們作為發(fā)動機(jī)部件，還需要有適當(dāng)?shù)臄嗔秧g性。技術(shù)陶瓷已經(jīng)取得令人驚喜的進(jìn)步，但是應(yīng)用于汽車還是有較高的成本。陶瓷首先在高溫燃?xì)廨啓C(jī)中可用于制造葉片、燃燒筒、套管、主軸軸承等，在燃?xì)廨啓C(jī)中可試用陶瓷制造的零部件有：

葉片、燃燒筒、套管、主軸軸承等。在內(nèi)燃機(jī)中可用陶瓷制造的零部件有：活塞內(nèi)襯、氣缸、預(yù)燃燒室、挺桿、閥門、噴嘴、渦輪增壓器轉(zhuǎn)子及軸承等零部件。但是關(guān)于陶瓷方面技術(shù)還未成熟，所以還沒有應(yīng)用到主要的運(yùn)動件上。據(jù)測算，若汽車發(fā)圖1陶瓷渦輪增壓器葉片

動機(jī)的所有零部件都采用陶瓷制造，其重量可比合金發(fā)動機(jī)輕2/3，燃料費(fèi)下降20%。這是很誘人的前景。此外陶瓷還有極好的耐久性，耐久性差會引起材料外表變化，金屬的濕腐蝕和氧腐蝕是很常見的，腐蝕和氧化的組合作用會導(dǎo)致機(jī)械失效，這對汽車部件將是災(zāi)難性的。日照特別是紫外線輻射、氧化和一些化學(xué)劑造成塑料和其它聚合物的性能惡化。通常添加穩(wěn)定劑，改善加工和提高使用壽命。相比之下，陶瓷比聚合物和金屬更穩(wěn)定，但脆性較大?？墒固沾勺鳛橥繉硬牧?，用在難熔金屬上及金屬和聚合物的復(fù)合材料中，可使它們潛在的優(yōu)勢最大化而限制最小。陶瓷復(fù)合材料

如前所述，陶瓷材料若用于制造汽車部件，其斷裂韌度值較低。但材料可廣泛用作涂料,特別是金屬基復(fù)合材料（MMC)中，能夠提高較高金屬的剛度。

最關(guān)鍵的應(yīng)用是發(fā)動機(jī)頂部活塞，其工作溫度至少為350攝氏度，頻率為600hz，速度為0-60mile/h，產(chǎn)生1000g的重力加速度。共晶成分的鋁/硅合金便于采用重力法鑄造，用于制造活塞體。在鋁/硅合金中加入5%的銅，能夠承受更高的溫度。在工作的溫度下，這樣的合金強(qiáng)度高、膨脹系數(shù)低。多年來活塞的質(zhì)量已經(jīng)減小，這主要是由于先進(jìn)的設(shè)計而不是材料的改進(jìn)?；钊撞亢蜌忾T底座區(qū)域現(xiàn)在用MMC離子涂層，用氧化鋁基/二氧化硅晶須增強(qiáng)的鋁合金組成。由于提前點(diǎn)火及敲缸問題，這些涂層一般不能用于汽油機(jī)，但它們在柴油機(jī)上的廣泛應(yīng)用，柴油機(jī)能夠以更高的溫度有效的運(yùn)轉(zhuǎn)。陶瓷缸套所用的材質(zhì)是國際上最先進(jìn)的增韌性氧化鎬材料，其斷裂性為傳統(tǒng)陶瓷的10倍左右，耐磨、耐腐性極佳。用嚴(yán)格控制的工藝參數(shù)和燒成制度，可制成多種規(guī)格大尺寸一體陶瓷缸套。該種缸套壽命達(dá)到5000～6000h。

活塞環(huán)起到彈性密封的作用，防止氣體在活塞燃燒室空間和承載油的曲軸之間漏氣及損失功率，燃燒器體不能向下泄露，機(jī)油不能進(jìn)入到燃燒室，否則產(chǎn)生排放問題。活塞環(huán)必須耐磨損，汽缸套也必須耐磨損。它們涂有MMC這樣的高硬度的鍍鉻層，由超細(xì)的氧化鋁顆粒來增強(qiáng)，氧化鋁位于各微型裂孔中。相類似的有發(fā)動機(jī)的軸承，如主軸和大端連桿軸承常用氧化鋁基MMC涂層，大大改進(jìn)了耐磨性能。

汽車靠離合器摩擦盤來傳遞動力，離合器的使用壽命，主要取決于從動盤摩擦片的耐磨性，鋁基復(fù)合材料的耐磨性，導(dǎo)熱性好，可用它來做離合器摩擦片。美國DWA公司采用硅/鋁復(fù)合材料制造摩托車活塞，解決了其耐磨性問題，在一年內(nèi)100次以上的越野賽后仍無明顯磨損。

Lotus公司生產(chǎn)的蓮花Elise車，用MMC材料代替制動盤的鑄鐵，這樣的制動盤通常用于一級方程式賽車和Grard prix摩托車，所有的歐洲制造廠正在評價MMC用于新車型的制動盤和制動鼓。有兩種主要類型的MMC,基于粉末的和基于纖維的，基于粉末的材料（PMMC）在經(jīng)濟(jì)上具有更大的競爭力。熔融的金屬混

圖3Lotus生產(chǎn)的蓮花Elise

圖2陶瓷剎車盤

合物法是制造PMMC成本最低的方法。這將生產(chǎn)出鑄塊，通常是鋁或錳基的，通過標(biāo)準(zhǔn)的鑄造技術(shù)，為避免機(jī)體和顆粒之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，溫度的控制最為關(guān)鍵。

在催化劑的設(shè)計和制造中，還有一些材料問題。汽油在燃燒過程中不能完全地將碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，雖然正在開發(fā)稀薄燃燒

圖4蜂窩陶瓷 發(fā)動機(jī)，但碳?xì)浠衔铩⒁谎趸己蜌浠锶匀淮嬖谟趶U氣中。催化轉(zhuǎn)化劑可將90%的廢氣排放物轉(zhuǎn)變成水、二氧化碳和氮。使用稀土金屬鉑、鈀和銠，用鎳或鎘作為穩(wěn)定劑，防止顆粒燒結(jié)，以減少催化劑活動造成的損失。昂貴的稀土催化轉(zhuǎn)化劑承載在氧化鋁基的涂層，這種涂層穩(wěn)定且有效。復(fù)雜的氧化鋁系統(tǒng)用于涂在擠壓的陶瓷蜂窩狀結(jié)構(gòu)中，由礦物精石來制造。這種結(jié)構(gòu)是由一系列的內(nèi)通道或管組成，每平英寸大約有400個管道，產(chǎn)生快速化學(xué)反應(yīng)所需要的較大面積。反應(yīng)面積根據(jù)氧化鋁涂層系統(tǒng)的設(shè)計會增大，稀土催化劑金屬顆粒的平均直徑為10nm，可以估計最終的反應(yīng)面積相當(dāng)于三個足球場的面積。整體式蜂窩狀結(jié)構(gòu)被不銹鋼蓋所包圍，用不銹鋼網(wǎng)或陶瓷墊作為夾層，這可以防止不同的熱膨脹及機(jī)械振動。最后轉(zhuǎn)化劑與汽車排氣系統(tǒng)的其它部分集成。催化轉(zhuǎn)化劑用于柴油機(jī)還不成熟，因為涉及到處理碳粒和碳煙這樣的排氣成分和相關(guān)的潤滑油和硫化物，這些不僅會使人類中毒，而且能使催化轉(zhuǎn)化劑稀土金屬中毒，致使稀土金屬效果減弱。故柴油機(jī)燃料排放問題的解決需要一定的成本。【結(jié)束語】

為了保護(hù)大氣環(huán)境和節(jié)約能源，國內(nèi)、外汽車行業(yè)都在加緊對未來汽車的研究和開發(fā)工作。隨著制造技術(shù)、加工技術(shù)、設(shè)計技術(shù)和可靠性評價技術(shù)的不斷提高，陶瓷零部件成本有可能急劇下降。我國陶瓷發(fā)動機(jī)及其它陶瓷零、部件的研究工作，已取得了很大進(jìn)展。相信不久的將來，陶瓷材料在汽車上應(yīng)用這一領(lǐng)域會有更大的突破，從而大幅度改善汽車的性能。未來的汽車將向高技術(shù)化、輕型化、節(jié)能化、無污染化等方面發(fā)展。高性能陶瓷的將來發(fā)展，不可估量。

【參考文獻(xiàn)】

【1】 張金柱等，《現(xiàn)代汽車設(shè)計概念》，化學(xué)工業(yè)出版社，2007.1 【2】 李世普，《特種陶瓷工藝學(xué)》，武漢工業(yè)大學(xué)出版社，1990 【3】 004km.cn/cms/cms/infopub/infopre.jsp汽車工業(yè)信息網(wǎng)2010.12

第五篇：《沖壓模具設(shè)計與制造工藝》設(shè)計實(shí)訓(xùn)

《沖壓模具設(shè)計與制造工藝》設(shè)計實(shí)訓(xùn)

產(chǎn)品名稱：

技術(shù)要求：

1、材料、厚度；

2、尺寸精度等級；

3、批量；

4、其它要求，如毛刺問題等。

圖1 產(chǎn)品圖

一、產(chǎn)品沖壓工藝性分析

1、沖裁工藝性分析

P157-1582、彎曲工藝性分析

P217-2183、拉深工藝性分析

P2334、其它成形工藝性分析

相應(yīng)的成形方式章節(jié)

二、工藝方案的確定

P158-159

三、工藝設(shè)計和計算

1、彎曲展開計算

需要圖形配合，標(biāo)出每一段的代號，如L1、L2等。

2、拉深坯料計算

需要圖形配合，畫出各次拉深的產(chǎn)品形狀，且對其進(jìn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)的標(biāo)注，見P272-273。

3、排樣設(shè)計

需要圖形配合，說明產(chǎn)品間的搭邊值、料帶寬、步距等。

4、廢料設(shè)計

4.1 需要圖形配合，在寫其中一塊廢料時需使其圖形清晰，其它廢料如果確實(shí)會影響它的清晰，可以適當(dāng)隱藏。任何一塊廢料的尺寸都需要說明，且標(biāo)在圖上。

4.2 需注意廢料之間的重疊問題和廢料的圓角過渡問題。

4.3 材料利用率的計算。

5、沖裁刃口尺寸計算

需要圖形配合，對任何沖裁的沖頭尺寸都需要計算。

6、沖壓力計算

需要圖形配合7、壓力中心計算

需要圖形配合8、壓力機(jī)的選擇

四、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、模架設(shè)計

需要圖形配合。

2、成形凸、凹模設(shè)計

2.1 沖裁凸模和凹模入子設(shè)計

需要圖形配合，標(biāo)出尺寸及公差。

計算沖裁間隙、凸模長度，確定凸模結(jié)構(gòu)形式。

確定凹模入子的結(jié)構(gòu)形式。

2.2 彎曲沖頭設(shè)計

需要圖形配合，設(shè)計沖頭結(jié)構(gòu)形式，對其進(jìn)行數(shù)據(jù)說明，在圖中標(biāo)出。

2.3 拉深凸、凹模設(shè)計

需要圖形配合，對其進(jìn)行數(shù)據(jù)說明，在圖中標(biāo)出。注意各次拉深的凸、凹模都要進(jìn)行設(shè)計。

2.4 其它成形凸、凹模設(shè)計

需要圖形配合，對其進(jìn)行數(shù)據(jù)說明，在圖中標(biāo)出。

3、導(dǎo)料和定位設(shè)計

需要圖形配合，說明數(shù)據(jù)且標(biāo)在圖上。

4、卸料結(jié)構(gòu)設(shè)計

需要圖形配合，需要在模具上進(jìn)行排布，且說明尺寸；需對單個的卸料螺釘進(jìn)行畫圖說明。

5、模板固定設(shè)計

螺釘?shù)呐挪?，需要圖形配合，一般用其俯視圖即可。

五、裝配圖

必須是AUTOCAD圖檔，對其要進(jìn)行必要的零件明細(xì)說明。

六、模板零件圖

必須是AUTOCAD圖檔，可以用UG的制圖做出來，要進(jìn)行標(biāo)注。

注意：

1、圖形可調(diào)好大小打印出來貼在設(shè)計說明書上，但是必須清晰可讀；

2、涉及到手動畫圖的地方，必須用鉛筆和量尺，不允許徒手畫；

3、字跡工整可讀；

4、每個人自己選題，經(jīng)老師審核再做，如果需要多個學(xué)生做同一項目的，需經(jīng)過老師的批準(zhǔn)，視其難度決定是否允許。