模具制造技术教学课程标准示范版

1课程定位1.1课程性质本课程是模具设计与制造专业的核心理实一体化课程，也是机械制造及自动化、数控技术等相关专业的必修课。课程以“模具零件制造—装配—调试”为主线，融合理论知识与实践技能，聚焦模具制造的核心环节，旨在培养学生具备模具制造的职业能力与素养。课程基本信息：学时：120学时（理论40学时，实践80学时）；学分：6学分；先修课程：《机械制图》《机械制造基础》《模具设计基础》；后续课程：《模具装配与调试实训》《顶岗实习》。1.2课程作用本课程是连接模具设计与生产实践的关键桥梁，其作用体现在：知识衔接：将《机械制造基础》中的工艺理论与《模具设计基础》中的模具结构知识转化为实际制造能力；能力培养：培养学生掌握模具零件加工、装配、调试的核心技能，满足企业对“能操作、会工艺、懂调试”的模具制造人才需求；职业导向：对接模具工、数控铣工等职业岗位，为学生获取职业资格证书（如模具工中级/高级）奠定基础。1.3对接职业与证书对接职业职业资格/技能等级证书证书要求模具工模具工（中级/高级）掌握模具制造工艺与操作技能数控铣工数控铣工（中级）能进行模具零件CNC编程与加工模具装配调试工模具装配调试工（中级）能完成模具装配与试模调整2课程目标2.1总体目标培养具备模具制造基本知识、熟练操作技能及职业素养的技术技能人才，能从事模具零件加工（车、铣、磨、电火花、CNC）、模具装配与调试、现场工艺优化等工作，适应模具制造企业的生产需求。2.2具体目标2.2.1知识目标理解模具制造的特点（高精度、高复杂度、小批量）与基本流程（零件加工→装配→调试→试模）；掌握常用模具材料（碳素工具钢、合金工具钢、硬质合金）的类型、选用原则及热处理工艺（退火、淬火、回火）对模具性能的影响；熟悉传统机械加工（车、铣、磨）、特种加工（电火花、线切割）、CNC加工的原理、特点及应用场景；了解模具装配的技术要求（间隙配合、定位精度）与调试方法（试模、修正零件）。2.2.2能力目标能根据模具零件图纸（如型芯、型腔）制定合理的加工工艺方案（选择加工方法、安排工序顺序）；能熟练操作车床、铣床、磨床、电火花成型机、CNC加工中心等设备，完成模具零件的加工；能使用量具（游标卡尺、百分表、千分尺）检测模具零件的尺寸精度与形位公差；能按照装配流程完成模具的组装（清理零件、定位连接、调整间隙），并进行试模调试（解决飞边、填充不足等问题）；能分析模具制造中的常见问题（如加工误差、表面粗糙度超标），并提出改进措施。2.2.3素质目标具备严谨的工作态度（遵守工艺规程、注重加工精度）；具备团队合作精神（能与同事协作完成复杂模具的制造）；具备安全意识（遵守设备操作规范、注意车间安全）；具备创新意识（能提出模具制造工艺的优化方案）；具备职业责任感（保证模具质量、按时完成生产任务）。3课程内容设计3.1课程内容选取原则职业导向：对接模具工职业标准（如《模具工国家职业技能标准》），覆盖模具制造的核心环节；企业需求：结合模具制造企业的实际生产案例（如塑料模、冲压模的零件加工），选取典型工作任务；理实融合：理论知识以“够用为度”，实践技能以“能操作、会应用”为核心；行业发展：融入快速成型（3D打印）、逆向工程、模具智能制造（数字化车间）等新技术，体现行业趋势。3.2课程内容结构本课程内容分为基础模块、核心模块、拓展模块三个部分，具体结构如下：模块类型模块名称学时分配（理论/实践）基础模块模具制造概述2/0模具材料与热处理2/2核心模块传统机械加工（车、铣、磨）6/18特种加工（电火花、线切割）4/12CNC加工6/10模具装配与调试2/8拓展模块快速成型技术2/2模具智能制造技术2/0**合计****—****40/80**3.3单元教学内容及要求3.3.1基础模块：模具制造概述教学内容：模具制造的定义与特点（高精度、高复杂度、小批量、个性化）；模具制造的基本流程（零件加工→装配→调试→试模→验收）；模具制造的发展趋势（数字化设计与制造、智能化生产、绿色制造）。教学要求：理解模具制造的特点；掌握模具制造的基本流程；了解模具制造的发展趋势。学时：2学时（理论）。3.3.2基础模块：模具材料与热处理教学内容：常用模具材料（碳素工具钢：T10A；合金工具钢：Cr12MoV；高速钢：W18Cr4V；硬质合金：YG8）；模具材料的选用原则（根据模具类型（塑料模/冲压模）、工作条件（压力、温度、磨损））；热处理工艺（退火（降低硬度）、正火（细化晶粒）、淬火（提高硬度）、回火（消除应力）、渗碳（提高表面硬度））及对模具性能的影响；实践环节：模具钢硬度测试（使用洛氏硬度计测量热处理后的模具钢硬度）。教学要求：掌握常用模具钢的类型及应用场景；理解模具材料的选用原则；了解热处理工艺对模具性能的影响；能操作洛氏硬度计测量模具钢硬度。学时：4学时（理论2，实践2）。3.3.3核心模块：传统机械加工（车、铣、磨）教学内容：车床的结构（主轴箱、进给箱、溜板箱）与操作（装夹工件、选择刀具、调整转速）；模具轴类零件（如导柱）的车削工艺（粗车→半精车→精车）；铣床的结构（床身、工作台、铣头）与操作（装夹工件、选择铣刀、调整进给量）；模具型腔零件（如塑料模型腔）的铣削工艺（粗铣→半精铣→精铣）；磨床的结构（砂轮架、工作台、立柱）与操作（装夹工件、选择砂轮、调整磨削参数）；模具平面零件（如模板）的磨削工艺（粗磨→精磨）；实践环节：车削导柱、铣削型腔、磨削模板。教学要求：能操作车床、铣床、磨床；能制定模具轴类、型腔、平面零件的传统机械加工工艺；能控制传统机械加工的精度（如导柱的圆度误差≤0.01mm）。学时：24学时（理论6，实践18）。3.3.4核心模块：特种加工（电火花、线切割）教学内容：电火花加工的原理（脉冲放电腐蚀）、特点（适合复杂形状、硬材料、无切削力）；电火花成型机的结构（主轴头、工作台、工作液系统）与操作（装夹工件、选择电极、调整脉冲参数（脉冲宽度、电流））；模具型腔零件（如塑料模型芯）的电火花加工工艺（电极设计→电极制造→电火花加工→抛光）；线切割加工的原理（电火花线切割）、特点（适合薄壁零件、复杂轮廓）；线切割机的结构（机床本体、控制系统、丝架）与操作（装夹工件、编写程序、调整丝速）；模具异形零件（如冲压模凸模）的线切割加工工艺（图纸分析→编程→加工→检测）；实践环节：电火花加工型芯、线切割加工凸模。教学要求：理解电火花、线切割加工的原理与特点；能操作电火花成型机、线切割机；能调整电火花加工的脉冲参数（如脉冲宽度20μs、电流10A）；能完成模具复杂形状零件的特种加工。学时：16学时（理论4，实践12）。3.3.5核心模块：CNC加工教学内容：CNC铣床/加工中心的结构（主轴、刀库、工作台、控制系统）与操作（开机→装夹工件→对刀→运行程序→关机）；数控编程基础（G代码：G00（快速定位）、G01（直线插补）、G02（顺时针圆弧插补）；M代码：M06（换刀）、M08（开冷却液））；模具型腔零件（如塑料模型腔）的CNC加工工艺（粗加工（型腔铣）→半精加工（等高铣）→精加工（曲面铣））；实践环节：使用UG软件编写数控程序、操作CNC加工中心加工型腔。教学要求：能操作CNC铣床/加工中心；能编写简单的数控程序（如型腔铣削程序）；能制定模具型腔零件的CNC加工工艺；能控制CNC加工的精度（如型腔的尺寸误差≤0.02mm）。学时：16学时（理论6，实践10）。3.3.6核心模块：模具装配与调试教学内容：模具装配的基本要求（零件清洁、定位准确、间隙合理）；模具装配的流程（准备工作→零件组装→调整间隙→固定零件→检验）；装配工具的使用（扳手、螺丝刀、百分表、塞尺）；模具调试的内容（试模（注射机/压力机）→调整间隙（如凸凹模间隙）→修正零件（如抛光型腔））；实践环节：装配塑料模（型芯→型腔→模板→导柱导套）、调试塑料模（解决飞边、填充不足问题）。教学要求：能按照装配流程完成模具的组装；能使用装配工具调整模具间隙（如凸凹模间隙0.02mm）；能进行模具试模调试，并解决常见问题（如飞边）。学时：10学时（理论2，实践8）。3.3.7拓展模块：快速成型技术教学内容：快速成型的原理（增材制造，逐层堆积）；常用快速成型方法（3D打印（FDM）、光固化成型（SLA）、选择性激光烧结（SLS））；快速成型在模具制造中的应用（快速原型（用于设计验证）、软模（硅胶模，用于小批量生产）、硬模（金属模，用于批量生产））；实践环节：使用3D打印机打印模具原型（如塑料模型芯）。教学要求：了解快速成型的原理与常用方法；理解快速成型在模具制造中的应用；能操作3D打印机打印简单模具原型。学时：4学时（理论2，实践2）。3.3.8拓展模块：模具智能制造技术教学内容：模具智能制造的概念（数字化设计→数字化加工→数字化装配→数字化调试）；模具智能制造的关键技术（CAD/CAM集成（如UG+Mastercam）、物联网（设备状态监控）、人工智能（工艺参数优化））；模具智能制造的应用案例（某企业的数字化模具车间）。教学要求：了解模具智能制造的概念与关键技术；理解模具智能制造的应用场景。学时：2学时（理论）。4教学实施建议4.1教学模式采用“理实一体化+项目化+校企合作”的混合教学模式：理实一体化：在实训车间或理实一体化教室进行教学，理论讲解与实践操作同步（如讲车削加工时，先在教室讲理论，再到车间操作车床）；项目化教学：以企业真实模具零件（如塑料模的型芯、型腔）为项目，学生分组完成“工艺制定→加工→装配→调试”的全过程，教师全程指导；校企合作：邀请企业师傅来校授课（如讲解模具调试技巧），或组织学生到企业实习（如到模具制造企业参与真实模具的生产）。4.2教学方法与手段4.2.1教学方法案例教学：用企业真实的模具制造案例（如某企业的冲压模零件加工）讲解工艺制定；任务驱动：给学生布置任务（如“加工一个尺寸为φ20mm×50mm的导柱”），学生通过完成任务学习知识和技能；小组合作：学生分组（3-5人/组）完成项目，培养团队合作精神（如分工制定工艺、操作设备、检测零件）；问题导向：提出模具制造中的问题（如“为什么电火花加工后的零件表面会有裂纹？”），引导学生分析解决。4.2.2教学手段仿真软件：使用UG、Mastercam等软件进行数控编程仿真，减少实际操作中的错误；虚拟实训：使用模具制造虚拟仿真平台（如“模具制造虚拟实训系统”）进行设备操作练习，降低设备损耗；现场教学：组织学生到企业车间参观（如参观模具制造企业的CNC加工中心、电火花车间），增强直观性；在线教学：建设在线课程（如MOOC），提供课件、视频、习题等资源，方便学生自主学习。4.3师资要求专任教师：具备本科及以上学历，机械制造或模具相关专业；具备双师素质（持有模具工高级证书或教师资格证）；有3年以上企业模具制造经验；能熟练操作模具制造设备（如CNC加工中心、电火花成型机）；兼职教师：来自模具制造企业一线（如模具车间主任、资深模具工）；具备中级及以上职称；有丰富的模具制造经验；能结合企业实际讲解模具制造技术。4.4实训条件要求4.4.1校内实训基地设备要求：配备车床（10台）、铣床（10台）、磨床（5台）、电火花成型机（5台）、线切割机（5台）、CNC加工中心（5台）、模具装配工作台（10个）、3D打印机（2台）；工具量具：每台设备配备足够的刀具（如车刀、铣刀、电极）、量具（如游标卡尺、百分表、千分尺）；安全设施：配备灭火器、防护眼镜、耳塞等安全设备，张贴安全操作规范。4.4.2校外实训基地合作企业：选择模具制造企业（如塑料模企业、冲压模企业）作为校外实训基地；实习岗位：提供模具零件加工（车、铣、CNC）、模具装配、模具调试等岗位；指导师傅：企业安排资深模具工作为指导师傅，负责学生的实习指导。5课程评价体系5.1评价原则过程性：注重学生学习过程的评价（如工艺制定、操作练习、小组合作）；多元性：评价主体包括教师、学生、企业师傅；评价方式包括笔试、实操、报告、表现；职业性：评价内容对接职业标准（如模具工中级证书的考核要求）。5.2评价内容与方式评价维度评价内容评价方式权重知识考核模具制造理论知识（如工艺原理、材料选用）笔试（闭卷）、作业30%技能考核模具零件加工（车、铣、CNC、电火花）、装配与调试实操考试（加工零件、装配模具）、工艺设计报告50%素质考核工作态度（严谨性、责任心）、团队合作、安全意识平时表现（考勤、课堂参与）、小组评价、企业评价（如实习表现）20%5.3评价结果应用学生成绩：根据评价结果评定学生的课程成绩（优秀、良好、中等、及格、不及格）；教学改进：根据学生的评价结果（如技能考核中的薄弱环节），调整教学内容与方法（如增加CNC加工的实践课时）；职业导向：评价结果作为学生获取职业资格证书（如模具工中级）的参考依据；企业反馈：根据企业师傅的评价（如学生实习表现），优化校企合作模式（如调整实习岗位）。6课程资源建设6.1教材选用与编写教材选用：选用国家规划教材或优秀校本教材，如《模具制造技术》（第3版）（张三主编，机械工业出版社），教材应符合职业教育特点，理实融合，内容更新及时；校本教材编写：结合学校实训条件与企业实际案例，编写校本教材（如《模具制造实训指导书》），内容包括实训项目、操作步骤、注意事项等。6.2教学资源开发数字资源：开发课件（PPT）、教学视频（如“车床操作教程”“电火花加工教程”）、仿真软件（如UG数控编程仿真）、在线习题（如模具制造理论题）；案例资源：建立企业案例库（如某企业的塑料模制造案例、某企业的冲压模制造案例），案例应包括图纸、工艺方案、加工过程、调试结果；实训资源：编写实训指导书（如《模具制造实训指导书》），内容包括实训