模具材料及性能检测.doc

《模具材料及性能检测》课程标准

“模具材料及性能检测”是模具设计与制造专业的一门重要技术基础课程，课程教学任务主要是培养学生具备材料性能检测，以及合理选择和设计模具材料的能力。通过本课程的学习，可以为以后学习冷冲模设计、压铸模设计、塑料模设计等课程打下基础。

一、专业学习领域
以职业岗位分析为基础，以培养学生职业能力和职业素养养成为依据，模具设计与制造专业确定了以下课程教学作为核心课程体系。

表1模具设计与制造专业学习领域
职业岗位
能力与知识
分解内容
承担该项能力
的培训课程名称
模具设计与
制造岗位
模具材料及性能检测
模具材料及性能检测
材料性能检测实训
塑料成型工艺
塑料成型工艺及模具设计
塑压成型设备
塑料模具课程设计
模具拆装实习
塑料成型模具设计
金属冲压成型工艺
冷冲压工艺及模具设计
冷冲压模具课程设计
模具拆装实习
冷冲模具设计
模具三维造型设计
三维造型与模具设计(Pro/E)
Pro/E造型与加工实习
数控机床考证
毕业综合训练
机械制造基础
机械制造基础
模具制造工艺课程设计
计算机辅助编程
MasterCAM数控加工
Pro/E造型与加工实习
模具制造原理
模具制造工艺
特种加工实习
数控机床操作
数控编程与加工实习
数控加工工艺
数控编程与加工实习
模具安装与调试
模具拆装实习
毕业综合训练

二、课程设计
作为一门重要的专业基础课，“模具材料及性能检测”课程主要结合模具设计与制造行业，以培养学生具备模具设计与制造职业岗位能力为重点，以合理选择和设计模具材料工作过程为主线，以真实的工作任务来构建学习情景，通过与行业企业合作进行教学设计与考核改革，培养了学生的综合素质和岗位能力，突破传统的学科体系框架，构建工作过程教学体系。
（1）以培养模具设计师职业能力为重点进行课程设计
《模具设计师》职业标准规定：模具设计师进行注塑模与冷冲模设计时，必须熟练掌握材料的基础知识，并能根据设计意图正碓选择模具零件材料。课程学习领域完全按照《模具设计师》等职业标准要求进行重新整合，开发了本课程的教材、讲义，并且对课程资源、教学场地、教师资源和行业企业参与职能做了详细设计，完成了本课程的教学标准。 
（2）学校积极与行业企业合作进行课程开发
原有的“材料力学”、“模具材料”、《金属材料与热处理》三门课程理论性太强，现在的学生较难接受，很难达到培养技能型人才的目的。为此，机械工程系多次邀请行业企业专家参与课程改革，2004年5月，模具专业指导委员会提出把模具专业的《材料力学》、《金属材料与热处理》、《模具材料》整合为《模具材料及性能检测》。理由是《材料力学》课程属于专业基础理论课，本着理论课以够用为主的原则，减少理论方面的课时。同时考虑到课程的职业性，提出以模具材料应用为主，兼顾材料力学知识进行教学，使得学生在以后工作中专业知识针对性，能较快的胜任岗位。2006年12月，专业指导委员会重新对课程教学进行设计，提出“教学内容不再按照传统的章节进行组织，而是以企业生产实际中真实的工作任务和工作过程为依据”进行整合，按照“课堂与实习地点一体化”等模式进行。 
（3）课程考核突出职业性、实践性和开放性
通过对用人单位调查，掌握与本课程相关知识、技能要求，进行考核体系改革。在此基础上，从课程实施环境、条件、学生基础、教师水平、职业目标与职业能力等方面出发，深入进行课程分析，以“去除原理推导，精练原理结论，适当取舍内容，大幅拓展模具材料性能指标及应用”为准则，对教学考核进行探讨，建立了“实训考核”占40％、“实习考核”占20％和“理论测验”占40％的综合考核方法，引导学生重视应用能力的培养，提高学生学习的积极性。同时参考国家职业技能鉴定标准对学生进行专门的职业资格考证培训，2006年学院率先在高职院校中实现了助理模具设计师（高级）考证工作，每年通过率均达80％以上。 
（4）以真实的工作任务选取教学内容，根据工作过程构建教学情景
“模具材料及性能检测”课程与南海市诚丰模具塑料有限公司、广州市白云区富强塑胶实业有限公司、深圳新三思材料检测有限公司等校外实习基地合作进行了课程的设计与开发，通过岗位职业能力分析，主要选取五个典型的工作任务为载体进行教学：（1）冷作手柄冲裁模具选材及性能检测；（2）数码相机后盖模具选材及性能检测；（3）塑料框架压缩模选材及性能检测；（4）PVC管挤塑成形模选材及性能检测；（5）薄壁阶梯形开口空心件模具成形零件选材及性能分检测。
这五个工作任务基本包含了一个模具设计师要完成职业岗位需求所必须具备的冷冲压模、塑料模、热锻模、压铸模选材等有关知识。

三、课程目标
作为模具设计与制造专业的主干课程，模具材料及性能检测课程教学的目标主要是培养学生具备合理选择和设计模具材料的能力。通过本课程的学习，学生毕业后，能在机械、电子、轻工等行业胜任模具设计和制造工程师、塑压与冲压工艺师、模具设计与制造主管、塑压与冲压工艺师等岗位，成为具备“一技之处＋综合素质”高素质技能型人才。
1.知识 掌握模具专业相关技术标准；具备金属材料相关知识；掌握材料力学相关知识；具备模具材料性能检测知识，掌握材料硬度、强韧性等检测方法；掌握常见模具材料知识及应用；掌握材料失效分析方法；掌握材料工艺性能要求；掌握电子拉力试验机、万能材料试验机、硬度仪、电子扫描显微镜等仪器的操作方法，并能对仪器进行简单的维护。
2.技能 能熟练完成模具材料的性能测试；具备模具材料失效分析、检测能力；能根据模具材料使用条件有效进行工艺性控制；能正确进行模具材料选择。
3.素质 着重培养学生吃苦耐劳、团队合作精神。
4.职业岗位能力 培养模具检测员、模具其他岗位职业所需能力和要求。

四、实践教学内容
本课程实践主要采用课程组编写《材料工程技术基础实训指导书》讲义，以培养学生动手实践能力和工程应用能力为目标，设置了“实训教学”、“工厂实习”和“职业资格考证培训”等实践教学环节，注重实验能力和实际应用能力的系统培养。通过多方面教学，培养学生的动手能力、分析能力和创新能力，达到应用型、技能型人才培养的目标。
表1 实践教学内容
序号
实践课题名称
实 验
课 时
依据
备注
1

材料拉伸性能测试实训
材料压缩性能测试实训
材料冲击性能测试实训
材料扭转性能测试实训
材料弯曲性能测试
材料疲劳性能测试实训
材料硬度测试实训、
材料金相实训
16课时
培养学生掌握模具材料性能检测基本知识
必开、
课内安排

2
扫描电镜使用与维护
4课时
模具材料断口形貌观测
必开、
课内安排
3
实 习
3天
培养学生实践能力
必开、
课外安排
4
职业资格考证培训
1～2周
培养学生的职业素质
必开、
课外安排

五、整体教学实施
模具材料及性能检测是机械类专业的一门技术基础课，主要为机械设计、模具设计等后续课程的学习打好基础。课程教学情景、教学环境和师资环境安排如下：

表2 整体教学安排表
课程设置
基本情况
学 分：2.5
课 时：48开设时间：一年级第2学期
课程类型:专业基础课、必修课
先修课程:高等数学、理论力学 
适用专业:模具设计与制造
考核方式：实训测试40％＋工厂实习20％＋理论测试40％
生 产
任 务
 教 学
 情 景
课时
 职业岗
 位要求
 教学
 环境
 师资
 环境
1.冷作手柄冲裁模具选材及性能检测；

2.数码相机后盖模具选材及性能检测；

3.塑料框架压缩模选材及性能检测；

4.PVC管挤出成形模选材及性能检测；

5.薄壁阶梯形开口空心件模具成形零件材料的选择及性能检测。
1.模具材料基础知识
2
掌握常见模具材料，如冷作模、热作模、塑料模等基础知识
材料工程技术实训室＋模具拆装实训室
专业教师
2.常见模具材料性能要求
10
掌握模具材料的金相分析、硬度、热硬度和耐磨性的要求及测试
材料工程实训室
专业教师
3.模具材料力学基本知识
10
掌握模具的强度、韧性、疲劳抗力的要求及测试
力学实训室
专业教师＋
企业兼职教师
4.模具的工艺性要求
10
掌握模具材料的可加工性、淬硬性、淬透性、脱碳敏感性及热处理变形知识
材料工程实训室＋工厂实习
专业教师＋
企业兼职教师
5.模具的寿命与失效分析、检测
10
掌握模具的服役条件、主要失效形式及原因、扫描电镜的使用与维护
材料工程实训室＋工厂实习＋冲塑成型实训室
专业教师＋
企业兼职教师
6.综合训练
4
培养模具选材综合能力
材料工程实训室+校外实训基地
专业教师＋企业兼职教师

六、推荐参考书
   1.刘鸿文编，材料力学（第四版），高等教育出版社，2004，9
   2，余建宏，机械工程材料/高职高专十五规划教材，中国电力出版社，2005，3
   3.王章忠，机械工程材料（第2版），机械工业出版社，2007.3
   4.料力学实验指导书，南昌工程学院理工系编写，2003年
   5.材料力学实验指导书，燕山大学力学实验室任兴利编，2003年
   6.袁海庆主编   《材料力学》    武汉工业大学出版社  2000年
   7.光瑜、秦惠明编 《材料力学》    高等教育出版社      1999年
   8.王育平编，材料力学实验，北京航空航天大学出版社；
   9.高为国编《模具材料》，机械工业出版社，2004，2
   10.李炜新编 《金属材料与热处理》， 机械工业出版社
   11.GB/T229-1994  《金属夏比（U形缺口）冲击试验方法》
   12.GB/T2306-1997 《金属夏比（V形缺口）冲击试验方法》
   13.GB/T1040-1992 《塑料拉伸性能试验方法》
   14.GB/T1041-1992 《塑料压缩性能试验方法》
   15.GB/T9341-1988 《塑料弯曲性能试验方法》
   16.GB/T7314-1987 《金属压缩试验方法》
   17.GB/T10128-1988 《金属扭转试验方法》
   18.GB/T14452-1993 《金属弯曲力学性能试验方法》
   19.GB/T228-2002  《金属室温拉伸试验方法》
   20.GB/T8653-1988 《金属杨氏模量、弦线模量、切线模量和泊松比试验方法（静态法）》

七、教学方法与手段
1．教学方法
 本课程有较强的应用性，对常用模具材料的讲授，应注意突出材料的力学性能，了解它们各具特性的原因，使学生能掌握好为专业设计提供合理选择和使用模具材料的力学知识。教学中主要采用案例分析、任务驱动的分组讨论法、项目教学的角色扮演法、启发引导式教学法等；
2．教学手段
在讲课时，应充分利用多媒体教学、仿真教学、工作地实训教学、挂图或实物标本等手段进行教学，加强教学方法研究和教学手段的充分利用。

八、考试方式
本课程为考查科目，灵活使用开、闭卷笔试考试、口试、答辩、实操测试、成果评审等方法，按照教学模块的划分，进行过程考核。 其中校内实训环节占40％，实习环节占20％，期末理论考查成绩占40％。
 制订日期： 2004 年 6 月 26 日制订
修订日期： 2007 年 4 月 20日修订