《模具设计与制造（校企）》课程教学大纲

《模具设计与制造（校企）》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：101145223316课程名称（中/英文）：模具设计与制造（校企）/MoldDesignandManufacturing课程类别：个性拓展类课程学分：3总学时：48理论学时：40实验学时：8适用专业：材料成型及控制工程（型材成型方向）适用对象：本科先修课程：工程图学、机械制造基础、机械设计基础、材料科学基础、互换性与技术测量教学环境：多媒体教室开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1.课程任务与目的《模具设计与制造（校企）》是材料成型及控制工程专业（型材成型方向）的一门专业方向特色课程。它是一门将冲压成形加工原理、冲压设备、冲压工艺、冲模设计、塑料成型工艺、塑料注射模具与模具加工制造有机融合且综合性和实践性较强的课程。课程中通过校企合作，引入企业兼职教师进行理论知识讲授或学生深入企业学习等多种方式实现理论与实际相结合，深化学生对专业知识的理解把握。通过本课程的学习，使学生能初步分析各类冲压成形和塑料成形的变形规律，认识典型冲压成形工艺方法、冲压模具结构、塑料成形工艺方法及塑料注射模具结构；掌握冲压工艺与模具设计方法、塑料工艺与注射模具设计方法、冲压模具和塑料注射模具制造工艺编制方法。在本课程的学习中，介绍“中国制造2025”中的发展目标，激发学生勇于创新、服务祖国的理想。树立学生为国努力、为国奋斗、实现人生理想的信仰。2.对接培养的岗位能力培养学生分析冲压制件和塑料制件工艺结构性能的技能；进行相应冲压工艺和塑料成形工艺计算的技能；设计冲压模具和塑料注射模具的初步技能；编制冲压模具和塑料注射模具工艺规程的能力；改善冲压模具和塑料注射模具结构性能的能力；初步具备冲压生产车间和塑料注射成形车间运行流程的管理能力；初步具备冲模产品和塑料注射模产品的推广营销能力。三、课程教学目标1.课程对毕业要求的支撑[毕业要求指标点1.3]综合运用模具设计专业知识分析选择成型设备、制定合理的加工工艺，解决材料成型生产过程中的实际工程问题。[毕业要求指标点3.1]能够根据工程实际要求，明确设计需求，利用自然科学、材料科学及工程的基本原理和技术手段，提出模具设计与制造开发及优化等过程中的具体解决方案。[毕业要求指标点4.2]能够基于材料成型及控制工程专业基础知识和原理，对模具设计与制造相关领域的复杂工程问题，综合文献调研信息，选择技术路线，设计研究方案。[毕业要求指标点5.2]能够根据现代材料成型方法，开发或选择使用恰当的现代专业设备或者测试技术解决材料成型复杂工程问题，同时能够充分认识各种方法和技术的优点和存在问题。2.课程教学目标对应毕业要求指标点，具体内容如下教学目标1：掌握冲压和冲压模具的基本概念；掌握塑料成型和塑料注射模具的基本概念；了解冲压成型和塑料成型的理论原理及其相应的生产环境；熟悉材料成型生产中的相关专业术语及相应理论计算基础。（支撑毕业要求指标点1.3）教学目标2：具有分析并解决冲压制件生产缺陷对应工艺原理问题的能力；掌握塑料成型的工艺原理；掌握分析塑料制件结构工艺性的方法；具有分析并解决塑料制件缺陷问题的能力。（支撑毕业要求3.1）教学目标3：根据模具设计与制造的流程，针对设计与制造相关复杂工程问题做出合理解决方案。（支撑毕业要求4.2）教学目标4：针对冲压模具、塑料模具设计生产特点，充分利用现代先进工程工具和信息技术工具，进行工程实际的预测和模拟，以利于提出更佳的工程解决方案。（支撑毕业要求5.2）四、教学课时安排（一）学时分配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践冲压加工基础冲压的生产过程、工艺、模具和设备、冲压工序、冲压材料、冲压设备42201冲裁工艺冲裁变形机理、冲裁模间隙、凸凹模刃口尺寸确定、冲裁力计算、排样、精冲66001、2、3冲裁模设计冲裁模典型结构、零部件设计66001、2、3、4弯曲工艺及模具弯曲变形分析、相对弯曲半径、回弹、展开尺寸计算、弯曲力的计算、弯曲模典型结构、弯曲模工作部分零件设计66001、2、3、4拉深工艺及模具拉深原理、圆筒形件拉深工艺、拉深力、其他形状零件的拉深分析、辅助工序、拉深模典型结构、工作部分零件设计44001、2、3、4常见生产用模具小批量多品种生产用模具、级进模22001、2、3塑料成型技术基础塑料的组成和特性、塑料的分类和应用、塑料成型的工艺性能22001、2、3塑料成型工艺及成型制品结构工艺性注射成型原理及工艺、压缩成型及传递成型原理及工艺、挤出成型原理及工艺、塑料成型制品结构工艺性22001、2、3注射模设计注射模分类及典型结构、塑料制品在模具中的位置、浇注系统设计、成型零部件设计、导向与定位机构设计、脱模机构设计、侧向分型与抽芯机构设计、温度调节系统设计86201、2、3、4常见模具加工方法模具加工机械、模具数控加工、模具特种加工、模具快速成型加工、其他模具制造新技术简介22001、2、3、4模具零件加工和装配典型模具的制造工艺、典型模具的装配工艺62401、3、4合计484080（二）实践教学安排（指含有实验或实践内容的课程）序号实验项目名称实验学时实验类型实验要求每组人数备注1冲压成形过程及设备演示实验2演示性必做152注射成型实验2演示性必做153冲压模具拆装及测绘实验4综合性必做5五、教学内容及教学设计知识点1冲压加工基础1.主要内容冲压的生产过程、工艺、模具和设备、行业现状和发展方向、冲压工序、冲压材料、冲压设备2.教学重点冲压和冲压模的概念、冲压工序的安排和组合、常见冲压材料的选用3.教学难点冲压设备参数的选定、初步理解冲压工序的组合4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。在冲压工序的安排和组合环节通过拿实体冲压件让学生分组讨论该制件的工序种类和组合前后顺序，启发学生的自主分析问题、解决问题的能力。以我国前期冲压生产的起步晚、较落后入手逐步引入目前冲压生产的模块化、通用化、规范化，激发学生对课程的学习热情和爱国主义激情。知识点2冲裁工艺1.主要内容冲裁变形机理、冲裁模间隙、凸凹模刃口尺寸确定、冲裁力计算、排样、精冲2.教学重点冲裁间隙的选取、凸凹模刃口尺寸的计算原则及过程、冲裁工艺力的计算3.教学难点凸凹模刃口尺寸的计算4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。在凸凹模刃口尺寸计算环节通过教师例题分析、课堂计算练习，学生上台讲解这样的递增环节加深学生对计算原则和过程的掌握。例题分析中以军工产品山字形垫片为例，既形象客观，又真实有效，不仅可以更好的理解和运用理论进行实际计算，也让学生更加理解军工生产中的严谨性要求，树立国防工业生产严谨认真的态度，进行一丝不苟的计算要求。知识点3冲裁模设计1.主要内容冲裁模典型结构、零部件设计2.教学重点冲裁模具的整体设计和零部件设计3.教学难点冲裁模具整体结构设计4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。在冲裁模具典型结构讲解中用模具结构动态演示，实体模型教具现场拆装加深学生对冲裁模整体结构的理解和掌握，从而在冲裁模具整体结构设计时脑中有图。以实习中见到的非典型冲压模具为例，理解工业生产针对具体制件灵活设计对应冲压模具的过程，培养学生工业素养，为祖国工业建设添砖加瓦。知识点4弯曲工艺及模具1.主要内容弯曲变形分析、相对弯曲半径、回弹、展开尺寸计算、弯曲力的计算、弯曲模典型结构、弯曲模工作部分零件设计2.教学重点弯曲回弹、弯曲件展开尺寸的计算、弯曲模整体设计和零部件设计3.教学难点弯曲回弹的确定和解决办法、弯曲模整体设计4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。弯曲件的展开尺寸计算环节用最简单的折纸方法简化原理讲解，更加形象直观。在弯曲模具典型结构讲解中用模具结构动态演示，实体模型教具现场拆装加深学生对弯曲模整体结构的理解和掌握，从而在弯曲模整体结构设计时脑中有图。以实习中见到的非典型弯曲模具为例，理解工业生产针对具体制件灵活设计对应冲压模具的过程，培养学生工业素养，为祖国工业建设添砖加瓦。知识点5拉深工艺及模具1.主要内容拉深原理、圆筒形件拉深工艺、拉深力、其他形状零件的拉深分析、辅助工序、拉深模典型结构、工作部分零件设计2.教学重点圆筒形件拉深工艺分析、拉深力、其他形状零件的拉深分析、常见拉深模典型结构、拉深模整体结构设计和零部件设计3.教学难点圆筒形件拉深工艺分析、拉深件毛坯尺寸计算、拉深模整体设计和零部件设计4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。在拉深件毛坯尺寸计算时用实体模具纸板形象的举例并进行学生讨论互动加深其对计算方法的理解，且形象区分拉深和弯曲不同毛坯计算过程。在拉深模具典型结构讲解中用模具结构动态演示，实体模型教具现场拆装加深学生对拉深模整体结构的理解和掌握，从而在拉深模整体结构设计时脑中有图。以某军工拉深件的成品率例子介绍拉深成形中辅助工序的重要性，加强学生对认真严谨进行生产的认知，培养国防卫国、认真严谨的工作态度。知识点6常见生产用模具1.主要内容小批量多品种生产用模具、级进模2.教学重点常见的生产用模具、级进模设计过程3.教学难点级进模设计程序4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。在级进模典型结构讲解中用模具结构动态演示加深学生对级进模整体结构的理解和掌握，尤其掌握级进模设计过程中的几点特殊要求。介绍常见的工业生产用模具，激发学生的行业热情，建立学生对冲压行业的自信和向往，为祖国工业建设做出应有的贡献。知识点7塑料成型技术基础1.主要内容塑料的组成和特性、塑料的分类和应用、塑料成型的工艺性能2.教学重点掌握常见塑料的成型工艺性能3.教学难点掌握常见塑料的成型工艺性能4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。在讲解塑料成型的工艺性能时结合日常生活常见的实体塑料制件进行学生讨论，引发学习兴趣、加深学习效果。以行业发展需求入手，介绍新型塑料研发现状，引发学生科研思考和科研强国意识。知识点8塑料成型工艺及成型制品结构工艺性1.主要内容注射成型原理及工艺、压缩成型及传递成型原理及工艺、挤出成型原理及工艺、塑料成型制品结构工艺性2.教学重点掌握常见塑料成型加工的原理和工艺3.教学难点掌握常见塑料成型加工的原理和工艺4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。在讲解塑料成型加工的原理时结合日常生活常见的实体塑料制件进行学生讨论，引发学习兴趣、加深学习效果。以军工单位某塑料件为例，讲解其结构工艺性，分析其最佳成形方案，激励学生积极探索成形过程中的优缺点，鼓励学生建立为国防发展而努力学习的信念。知识点9注射模设计1.主要内容注射模分类及典型结构、塑料制品在模具中的位置、浇注系统设计、成型零部件设计、导向与定位机构设计、脱模机构设计、侧向分型与抽芯机构设计、温度调节系统设计2.教学重点掌握塑料注射模具的分析和各个零部件设计3.教学难点掌握塑料注射模具的分析和各个零部件设计4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。在讲解塑料注射模具的各个零部件设计时结合实体教具进行现场拆装，引起学生学习兴趣，课后进行实体模具拆装和测绘，加深学习印象。以实习中见到的塑料注射模具为例，理解工业生产针对具体塑件灵活设计对应冲压模具的过程，培养学生工业素养，为祖国工业建设添砖加瓦。知识点10常见模具加工方法1.主要内容模具加工机械、模具数控加工、模具特种加工、模具快速成型加工、其他模具制造新技术简介2.教学重点各种模具加工方法3.教学难点模具的特种加工和快速成型加工4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。以前沿模具加工方法及过程引起学生对模具加工的兴趣，引入高精加工对模具行业带来的飞速发展，激发学生的行业热情和为祖国工业建设做出应有贡献的信念。知识点11模具零件加工和装配1.主要内容典型模具的制造工艺、典型模具的装配工艺2.教学重点模具典型零件的制造工艺、装配工艺3.教学难点典型模具的装配工艺4.教学方式方法采用多媒体教学。通过图片和动画展示。教师多媒体和教具演示、视听并用和引导学生讨论引入本知识点的教学。以模具装配中的精密要求，培养学生严谨认真的工作态度，致力于形成学生以态度推动行业发展，推动祖国建设的理想。六、学生成绩评定根据课程类型、课程性质、课程内容及特点，确定适合的考核方式及成绩比例，重点考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决问题能力、实践动手能力和创新能力等；考核方式采用多种形式（测验、答辩、论文等）、多个阶段（平时测试、作业测评、课外阅读、社会实践、期末考核等）、多种类型（课堂练习、课堂讨论、实践动手等）等全过程的考核。1.课程考核方式及比例本课程考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决问题能力、实践动手能力和创新能力等；考核方式采用出勤、作业评测、课堂表现等多种形式、多个阶段等全过程的考核，使学生成绩评定更加合理多样，优化课程评价体系，进一步提升本课程教学效果。学生成绩评定表考核方式平时成绩期中考试期末考试出勤及课堂表现作业阶段测验答辩项目小论文实验√√√成绩比例%101030502.课程考核方式评价权重本课程教学目标与考核方式评价权重如表所示：课程教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权重（%）过程性考核实验期末考试合计出勤及课堂表现作业教学目标1指标点1.324105~1021~26教学目标2指标点3.162430~4042~52教学目标3指标点4.202121~515~19教学目标3指标点5.22241~59~13合计101030501003.课程成绩评价标准平时成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）出勤及课堂表现（10%）无迟到、早退、旷课现象。积极参加课堂讨论，并有自己独到的见解，能够准确回答问题，并有自己独到的见解偶尔有迟到、早退现象。较为积极参加课堂讨论，能够准确回答问题，并提出自己的见解有迟到、早退现象。能够主动参加课堂讨论，能够回答问题有迟到、早退、偶尔有旷课现象。参与课堂讨论，基本能回答相关问题迟到、早退、旷课较多。不能有效参加课堂讨论，回答不出所有问题作业（10%）能够独立完成作业，作业完成质量优秀，能够灵活运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量较高，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量符合要求，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得有效结论基本能够独立完成作业，部分题目解答存在抄袭现象，运用所学知识和理论解决问题的能力基本符合要求不能独立完成作业，存在明显抄袭现象，不具备运用所学知识和理论解决问题的能力实验（30分%）实验报告能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确，图表规范。能够正确完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行深入的讨论，提出自己的见解。实验报告能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确，图表基本规范。能够完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行讨论，提出意见。实验报告能够完成，内容完整，数据基本合理，能够进行数据处理，图表基本规范。能够基本完成实验报告中中提出的问题，对实验中遇到的问题进行讨论。实验报告基本能够独立完成，内容完整，数据图表齐全，基本完成实验报告中提出的问题。实验报告不能独立完成，存在抄袭现象，报告中提出的问题没有或基本没有回答。课程教学目标评价标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教学目标1熟练掌握模具的基本概念，模具工作的基本原理，了解冲压生产的基本环境及设备运行原理，并能运用基本计算过程设计合理正确的模具零部件。正确掌握模具的基本概念，模具工作的基本原理，了解模具生产的基本环境及设备运行原理，并能运用基本计算过程设计正确的模具零部件。掌握模具的基本概念，模具工作的基本原理，了解模具生产的基本环境及设备运行原理，并能运用基本计算过程设计模具零部件。基本掌握模具的基本概念，模具工作的基本原理，了解模具生产的基本环境及设备运行原理，并能运用基本计算过程设计模具零部件。未能掌握模具的基本概念，模具工作的基本原理，不太了解模具生产的基本环境及设备运行原理，不能运用基本计算过程设计模具零部件。教学目标2熟练掌握相应工艺分析的基础上正确计算相应模具零部件参数的能力，合理设计相应模具的能力。同时并对工艺过程及设计过程提出合理的意见或建议。准确掌握相应工艺分析的基础上正确计算相应模具零部件参数的能力，具有设计相应模具的能力。同时并对工艺过程及设计过程提出意见或建议。掌握相应工艺分析的基础上正确计算相应模具零部件参数的能力，合理设计相应模具的能力。同时并对工艺过程及设计过程提出意见或建议。基本掌握相应工艺分析的基础上正确计算相应模具零部件参数的能力，合理设计相应模具的能力。同时并对工艺过程及设计过程提出一定意见或建议。未能掌握相应工艺分析的基础上正确计算相应模具零部件参数的能力，不具备设计相应模具的能力。教学目标3能够熟练利用设备及实验平台，对模具工作过程中的现象进行分析和讨论，提出更为合理的模具设计参数及装配要求。能够正确利用设备及实验平台，对模具工作过程中的现象进行分析和讨论，提出合理的模具设计参数及装配要求。能够利用设备及实验平台，对模具工作过程中的现象进行分析和讨论，提出较为合理的模具设计参数及装配要求。基本能够利用设备及实验平台，对模具工作过程中的现象进行分析和讨论，提出相应的模具设计参数及装配要求。未能利用设备及实验平台，对模具工作过程中的现象进行分析和讨论。教学目标4熟练掌握设计模具工艺方案，同时考虑其材料或工艺相应的技术标准选择合理正确的材料及加