导语：在模具设计国家标准的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：机械制造；模具成型；设计
一、模具设计与制造的研究现状
目前我国的模具设计与制造领域还处于向世界先进水平的学习阶段，自主创新程度不足。与国际先进水平相比，我国整体模具工业水平差距较大，尤其模具加工在线测量和质量管理差距超过15年，具体为模具使用寿命低以及生产周期长，特别是一些精度要求高的模具，其寿命不到国外先进水平的40%[1]。而目前我国模具设计发展较快，不仅模具的设计水平较高，同时模具设计总量已达到一定规模。与一些发达国家的模具设计相比，我国模具的设计水平还具有较大的发展空间。特别是大型、精密的模具的实际设计应用比例较低，不到其他发达国家的50%，这主要是由于我国制造行业的研发能力、精密加工设备、人员专业素质和创新意识的不足造成的。这也使得我国的模具设计和制造领域差异性发展，中低档模具出现供过于求的现象，而大型、精密的高技术模具则主要依靠进口。因此我国的模具设计和制造领域的发展必须依靠模具成型技术、设备加工精度和产品质量的不断提高。
二、机械制造模具成型设计
1.模具成型设计考虑的问题
注射模具设计是机械制造领域中比重较大的一类模具成型设计，其具体设计应考虑：首先是塑料材质选择，其是否符合设计任务书的要求以及冷却过程的收及补问题。其次是模具浇口和分型面的具体类型和参数，同时也需考虑模具制造过程的冷却或加热对模具的性能影响。最后是根据模具尺寸合理选用注射机，注射机选型应考虑注射机的最大注射量、锁模力以及模具尺寸等参数，保证模具结构和零件形状简单实用，整个模具的精度、表面粗糙度和刚度符合设计任务书的要求，便于模具制造和加工[2]。
2.模具成型的设计步骤
（1）塑件分析
（2）注塑机选用
（3）模具成型设计计算项目
完成注塑机型号的选用后，可进行模具设计计算项目，明确具体技术参数，如凹凸模尺寸计算，型腔壁厚和底板厚度的确定，以及模具加热、冷却系统的选型和设计。
（4）模具成型结构设计
（1）计算机CAD/CAM辅助设计软件
（2）模具成型三维化设计软件
传统的模具成设计是二维设计过程，其已不适应现代制造行业的发展要求。而采用模具成型三维化设计软件可以立体直观的设计模具，设计出的三维数字化模型便于产品结构的CAE分析、模具性能评估以及加工成型过程模拟。如Pro/E和CATIA等软件的使用，可进行模具并行工程设计。专业3D注塑模设计软件，可实现3D型腔、型芯结构、模架配置及结构设计优化。如MoldflowAdvisers三维真实感流动模拟软件、3DQuickfill、HSC3D4.5F、Z-mold等软件实际设计应用效果良好。
三、结语
通过本文对模具设计与制造的研究现状以及机械制造模具成型设计的阐述分析来看，与国际先进水平相比，我国机械制造模具成型设计水平差距较大，需增加模具成型设计与制造领域的研究力度，采用新设计软件和先进模具制造技术，确保机械制造模具设计和制造向大型化、高精度、环保以及技术含量高的方向发展。
参考文献：
[1]佛德红.关于模具制造技术的分析[J].城市建设理论研究（电子版），2013（19）.
关键词：开发技术研究；三维图库系统；冲压模具设计
随着我国工业生产领域的不断发展，市场对于工业产品的需求量逐年上升，在激烈的市场竞争环境下，工业产品的升级与更新速度不断加快。为了使所生产的产品与市场需求相一致，工业企业需要对生产线以及模具设备进行不断地调整，设计周期大幅缩短，模具设计方面的工作任务更加艰巨。其中，绘制模具模式与制造模具标准件等方面的工作是模具改造环节中十分重要的工作内容。通常情况下，每生产一副模具，其中50%以上的工作是标准件的生产工作。为了提高标准件生产效率，设计人员需要综合运用各种方法对标准件进行更加全面的设计，使企业内部的生产部门能够准确了解与标准件有关的各项参数。利用CAD三维图库对标准件进行设计是当工业企业广泛应用的模具设计方式之一。然而，当前我国工业企业在CAD三维图库的使用与操作上还存在着一定程度的不足，不同类型的工业企业在标准件的设计思路与设计方法等方面存在着比较大的偏差。因此，工业企业设计部门需要对标准件库进行有针对性地删除、补充以及修改，提高标准件库的实用性与可靠性。
综上所述，设计人员需要对标准件的应用方式以及生产原则通过动画的方式进行演示，将标准件的实际运行效果进行展示，便于工程人员对对标准件的使用方法进行调整并且对安装技术进行创新。
参考文献
关键词：模具设计；毕业设计；非模具专业
模具工业在近几年里发展迅速，目前已经成为我国工业发展的基础，而模具高级技术人才紧缺。针对这种情况，许多高校对非模具专业学生开设了模具课程，以适应这种社会需要，以便于扩大学生的知识面和就业面。
“模具设计基础”是一门综合性和实践性很强的课程，涉及机械设计、工程制图、公差和配合、材料科学、材料成型及加工等多方面的知识，授课内容多且较抽象，系统性不强。[1]和模具专业比较，非模具专业授课学时少，实验设备和种类少，实践教学薄弱，加上原有教学手段和教学方法落后，这就造成了学生在学习过程中不可避免地产生一些困难，这些都严重地影响和制约了学生学习的积极性。针对上述问题，本文详细介绍了非模具专业如何更好地结合本专业特点，运用先进的教学手段和方法，开展模具设计基础课程的教学工作，以达到事半功倍的效果。
一、明确课程教学目标
对于非模具专业的学生来说，课时有限、无法全面深入学习，所以模具课程的理论讲解不能过多。针对以上情况，结合专业特色，以培养综合素质良好的模具设计中初级技术人才为目标，重新编写了“模具设计基础”课程教学大纲，使学生了解常见冲压和塑模工序的变形规律；认识冲压和塑模成形工艺方法、模具典型结构、模具加工方法与手段；掌握冲压和塑模工艺与模具设计方法、模具制造工艺设计方法；具备进行中等复杂冲压和塑料零件的工艺编制、模具设计、模具制造工艺编制的能力，为以后从事模具设计工作打好坚实的基础。
二、调整教学内容
比如冲压成型包括冲裁、弯曲、拉深、胀形、翻边、缩口等其他成型工序，教学中不能全面讲到，只能以冲裁为例重点讲授冲压件的模具设计方法、过程、注意事项等，压缩弯曲和拉深章节内容，只讲授与冲裁不同的成型过程和典型结构，不会详细讲零部件的设计，删减胀形、翻边、缩口等其他成形工序的内容；塑料成型工艺及塑料模包括注射、压缩、压注、吹塑、挤压等方法中，由于注射模应用最为广泛，且设计过程最为复杂，故以注射为例典型讲授塑件的模具设计方法、过程、注意事项等。
三、改革教学手段和方法
“模具设计基础”涉及很多结构复杂的零部件和组装图，传统板书或挂图无法表达模具结构及其运动机理，讲课时难以与学生沟通。因此，在课堂教学中，采用板书与多媒体课件相结合的方式授课，采用启发式、互动式教学方法，充分利用虚拟现实技术，使原来难以理解的知识以直观的方式表达出来，使得课堂教学形象、直观、生动，激发了学生学习的兴趣，提高了课堂效率。比如对冲压和注射的典型模具结构，利用Pro/e等软件进行三维建模，对模具零件图和装配图进行进行各视角展示，还可以提供半剖图、局剖图，使学生更方便认识模具的结构，提高他们的识图和空间想象能力，同时还可输出制作成动画，将复杂结构模具的开合过程动态地展示出来。[2]
四、加强实践教学环节
对于非模具专业的学生来说，实践教学是非常重要，也是相对薄弱的环节，薄弱的实践教学阻碍了学生的创新能力培养。根据该门课的培养目标，围绕实践教学环节这一问题，从以下三方面入手：
1.实验教学
2.课程设计
课程设计是强化理论教学的重要环节，为了强化学生的模具设计能力，教学计划中安排了三周的课程设计。为了更好地发挥课程设计的作用，从工程实践中直接选题，力争做到一人一题或几人一题（做同一题目的不同部分），要求学生按正规的设计步骤进行零件的工艺性分析、工艺参数计算和确定、设备选型、模具结构方案分析，完成模具总装图和主要非标准零件图的绘制，并撰写详细的模具设计说明书和成型（形）工艺过程卡，并让学生通过答辩真正弄懂设计中的各关键问题。[3]课程设计通过解决工程实际问题，不仅提高了学生理论联系实际的能力、查阅资料的能力、独立思考及综合分析实际问题的能力，而且使学生了解了使用有关的国家标准、专业与行业标准以及各种设计规范与规定。
3.毕业设计
毕业设计是教学过程最终阶段的重要实践性教学环节，是检验学生在四年中所学专业理论知识和实践操作技能的主要途径。根据学生的情况，将毕业设计分为校内设计和校外设计。
校内建立模具方向毕业设计小组，制定严格的毕业设计管理制度，按任务书的要求及进度安排开展毕业设计。毕业设计选题应与该专业人才培养目标和定位、就业形势以及教师的科研课题内容和科研方向相结合，并且积极体现学科的发展方向和动态，保证增强学生就业的适用性和竞争性。[4]
总之，加强课程实验、课程设计和毕业设计等重要的实践性教学环节，理论教学和实践教学环节要相互配合、互相促进，是培养企业急需的应用型工程技术人才的保证。
五、结语
经过这几年的对教学目标、课程内容、教学手段和方法、实践教学等方面的改革与实践，极大地调动了学生的学习兴趣，提高了学生的实践能力、创新能力和工程设计能力。然而要将改革的理念全面付诸实施，还有很多困难，改革仍在继续摸索和推进，需要在实践中不断完善实践教学，提高教学质量。
[1]贾铁钢.提高“模具设计”课程的教学效果[J].机械职业教育,
2011,(7).
[2]吴敏,邹隽,张园.浅析“模具设计与制造”课程教学改革与实践[J].高等教育理念与实践研究(第九集),2010.
RR装置上曲轴镦锻工艺优化研究
不同材料外推模型的精冲有限元模拟对比
国内最大加氢反应器筒节锻造成功
钢管收口代替方钢热冲拔弹体毛坯加工工艺研究
高强度轮毂的化学成分和熔炼处理工艺的研究
核电设备用钢20MoNiMn内部空洞愈合过程分析
镁合金异形件等温精密成形预制坯优化设计
不锈钢管冷旋压热力耦合有限元模拟
锆合金的腐蚀性研究
挤压比对Mg-Zn-Zr-RE合金组织和性能的影响
铸造技术模具热处理技术的未来走势
电连接器外壳冷挤压工艺分析与数值模拟
超声波导入时初始温度对铝-硅合金组织的影响
摆动辗压成形在粉末冶金件生产上的应用
表面熔敷技术概述
某产品用黄铜壳体压底工艺改进实践
一种扬声器盆架冲孔拉深级进模设计
前轮毂压铸模具跑水的处理
面板剪切弯曲复合模
Mg-10Gd-2Y-0.6Zr合金热压缩变形及其微观组织研究
等径角挤扭工艺的研究
三菱重工开发出支持直径2m工件的外齿轮成型磨床
冷轧轧制力数学模型的研究
铝粉烧结锥形件压扭成形模拟及实验研究
Spherical-cymbal换能器端帽自由胀形回弹预测与控制
压扭工艺改善钼粉末温压成形的模拟分析
彩色快速成形制件着色误差分析
新SIMA法制备铝合金3A21半固态坯料
二维胶体晶体成形及应用研究进展
径-轴双向环轧工艺的研究进展
带阻尼台叶片多向模锻过程温度分布研究
基于分流法的大模数半轴伞轮冷精锻工艺研究
链轮的体积成形工艺与模具
左前门防撞梁冲压成形数值模拟研究
连接片多工位级进模具设计
斜楔冲孔模
45钢汽车稳定杆断裂失效分析
锻压制造企业两项国家标准制定送审
壳体缩口工艺及模具设计
发刊词
板材与管材成形性能的研究与进展
不同材料型材拉弯成形性的比较
摆动辗压机的现状及其发展
环件轧制和摆动辗压精密成形技术
镁合金管件热态内压成形研究进展
精密锻造技术的研究现状及发展趋势
多向加载近净成形研究动态
25Cr5MoA/Q235钢固-固复合轴界面特性的试验研究
非线性路径下板料拉深成形过程中破裂预测
高体分SiCp/Al复合材料热变形行为及组织的研究
TC11钛合金压气机盘闭模锻造过程中的缺陷预测
镁合金AZ31B直齿锥齿轮热锻成形研究
辊缝变化模型在面内弯曲精确成形中的应用
镁合金扇形件挤压成形数值模拟
“第42届国际冷锻组织大会”即将在上海召开
感应加热对奥氏体不锈钢弯管组织和性能的影响
基于AutoCAD的冷冲模模架及零件生成CAD系统开发
[关键词]模具图；绘制技术；经验；分析
前言
在工业发展的进程中，科学技术是提高生产力最直接的要素。任何生产过程的进步都离不开科技技术的更新。我国工业的发展依托于基础行业的进步。装备制造业是工业发展的基础性产业，在装备制造业中模具生产业是最为重要的产业种类。模具制造业的先进程度，决定了装备制造生产效率的提高，决定了生产过程能否简化，决定了产品的性能和质量。模具生产过程中，模具图的设计是其中的重点工作。模具图绘制对模具设计起到了直观的反应作用。一个模具是否可以投入生产，要有图纸跟随，图纸是成品的书面反映，图纸的质量决定了生产过程的是否细化严谨。绘制模具图是一项生产过程中的细致工作，需要专业的知识和专业和态度，需要具有浓厚的求知精神和严谨的治学态度。
一、绘制模具装配图的要求和步骤
（一）对图面的布置和比例选择确定
（二）绘制图纸的设计步骤
绘制模具图纸要遵循设计的顺序要求。绘制顺序包括主视图，俯视图以及仰视图和剖视图。主视图在绘制时要遵循从里到外，从上到下的原则。简单说就是绘制图时要先绘制零件图，然后再绘制凸模，凹模。绘制俯视图时要把模具沿着注射方向打开定模，从上到下打开定模和动模，使俯视图和主视图形成对应的画面。模具的主视图的位置设定一般要按照闭合状态时的位置。在绘制这几种类型图时，与计算机一并工作的时候，要画出部分零件的结构图纸，确定零件的尺寸。在绘制图纸时，如果发现模具设计工艺上存在偏差，要及时对设计工艺进行更改，是工艺流程符合正确的设计要求。
（三）绘制模具装配图的具体要求
绘制模具装配图时要注意主视图和俯视图中表示的模具结构。在主视图上应该将模具的所有零件都表示出来，可以采用全剖视和阶梯剖视的办法。在剖视图中遇到凸模和顶件块旋转时，在剖面上，不需要要画剖面线，需要使图面结构清晰的时候，不是旋转体的凸模也可以不画剖面线。俯视图中可以呈现的是动模或者定模与动模各一半的视图，需要注意的是在特殊需要时可以绘制侧视图，也可以绘制剖视图和部分视图。
（四）塑件图的绘制方法
塑件图的意思就是经过模塑成型后形成的塑件的图形。塑件图一般是标注在主图的右上角，而且需要标注好材料的名称和塑料牌号等。塑件图的比例要与模具图上的一致，在遇到需要放大和缩小的情况时也要符合必须的要求。塑件图的方向要与模塑成型的方向一致，在遇到不一致的情况时需要注明模塑成型的方向。
（五）模具绘制图的技术要求
在模具绘制图中要在固定的位置注明模具的具体要求，还有注明需要注意的事项和技术条件。模具的技术要求主要包括选用设备的型号，模具的闭合高度，防氧化处理，模具的编号、刻字、标记、油封、保管等要求。除此还需要注明有关试模和检验的具体要求。
（六）模具的尺寸标注和标题明细
模具的尺寸要求是模具图绘制过程中必须要进行的工作。尺寸要求要符合模具生产过程中的具体要求。要标注好闭合尺寸、外形尺寸、特征尺寸、装配尺寸、极限尺寸。在绘制图完成后要编写明细表，标题栏和明细栏要放在总图的右下角，标注的格式要符合国家绘制图纸的具体要求。
二、绘制模具零件图的具体应用
（一）绘制的总体要求
在模具生产过程中，标准件一般不需要绘图，需要绘制的是非标准的模具零件。因为标准零件在加工时需要更改的地方不多，但是，非标准的零件必要要求画出尺寸之间的差异。非标准零件在绘制图时要标准号全部尺寸、公差，除此还有说明表面的粗糙程度，材料的使用选择，以及热处理工艺的技术要求。模具的零件图的重要性体现在零件图是加工时唯一的参考依据。在制造过程中，要根本图纸进行参考，而且在产品检验时，需要根本图纸的设计要求进行验收。
（二）绘制的视图要符合精确的标准
在绘制时选择的视图要能够充分的表示出零件内部的结构和外部的形状。在零件的内外结构达到统一后，要注重尺寸要求，零件尺寸大小要进行严格的控制，尺寸是零件生产要素中重要的因素。在视图选择中，应该减少剖视图的数量，避免多余元素的干扰。
（三）绘制模具图的文字数据要求
绘制模具图的重点之一就是对数据的书写。在图纸的需要的位置，要明确标注出数据，例如在尺寸和检测工艺中，要标注出合格的数据，对于零件的生产过程而言，图纸上的文字注明是非常重要的。例如标注出的“装配后加工”或者“配作”等文字说明，就可以明确表达出生产需要的程序。在零件加工时，工人是要根据图样的代号来判断零件生产种类的，因此，序号和代号要明确标注。在图纸上明确表明精度和粗糙度，数量和重量。
三、绘制机械模具图所运用的软件
在模具绘制图中主要采用计算机绘图软件为二维图形软件和三维图形软件。主要就是CAD/CAE/CAM计算机辅助设计、模拟与制造一体化。这种集成技术符合现代模具制造的具体要求。绘制可以根据计算机编制的程序进行操作，实现模拟加工的功能。计算机辅助设计可以实现多种操作平台的同步工作，实现各种图形的绘制功能，而且具有数据转换的能力。计算机软件的应用对于模具绘图具有重要技术性提高。
结语
模具图的绘制需要知识和经验的双重作用。模具图的精确度和准确性要求绘制图纸人员具有专业的知识和认真的态度。科学技术是第一生产力，人力资源也是生产力的推动要素。加快模具制造业的发展，需要科技和人才的相互作用，在实际生产中，把理论与实践严密结合，形成有效的生产技术提升，更好的服务于工业的发展。我国模具生产虽然取得了一定的进步，但是与发达国家还存在明显的差距，加快模具制造业的进步，是提高工业产值的重要举措，是实现科技兴国的重要体现。
[1]贺培成，王耕耘，李志刚，装配图参数化在模具设计中的应用[J]，锻压机械，1997年02期.
[2]路大涛，莫健华，黄树槐，复杂曲面覆盖件模具CAM技术研究[J]，CMET锻压装备与制造技术，2004年.
关键词：机械制图；课程设计
经过几年的中职模具设计与制造专业《机械制图》课程教学，粗浅地形成了以下课程设计。
一、课程定位
1.课程定位的依据
（2）后续课程。如果把整个的模具制造专业课程体系比喻成一棵大树，模具CAD/CAM、模具制造、塑料模具、数控加工编程与操作等课程是枝叶，那么机械制图课程就是整个课程体系的树干，支撑后续课程，为后续课程打下良好的基础。
（3）职业资格。车工、钳工、铣工、数控工艺员、制图员等职业资格考试都要以机械制图课程为依托。如果没有机械制图的基础，无法看懂图纸，既谈不上加工，也无法考证。
（4）素质拓展。学习了机械制图课程，不仅仅能够读图看图，还要练习实际生活。根据上述四个依据，把《机械制图》课程定位为专业基础课。
2.教学目标
（1）知识目标。掌握国家标准的有关规定，具有查阅有关标准的能力；掌握正投影法的基本理论及对三维立体及其相互位置的分析方法，并据此阅读机械图样；能熟练地应用绘图仪器、徒手及计算机绘制机械图样。
（2）能力目标。专业能力：识读、绘制机械图样的能力，空间思维能力和形象思维能力；方法能力：质疑探索、自主学习、自我管理、自我提高的方法；社会能力：知人、自知、认识社会、适应社会的能力，创造能力和审美能力。
（3）素质目标。养成认真负责的态度和严谨细致的工作作风；增强学生的自信心，建立竞争、效率意识；具有团队合作精神；勤奋、敬业、重操守。
二、教学理念与思路
1.教学理念。重新审视以往的“教师说，学生做”，“教师灌，学生记”，“教师管，学生服从”的教学方式，探索形成新的教学理念：（1）“教”为主导。教师是教学活动的组织者，教师用行动去感染学生，以浅显化、通俗化的方式讲授，激发学生学习兴趣。（2）“学”为主体。引入案例、情景、分组讨论等教学方法，让学生主动参与教与学。变“一言堂”为“群言堂”。（3）“练”为主线。打破了以往课程结束后统一练习的教学模式，避免只学不练，只听不练，组织学生适当的课堂及课外练习，运用、消化和巩固知识。
2.教学思路。结合培养目标设计教学情景，根据专业知识习得的要求，让学生能够独立地绘制和阅读样图，最终达到教学目标。
三、教学方法与手段
《机械制图》课程教学，可选择采用以下教学方法：
①实物教学法。利用教具模型或者是实物模型，让学生更直观地了解各位置的关系，更有兴趣去探索更深层次的知识。②讲述法。传统的板书讲述，也能让学生加深理论理解。③多媒体教学法。用语言无法表达的内容，利用多媒体教学，可更加直观。多媒体课件鲜明的色彩更能吸引学生的眼球。④小组讨论法。提高学生的学习主动性和自主分析的能力，加强学生的团队合作精神。综合以上多种方法，兼蓄并用，有利于提高教学效果。
1.教学手段——“四化式”
（1）现代化的教学手段。随着科学技术的日益进步，现代化教学设备已不断地运用到高职院校教学过程中。采用现代化方法进行教学，如多媒体课件、虚拟仿真动画等，与教具模型、板书等传统的方式相结合，则能够调节课堂气氛，激发学生兴趣，使得学生视觉、听觉、触觉多种知觉共同参与学习，有助于提高知识获得的准确性，发展学生的抽象想象能力。
（2）实践化的教学课堂。知识是能力的根基，掌握了基本知识并不等于有了能力，能力只有在不断的实践过程中才能逐步形成。实践化的教学课堂就是将画图作为课堂教学的一个环节。让学生面对实物进行实践画图。教师只是提出要求，充分体现“导”的作用，学生可分组讨论，充分发挥想象力和创造力，独立完成绘图。
（3）幽默化的教学语言。语言教师传授知识的主要形式是语言，教师语言的质量直接影响课堂的气氛和教学的效果。吐字清楚、准确生动、简明扼要、通俗易懂，是教师的基本能力。同时，教师语言的幽默化，则更能吸引学生，激发学生的求知欲望，让他们积极地探索。
（4）多样化的教学气氛。以往的教学方式往往只是教师讲，在这种单调的教学课堂里，每一个学生都会觉得乏味。所以，教师在教学过程中要让学生感觉到端庄、平易近人、和蔼可亲，使师生在活跃的气氛中展开教学活动，让学生带着更加饱满的热情投入学习。
2.教学过程设计——“五步法”
一问题探究式教学法在材料成型工艺基础课程中的应用
1寻找、选取问题
寻找问题既要以课程教学大纲主要知识点为依据，又要结合我校应用型本科毕业生面向地方企业、面向生产第一线的目标定位，选取企业实际生产中难易程度合适的具体问题，使问题具有很强的实用性、具体性和可操作性。
2布置问题
3组内分工
学生根据自己的兴趣选择问题，具有共同兴趣、脾气相投的同学组成问题探究小组。每个小组对问题进行初步探讨并进行任务分工，例如一些同学测绘零件图，一些同学分析材料、确定牌号、了解成份组成，一些同学查找材料力学性能及工艺性能，一些同学绘制毛坯图，一些同学利用PPT制作汇报材料，对于涉及课程知识的成型方法选择、铸造工艺参数选取、铸造工艺图绘制、结构工艺性分析等内容，则要求每个同学都要自己做，使每个学生明确要探讨研究的重点问题以及与组内其他同学的合作关系。
4教师引导、串讲各个知识点
根据企业实际解决问题的步骤及每步所需的理论支撑知识顺序，运用展示图片、播放生产录像、动画等多媒体教学手段，结合现场教学，简要、系统、直观的讲授解决问题所需的理论知识，打破了以往按照教材顺序讲授知识点的习惯。例如传统教学方法讲授铸造时，按照教材“铸造工艺基础砂型铸造工艺过程铸造工艺设计铸件的结构工艺性特种铸造”的顺序讲解，一章讲完布置一次作业；采用问题探究式教学法后，调整课程顺序为“铸造概念、特点、分类砂型铸造、压力铸造、金属型铸造、低压铸造等工艺过程学生根据给定零件选择成型工艺方法、讨论铸造工艺性能铸件的结构工艺性给定零件的结构工艺性分析铸造工艺设计给定零件的铸造工艺参数选择、铸造工艺图设计汇报、点评”。
5文献检索
6初步探究
7集中讨论
每组学生将各自探究的结果汇总，采取小组集中讨论的方式，让每位学生重点阐述自己对问题的探究结果，以获得同学的认可和批评，同时对同学的探究结果自由地发表自己的意见，例如铸造分型面选择位置、脱模斜度选择方向、铸造圆角位置、收缩率大小等工艺参数，每人结果都不一样。经小组交流、辩论、讨论后，形成尽可能合理的小组意见，并在老师指导下找出不足或需要补充的内容。
8深入研究
学生根据小组讨论交流的意见，分头继续对各自分工的问题进行深入探究、补充和完善，时刻保持与教师的互动、沟通和与同学的讨论，最终形成小组的探究成果，并制作成PPT文件。
9课堂交流、汇报
在教师主持下，各组选出代表在多媒体教室用PPT文件将本组的探究成果进行汇报。利用PPT汇报的过程，可以清楚的反应学生查阅资料的过程，查阅了哪些资料，对资料、理论知识的综合应用情况，解决实际问题的能力，绘制图纸的规范性、工艺正确性等，例如图形表达不完整，脱模斜度、铸造圆角表达不正确、展示的CAD图粗细实线不分、用彩色显示导致的图形不清、标注不按新标准等问题一目了然。一人汇报后，组内其他学生可以补充，同时要求各个小组对其他小组交流的内容批判性地提出自己的不同意见，从而形成组内合作、组间竞争的局面。这时学生不甘落后的心理将充分调动他们投入学习的积极性，且有利于小组间的相互比较、借鉴和学习，加深学生对知识的理解和重复应用，达到事半功倍的效果。
10教师点评
教师根据课堂上学生的现场汇报，对各组解决问题的思路和方案、结果进行一一点评，就共性问题及时进行现场评讲和纠正，加深学生对问题的理解，同时肯定成绩、指出不足、提出希望。
与传统教学方法相比，材料成形工艺基础课程在进行问题探究式教学法探索、实践后，发现学生在学习主动性、理论知识掌握程度、工程实践能力的培养、真实工作岗位体验、成就感和成功感的体验、交流沟通和协调能力的培养、自学能力培养等方面有了明显提高，效果比较详见表1所示[2]。
二问题探究式教学法在实施中存在的问题
1教师工程实践能力的欠缺削弱了实施效果
问题探究式教学是以源于企业的实际问题为驱动，以寻找解决问题的方法获取知识和培养工程实践能力的新型教学方法，实际问题的解决方案和结果，都没有标准答案，更没有唯一答案，也找不到现成的答案，因此对于教师的工程实践经历和能力提出了较高的要求，教师自身工程实践能力的欠缺削弱了新型教学方法的实施效果。
另外，由于材料成型方法种类繁多，每一种方法有其各自特点和独立环境，即使有企业工作经历的老师通常只是擅长、精通其中的一种，没有哪位教师具有铸造、锻造、冲压、焊接等全部的企业经历，因此制约了新型教学方法在全部课程中的探索实施，削弱了新型教学方法的实施效果。因此对于过去具有工程经历的教师，也要定期到企业轮训，以更新工程知识、掌握新的实践技能、丰富工程实践经验，不断强化工程实践能力，以便提高实施效果。
总之，问题探究式教学法以源于企业的实际问题为载体，教师围绕问题进行讲解、指导、点评，学生围绕问题进行文献检索、资料查询、收集、加工、处理信息、独立思考探索、讨论交流、汇报等活动，找出解决问题的方法和步骤，得出问题结论，获取新知识的一种新型教学方法。通过在成型工艺基础课程中的探索实践，发现教师由传统的知识传授者、讲解者变为问题的创设者、学法的指导者、讨论的组织者，学生由知识的被动接收者、灌输对象转变为信息加工的主体、获取知识的主动构建者。这种教学方法，加强了学生自觉学习、独立学习、学会学习的主体地位和自主能力，培养了学生解决实际问题的工程能力，提升了学生人际交往、团队协作方面的综合素质，达到了较好的教学效果。
[1]林健.卓越工程师培养―――工程教育系统性改革研究[M].北京：清华大学出版社，2013：195-197.
【关键字】模具材料热处理工艺设计选用
【中图分类号】G【文献标识码】A
一、影响模具设计选用的基本因素
近几年来，我国模具工业发展迅速，每年保持15％左右的增长速度，但模具的制造水平和使用性能与世界上发达国家相比，还有很大的差距。模具市场竞争激烈，努力缩短模具的生产周期、提高模具的质量、延长模具的性能直接和间接带来的社会效益和经济效益是难以估量的。模具的质量包括模具的精度、表面光洁度和模具性能三个方面。模具的精度和光洁度主要由机加工决定，而模具的性能取决于设计、加工、材料、热处理和使用操作等多个因素，其中材料和热处理是影响模具使用性能最重要的内在因素。
模具材料对模具性能的影响反映在模具材料的选择是正确、材质是否良好和使用是否合理三个方面。选材时应兼顾模具使用性能要求。热处理不当是导致模具早期失效的重要因素。热处理模具性能的影响主要反映在热处理技术要求不合理和热处质量不良两个方面。统计资料表明，由于选材和热处理不当。致使模具早期失效的约占接近70％，其中热处理不当约占45％，选材不当、模具结构不合理约占25％。由此可见模具材料与热处理是影响模具性能诸因素中的主要因素。
二、模具材料简介
目前，模具材料大致分为冷作模具、热作模具、塑料模具、玻璃模具四大类，并且都有专门模具材料。
(一)冷作模具材料
冷作模具种类较多，形状结构差异较大，工作条件和性能要求不一，因此冷作模具选材比较复杂，必须综合考虑，才能发挥材料的潜能。目前，我国常用冷作模具材料大致分为四大类：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金。市场流通以Crl2MoV、CrWMn、T10A等传统材料为主，比较新的模具钢，如DS、GD、CH、LD、C-M、ER5、65Nb、012AL、LMI、LM2和RM2等20多种牌号及粉末高速钢、钢结硬质合金等高档的模具材料，应用并不普遍。
(二)热作模具材料
热作模具一般在600℃左右的高温下工作，要求模具材料具有较高的强度、硬度、耐磨性、抗冷热疲劳性能、抗氧化性能和抗特殊介质腐蚀性能，用于制造锻压、热挤压、压铸、热镦模和高温超塑成形用模具。
为了适应压力加工新技术、新设备对模具材料在强韧性和热稳定性方面的高要求，国内外研制了许多新型热作模具钢，现正在生产中发挥着作用，其中有5CrNiMoV、5Cr2NiMoVSi、3Cr2MoWVNi、3Cr3M03W2V、3Cr3M03VNb、4Cr3M03SiV、4Cr3M03W4VNb、4Cr3M02MnVNbB、6W8Cr4VTi、4Cr5M02MnVSi、4Cr3M02NiVNb、4Cr3M02WVMn等材料，随着一些新的热加工技术的发展新的模具材料也应运而生，如铁基高温合金、镍基高温合金和难熔合金做高温的热作模具材料。若模具工作温度超过1000℃，一般采用钼基或钨基难熔合金制造。我国有关单位曾选择27种成熟热作模具钢材料，对其力学性能、工艺性能和使用性能进行测试和对比，并提出了各类热作模具钢的选材准则，可供借鉴。
(三)塑料模具材料
随着石化工业的迅速发展，塑料已成为十分重要的工业原料。塑料制品越来越多，用于制品的塑料模具钢消耗量达到模具钢总量的50％以上。与热作模具、冷作模具相比，塑料模具使用性能特殊，具体表现为：一是较高的硬度、一般的耐磨性、足够的硬化深度，心部要有足够的强韧性。二是较低的耐热性，在200℃～250℃的温度下长期工作，不氧化、不变形，尺寸稳定性好。三是有一定的耐蚀性。纳入国家标准的有3Cr2Mo等两个牌号，行业标准有SM5等20多个牌号，已在生产中推广使用的新钢种有10多个，初步形成了我国的塑料模具钢系列。
(四)玻璃模具材料
大多采用铸铁或铸造不锈钢，也有采用耐热钢或热作模具钢，国内有些单位正在研制新的玻璃模具钢。
三、模具热处理工艺概览
(一)热处理工艺在模具制造中的应用
1.采用锻造余热球化退火、循环退火及双细化处理工艺。20世纪80年代研制开发的模具钢快速细化退火处理新工艺，在理论和工艺上均不同于传统的高温加热缓冷(冷速＜30℃/h)球化退火和等温球化工艺，具有可消除链状碳化物，缩短退火周期，节能减排，减少氧化脱碳，球化组织细小匀圆，最终热处理后强韧性高，模具使用性能高等优点，有较好的技术经济效益。一些企业采用这一工艺满足了美国客商对模具金相组织的要求。
2.固溶双细化工艺。固溶双细化工艺完全利用热处理方法，使碳化物细化、棱角圆整化，同时使奥氏体晶粒超细化。其工艺的主要措施是高温固溶和循环细化。高温固溶可以改善碳化物的形态和粒度；循环细化的目的在于使奥氏体晶粒超细化。
3.非常规热处理工艺的运用。以下列举三类非常规工艺在模具热处理中的应用：一是热作模具钢改常规的高温回火为中温回火处理。二是3C~W8V等部分热作模具钢超高温淬火对某些模具收到奇效。三是高速钢制作的模具低温淬火性能高。
4.增加调质预处理。模具的预处理很少调质，实际上对于某些模具增加调质工序，很有好处。5CrW2Si钢制冷剪刀片，在600t废钢剪切机上使用，剪切12～25mm普通碳钢时，比未调质的性能提高5倍；Crl2钢制44mmx85mm冷挤冲头，原工艺980℃淬火，280℃回火，硬度60～62HRC，性能7000～8000件，改为调质取代球化，性能提高到10万件以上。
5.真空及保护气氛热处理。该方法要求高精度、高性能的模具拟采用真空热处理或保护气氛热处理。
6.深冷处理。模具淬火后总会保留一定数量的残留奥氏体，为了减少或消除这些残留奥氏体，应在淬火后1h内进行深冷处理，以提高模具的硬度、耐磨性和尺寸稳定性。M12螺母冷镦模淬火后经－190℃深冷处理，性能提高两倍。
(二)模具热处理件结构工艺性
热处理模具的结构工艺性，是指在设计热处理模具，特别是淬火件时，一方面，应满足热处理模具的使用性能要求；另一方面，应考虑热处理工艺对模具结构的要求，不然会使热处理操作困难、增加淬火变形、开裂，使模具报废。因此设计人员需考虑热处理模具的结构工艺性，尽量考虑以下原则：零件设计时应尽量减小截面尺寸的差异，避免薄片和尖角。必要的截面变化应平滑过渡，形状尽可能对称，有时可适当增加工艺孔。
1.避免尖角和棱角。模具的尖角、
棱角部分是产生淬火应力最为集中的地方，往往成为淬火裂纹的起点，因此，在设计时应尽量避免，而设计成圆角或倒角。
2.截面变化应平滑过渡。厚薄悬殊的模具，在淬火冷却时，由于冷却不均匀而导致热处理变形与开裂。在模具结构设计中应采取措施开工艺孔，并合理安排孔的位置；加厚模具太薄的部分；避免盲孔和死角，盲孔和死角都使淬火时的气体无法逸出，造成硬度不均匀和淬火开裂，故应在盲孔处设置工艺排气孔或变盲孔为通孔。
3.尽量采用封闭对称结构。模具形状为开口或不对称结构时，导致淬火应力分布不均匀，容易引起变形因结构需要必须开口，制造时则应先加工成封闭结构，淬火、回火后成形开口，弹簧夹头大多采用封闭结构，淬火、回火后再用线切割切开槽口。对于完全对称的二件模具，可以先将二件加工成整体，热处理后再沿对称轴线切开。
4.采用组合结构。针对某些有淬裂倾向而各部分工作条件要求不同的模具或形状复杂的模具，在可能条件下可采用组合结构或镶拼结构。
总之，钢的淬火应力是由于淬火加热或冷却过程中工件内外温度差造成的。凡是增大工件内外温差的因素都增大工件中的淬火应力，反之亦然。
四、模具材料选择与热处理工艺选择例证
(一)低淬透性冷作模具钢及其热处理工艺
(二)低变形冷作模具钢及其热处理工艺
(三)高合金工具钢及其热处理
(四)热作模具钢热处理工艺
热作模具钢主要用于制造高温状态下进行压力加工的模具，如热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热镦模具等。热作模具在工作时承受着很大的冲击力，模腔和高温金属接触后，局部可达500℃～700℃，有的甚至达到1000℃左右，同时还经受着反复的加热和冷却，使模具的工作表面容易产生热疲劳裂纹，另外炙热金属被强制变形时，与模具型腔，表面摩擦，模具极易磨损并且硬度降低。因此，热作模具钢要求能稳定地保持各种力学性能，特别是应该具备较高的热强性、高的热疲劳性、良好的韧性和耐磨性。
第一代热作模具钢主要包括5CrNi－Mo、5CrMnMo和3Cr2W8V钢，自上世纪30年代初在工业中应用后至今仍广为应用，已经积累了丰富的冶炼、锻造、机械加工和热处理工艺经验；第二代热作模具钢则是以美国的AISIHl0、Hll、H12、H13钢系列为代表，尤其以H13钢最受欢迎。H13钢的热处理新工艺，双重淬火是用高温淬火――高温回火(1160℃淬火＋720℃回火)取代普通球化退火，再进行常规热处理。工艺结果显示，随奥氏体化温度升高，H13钢硬度及断裂韧性升高，但冲击韧性下降；而经双重淬火的可在几乎不降低韧性的条件下得到最大的断裂韧性，硬度值也高于普通淬火。双重淬火能改善断裂韧性，是因孪晶马氏体和未溶碳化物量的减少及残余奥氏体量的增加所致。断裂韧性的改善，有利于提高H13钢热作模具的疲劳裂纹扩展能力和热疲劳开裂能力，抑制热裂纹扩展。
关键词：儿童玩具；质量检测；GB6675-2003
一、儿童玩具质量现状
二、儿童玩具检测原理
根据GB6675-2003《国家玩具安全技术规范》的要求，儿童玩具质量检测包含很多内容，但结合汕头澄海当地玩具产业特色，主要是生产塑胶类玩具，针对塑胶玩具的检测原理有以下几个方面：
1.正常使用测试
正常使用测试是通过模拟玩具在预期使用环境下的正常使用来发现玩具潜在的危险，证明玩具的可靠性。
2.可预见的合理滥用测试
儿童在享受玩具带来的乐趣的同时，往往会产生破坏行为，通过玩具的正常使用测试可以确保玩具在正常使用情况下的可靠性，却无法预见玩具在破坏行为情况下的潜在危险。而通过可预见的合理滥用测试，模拟摔打、跌落、拉、扭等儿童破坏，发现玩具潜藏的结构风险。
3.玩具结构及细节测试
三、玩具测试的具体应用-对玩具惯性车的质量检测
根据GB6675-2003《国家玩具安全技术规范》的检测原理，对目前市场上形形的玩具惯性车进行测试后发现其主要存在以下问题：
（1）出现危险锐利尖端。标准规定，玩具在进行正常使用和可预见的合理滥用测试前后，车体可触及部位均不得出现锐利边缘和尖端。由于玩具生产厂家在玩具设计及生产过程中受到技术及经验的限制，可能导致模具设计、生产工艺的不合理、不规范，甚至有些恶劣的厂家为了节省成本使用劣质原料，这些情况都可能导致玩具惯性车在滥用测试后出现破损，从而产生危险的锐利尖端。
（2）出现危险突出物。标准规定，如果玩具中的突出物存在刺伤皮肤的潜在危险，则应用合适的方式对其加以保护。玩具惯性车的车轮在拉力测试后如果能被拉脱，出来的车轮轴就容易成为危险突出物，有存在刺伤儿童的危险。
（3）塑料包装袋和塑料薄膜厚度不达标。市面上有些玩具惯性车采用包装盒或吸塑包装，而有些厂家为了节省成本，随便用塑料袋包装，而却忽略了其厚度要求，从而造成产品质量不合格。
四、结语
儿童是一个自我保护意识相对较低的消费群体，由于年龄的限制，其在生理、智力等方面的局限性，往往受到伤害的可能性比较大，因此必须重视关系儿童健康与安全的玩具质量问题。玩具生产者必须做好生产过程的每一环节，从设计开始，生产者就必须从儿童的特性出发，优化产品结构；在产品生产过程中，管理者更应该严格把关，选用安全无污染的材料，对产品的重要生产工艺进行严密监控，提高玩具的整体安全性能，使产品的性能指标都能达到国家标准的要求，为儿童提供放心安全的玩具。