本書是經國家級技能大賽“工業產品造型設計與快速成型”中,各賽項提煉出知識點和技能點,并按企業的工作過程和崗位能力綜合編寫的教材。主要培養學生分析問題、解決問題和創新意識的能力。企業需要“產品造型與模具設計制造”的復合型的人才,我們根據企業產品開發過程設計的技能大賽內容,使技能大賽引領專業改造的方向。這次技能大賽大致分為四項內容:1.產品創意設計;2.數字建模;3.快速成形加工;4.模具設計。每一項內容都對應著知識點和技能點,這是職業院校課程改革的依據,是我們編寫教材的依據,把技能大賽所取得的成果有效地轉化為教學項目。使廣大學生了解技能大賽的賽項,掌握企業生產過程的各項技能,培養綜合解決問題的能力。
模具是工業生產中不可或缺的特殊基礎工藝裝備,其生產過程集精密制造、計算機技術、智能控制和綠色制造為一體,既是高新技術載體,又是高新技術產品。
隨著時代的進步和科技的發展,高速加工、并行工程、逆向工程、虛擬制造、無圖生產和標準化生產已在一些重點骨干企業實施。據調查,現代模具企業已經普遍采用“模具數字建模設計與制造技術”,包括:產品造型數字化設計、模具數字化設計、模具成型零件數字化加工等三項先進技術。
當代科技普遍存在著發展速度快、更新周期短的特點。要使職業院校的畢業生能夠滿足科技、經濟、社會發展的需要,必須在原有專業課程體系中注入新的內容,以保證畢業生從業后具備可持續發展的后勁。首先,從教材入手,把現代模具企業應用的新技術、新工藝、新材料、新崗位技能融入教材中,教材要以現代模具企業工作過程為導向,以“制件到制件”為項目教學模式編寫。
2012年我們策劃了全國高職“工業產品造型設計與快速成型”技能大賽,目的是以技能大賽引領全國職業院校模具專業教學改革的方向。培養學生的綜合性、應用型技能,即從產品開發到模具設計與制造,并掌握模具數字建模設計與制造技術,這樣的人才是企業非常歡迎的,并能給企業注入新的活力。
使技能大賽的成果轉化為教學項目,推進全國模具專業教學改革的步伐,為模具企業培養出時代需要的“準員工”,這正是《產品開發與模具設計——從國賽到教學》教材編寫的目的。
《產品開發與模具設計——從國賽到教學》的內容跨越幾個專業或幾個工種,目前社會上此類教材較少,所以我們聯合了幾家企業以及技能大賽的專家進行了編寫,以便用于以后的全國高職技能大賽的集訓工作之中,然后再推廣到全國職業院校的專業建設中。
目前,我國模具企業有兩部分開發設計的技術人員,即產品造型設計人員和模具設計人員。模具企業非常需要職業院校培養綜合性的復合人才,即掌握產品造型設計,又能進行模具設計的技術人員。
本教材具有如下特點:
1突出高等職業教育特色2012年全國高職“工業產品造型設計與快速成型”技能大賽體現了以創意設計為中心,依托現代模具企業新技術,學生在短期訓練的情況下,掌握了綜合性的新技術。技能大賽充分體現了高等職業教育的特色。本教材就是為技能大賽的成果轉化為教學項目而編寫的,也是突出高等職業教育的特色,并引領高等職業教學改革和模具專業的專業改造。
2融入職業技能培訓內容全書是由幾家企業技術專家,也是技能大賽的技術專家共同開發的。將職業技能培訓的標準、內容以及技能大賽運用的先進技術融入教材中,有利于學生職業能力的培養。
3適應高職課程改革的需要本教材的項目教學理念是遵循“制件到制件”的教學方法。本教材以能力為目標、以學生為主體、以教師為主導、以項目為載體,是課程改革的標準和要求,同時也是本教材建設的標準和要求。
4適應經濟社會發展需求現代模具企業需要產品開發和模具設計制造的綜合性的應用型人才,教材開發必須把握經濟社會發展需求,不斷調整教學內容和方向,以適應人才培養的需要,并且及時增加適應社會需要的新理念、新工藝、新技術和新規范,特別是引入現代模具企業已經普遍采用“模具數字建模設計與制造技術”。
項目1由北京電子科技職業學院王文老師編寫;項目2由北京太爾時代科技有限公司顏旭濤副總經理編寫;項目3由廣州中望龍騰軟件股份有限公司王長民副總經理編寫。項目4和附錄及全書統稿等工作,由北京電子科技職業學院付宏生、王利明老師編寫。參加編寫的還有郭嶠、張亞龍、張翼昊、豐遠財、王芳。本書編寫過程中,得到全國職業教育教學指導委員會和機械工業出版社領導的大力支持和幫助,在這里表示衷心的感謝!由于編寫時間緊,編者水平有限,書中難免還存在錯誤和不足之處,敬請讀者指正。
編者
前言
項目1 制件造型設計
1.1 教學課題表
1.2 教學設計表
1.3 課題——造型基礎
1.3.1 對素描的認識
1.3.2 學習素描的訓練方法、基本類型以及表現形式
1.3.3 正確的觀察方法
1.3.4 基本的透視概念
1.3.5 對形體的認識
1.3.6 明暗素描的表現方法
1.3.7 結構設計素描的表現方法
1.3.8 具象、抽象設計素描的表現方法
1.3.9 裝飾設計素描的表現方法
1.3.10 表現設計素描的表現方法
1.3.11意象設計素描的表現方法
1.4 課題——色彩的基本常識
1.4.1 色彩的起源
1.4.2 光與色的關系
1.4.3 兩種色彩學
1.4.4 原色、間色和復色
1.4.5 同類色、類似色、 補色、冷色、 暖色、 中性色、對比色和色階
1.4.6 色彩的三要素
1.4.7 光源色、固有色和環境色
1.4.8 寫生色彩物象色彩變化的基本規律
1.4.9 色彩寫生的觀察方法 、表現方法及寫生步驟
1.5 重點與難點
1.6 教學評價表
項目2 制作制件
2.1 教學課題表
2.2 教學設計表
2.3 課題——快速成型技術
2.3.1 快速成型技術簡介
2.3.2 快速成型的特征
2.3.3 熔融沉積制造(FDM)工藝
2.3.4 成型材料
2.3.5 快速成型技術的應用
2.3.6 應用案例
2.3.7 快速成型技術的發展趨勢
2.3.8 快速成型的軟件系統
2.3.9 快速成型設備的使用
2.4 教學評價表
項目3 模具設計
3.1 教學課題表
3.2 教學設計表
3.3 課題——數字化建模
3.3.1 中望3D 2012基礎
3.3.2 草圖
3.3.3 實體建模
3.3.4 曲面建模
3.3.5 裝配
3.4 課題——塑料模具設計
3.4.1 產品定位和分析
3.4.2 分型設計
3.4.3 區域分析
3.4.4 創建分型面
3.4.5 模具布局
3.4.6 模具模架及標準件的設計
3.4.7 模架設計
3.4.8 注射模具工程圖的設計
3.4.9 模具總裝配圖的設計
3.4.10 模具零件圖的設計
3.5 教學評價表
3.5.1 數字化建模評價表
3.5.2 塑料模具設計評價表
項目4 編寫技術文件
4.1 教學課題表
4.2 教學設計表
4.3 課題——塑料注射成型模具設計說明書
4.3.1 撰寫設計說明書的目的
4.3.2 模具設計說明書的內容及基本撰寫要求
4.3.3 設計說明書的撰寫程序
4.3.4 設計說明書的撰寫要求
4.3.5 撰寫設計說明書的條件
4.3.6 設計說明書的參考文獻
4.4 課題——線輪骨架塑料注射成型模具設計說明書
4.4.1 塑件工藝分析
4.4.2 模具結構設計
4.4.3 有關模具設計的計算
4.4.4 校核塑料注射成型機的技術參數
4.4.5 參考文獻
4.5 教學評價表
附錄 2012年“工業產品造型設計與快速成型”技能大賽案例作品
附錄A 技能大賽賽項策劃
附錄B 技能大賽賽項規程
附錄C 技能大賽賽項技術規范
附錄D 技能大賽賽項須知
附錄E 技能大賽賽項模擬考題(A卷)
附錄F 技能大賽賽項模擬考題(B卷)
附錄G 技能大賽評分標準
附錄H 賽項介紹
附錄I 學生的參賽作品
參考文獻