模具及其发展历史（电子教案）

1、模具专业导论教 案院（系）： 教研室： 专业名称： 模具设计与制造 学年学期： 班 级： 2010-9-25 课 程名 称模具专业导论总计： 30 学时课 程类 别专业基础课学分2讲课： 22 学时企业参观：8学时任 课教 师职称授 课对 象专业班级： 模具设计与制造专业 * 级 * 班基要本参教考材资和料主模具导论教和学要目求的1培养学生对专业的认识，培养专业认同感与学习兴趣；2认知模具设计与制造方法；3认识模具企业环境；4具备初步认识职业生涯的工作；5培养自学能力、工具应用（如资料检索等）能力、技术文件写作表达能力、沟通与团队协作能力等方法能力与社会能力。教学难点重点教学内容安排教学载体选

2、择注：课程类别：公共基础课、专业基础课、专业必修课、专业选修课、集中实践环节、实验课、公共选修课学习情境设计方案序号学习情境名称（二级学习情景）教学内容学时学数备注1模具认知1.1模具及其发展历史1.模具的概念及特点；2.模具的产业特征；3.模具的起源、发展历史及现状。81.2模具的应用1. 模具技术的应用范畴。1.3模具分类及工作原理1.模具的类型；2.常用模具的工作原理。1.4模具发展的趋势1.模具工业的发展趋势。2模具设计与制造方法认知2.1模具设计方法 1.模具设计的一般流程；2.现代模具设计方法及常用软件介绍；3.模具设计知识构成。32.2模具制造方法1.模具零件的机械加工方法（传统

3、加工和数控加工）；2.模具零件的特种加工方法；3.快速成形与模具的快速制造方法。33认识模具企业及环境3.1现代模具企业文化1.模具企业类型；2.模具企业文化；3.模具企业的职业安全；4.模具职场教育。83.2现代模具企业模具生产模式1.模具企业的组织机构；2.模具企业模具生产流程；3.模具企业的质量保证；4.现代模具企业的营销管理。3.3现代模具工业的政策环境1.模具工业的政策环境。4认识模具专业面向的职业岗位群4.1就业岗位群1.模具设计员的职责、任务、工作过程与岗位任职要求；2.模具工艺员的职责、任务、工作过程与岗位任职要求；3.模具制造工的职责、任务、工作过程与岗位任职要求；4.模具装

4、配调试工的职责、任务、工作过程与岗位任职要求。44.2拓展岗位群1.产品成形工艺员的职责、任务、工作过程与岗位任职要求；2.生产计划调度员的职责、任务、工作过程与岗位任职要求；3.模具维修工的职责、任务、工作过程与岗位任职要求；4.模具项目经理的职责、任务、工作过程与岗位任职要求。5模具设计与制造专业的培养认知5.1专业培养目标与业务规格1.模具设计与制造专业的培养目标；2.模具专业人才培养规格要求。45.2专业课程体系与各门课程的要求1.模具设计与制造专业的课程体系；2.模具设计与制造专业理论与实践课程安排；3.模具设计与制造专业主干课程介绍。5.3职业能力与素养养成指导1.模具专业的职业能

5、力；2.模具专业的职业素养的养成。5.4职业资格认证模具制造工、模具设计师、工具钳工等职业资格证认证程序合计5个学习情境30学习情境1 模具认知（课时：8 H）20 - 20 学年第1学期学习情境1 模具认知（课时：8）学习单元1 模具及其发展历史 教案学习单元1教学设计（课时：1学时 ）教学载体学生成果学习单元1理论知识点：1.模具的概念及特点2.模具的产业特征3.模具的起源、发展历史及现状三星堆文明秦陵地下宫出土的兵器1.模具的发展历史、应用领域及发展趋势小论文；学习单元1实践训练技能点1.查阅文献的能力2.撰写小论文的能力教学资源：知识点资源名称资源形态格式1.模具的概念及特点1.学习情

6、境标准简表Word文档2.模具的产业特征2.教学课件PPT3.模具的起源、发展历史及现状3.教学设计（教案）Word文档4.任务单、工作单Word文档5.考核评价单Word文档6.各种模具及其产品图片图片课 题：模具及其发展历史 课号：教学目标（以能力描述的目标）：1认识模具，了解模具类型、模具技术的应用范畴；2了解模具的起源、发展历史、现状及发展趋势；3培养专业认同感与学习兴趣；4培养自学能力、工具应用（如资料检索等）能力、技术文件写作表达能力、沟通与团队协作能力等方法能力与社会能力重点与难点重点：1. 模具的概念及特点；难点：1模具的产业特征。教学设计：讲授法、小组讨论法、启发引导法等教学

7、媒介：多媒体、课件、投影仪、黑板、案例学习任务与学习成果：模具设计流程和常用软件介绍PPT制作课时：（1学时）课时分配建议：课堂教学环节课堂组织课前复习讲解新课新课总结布置作业时间分配（分钟）50 4023授课班次：课程执行情况：按照课程标准和学期授课计划保证教学内容和教学进度。教学重点、难点恰当合适，教学内容的深度和范围对模具专业学生合适，知识传授学生需要一定的理解消化过程，对学生的整体评价、考核还有待完善。对学生的整体评价、考核要结合课堂、课后进行。板书设计一、模具的概念及特点n 1模具的概念n 2模具的特点n （1）制件的互换性好n (2)模具的适应性强n (3)生产效率高、低耗n (4

8、)社会效益高二、模具的产业特征n 1. 技术含量高2. 订单式生产3. 生产周期要求短三、模具的起源、发展历史及现状n 1、模具的起源n （1）石器时代n （2）铜器时代n 2.我国模具工业的发展历史 n 3.我国模具工业的现状n (1)我国模具技术的现状n (2)中国模具对世界模具的影响(3)中国模具存在的主要问题和差距教学(工作)过程：项目学习与工作的内容教学组织资讯接受工作任务，明确任务要求，查询相关资料，学习相关知识。讲述工作任务，学生分组进行调查与资讯，形成报告，教师评价。决策计划确定工作过程与方法，制定工作计划，分组并安排工作任务。帮助学生制定工作计划，审查工作计划，并提出修改意见

9、。实施认真分析工作任务要求，熟悉所需知识，撰写模具起源、发展历史、现状小论文1讲授引导行动导向的知识2以案例的方式，学中做的方法，教授解释行动导向的知识，指导学生的工作过程，辅导学生撰写小论文。检查评价对所做习题和小论文进行检查，由老师和其他小组的成员进行评估检查学生的工作成果，组织学生进行相互评价，并给出最终评价结果。教学内容教学组织与教学方法学习单元1：模具及其发展历史理论教学内容：一、模具的概念及特点1模具的概念对于模具的概念，通俗的讲，就是作为模型的工具，是指利用其本身特定形状去成形具有一定形状和尺寸的制品的工具。严格上讲，模具是工业产品生产用的工艺装备，主要应用于制造业和加工业。它是

10、和冲压、锻造、铸造成形机械，同时和塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料制品成形加工用的成形机械相配套，作为成形工具来使用的。使用模具生产的产品在我们的日常生活中随处可见，我们中秋节所吃的月饼，就是由最简单的模具成形的，如图1.1.1所示。如图1.1.2所示的蜂窝煤，是我们取暖做饭不可缺少的，也是由蜂窝煤机中的模具成形的，如图1.1.3所示。图1.1.1 月饼及其生产用的模具（a）各式各样的模具 （b）月饼模具图1.1.2 蜂窝煤 图1.1.3 蜂窝煤机当然，以上都是非常简单的模具，我们将要学习的是各种复杂的成形金属材料和非金属材料模具的设计与制造，如图1.1.4所示的生产塑料壳体的热塑性塑料成形模具。

11、图1.1.4 月饼及其生产用的模具(a) 塑料模具 (b) 产品2模具的特点由于模具生产技术的现代化，在现代工业生产中，模具已广泛用于电动机与电器产品，电子与计算机产品，仪表、家用电器产品与办公设备，汽车，军械，通用机械等产品的生产中。其主要原因是由于模具有一系列特点：（1）制件的互换性好 即在模具一定使用寿命范围内，合格制件（冲件、塑件、锻件等）的相似性好，可完全互换。(2)模具的适应性强针对产品零件的生产规模和生产形式，可采用不同结构和档次的模具与之相适应。如为适应产品零件的大批量生产，可采用高效率、高精度和高寿命的、自动化程度高的模具；为适应产品试制或多品种、小批量的产品零件生产，可采用

12、通用模具，如组合冲模，快换模具（可用于柔性生产线），以及各种经济模具。 根据不同产品零件的结构、性质、精度和批量，以及零件材料和材料性质、供货形式，可采用不同类别和种类的模具与之相适应。如锻件则需采用锻模，冲件则需采用冲模，塑件则需采用塑料成形模具，薄壳塑件则需采用吸塑或吹塑模具等。(3)生产效率高、低耗 采用模具成形加工，产品零件的生产效率高。高速冲压可达1800次/min，由于模具寿命和产品产量等因素限制，常用冲模也在200 600次/min 范围内。塑件注射循环时间可缩短在1 2min内成形，若采用热流道模具，进行连续注射成形，生产效率则更高，可满足塑件大批量生产的要求。采用高效滚锻工艺

13、和滚锻模，进行连杆锻件连续滚锻成形。采用塑料异型材挤出模，进行建筑用门窗异型材挤出成形，其挤出成形速度可达4m/min。可见，采用模具进行成形加工与机械加工相比，不仅生产效率高，而且生产消耗低，可大幅度节约原材料和人力资源，是进行产品生产的一种优质、高效、低耗的生产技术。(4)社会效益高 模具是高技术含量的社会产品，其价值和价格主要取决于模具材料、加工、外购件的劳动与消耗三项直接发生的费用和模具设计与试模（验）等技术费用。后者，是模具价值和市场价格的主要组成部分，其中一部分技术价值计入了市场价格，而更大一部分价值，则是模具用户和产品用户受惠变为社会效益。如电视机用模具，其模具费用仅为电视机产品

14、价格的1/3000 1/5000，尽管模具的一次投资较大，但在大批量生产的每台电视机的成本中仅占极小部分，甚至可以忽略不计，而实际上，很高的模具价值为社会所拥有，变成了社会财富。 模具是现代工业生产中广泛应用的优质、高效、低耗、适应性很强的生产技术，或称成形工具、成形工装产品。模具是技术含量高、附加值高、使用广泛的新技术产品，是价值很高的社会财富。二、模具的产业特征模具的产业特征主要有以下三个方面：1. 技术含量高作为模具产业,它的技术含量较高。一是对从业人员的素质和实践经验要求较高；二是模具本身的制作精度高,通常模具的精度要求高出其工业产品精度一个级别,它不仅要求有精密的机械加工设备,而且还

15、要求有高素质的设备操作人员和模具装配人员；三是模具的工艺流程较工业产品复杂的多,它不仅需要与先进制造技术相结合,还要与先进的工艺技术相结合(热处理、表面硬化、表面涂覆等),因此模具对技术要求特别高。2. 订单式生产模具产业投资较大,有订单没批量。因模具不是批量生产的产品,它具有单件生产和对特定用户的依赖特性,是配合批量工业产品而开发设计的,属于订单式生产,所用设备一般为精密型设备,价格昂贵,且加工产品不是批量产品,故设备的利用率通常较低,这是模具产业的一大特征。3. 生产周期要求短模具的设计制造周期要求比较短。因模具是随着工业产品的批量订单而开发的,为保证产品的按期交货,模具的设计制造周期一般

16、都比较短。三、模具的起源、发展历史及现状1、模具的起源（1）石器时代石器时代没有出现真正意义上的模具，一种制造意义上的模具，其原因，有些人认为主要是由于生产力低下的缘故。这种解释有点模糊和笼统。根本的原因应该是那时和人们根本没有意识到有必要制造或使用模具，在人们的意识当中没有哪怕是最初的模具概念。（2）铜器时代模具真正的起源应该是在铜器时代。铜器时代距今约5000-7000年左右，是一个主要以铜为生产原料和制作工具原料的社会发展期。考古发现，在中国，距今约5000-6000年以前以西北地区为主的北方地区出现了一些以铜为原料的小型合金制品。我国出土的一些铜器时代的珍贵文物（如图1.1.5）说明，

17、早在5000-7000年左右，人类就已经开始使用模具。因为不使用模具，要制造像青铜大立人这样的大型青铜作品是无法想象的。1998年底，从秦陵地下宫城军备库陪葬坑中出土的秦剑、铍、矛、戟、车马器构件、锛、箭头及其他军用装备证明：到了秦朝时期，青铜兵器的铸造技术、规模及铸后的加工技术已经达到了较为先进的水平，如图1.1.6所示。图1.1.5 三星堆出土的青铜器图1.1.6 秦陵地下宫出土的兵器泥范、铁范、融模技术被称为先秦三绝，均是古代世界先进的模具制造技术 。但是真正的模具起源仍然被湮没在历史的长河中，人们没有办法知道真正的模具造型到底起源于何时。 模具的概念来源于一种对复制品的意识，它需要一种

18、意识的参与，除此之外，它也需要一种行为作为基底。现代模具工业的发展就是建立在这样一个双重的基础之上。现代模具制造业高度发达，但是不应忘了远古时代的那个可能的原始起源！那个小孩使用小小的贝壳就可以复制他想要的形状，如果他觉得这样有意思的话。2.我国模具工业的发展历史 与世界工业发达国家的模具业相比，中国模具的发展起步要晚几十年，乃至上百年，这可从中国模具业主要事件发生年代中得到体现，如表1.1.1所示。3.我国模具工业的现状(1)我国模具技术的现状近年来，中国模具发展十分迅速，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展。振兴和发展中国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工

19、艺 装备”已经取得了共识。 目前，中国有17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%， 压铸模具约占6%，其他各类模具约占11%。近年来，中国模具工业企业的所有制成分也发生了变化。除了国有专业厂家外，还有集体企业、合资企业、独资企业 和私营企业，他们都得到了迅速的发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。表1.1.2为近年来中国模具工业的发展情况（统计数据中未包括港、澳、台的数据），表1.1.3为19972007年中国模具进出口情况。图1.1.6所示数据说明了近9年来我国模具行业的快速发展状况。图1.1.7所示为20002008年5月模具制造业工业总 产值及产销率变化情况。表1.1.2 近年来中国模具工业发展情况表1.1.3 19972007年中国模具进出口情况 (万美元)图1.1.5 20002008年5月模具制造业市场销售收入变化及增长趋势图1.1.6 20002008年5月模具制造业工业总产值及产销率变化情况(2)中国模具对世界模具的影响 ISTMA和FADMA及其他国家的模协和有关国际组织已越来越重视中国模协;外资在中国模具行业的投入日益增加，中国模具越来越融入世界，并已逐步与国际