冲压模具教学案例

2024-05-11

冲压模具教学案例(精选8篇)

篇1:冲压模具教学案例

《冲压工艺及模具设计》教学大纲

适用四年制本科材料成型专业(参考时数:48学时)

一、课程的性质、任务

本课程是材料成型及控制专业模具设计与制造专业方向学生的一门专业必修课程,其教学目的主要是使学生掌握冲压工艺及模具设计的基本知识,培养从事冲压工艺及冲压模具设计、现场实施冲压工艺的能力,为就业后进行冲压工艺及冲压模具设计和冲压工艺的现场实施打下基础。

二、课程基本要求

通过学习,掌握冲压基本工序(冲裁、弯曲和拉深)的变形规律、变形特点、有关工艺计算、模具结构设计和工作部分尺寸计算,了解其它冲压工艺(翻边、胀形、缩口、整形及校平)的工艺特点及模具结构,能够根据冲压件制定冲压工艺规程和设计冲压模具。

本课程的前程课程主要有机械制图、机械原理、机械设计基础、工程材料学、材料成形理论基础、材料成形技术基础、认识实习等;本课程的后续课程包括生产实习、成型模具课程设计、毕业实习及毕业设计等。

三、课程内容

第一章:冲压基本知识

(4学时)

第一节:概论 第二节:冲压基本工序 第三节:冲压过程中的变形规律 第四节:冲压变形引起的材料硬化 第五节:冲压常用材料

第二章:冲裁工艺设计

(6学时)

第一节:冲裁基本知识 第二节:冲裁间隙

第三节:凸模与凹模刃口尺度几制造公差 第四节:提高冲裁件精度的方法 第五节:冲裁工艺设计

第三章:弯曲工艺设计

(4学时)

第一节:弯曲的基本原理 第二节:最小弯曲半径 第三节:弯曲回弹 第四节:弯曲工艺计算

第五节:弯曲模结构及工作部分计算

第四章:拉深工艺设计

(10学时)

第一节:拉深基本原理 第二节:圆筒形拉深件工艺计算 第三节:有凸缘圆筒形件拉深 第四节:拉深模设计计算 第五节:盒形件拉深 第六节:其它旋转体件的拉深

第五章:其它成形工艺设计

第一节:翻边 第二节:账形 第三节:缩口 第四节:整形与校平

第六章:冲模结构设计及压力机选用

第一节:冲模基本类型和结构组成 第二节:冲模结构设计 第三节:压力机的选用

第七章:连续模设计

第一节:连续模的特点及应用 第二节:冲裁连续模设计

第三节:拉深连续模设计

第八章:冲压工艺规程的制定

第一节:冲压工艺制定的一般步骤

第二节:实例

四、学时分配

总学时:48学时

其中: 课堂教学44学时

实验教学`4学时

4学时)

(10学时)4学时)

(2学时)((各章学时参见教学内容

五、课程实验内容及基本要求

实验一:模具结构及拆装实验

(2学时)实验二:冲压工艺操作和冲压件质量控制实验

(2学时)

六、推荐教材及参考书

1、丁松聚.冷冲模设计.北京: 机械工业出版社,2001

2、马正元,韩晵.冲压工艺与模具设计.北京: 机械工业出版社,1995

3、王孝培.冲压手册.北京: 机械工业出版社,1995

4、冲模图册,北京: 机械工业出版社,2007

七、大纲使用说明

篇2:冲压模具教学案例

由于冲压模具设计是一门知识涵盖面宽、实践 性强、综合性强的课程,涉及模具从设计、制造、安装、调试、维护到操作整个工艺流程的各个环 节,无工程背景的大学生大多不了解什么是模具,什么是冲压模具。如果在教学过程中仍然沿袭传统 的以灌输知识为主的教学模式,必然会使学生产生 厌学情绪,学生学得累,有枯燥难懂的感觉,加上 学时有限,教师感觉时间紧,往往不能在重要知识 点上进行深化,严重影响教学效果,使该课程难以 达到其应有的培养目标。因此,在冲压模具设计课 程的教学过程中,教师应当不断地探索一些先进的 教学方法,使一些抽象的理论和工艺方法能够达到 深入浅出的目的,加强学生的感性认识,提高学生 的学习积极性,以获得良好的教学效果。我们结合 教学和科研工作经历,简述有限元分析方法在冲压

模具设计课程教学中的应用。

一、有限元分析软件简介目前国内外广泛用于冲压模具有限元分析的软

件主要有AUTOFORM,LS-DYNA3D,FORMSYS,PAM-STAMP,ROBUST以及ETA/DYNAFORM等。在本文中,将 采用ETA/DYNAFORM作为冲压模具设计课程的辅助教 学软件。ETA/DYNAFORM是由美国工程技术联合公司(Engineering Technology Associates,简称ETA公 司)和Livemore软件技术公司(简称LSTC公司)联合开 发的基于LS-DYNA求解器和ETA/FEMB前、后置处理器 完美组合并用于板料冲压成形CAE分析的专业软件 包,它综合了LS-DYNA960、970强大的板料冲压成形 分析功能以及自身强大的前、后处理功能,应用于

板料冲压成形工业中模具的设计和开发。有限元分析方法在冲压模具设计课程

教学中的应用张 洋 段 磊 于 强 徐超辉天津职业技术师范大学 天津 300222摘 要:介绍了DYNAFORM有限元分析软件在冲压模具设计教学中的应用,以板料拉深成形工艺为例,将冲压模

具设计的教学与DYNAFORM的数值模拟技术紧密结合在一起,从而使教学中的概念更具体化和形象化,能让学生

更好地理解和掌握相关理论和基本概念,较大地提高了教学质量。关键词:有限元分析;冲压模具设计;DYNAFORM;板料成形 收稿日期:2010-07-03 作者简介:张洋,硕士,助理研究员。段磊,硕 士,讲师。872010年第22期(总第110期)E-mail:cmee@263.net

二、ETA/DYNAFORM分析的一般步骤ETA/DYNAFORM软件系统包括:前置处理模块、提交求解器进行求解计算的分析模块以及后处理模 块。前置处理模块主要完成典型冲压成形CAE分析 FEM模型的生成与输入文件的准备工作,求解器进行 相应的有限元分析计算,求解器计算出的结果由后 置处理模块进行处理,用于模具设计及工艺控制研 究。运用ETA/DYNAFORM软件进行板料冲压成形CAE分 析的一般步骤如图1所示。

图1 板料冲压成形CAE分析的一般步骤

三、有限元分析软件的教学应用实例在冲压模具设计课程教学中,拉深工艺是一种

重要的板料成形工艺(如图2所示),在凸模1的作用 下,置于凹模4和压边圈2之间的毛坯3的环形部分产 生塑性变形,并不断被凸模拉入凸模与凹模之间的 间隙内而形成零件。毛坯在变形区III的切向(变形 圆周方向)为压缩变形,径向为伸长变形。切向的压 缩变形使得变形区III在拉深过程中易出现褶皱。径 向的伸长变形使得变形区II在拉深过程中易出现破 裂。以上内容在授课过程中对于缺乏感性认识的学 生来说,抽象的文字描述和简单的图片很难使学生 印象深刻。为此,本文以厚度为1.0mm,材料为ST16 的带凸缘圆筒形制件为例,运用ETA/DYNAFORM软件 模拟拉深成形过程。通过模拟结果及动画演示帮助 学生亲身感受和直观理解概念,理论联系实际,提 高了授课效果。

图2 拉深工艺带凸缘圆筒形制件简图如图3所示,根据拉深工 艺计算制件的毛坯尺寸D≈201mm,并判断需要加压 边圈且拉深次数为一次。

图3 带凸缘圆筒形制件图利用三维CAD软件建立凸模和毛坯的实体模型,并导入ETA/DYNAFORM软件中,划分网格,定义毛 坯、工具,设置工艺参数,定义工具运动曲线与力 曲线,建立的有限元模型如图4所示,设置分析参数 并提交求解计算。882010年第22期(总第110期)E-mail:cmee@263.net得到制件的FLD图如图5所示,制件的壁厚分布 如图6所示,制件的应力分布如图7所示。从模拟结 果可以直观地看出,拉深的变形区较大,金属流动 性大,拉深过程中位于凸缘部分的材料受到拉应力 和压应力作用而有起皱趋势;凸模底部的材料变形 很小,拉深不充分;处于凸模圆角区的材料因受到 径向拉深而减薄较大,但未发生破裂。说明制定的 制件冲压工艺是合理的。模拟结果和冲压模具设计 教学中拉深工艺的相关内容十分吻合,由此可以使 学生生动地理解板料拉深变形时各个区域的应力应 变情况,壁厚和硬度的变化情况,破裂和起皱的形 成原因等,避免了传统教学中的不足,不仅使学生 容易接受,而且印象非常深刻。

图7 制件的应力分布

四、结束语将有限元分析方法与冲压模具设计课程教学有 机结合,利用ETA/DYNAFORM的模拟分析和直观的动 图显示功能,把拉深工艺中抽象的理论和概念用十 分直观的形式表达出来,使学生更易于理解和掌 握,培养了学生的学习兴趣,有效地解决了教学中 的一些疑难问题。并在一定程度上使学生理论联系 实际,不仅学到了先进的模具设计技术,还提高了 计算机运用能力,增强了分析问题、解决问题的能 力,为以后的工作打下了坚实的基础。

篇3:《冲压模具》课程教学改革研究

关键词:冲压模具,教学改革,应用型本科

模具是工业生产的基础工艺装备, 被称为“百业之母”。近年来我国模具产业发展迅速, 截止2011年底, 我国模具制造业规模以上企业约3万家, 从业人数达100万人, 但人才紧缺日益突出。据国际模协秘书长罗百辉调查, 全国模具行业从业人才缺口30~50万人, 其中工程技术人员约占20%, 目前尤其紧缺的是高素质和高水平的模具企业管理人员、中高层技术人员及高级技术工人。为适应企业对模具高级应用型技术人才的需求, 我院机电系在机械工程及自动化专业开设了模具设计与制造方向, 对冲压模具课程展开了教学体系改革和整体优化的研究。

1 传统冲压课程教学存在的不足

1) 冲压类课程分散, 系统性不强

设置模具设计与制造方向前, 机电系开设的冲压类选修课程主要有:《冲压工艺学》、《冲压设备》和《模具设计与制造》。课程具体设置为:《冲压工艺学》32课时, 安排在第6学期;《冲压设备》24课时, 《模具设计与制造》32课时, 均安排在第7学期, 主要为理论教学。而冲压材料和工艺、冲压设备和冲压模具是冲压生产的三大要素, 三者密切相关, 所以分散教学, 课程内容有部分重叠, 系统性不强, 且不少学生只选修其中的1门或2门课程, 很难把握冲压生产的整体知识结构。

2) 侧重理论教学, 实践教学环节薄弱

我院处于模具实验室/实践教学基地建设初期, 实验设备还不齐全, 实践教学环节较薄弱。所以传统课程侧重于理论教学, 实践环节少, 使学生的认知能力仅局限于理论水平, 制约了学生实践能力的培养。

2 冲压课程教学改革内容及措施

2.1 改革课程体系, 整合课程内容

根据应用型本科模具设计与制造方向的培养目标, 以培养学生从事模具设计与制造能力为核心, 对课程体系和教学内容进行重组和优化。将原《冲压工艺学》、《冲压设备》和《模具设计与制造》课程合并为《冲压模具设计与制造》, 对原课程内容进行知识整合, 使冲压工艺、冲压设备和冲压模具设计与制造有机融合为一体, 并开设冲压实验, 增加实践环节。

《冲压模具设计与制造》课程内容主要包含:冲压模具基础知识、冲压工艺 (冲裁、弯曲、拉深及其他成形工艺) 与模具设计、模具制造和装配等。在理论教学的基础上开设典型结构模具拆卸与装配、模具安装与试模、模具零件的加工等实验。随着实验室的逐步建设, 冲压模具课程还计划开设新的实验, 比如冲裁模具间歇实验、弯曲件回弹实验、拉深件起皱与拉裂实验等。

2.2 精心选编教材, 合理安排教学内容

教材的改革需紧跟课程的改革。目前市面上《冲压模具设计与制造》教材很多, 但主要适合高职高专院校模具类专业, 并且不少教材内容较陈旧, 跟不上模具技术革新步伐;侧重知识的逐点讲解, 缺少必要的设计案例将知识点贯穿运用。因此最好根据课程教学改革要求, 结合学院现有的软、硬件设施条件, 编写校本教材。当然这是教学改革实施的难点之一, 要求编写者必须具备扎实的专业理论知识, 同时拥有丰富的模具设计与制造经验, 最好由教师和企业人员合作编写, 并且要不断更新和完善教材内容。

在校本教材建设期间, 可精心挑选市面上较合适教材, 辅以自编讲义, 如增加模具新技术与新应用的介绍以及模具设计案例等。安排教学内容时, 不必拘泥于教材顺序。如采用项目教学法, 可以按照项目实施步骤去组织教学内容, 打破选用教材顺序。

2.3 灵活运用多种教学手段, 提高教学效果

《冲压模具设计与制造》课程具有内容繁杂、知识涵盖面宽、实践性和综合性强等特点。冲压模具结构复杂, 种类繁多, 教师很难仅依靠教材图片、辅以有限的模型及挂图来清晰讲解模具结构、原理以及动作过程, 因此冲压课程适合采用计算机辅助教学 (CAI) 。开发冲压模具CAI课件, 通过丰富的文字、图形、动画等来阐明各种冲压模具的结构、原理和工作过程;将实际生产的工艺过程以影像、动画等生动形式表示, 从而增强学生的感性认识和学习兴趣, 提高教学效果[1]。

当然传统的教学手段, 如模型、实物、挂图、板书等也各有优势, 冲压课程教学建议以CAI教学手段为主, 传统教学为辅, 根据实际教学内容, 灵活运用多种教学手段, 从而实现优势互补。比如讲解凹、凸模刃口尺寸计算的内容时, 宜采用板书形式, 将计算步骤完整地展现在黑板上, 放缓授课节奏, 留给学生足够的思考时间。

2.4 采用项目教学法, 提高学生应用能力。

传统教学主要是以传授知识为中心的灌输式教学, 即以教师讲授为主, 学生被动学习, 忽视了学生的积极性和主动性, 很难满足模具行业对高素质技能型人才的需求。《冲压模具设计与制造》是一门综合性、实践性很强的专业课程, 采用项目教学法对提高学生的专业能力、应用能力、创新能力很有利。目前不少高职高专院校在模具课程中采用项目教学法, 已取得较好的教学效果。而应用型本科院校同样注重“应用型”加“能力型”人才的培养, 并且本科学生生源素质较好, 理论知识储备较丰富, 自学能力较强, 更适合采用项目教学法。

项目教学法是将传统学科体系中的知识转化为若干个教学项目, 并围绕具体的项目组织和展开教学任务, 使学生直接参与项目全过程的一种科学而合理的教学方法[2]。《冲压模具设计与制造》可以采用项目教学法, 将冲裁模、弯曲模、拉深模以及其他成形模的教学过程, 以一个或几个典型的冲压零件作为项目载体, 设计若干个学习情境;每个学习情境又按照冲压工艺设计、模具结构设计、模具零件加工、模具装配和试模这四部分内容进行教学[3]。

为提高学生的模具设计能力, 在每个学习情境中, 教师可布置一个或多个练习项目, 要求学生去设计模具, 完成模具的总装图以及零件图的绘制。学生独立或以小组形式自主搜集信息、设计方案、实施项目, 并且参与最终的项目评价;而教师在此过程中提供必要的指导和评价[4]。采用项目教学法, 学生参与项目实施的全过程, 学习主动性增强, 可全面提高自学能力、应用能力、创新能力及团队协作能力。

2.5 改革考核方式

考核在教学过程中如同指挥棒, 对教学内容、教学方法等起到导向作用。要顺利实施课程教学改革方案, 就必须取消单一的闭卷考核方式, 而采用综合考核方式。课程总成绩可由考试卷面成绩 (40%) 、项目成绩 (40%) 和平时成绩 (20%) 组成。考试由闭卷改为开卷, 重点考核学生对知识的综合应用能力, 如试题采用一个简单的冲压件, 要求学生在规定时间内进行工艺分析、制定模具设计方案, 绘制模具总装草图。卷面成绩根据工艺计算、设计方案选择的合理性、草图质量等评定。项目成绩是根据学生完成各个项目的质量 (主要评定模具设计总装图、零件图和设计说明书的质量) 以及项目答辩情况来综合评定的。平时成绩则根据考勤、课堂表现、学习态度以及课后作业完成情况等评定。

3 结语

《冲压模具设计与制造》课程教学改革方案是依据我院人才培养目标制定的, 旨在培养高层次应用型模具技术人才。《冲压模具设计与制造》课程体系改革适用于我院模具设计与制造方向的学生, 目前正在进行教材建设和实验室建设。CAI教学手段、项目教学法和综合考核方式已经应用于《冲压工艺学》、《模具设计与制造》课程中, 取得较好的教学效果。

参考文献

[1]章争荣, 廖毅娟等.冲压工艺与模具设计课程多媒体CAI课件的开发与实现[J].高等建筑教育, 2004, 13 (3) :97-99

[2]傅宝根.项目教学法在冲压模具设计课程教学中的问题与对策[J].职业教育研究, 2011, (1) :110-111

[3]徐华.冲压工艺及模具设计课程改革与实践[J].企业科技与发展, 2011, (3) :68-70

篇4:冲压模具高职教学方法探索

关键词 冲压模具 教学方法 改革

一、引言

2007年,《國家教育事业发展“十一五”规划纲要》中对职业教育目标明确提出,大力发展职业教育,培养多层次、多样化的技能型人才,造就数以千万计的高技能人才和数以亿计的高素质劳动者。但是,现实教学中普遍存在课堂教学效率低下,学生对所学所讲内容不感兴趣;办学质量不高,专业定位与市场需求衔接不够,课程教学内容、课程体系的设置和学生培养目标与企业实际工作岗位脱节,从而导致人才市场供需矛盾突出。面对这种突出的矛盾,本文对《冲压模具设计》课程做了大胆的改革与创新。

在模具设计与制造专业的课程设置中,《冲压模具设计》是一门专业核心课程,该课程应用面广、实用性强,与岗位联系密切,传统的板书式教学已经不能满足实际教学的需要。根据作者的多年教学经验,在《冲压模具设计》课程的教学实践中,本论文首先分析了该课程传统教学方法,根据传统教学中存在的不足,提出了相应的应对策略。

二、传统教学方法的现状

《冲压模具设计》主要研究冲压模具在完成冲压制件时应满足的冲压成型过程、冲压模具设计的基础理论和冲裁、弯曲、拉伸、局部成型等冲压模具的设计原理,设计方法和设计过程。最终教学目标是通过教学过程,使学生能理解和掌握简单的冲裁、弯曲、拉伸和局部成型等冲压模具的设计原理、方法和过程。该课程教学目标是使学生能掌握简单的冲裁、弯曲、拉伸和局部成型等冲压模具的设计方法,并能够完整地设计出符合冲压成型要求的冲压模具。

为完成上述教学目标,传统教学方式主要以板书或播放幻灯片讲解模具设计的相关知识,学生在下面听讲为主,教师将每一节的知识点汇集起来,按照教材顺序,准备讲课内容,整理教案,然后在课堂上讲授;课程完结后,通过一个课程设计使学生完成设计过程的练习。授课的对象是学生,目的是学生能够理解、活学活用所学内容,而在教师授课过程中,课堂主要体现的是教师的价值,学生变得非常被动,缺乏积极性和思考能力。这样的授课方式显然达不到授之以渔的目的。

三、教学改革

1、理论与实践相结合

单纯课堂上的讲授,缺乏对实物的感性认识,对冲压件的质量也没有一个感性判断,学生对理论知识认知模糊,缺乏学习兴趣,不能掌握实践技能的要点。在教学过程中,可通过半实践半理论的教学方法,来改变机械的教学方式。在讲授每一部分前,参观冲压件的生产过程,教师根据教学内容做通俗的生产过程讲解。然后进行理论教学,理论教学包括冲压模具概念、分类和应用;冲裁模具结构;压力机的参数和种类。冲压模具又包括冲裁模具、弯曲模具和拉伸模具等。理论教学达到一定的程度,学生对知识点有了一定的掌握之后,再到实验室做模具的拆装与测绘实验,增加学生的感性认识,进一步认知冲压件的生产过程和模具的工作过程,掌握冲压模具的结构和各部分的作用。

在教学过程中,理论与实践穿插进行,进一步达到教学目的,使学生掌握模具相关知识,并能够实际应用。

2、案例教学

采用案例教学能够培养学生发现、分析和解决问题的能力。案例教学实施成功的关键在于科学地选材、合理地组织。参考企业内部冲压零件图、工艺图和电子文档, 经过认真的挑选和整理,加以补充和完善作为教学案例和训练课题,并以图册、指导书和光盘等形式供学生参考。所选教学案例和训练课题既贴近生产实际,较好地体现本课程的教学内容,又充分考虑了学生的认知与接受能力,难度适中。同时,在案例教学过程当中,外派相关老师下企业学习,不仅学习专业课在实际生产中的应用,还要学习企业对新进员工的教育训练方法。在教学过程当中,理论与实际相结合,学校与企业相互交叉,达到使学生能够快速的掌握操作和设计技能。同时,强调教师积极参与到学生的实践中去,与学生积极互动交流,增强学生的学习乐趣。

3、考核方式多样化

以教师讲授为主的教学模式中,对教学效果的评价以卷面考试确定。在以职业教育为目的的教学中,卷面考试既不能全面、综合地反应学生的技能掌握情况,也不利于提高学生自觉学习的意识,使得教学效果不尽理想。

根据学生年龄段的心理活动,结合实际教学情况,需要在教学过程中探索新的考核方法。下面具体的给出一种考核方法。

采用多种形式的考核方式,包括案例、问答、动手和卷面等方式,采用学生自评、互评和教师评价多向评价方式。教师评价由任课教师考核每个学生的综合能力,包括卷面成绩、实验成绩和问答成绩等多项考核指标,该项考核占总成绩70%;自评和互评各占15%。自评、互评和教师评价相结合的方式,可从多方面、多角度对学生的学习活动进行全面、客观的评价。学生由评价对象成为评价主体,可以创造学习积极性,提高学生参与课程学习活动的信心,增强学生创造力。同时,自评和互评所占比例较小,避免了学生作弊的行为,使总成绩更能体现学生真实的能力。

四、结束语

《冲压模具设计》课程教学改革方案是依据我院人才培养目标设计的,旨在培养高层次应用型模具技术人才。通过本论文对《冲压模具设计》课程的相关探讨,包括理论与实践相结合、案例教学和考核方式的多样化等,强调了教学改革的重要性,克服冲压模具设计的传统教学弊端,为冲压模具的教学改革提供奠定一定的基础。从具体的教学实践中来看,学生学习比过去有了积极性,更愿参与到设计实践中去。课程改革任重而道远,根据学生的学习兴趣做出一些改变可以达到一定的效果,如何才能达到最佳的教学效果,还要不断的努力。

参考文献:

[1]梁红日.项目教学法在模具设计与制造专业教学中的应用[J].荆门职业技术学院学报,2007 (12).

篇5:冲压模具教学案例

任务驱动教学法在《冲压工艺与模具设计》教学中的应用

在<冲压工艺与模具设计>课程的教学中运用任务驱动教学法,将课程中的重要内容设置成一个问题,在讲授前先向学生提出,让同学牵着问题去学习,在分析解决的同时掌握到新的`知识,来提高学生的分析问题和解决问题的能力.本文对其中一次课“排样设计”的教学进行举例说明.

作 者:秋艳 杨印安 作者单位:徐州工业职业技术学院,江苏徐州,221140刊 名:中国科教创新导刊英文刊名:CHINA EDUCATION INNOVATION HERALD年,卷(期):“”(5)分类号:G71关键词:任务驱动教学 工程实践能力

篇6:模具特种加工技术教学

模具特种加工技术是直接利用电能、光能、化学能、电化学能等进行加工,可以加工高强度、高硬度、高韧性、高脆性、耐高温等材料,主要有电火花成型加工、数控线切割加工等,是模具设计与制造、数控应用技术专业的重要课程。

模具特种加工技术在现代工业中具有重要地位,从业人员技术要求高,市场需求大。

为了培养专业技术人才,目前模具特种加工课程主要采用的是传统教学方式和项目教学模式,项目教学是以学生为中心而设计的一种教学模式,更适合于学生技能的掌握,但在实际教学中,无论是传统教学还是项目教学都似乎缺少点什么,学生接受新知识的能力和速度仍然不很乐观,自我约束和自我学习创造能力并未得到充分体现。

如何能提高学生的学习兴趣和动力,如何让学生自主自发的学习,并能快速适应市场需求,成为技术能手,成为市场的抢手资源,是广大教师需要思考和探索的问题。

古人有云:师者,传道、授业、解惑也。

授业,即专业技能培养,是教师们绞尽脑汁要解决的问题,并且取得了一定的成果,比如项目教学,实训教学,多媒体教学等。

而解惑却似乎做的还不够。

对于学生来讲,模具特种加工技术是一门新课程,学生在学习前是否已经准备好,他们了解这门学科吗?都有哪些困惑?如果我们能深度剖析学生的困惑,研究学生的思想认识、认知规律、心理变化等问题,给学生一个清晰的认知和方向,将会使教学事半功倍。

我们要的不是学生被动地接受知识,而是学生能够自主自发地学习和创造,有兴趣、有动力、有方向。

为了达到这个目标,我们把教学分成两大部分,解惑和授业。

二、提高学生的学习兴趣和动力,促使学生自主自发地学习

1.解惑。

面对一个新的课程,学生大多是困惑的,因为他们不了解的太多了,所以对学习的课程没有原始的兴趣和动力,兴趣和动力对是否能学好课程起关键作用,产生兴趣和动力我们需要从解惑开始。

学生要知道这是一门什么课程,这门技术有什么应用,就业时能否用到,工作环境怎样,薪水如何,未来发展如何,这样的企业是如何运转的.,学习起来是否容易、有趣,学习前需要做好什么准备,学习中要怎样做,这些都是我们在教学中要给学生解惑的内容。

我们先准备好这些困惑的答案,然后再以合适的方式来给学生们解惑,通过生动、有趣和直观的方式将各种丰富的信息展示给学生,让学生在不知不觉中喜欢上这门学科,并且有自己要学的冲动,这样才能达到最佳的教学效果。

选择具有吸引力的教学方式,主要有以下几种:(1)多媒体介绍。

设计多媒体课件,以PPT的形式播放;录制视频影像,记录电火花机床的工作情况、工厂的环境以及加工的工件等丰富的内容,视频中增加背景讲解及现场采访,对电火花加工的技术、场地、维修、调整等进行多方面的介绍。

(2)实地参观。

到不同规模的工厂参观,进一步加深对电火花加工的认识,同时邀请工厂培训师讲解公司的运营模式,让学生提前体会企业的运作和未来可能的工作环境。

(3)模型、实物以及实习场地的参观与讲解。

同样是以直观的方式让学生在学习新课程前对这门技术有个整体的概念。

学生有了一个比较完整的认知,再进行课程学习就会更容易接受,并且会提出更多的问题。

(4)典型案例分享。

联系毕业后在企业中表现优秀的毕业生,请他们来分享职业发展过程,讲讲他们是如何获得成功的,如何一步步成为技术能手和企业主管的,分享他们遇到的困难和困惑,以及他们对在校学生的建议和看法。

倡导积极向上的、自我约束和主动学习的思想,给学生以精神上的鼓励和指导。

好的方法再配上丰富的内容,解惑的工作就一定会收到好的效果。

通过对企业的调研和同学之间的交流,为学生的一些困惑找出了答案。

模具特种加工技术的主要内容是电火花成型加工和数控线切割加工,主要的应用是加工高强度、高硬度、高韧性、高脆性、耐高温等材料,比如凸凹模等,电火花及线切割技术的技术能手市场需求很大,薪水在基础加工行业中属中上水平,工作的环境有好也有坏,但劳动强度不高。

这门技术学精了在行业内会很抢手,同时未来容易成为企业的骨干。

教学方式会采用项目教学法,由简单任务到复杂任务,达到掌握全面技术的目标。

学习中会采用很多形象的、通俗易懂的教学方法,以及校内及企业实习的方式,学习起来会比较轻松。

为提高和扩展学习提供条件,学生可以申请课外机床操作等。

项目教学前的解惑课程安排十分必要,可以安排8到10个课时。

解惑课程的安排是各门技能学科都可以借鉴的好方法,为接下来的授业做足够的铺垫,促使学生自主自发地学习。

2.授业。

传统的教学方式理论和事件脱节,不容易让学生接受。

而项目教学却将理论和实践紧密的结合起来,以任务为驱动,以工作过程为导向,以学生为主体,引入企业的真实案例作为教学案例,并按照工作过程分解成为若干个学习任务,从最简单的学习任务开始,逐步过渡到具有中等复杂程度的学习任务。

学生在刚开始不是很适应项目教学形式,角色的转变让他们有些无所适从,但通过前面的解惑过程,学生们已经对新课程有了整体的认识,很快便进入了角色。

为了更好地推动项目教学,向学生推荐了《成功的项目管理》和《高效能人士的七个习惯》两本书,作为学生课后自学书籍,增长学生的见识,并从“传道”的角度提高学生的能力和素质,其中的很多方法和理念也为项目教学提供了很好的参考。

教学环节的设计坚持学生是学习过程的中心,教师是学习过程的组织者与协调人,遵循资讯、计划、决策、实施、检查、评估这一完整的行动过程序列,在教学中教师与学生互动,让学生在自己的动手实践中,掌握职业技能、习得专业知识,从而获得经验。

在项目教学的教学改革中编制了校本教材,将教学内容分成了五个项目,分别为方孔冲模的加工任务、注塑模型腔的加工任务、冲裁模的电火花线切割加工任务、应用ISO及3B代码编程加工零件任务、CAXA数控线切割自动编程软件。

项目中又分配了多个任务,分别为电火花加工的基本知识任务、电火花加工的工艺知识、电火花成型加工任务、数控电火花加工方法、电火花线切割的使用、维护和保养任务、数控电火花线切割的工艺、采用补偿方式加工凸模零件任务、应用3B代码编程加工落料凹模。

三、结束语

在模具特种加工技术的教学中解惑过程的融入大大提高了学生学习的兴趣和动力,学生会更自信,为成为技术能手,毕业后快速适应企业需求提供了保障。

篇7:冲压车间的降噪工程案例

发布:2011-08-29 | 作者: | 来源: wangzhoujun | 查看:586次 | 用户关注: 冲压生产线上的噪声污染严重威胁着操作人员的身体健康,随着自动化水平的不断提高,生产节奏的不断加快,这种污染也更加剧烈,为了解决这一问题,广州本田做出了不懈的努力。噪声是汽车冲压车间危害工人职业健康最主要的因素。如果按现有的冲压条件,特别是随着自动化技术的不断应用,冲压生产线的生产节奏越来越快,产生的噪声也越来越密集。一般冲压车间操作岗位的平均噪声都在90dB(A)以上,部分区域甚至达到100dB(A)以上。

冲压生产线上的噪声污染严重威胁着操作人员的身体健康,随着自动化水平的不断提高,生产节奏的不断加快,这种污染也更加剧烈,为了解决这一问题,广州本田做出了不懈的努力。

噪声是汽车冲压车间危害工人职业健康最主要的因素。如果按现有的冲压条件,特别是随着自动化技术的不断应用,冲压生产线的生产节奏越来越快,产生的噪声也越来越密集。一般冲压车间操作岗位的平均噪声都在90dB(A)以上,部分区域甚至达到100dB(A)以上。因此,从保护员工听力及构建绿色工厂的角度出发,冲压车间必须进行噪声控制工程。冲压线降噪工程的基本思路

汽车冲压车间的噪声控制手段较多,一般主要有以下3种:

1、采用低噪声的生产设备,重点解决噪声源的问题。随着压力机技术的发展,使用伺服压力机代替传统机械压力机,可以将冲压的噪声控制在75dB以下,达到非常理想的效果。

2、对岗位管理和工件加工工艺进行调整。通过轮岗的方式减少操作人员受噪声影响的时间;同样的零件采用5工序加工要比4工序加工产生的噪声小。

3、隔绝噪声的传播途径,减少车间的混响时间。由于车间混响时间长,声音衰减较慢,因而声源通过反射传至各受声点的噪声也就越多,所以必须利用特殊的介质隔断噪声的传播途径以减轻噪声对操作人员健康的损害。

由于现有冲压线已经无法在设备和工艺上进行大范围的改动,因此,在设备、工艺及周围环境已经确定的情况下,隔绝噪声的传播途径是冲压线降噪的主要手段和基本思路。

通常情况下,进行噪声控制有吸声、隔声和吸声隔声共用3种方法。吸声是利用疏松、多孔的材料将部分声能转化成热能加以吸收,如超细玻璃棉、岩棉等;隔声是利用质密的材料将声音隔绝于某个空间,如一定厚度的钢板就是很好的隔声材料;为了实现更好的噪声控制,往往采取“吸隔共用”的方法,将隔声材料和吸声材料制成专用的吸音板,表面为隔声层,内腔填充吸声材料进行吸声处理,这样的复合结构可以有效地增强整体的降噪效果。基本方案的制定

从以上分析中可以看出,制作专门的吸音板对大型冲压线进行全封闭处理,能起到很好的降噪作用,但有以下几个方面需要加以注意: □ 降噪工程实施后,不能降低整线的生产安全。

□ 压力机周边1m范围内的噪声降低至85dB(A)以下,达到国家相关法律的规定。

□ 降噪工程实施后,不降低整线的生产效率。□ 降噪工程实施后,不能增加模具的自动更换时间。

图1所示为生产线全封闭处理的外观图,从图中可以看出在生产线的周围加装吸音板使之成为一个相对封闭的空间,在全线自动化生产时操作人员处于隔音墙的外面,以达到隔绝噪声的目的。

图1 生产线全封闭处理的外观

压力机周围隔音墙的高度通常与压力机横梁底面高度一致,对于生产线前端拆垛机部分的隔音墙应根据实际情况稍微降低一些;由于压力机的操作屏和原压力机工作台开出的滑升门都封闭在了隔音墙里面,因此为了操作的方便,在隔音墙上开设滑升门,对于其他需要进入的地方出于成本的考虑则采用手动外开门;为了能够方便地观察生产线内部情况,在隔音墙上适当位置安装由双层玻璃制作的观察窗。

由于降噪工程是对原有生产线的改造,必然会对整线的安全(S)、管理(M)、操作(D)等方面带来一定影响。因此在制定方案时,必须预测到可能产生的影响,并采取防范措施(见表)。

降噪工程的实施

1、车间混响时间和各噪声源噪声值的确定

混响时间是指室内声音达到稳定状态,声源停止发声后残余声音在房间内往复反射经壁面吸收,平均声能密度下降为原有数值的百万分之一的时间(或声能密度衰减60dB所需要的时间)。混响时间越长,则表明声音在车间内多次被反射,能量衰减速度慢,在同样声源的条件下混响时间长的车间比混响时间短的车间噪声要大。

图2是车间测量的混响时间频率特性。从图中可以看出车间的混响时间比较长。

对噪声源噪声值的准确测定是降噪工程的主要依据。测量车间噪声时,首先需要确定测试点,一般选取压力机周围1m范围的点,测试点高度为1.5m,图3所示为对18个测试点进行噪声测量的结果。可以清楚地看到,测定值远高于国家规定的85dB标准,必须进行降噪处理。

在测量各点噪声值的同时,还应记录各测试点噪声的频普,以便于掌握噪声的特点,为选择什么样的降噪材料提供依据。图4和图5分别为某噪声源的频普,可以看出图4所示的噪声在各个频率段的值基本相同,说明在降噪时需要考虑各个频率段的情况;图5所示的噪声值在低频阶段较高,在高频阶段较低,说明在降噪时主要进行低频段的处理。

2、吸音材料的选择

图6所示为隔音板基本组成结构,从图中可以看出,隔音板共有5部分组成,噪声通过穿孔板的小孔进入吸音棉,一部分通过玻璃棉丝的振动将能量转化成热能消耗掉,另一部分被外层的钢板隔绝,达到吸隔共用的目的。

(1)厚度为2mm的外层钢板,起隔音和支撑作用,并且是吸音板的外表面。(2)吸音板中间部位为吸音材料,材质为玻璃棉制品,用于吸收声音能量,是降噪材料的主要组成部分。

(3)纤维板粘贴在吸音棉的外面,以防止吸音棉下坠。

(4)透音薄膜贴在吸音棉的两侧,起防潮和防止吸音棉丝从内层穿孔板的网孔中脱落的作用。

(5)穿孔板为带网眼的钢板,穿孔率约35%~40%,孔径2~3mm,噪声可以通过这些小孔进入吸音棉内部,同时该板还起有支撑作用。

在选择吸音材料时,确认吸音棉的吸音能力是关键。图7所示为吸音材料的吸音能力曲线。从图中可以看出厚度100mm的吸音棉比厚度50mm的吸音棉的吸音能力高,同时也可以看出吸音棉对高频段的噪声吸音效果较好,对低频段的噪声吸音效果较差。以吸音棉厚度100mm的材料为例,当噪声频率在250Hz时,吸音能力已经达到约35dB,随着频率的增加,吸音能力逐渐增加。

声学研究结果表明,隔声材料质量增加1倍,隔声效果可以增加6dB。因此为了有效达到需要的噪声值,必须合理选择隔音材料的厚度。主要包括两个方面,一方面是外层钢板的厚度,特别是低频噪声比较大的场所,外层的钢板需要加厚,因为吸音棉对低频噪声的吸音效果远远差于对高频噪声的吸收;另一方面是吸音棉厚度的选择,一般根据噪声的大小,50~100mm是常用的一个厚度范围值,在本次降噪工程中由于噪声值超过标准较多,为了保证降噪效果,确定吸音棉厚度为100mm。

3、吸音板的密封处理

由于整个生产线的封闭处理是将多个小的吸音板拼接成为一个封闭体,因此为了保证降噪效果,在设计制造时需要控制好各个吸音板之间的间隙,一般为1~2mm。为了尽量不让噪声通过这些缝隙传出以影响降噪的效果,通常采用密封胶进行缝隙密封。

4、通风处理

由于设备本身运转产生的热量,加之吸音材料玻璃棉具有的保温特性,生产线内部在封闭后温度往往比外部高3~5℃。在实施降噪工程时,通常在隔音墙顶安装抽风机,抽走封闭空间内的热空气,使内部形成负压,外部空气可经隔音墙流入内部。在选用抽风机时选用低噪声的风机以免影响降噪的效果。

5、照明处理

由于封闭工程实施后使设备内部与外部车间照明隔绝,因此封闭体内需要增加照明系统。为了保证生产及后期设备维护需要的照明,设计照度达到500流明以上。封闭体内的照明系统进行单独布线,独立开关,保证方便使用而且不影响原有供电系统。另外,为了防止车间突然停电,在封闭体内加装了应急照明系统以保证设备和人员的安全。

6、生产线监视系统

生产线全封闭后不可避免地产生很多盲区,虽然在封闭墙上留有一定的观察窗,但可视范围已经大大减小,例如,在全自动换模(ADC)过程中,操作侧的对面为盲区,压力机工作台的移动存在着很大的安全隐患。所以,加装生产线监视系统能够实时监控生产线内外的生产情况,及时发现内部的异常情况发生,保证设备和操作人员的安全。结束语

篇8:冲压模具教学案例

建设冲压模具教学生产车间的意义

随着职业教育的深化改革, “校企一体”是必然趋势, 但无论是“2+1”, 还是“半工半读”, 学生都是在学校学理论、在工厂学操作, 教学与生产存在一定的脱节。冲压模具教学生产车间的建设符合职业教育深化改革的方向, 具有重要的意义。

可提高学生的学习兴趣中职生的理论文化知识普遍掌握得不够好, 抽象思维能力与逻辑思维能力不足, 喜欢现场直观学习。冲压模具教学生产车间的建设使学生能在生产中学习、在学习中生产, 符合中职生接受知识的规律, 让学生容易掌握知识, 从而提高学生的学习兴趣。

可提高学生的实践能力冲压模具教学生产车间的建设使学生能参与模具接单、设计、工艺编制、零件加工、模具装配、试模、成品检验等模具制造全过程的学习与生产, 从而提高学生的实践能力。这种能力满足企业的需求, 实现人才培养与企业用工要求的“无缝”对接, 使培养出来的学生成为受企业和用人单位欢迎的技能型、应用型人才。

可激发学生的创造力冲压模具教学生产车间的建设使学生的学习过程融合到生产过程和管理过程中, 学生在教师带领指导下, 把理论知识运用到生产之中, 并把在生产中的体验与理论进行对接, 从而加深对理论的理解, 增强应用知识和解决实际问题的能力。这样的学习生产能够激发学生的创造意识、创造热情和创新精神。

可减轻学生的家庭经济负担冲压模具教学生产车间的建设让学生直接参与生产, 在为社会创造财富的同时, 自己也得到一定的经济回报。

可提高学校的经济效益冲压模具教学生产车间的建设为周边中、小企业提供了帮助, 为社会创造了财富。同时, 由于车间的生产主体是学生, 人工成本低, 虽然接单价格比市场普遍偏低, 但只要经营得当, 利润还是可观的。我校2011年上半年冲压模具教学生产车间的利润就达三十多万元。另外, 以往的实训耗材现在大大减少, 这一项在2011年上半年也为学校节省了几万元。

可培养大批“双师型”教师冲压模具教学生产车间的建设为教师提高操作技能提供了练习场所, 教师的理论知识在生产中得到检验和充实, 一大批教师成长为“双师型”教师。

冲压模具教学生产车间的建设方案

车间场所建设车间场所建设遵循一体化教学和适用原则, 生产岗位距离比一般工厂大, 岗位间能容下几个人在现场学习, 且光线充足、通风、噪音小, 车间的设备布置跟工厂模具生产车间一样:符合生产流程、设置合理、条理性强。教学生产车间通常建两层, 二楼设两间多媒体教学室和一间设计室;一楼为现场教学和生产场所。我校的冲压模具教学生产车间一楼的车间平面布置如图1所示。

生产设备配置生产设备配置跟工厂模具生产车间一样, 设备性能良好, 满足生产要求, 且安全可靠、操作容易。设备管理符合“6S”标准要求。

师资队伍建设师资是实现“工学结合”职教模式的关键, 高素质的师资队伍是职业教育质量的重要保证, 师资队伍建设主要从两个方面着手: (1) 从模具行业中招聘工程师和技师, 经过教育学、心理学、教师职业道德、教学方法、班主任能力等多方面的培养, 帮助他们考取教师资格证, 使他们成为“双师型”教师。 (2) 选派骨干教师到著名冲压模具制造企业挂职, 在那里学习模具设计和加工技术、生产管理和人事管理、经营和物流管理等, 使他们懂得模具企业的运作模式, 掌握模具企业运作的关键技术。我校先后派教师到深圳格兰达、江门宏基五金制品厂、佳铁自动化有限公司等企业培训, 提高了教师的实践能力。通过外聘技术人员再培养和校内教师出外培训, 提高了教师的理论知识水平和实践能力, 使他们成为“双师型”教师, 为冲压模具教学生产车间的建设提供了师资保证。

冲压模具教学生产车间的管理

冲压模具教学生产车间管理机构设置以精简为原则, 车间机构按车间主任——大组长——小组长三级组成。车间里的教师一职多能, 既是教师, 又是师傅;既是管理者, 又是生产者, 且每位教师兼任多项岗位, 车间管理机构如图2所示。

除图2管理机构外, 还设置了财会、统计、会计、材料供应及仓库等管理部门 (我校因还有其他的教学工厂, 为精简机构、统一管理, 这几个管理部门由学校统一管理) 。

冲压模具教学生产车间的教学生产方式

建设冲压模具教学生产车间的目的是为培养学生的工作能力。在保证教学质量的前提下, 以任务和充分利用资源为根据, 专业课程安排大班教学, 生产实践分组教学。

专业课程教学 (理论教学) 专业课程教学是理论教学部分, 不能因为有了生产车间就不学理论, 就直接在生产岗位工作, 这样会进入“徒弟式”教学的误区。只有经过理论教学——生产实践——再理论教学的交替学习方式, 学生才会掌握知识, 才会达到知识的升华。专业课程教学内容要根据生产任务、模具专业培养目标、学生综合能力发展规律来安排, 教学方法则以多媒体教学、现场直观教学、实物教学为主。首先, 用多媒体将生产过程以录像和动画等形式展示出来, 让学生了解模具工作原理、定义和相关数据。其次, 带学生到生产现场进行实物教学, 操作课则让学生上机操作。学生掌握了一定理论知识后, 转到生产岗位参加实践学习。

生产实践教学生产实践教学按组和模块进行, 一个生产项目一般分为四个模块, 每个模块设置教学任务和目标。 (1) 模具设计模块:能运用常规设计手段和专业模具设计软件进行中等复杂程度的冲压模具设计, 同时能进行模具制造成本核算。 (2) 普通机械加工模块:能熟练地编写模具零件加工工艺规程, 并能熟练地使用普通机床加工出各种合格的模具零件。 (3) 数控加工模块:能熟练地使用手工方式和CAD/CAM方式编写数控加工程序, 并能熟练地操纵数控机床加工出各种合格的模具零件。 (4) 钳工装配模块:熟悉模具装配、试模、调整及维修的全过程, 能熟练地使用模具钳工常用机械设备、辅助设备和相应的工装、工具进行模具装配, 具备分析、处理模具加工与装配工艺问题的能力。每个模块安排一组学生学习, 每组约5人。每组完成一个模块的工作任务, 掌握该模块的知识后转到另一个模块学习, 完成四个模块的学习任务, 也即完成四套模具的生产任务。

冲压模具教学生产车间的建设完全符合《教育部中等职业教育改革创新行动计划 (2010-2012年) 》的要求, 是产教结合的深层次表现, 其目标是为社会培养实用型人才, 其关键是教师队伍的建设, 每所职校都应设置教学生产车间或教学生产企业。我校冲压模具教学生产车间的建设虽然取得了一些成功, 但如何更好地管理和经营、如何做大做强, 还需继续研究探索。

摘要:探讨冲压模具教学生产车间建设的作用, 从车间场所建设、生产设备配置、师资队伍建设、管理机构设置等方面分析了冲压模具教学生产车间的建设方法, 并对冲压模具教学生产车间的教学生产方式进行了分析。

关键词:冲压模具教学生产车间,建设,校企一体

参考文献

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