《模具制造工艺》课程教学方案-刘航.doc

西安理工大学高等技术学院模具制造工艺课程教学方案主讲教师 刘航一、 教学方法本课程的教学内容大致分为机械加工工艺、机床夹具设计及模具制造工艺三个部分。本课程的任务是通过讲授机械加工工艺的基础理论、模具主要零件的加工工艺和模具的装配工艺、各种典型零件的加工工艺，使学生掌握机械加工工艺、特种加工工艺的基本理论知识，熟悉制定工艺规程的原则、步骤和方法，具备处理模具制造中一般工艺技术问题的能力，掌握冷冲压模具和塑料模具零件的加工工艺过程的编制及模具装配的工艺方法，解决一般性技术难题。为编制各种生产类型的机加工类零件的加工程序奠定基础。掌握模具制造的新技术、新工艺，了解模具制造技术的发展方向。通过本课程的学习，应使学生达到下列基本要求：1. 掌握机械加工工艺、机床夹具、模具加工工艺、模具装配工艺和机械装配工艺的基本理论知识，熟悉工件定位、夹紧的原理和方法。2. 具有编制各种生产类型机械零件制造工艺规程和中等复杂模具零件制造工艺规程的基本能力。3. 具有设计一般复杂程度夹具的基本能力，了解现代机床夹具设计的一般知识。4.能独立查阅有关工艺、夹具设计的标准、手册、图册等技术资料。5.能进行线切割加工的数控程序编制、操作；6.具有一定的计算机辅助工艺设计能力。7.具有解决生产中一般工艺技术问题的能力。8.掌握模具制造的新工艺、新技术，了解模具制造技术的发展方向。在本课程的学习中，应采用下列教学法：1.采用项目驱动式教学法，从冲压加工企业、模具生产企业广泛收集冲压零件或生产图纸，选择典型的冲压零件为项目，根据零件的要求，按模具的生产过程开展各项工作。2. 采用生产情景模拟教学法，利用多媒体视频、在模具模型室、拆装实训室，冲压生产实训室模拟生产现场开展教学。3. 采用讨论启发式教学法，在课堂中积极采用讨论式、启发式、案例式和现场教学等方法，组织学生讨论；积极启发引导；培养学生运用理论知识解决实际问题的能力教学围绕任务的解决展开，突出知识的应用性，引导学生自主思考；分析具体实际问题的实现方法以及冲压产品的质量控制，将每个重要知识点均与实际应用结合起来；鼓励学生积极思考，大胆创新，教学相长，强化学生知识与能力的培养 。4. 采用“教、学、做”合一教学法，通过课堂练习、课外作业、校内实训、校外实操、顶岗实习等方法使学生完成一个实际冲压模具生产过程，即完成一门课程的教学过程。部分内容如模具的方案比较、模具的安装操作以及模具装配调试可以在实训室或在企业现场进行示范性的教学，教师边讲解示范，学生边做边理会。学生在学习该课程的过程中安排在实训中心或到企业进行模具生产过程的实操，由现场的兼职教师进行现场指导，训练学生实际动手能力，及分析问题解决问题的能力。二、 教学内容项目一： 机械加工工艺规程制订 课时12任务1：机器的生产过程和工艺过程。机械加工工艺过程的组成、生产纲领、生产类型和生产组织形式，制定工艺规程的原则、方法和步骤。零件的工艺分析。毛坯的选择及选择原则。（2课时）任务2：工艺路线的制订：工件表面加工方法的选择，加工阶段的划分，机械加工工序、热处理工序、辅助工序的安排，工序集中与分散。加工余量的确定：加工余量的基本概念，影响加工余量大小的因素，确定加工余量的方法。（4课时）任务3：工序尺寸及其公差的确定：工艺尺寸链的概念及基本计算公式，工序尺寸及其公差的确定，工艺基准与设计基准重合及不重合时工序尺寸及公差的计算，中间工序尺寸及公差的计算，工件需表面处理时工序尺寸及公差的计算。（4课时）任务4：机床及工艺装备的选择，切削用量和工时定额的确定，工艺文件的格式及应用。（2课时）项目二： 工件的定位和夹紧 课时8任务1：工件定位原理：六点定位，定位方式分类。常用定位元件：平面、外圆柱面，圆柱孔和圆锥孔的定位元件。组合定位分析：分析要点，重复定位的消除，“一面两孔”定位的设计计算。辅助支承的作用。定位误差的分析与计算：误差不等式，定位误差产生的原因，定位误差分析计算。定位装置设计实例分析。（4课时）任务2：夹紧装置设计的基本问题：夹紧力方向与作用点的确定准则，夹紧力大小的估算。（2课时）任务3：基本夹紧机构的设计：斜楔夹紧机构，螺旋夹紧机构，偏心夹紧机构。其它夹紧机构：联动夹紧机构，中心对中定心夹紧机构，气液夹紧机构。（2课时）项目三：机床专用夹具 课时6任务1：车床夹具：车床夹具的主要形式、结构特点及使用要求。铣床夹具：铣床夹具的主要形式、结构特点及使用要求。（2课时）任务2：钻床夹具：钻床夹具的主要形式、结构特点及设计和使用要求。镗床夹具：镗床夹具的主要形式、结构特点及使用要求。（2课时）任务3：夹具拆装与结构分析。实验（2课时）项目四：机械加工精度 课时4任务1：机械加工精度的概念，获得尺寸、形状、位置精度的方法，影响加工精度的因素。工艺系统几何误差引起的加工误差，工艺系统的定位和调整误差。工艺系统受力变形引起的加工误差：工艺系统的刚度分析，工艺系统受力变形引起的加工误差，减少工艺系统受力变形的主要途径。工艺系统热变形引起的加工误差：工艺系统的热源及热平衡，工艺系统热变形引起的加工误差。减小工艺系统热变形的主要途径。工件内应力引起的加工误差，消除内应力的方法。加工误差的统计分析。（2课时）任务2： 主轴回转误差的测定。实验（2课时）项目五： 机械加工表面质量 课时4任务1：表面质量概念，表面质量对产品使用性能的影响。影响表面质量的因素及其改善的工艺措施。机械加工的振动，控制振动的途径。（2课时）任务2： 减振方法实验。实验（2课时）项目六：轴类零件加工 课时2任务：轴类零件的功用、结构特点及技术要求。轴类零件的材料和毛坯。轴类零件的预加工。轴类零件的车削、磨削、外圆磨削的质量分析、定尖孔的修磨方法，提高磨削生产率的方法。花键及螺纹的加工。轴类零件加工的一般工艺路线及主要工艺问题，典型轴类零件加工分析。（2课时）项目七： 套筒类零件加工 课时2任务：套筒类零件的功用、结构特点及技术要求。套筒类零件的材料和毛坯。套筒类零件内孔加工的一般方法：钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、磨孔、拉孔的工艺特点，铰孔、磨孔的质量分析。套筒类零件内孔的精密加工：精细镗、珩磨、研磨及滚压。深孔加工。套筒类零件加工的一般工艺路线及主要工艺问题，典型套筒类零件加工分析。（2课时）项目八： 箱体类零件加工 课时2任务：箱体类零件的功用、结构特点及技术要求。箱体类零件的材料和毛坯。箱体类零件的结构工艺性，箱体类零件的平面加工方法。箱体类零件加工的主要工艺问题。箱体类零件孔系加工：平行孔系加工、同轴孔系加工、交叉孔系加工。箱体孔系加工精度分析。箱体类零件加工的一般工艺路线。（2课时）项目九： 模具主要零件的机械加工 课时8任务1：模具零件的结构特点和生产特点，模具零件加工的各种工艺方法。模具制造简介。（2课时）任务2：模具工作零件的加工：工作零件的技术要求，凸模和凹模的加工方法，型腔和型芯的加工方法。模具其它零件的加工。（4课时）任务3：典型模具工作零件的工艺分析。讨论课（2课时）项目十： 特种加工 课时18任务1：超精密加工的特点、方法及应用范围。（2课时）任务2：特种加工及其特点，常见的特种加工方法。电火花加工：加工原理和特点，电火花加工用电极的设计与制造，电规准及选择，影响加工精度和生产率的因素，穿孔加工和型腔加工，其它电火花加工。（4课时）任务3：电火花线切割加工：数字程序控制的基本原理、数控程序的编制、坯料的选择，工件的装夹与调整，电极丝坐标位置的调整。（4课时）任务4：超声波加工：加工原理及特点，影响加工速度和加工质量的因素，工具设计，超声抛光。（2课时）任务5：化学及电化学加工：化学腐蚀加工、电铸法加工、电解加工。（2课时）任务6： 模具零件线切割加工的工艺过程综合练习。实验（2课时）任务7： 特种加工的优点及应用范围。讨论课（2课时）项目十一： 模具制造的其它方法 课时6任务1：型腔的冷挤压：冷挤压方式，冷挤压力及设备的选择，冷挤压工模具设计，冷挤压的坯料准备及润滑。（2课时）任务2：超塑成型工艺：超塑性合金，超塑成形工艺。（2课时）任务3：铸造法制模技术：锌合金模具制造，铍铜合金制模技术，陶瓷型铸造制模工艺。合成树脂模具的制造：制造模具用树脂，树脂模具的制造工艺。（2课时）项目十二： 机械装配工艺 课时4任务1：装配工作的基本内容，装配的组织形式。机械产品的装配精度：装配精度与零件精度的关系，装配尺寸链的组成、查找及计算。任务2：装配方法及选择，装配工艺规程的制订。（2课时）项目十三： 模具装配工艺 课时8任务1：装配的任务和内容，模具装配的特点。冲裁模的装配：冲裁模的装配的技术要求，低熔点合金的粘结技术在模具装配中的应用，冲模部件装配，各类冲模的装备，凸、凹模间隙调整与测试方法，试冲与修模，检验。成型冲模的装配特点：弯曲模和拉伸模的装配。（4课时）任务2：塑料注射模的装配：注射模装配的技术要求。组件装配：型腔、型芯装配与调整，侧面分型与抽芯机构装配与调整，推出机构装配与调整，浇注系统零件的装配与调整等。总装与调整方法。不同类型注射模装配工艺与分析。其它塑料膜的装配：压缩模装配，挤出口模装配等。（2课时）任务3： 模具（冷冲模、塑料模）装配实验实验。（2课时）三、学时分配建议 序号 项 目课时 课时分配讲课实践习题讨论12345678910111213项目一：机械加工工艺规程制订项目二：工件的定位和夹紧项目三：机床专用夹具项目四：机械加工精度项目五：机械加工表面质量项目六：轴类零件加工项目七：套筒类零件加工项目八：箱体类零件加工项目九：模具主要零件的机械加工项目十：特种加工项目十一：模具加工的其它方法项目十二：机械装配工艺项目十三：模具装配工艺128644222818648126422222816646222222 合 计847212三、 课程的重点、难点及解决办法1.模具制造工艺是一门实践性较强的专业技术课程，教学内容多。因于受教学和实验条件限制，过去侧重课本内容讲授，实践性环节和现场教学偏少，学生普遍反映部分理论深奥、难懂；工艺内容抽象实践性较强。导致学生对该课程学习效率不高，理论知识和实践技能掌握不足。2.在该课程的教学改革过程中，我们改革教学方法和教学手段。用计算机多媒体来丰富课程内容和表现形式，将工程案例、模具实训中心、模具陈列馆的内容融入教学内容中并以现身说法及采用一些动画演示，使从未接触过模具工程技术的学生能够建立模具工程素质与应用的整体概念。3.对模具制造工艺部分，改变重理论、轻实践的教学观点，强调模具制造工艺在模具设计中的实际应用，淡化对公式推导过程等数学理论的要求。并配合教学改革，培养应用性人才，采用产学研的教改模式建成了“模具实训中心”和“模具陈列馆”的实物和现场生产场景。课堂上结合工程案例，并利用“模具实训中心”和“模具陈列馆”让学生将课堂理论知识与实际应用结合。4.本课程的教学内容大致分为机械加工工艺、机床夹具设计及模具制造工艺三个部分。除系统的理论教学外，应加强参观、课堂讨论、现场教学和实验等环节。5.为了使学生能