本书是经国家级技能大赛“工业产品造型设计与快速成型”中,各赛项提炼出知识点和技能点,并按企业的工作过程和岗位能力综合编写的教材。主要培养学生分析问题、解决问题和创新意识的能力。企业需要“产品造型与模具设计制造”的复合型的人才,我们根据企业产品开发过程设计的技能大赛内容,使技能大赛引领专业改造的方向。这次技能大赛大致分为四项内容:1.产品创意设计;2.数字建模;3.快速成形加工;4.模具设计。每一项内容都对应着知识点和技能点,这是职业院校课程改革的依据,是我们编写教材的依据,把技能大赛所取得的成果有效地转化为教学项目。使广大学生了解技能大赛的赛项,掌握企业生产过程的各项技能,培养综合解决问题的能力。
模具是工业生产中不可或缺的特殊基础工艺装备,其生产过程集精密制造、计算机技术、智能控制和绿色制造为一体,既是高新技术载体,又是高新技术产品。
随着时代的进步和科技的发展,高速加工、并行工程、逆向工程、虚拟制造、无图生产和标准化生产已在一些重点骨干企业实施。据调查,现代模具企业已经普遍采用“模具数字建模设计与制造技术”,包括:产品造型数字化设计、模具数字化设计、模具成型零件数字化加工等三项先进技术。
当代科技普遍存在着发展速度快、更新周期短的特点。要使职业院校的毕业生能够满足科技、经济、社会发展的需要,必须在原有专业课程体系中注入新的内容,以保证毕业生从业后具备可持续发展的后劲。首先,从教材入手,把现代模具企业应用的新技术、新工艺、新材料、新岗位技能融入教材中,教材要以现代模具企业工作过程为导向,以“制件到制件”为项目教学模式编写。
2012年我们策划了全国高职“工业产品造型设计与快速成型”技能大赛,目的是以技能大赛引领全国职业院校模具专业教学改革的方向。培养学生的综合性、应用型技能,即从产品开发到模具设计与制造,并掌握模具数字建模设计与制造技术,这样的人才是企业非常欢迎的,并能给企业注入新的活力。
使技能大赛的成果转化为教学项目,推进全国模具专业教学改革的步伐,为模具企业培养出时代需要的“准员工”,这正是《产品开发与模具设计——从国赛到教学》教材编写的目的。
《产品开发与模具设计——从国赛到教学》的内容跨越几个专业或几个工种,目前社会上此类教材较少,所以我们联合了几家企业以及技能大赛的专家进行了编写,以便用于以后的全国高职技能大赛的集训工作之中,然后再推广到全国职业院校的专业建设中。
目前,我国模具企业有两部分开发设计的技术人员,即产品造型设计人员和模具设计人员。模具企业非常需要职业院校培养综合性的复合人才,即掌握产品造型设计,又能进行模具设计的技术人员。
本教材具有如下特点:
1突出高等职业教育特色2012年全国高职“工业产品造型设计与快速成型”技能大赛体现了以创意设计为中心,依托现代模具企业新技术,学生在短期训练的情况下,掌握了综合性的新技术。技能大赛充分体现了高等职业教育的特色。本教材就是为技能大赛的成果转化为教学项目而编写的,也是突出高等职业教育的特色,并引领高等职业教学改革和模具专业的专业改造。
2融入职业技能培训内容全书是由几家企业技术专家,也是技能大赛的技术专家共同开发的。将职业技能培训的标准、内容以及技能大赛运用的先进技术融入教材中,有利于学生职业能力的培养。
3适应高职课程改革的需要本教材的项目教学理念是遵循“制件到制件”的教学方法。本教材以能力为目标、以学生为主体、以教师为主导、以项目为载体,是课程改革的标准和要求,同时也是本教材建设的标准和要求。
4适应经济社会发展需求现代模具企业需要产品开发和模具设计制造的综合性的应用型人才,教材开发必须把握经济社会发展需求,不断调整教学内容和方向,以适应人才培养的需要,并且及时增加适应社会需要的新理念、新工艺、新技术和新规范,特别是引入现代模具企业已经普遍采用“模具数字建模设计与制造技术”。
项目1由北京电子科技职业学院王文老师编写;项目2由北京太尔时代科技有限公司颜旭涛副总经理编写;项目3由广州中望龙腾软件股份有限公司王长民副总经理编写。项目4和附录及全书统稿等工作,由北京电子科技职业学院付宏生、王利明老师编写。参加编写的还有郭峤、张亚龙、张翼昊、丰远财、王芳。本书编写过程中,得到全国职业教育教学指导委员会和机械工业出版社领导的大力支持和帮助,在这里表示衷心的感谢!由于编写时间紧,编者水平有限,书中难免还存在错误和不足之处,敬请读者指正。
编者
前言
项目1 制件造型设计
1.1 教学课题表
1.2 教学设计表
1.3 课题——造型基础
1.3.1 对素描的认识
1.3.2 学习素描的训练方法、基本类型以及表现形式
1.3.3 正确的观察方法
1.3.4 基本的透视概念
1.3.5 对形体的认识
1.3.6 明暗素描的表现方法
1.3.7 结构设计素描的表现方法
1.3.8 具象、抽象设计素描的表现方法
1.3.9 装饰设计素描的表现方法
1.3.10 表现设计素描的表现方法
1.3.11意象设计素描的表现方法
1.4 课题——色彩的基本常识
1.4.1 色彩的起源
1.4.2 光与色的关系
1.4.3 两种色彩学
1.4.4 原色、间色和复色
1.4.5 同类色、类似色、 补色、冷色、 暖色、 中性色、对比色和色阶
1.4.6 色彩的三要素
1.4.7 光源色、固有色和环境色
1.4.8 写生色彩物象色彩变化的基本规律
1.4.9 色彩写生的观察方法 、表现方法及写生步骤
1.5 重点与难点
1.6 教学评价表
项目2 制作制件
2.1 教学课题表
2.2 教学设计表
2.3 课题——快速成型技术
2.3.1 快速成型技术简介
2.3.2 快速成型的特征
2.3.3 熔融沉积制造(FDM)工艺
2.3.4 成型材料
2.3.5 快速成型技术的应用
2.3.6 应用案例
2.3.7 快速成型技术的发展趋势
2.3.8 快速成型的软件系统
2.3.9 快速成型设备的使用
2.4 教学评价表
项目3 模具设计
3.1 教学课题表
3.2 教学设计表
3.3 课题——数字化建模
3.3.1 中望3D 2012基础
3.3.2 草图
3.3.3 实体建模
3.3.4 曲面建模
3.3.5 装配
3.4 课题——塑料模具设计
3.4.1 产品定位和分析
3.4.2 分型设计
3.4.3 区域分析
3.4.4 创建分型面
3.4.5 模具布局
3.4.6 模具模架及标准件的设计
3.4.7 模架设计
3.4.8 注射模具工程图的设计
3.4.9 模具总装配图的设计
3.4.10 模具零件图的设计
3.5 教学评价表
3.5.1 数字化建模评价表
3.5.2 塑料模具设计评价表
项目4 编写技术文件
4.1 教学课题表
4.2 教学设计表
4.3 课题——塑料注射成型模具设计说明书
4.3.1 撰写设计说明书的目的
4.3.2 模具设计说明书的内容及基本撰写要求
4.3.3 设计说明书的撰写程序
4.3.4 设计说明书的撰写要求
4.3.5 撰写设计说明书的条件
4.3.6 设计说明书的参考文献
4.4 课题——线轮骨架塑料注射成型模具设计说明书
4.4.1 塑件工艺分析
4.4.2 模具结构设计
4.4.3 有关模具设计的计算
4.4.4 校核塑料注射成型机的技术参数
4.4.5 参考文献
4.5 教学评价表
附录 2012年“工业产品造型设计与快速成型”技能大赛案例作品
附录A 技能大赛赛项策划
附录B 技能大赛赛项规程
附录C 技能大赛赛项技术规范
附录D 技能大赛赛项须知
附录E 技能大赛赛项模拟考题(A卷)
附录F 技能大赛赛项模拟考题(B卷)
附录G 技能大赛评分标准
附录H 赛项介绍
附录I 学生的参赛作品
参考文献