逆向设计在高职“模具设计与制造”教学设计中的应用

第一篇：逆向设计在高职“模具设计与制造”教学设计中的应用

逆向设计在高职“模具设计与制造”教学设计中的应用

摘要：对“模具设计与制造”课程，可以结合模具相关职业岗位需要，运用逆向思维进行教学设计，在具体项目的引导下，建立以典型模具设计与制造过程为导向的项目化教学体系，将项目的内容设置成任务，通过项目任务的“教学做”调动学生自主学习的积极性，培养学生的实践能力、独立分析问题和解决问题的能力，突出实践教学的重要性，并为本课程进一步的教学改革提供理论依据。

关键词：逆向设计；高职；模具设计与制造；教学设计

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2014）05-0108-02

“逆向设计”（Backward Design）也叫“逆向教学设计”，指一种运用倒推思维、逆向思维来设计课程的教学活动。美国著名课程与教育专家格兰特（Grant Wiggins）提出了课程的“逆向设计”模式，其目的是使课程教学设计成为培养学生实际应用能力的工具。课程的逆向设计实质就是在明确人才培养目标的基础上，根据人才培养目标进行课程的应用技能设计。它的整个设计过程分为：确定达到的技能目标和创造能力目标，确定如何证明学生实现了预期的目标，安排各种教学实践的机会进行具体的实施。

“模具设计与制造”课程的逆向设计实质就是在明确人才培养目标的基础上进行课程的应用技能设计。应通过工学结合，建立“教学做”合一的一体化课程，构建基于工作过程的高职模具专业逆向设计，从企业实际工作任务出发，在模仿真实工作环境的实习基地的支持下，使学生循序渐进地学习各门课程的过程成为符合或接近企业工作过程的过程。

课程内容的优化

我院“模具设计与制造”课程的教学设计坚持以服务“三农”为宗旨，面向长三角经济区域，依托江苏沃得集团等大型现代加工制造业，积极开展校企合作，从企业工作岗位中提取工作任务，再转换成学习任务，最后设计成整合的工作任务作为项目课程的内容，将课堂引到车间、工厂，积极引导教师将教学与生产实践相结合，倡导职业教育在做中学，在学中做，从而让学生能多动手，多实践。

因此，课程的核心内容必须体现职业岗位的需要，应以模具相关职业岗位技能要求进行科学设计，并充分体现企业真实的工作情景。通过对模具企业的调研，高职毕业生从过去的以模具设计为主转变为只有少数人在模具设计岗位上，而更多的是在模具制造及生产一线岗位、模具管理等岗位上。结合就业岗位的需要，把“模具设计与制造”课程内容项目化。下页表1为依据的4个模具工作岗位分析得到的对应岗位主要工作任务、能力素质目标、教学项目。由于课时的限制，可以根据实际情况灵活确定具体教学项目的内容和数量。

逆向设计教学法的实施

我院“模具设计与制造”课程的教学设计研究小组以完成岗位任务应具备的综合能力作为进行课程教学设计和界定课程教学内容的依据。课程教学设计以能力培养为主线，以能力训练为轴心，将相应的实训课程部分和理论课程部分进行重新整合；建立新的岗位能力目标考核评价体系和相应支撑课程教学设计，并以岗位能力的需要作为考核内容，在总结实际教学经验的基础上重新设计了课程的教学过程。这一教学过程的特点是：首先，明确学习目标（熟悉模具结构，模具加工与设备操作）；其次，企业的专业人士和校内专任教师，在企业或实训工厂通过情境教学和独立操作，让学生现场观摩、操作，在课堂上利用现代教学手段（多媒体课件、专题录像等）进行教学，让学生了解模具的结构与基本装配关系，对模具形成深刻的感知认识；第三，在机房将学生分成几个小组，每个小组6人左右，利用教师提供的正确模具图纸，用UG等三维软件画出模具装配图，并编写主要模具零件的加工工艺，每组合作完成一套模具的制作；第四，教师补充模具设计的相关知识并辅导每组学生设计一套模具；第五，在实训基地，由教师进行以具体模具加工为目标的生产性实训教学，使专业知识学习与岗位职业技能训练一体化，学习空间与工作现场一体化。

课程团队从模具设计与制造领域高职学生的认知规律出发，让学生在具体的情境中积极主动地完成具体的学习任务。在教学方法运用上始终坚持以学生为主体，通过与课程内容紧密配合的教学活动（讨论、实际操作等），丰富教学内容，调动学生学习的兴趣，激发他们的学习热情和互动交流意识。

教学资源

本课程的教学设计研究小组成员由支持专业建设和课程改革的系部领导，具有丰富理论和实践经验的专业骨干教师，以及专业理论扎实、勇于探索的青年教师组成。教师团队年龄结构、学历结构和知识结构均合理。目前，学院已建成了能够满足本专业综合实训的真实或仿真职业环境的实训室：模具拆装实训室、数控加工实训室、机械加工实训中心、模具钳工实训车间、CAD/CAM中心。我们的模具制造实验室设备包括数控铣床、数控车床、加工中心、平面磨床、外圆磨床、摇臂钻床等普通加工机床，还包括电火花成型加工机床、电火花线切割机床等特种加工机床。

本课程拥有南京聚隆工程塑料有限公司、南京聚锋新材料有限公司、南京湘宝钛白制品有限公司、上海日之升新材料有限公司和南京金浦集团金陵塑胶有限公司等16个校外实训基地，拟建南京金城塑胶有限公司、江苏琼花集团、南京菲时特管业有限公司等3个校外实训基地。

“模具设计与制造”课程逆向设计改革，以岗位能力考核为目标，操作实施在真实的岗位上，激发学生职业意识，从而初步完成学生→学徒→职业人角色转化，为进一步实现高技能人才的培养打下基础。课程教学的改革应体现职业岗位的能力要求，课程教学的“逆向设计”理论紧密结合岗位职业群定位和岗位能力，让学生通过观察、思考去发现问题，继而产生解决问题的欲望，并通过自己的动手操作，完成任务，解决问题，从而获得成功的喜悦，树立自信心，促进学生之间相互交流，培养和增进合作能力，改进和完善专业课程设置、教学形式和专业人才培养模式，并为课程教学总体设计的进一步改革提供理论依据。

参考文献：

[1]唐田秋，张蓉.任务驱动在“模具制造工艺学”实验教学中的应用[J].中国电力教育，2012（31）：105-106.[2]肖平，肖军民，黄智.“级进模制作与设计”课程的项目化教改探索[J].机械职业教育，2013（1）：53-55.[3]黄晓燕《.模具CAD/CAM》精品课程的建设与实践[J].成都电子机械高等专科学校学报，2007（1）：31-33.（责任编辑：谢良才）

第二篇：模具设计与制造一体化教学设计

模具设计与制造专业的一体化教学设计

——实践应用型人才教学模式的研究

模具设计与制造专业是一个专业特色鲜明、市场人才需求较大的机制类专业，根据该专业的人才培养方案，结合模具设计与制造专业人才必备设计素质要求，就其该专业的课堂教学、课后习作、课程设计、生产实习、毕业设计一体化教学设计研究谈谈自己的见解。

一、模具设计与制造专业一体化教学设计的具体含义：所谓一体化教教学设计就是将模具专业的课堂教学、课后习作、机械制造技术课程设计、模具设计与制造的课程设计、模具的数控加工技术的课程设计、生产实习以及最后的毕业设计作出一体化的规划；教师依据模具专业人才培养方案、专业课程教学大纲的教学内容，形成课堂教学、课后习作、课程设计、课程设计、生产实习以及最后的毕业设计在内的系统性目标，在教学中实行任务驱动、目标教学，；在课程设计中，有对前面任务设计的修正，也对后面设计进行铺垫，实现目标任务的系统化；在毕业的设计中，以前面的设计为基础，对前面设计进行必要的修改的同时完成后续的设计任务，以期达到从零件的结构、工艺、模具及加工直至装配的一体化全过程的设计，实现设计的规范性和适用性。笔者经过三年的教学实践，深感学生学习兴趣浓厚，掌握的基本理论扎实，设计、应用能力较强。

二、模具设计与制造专业一体化教学设计的实施方案

①针对学生由专业教研室指定相近学科老师组成模具设计研究指导小组共同拟定出某一零件一体化教学设计的具体内容，形成教学任务的主体框架及不同教学任的具体目标。②在课堂教学和课后习作中借助任务驱动，学生一人一题，明确具体目标，使学生开课前就知道学什么，过程中理论实践相结合进行练习，课后知道是否完成预定任务，达到阶段性要求。

③将其课堂习作进行系统化的整合优化，依其内容完成零件的结构设计、工艺设计、成形模具零件的设计，即模具冲压成形或塑料成形与模具设计的课程设计，为后续的机械制造技术课程设计奠定基础。

④依据上述课程设计的结果，结合机械制造技术和数控加工技术课程的教学完成模具零件的加工工艺设计并借助于生产实习实际制造出相应的产品。

对上述设计的结果进行分析，整合规范并完善其他未完成的其它副项，形成学生具有独自个性、突显个人特色的毕业设计。

三、模具设计与制造专业一体化设计必要性

①零件的制作方法各种各样，如：切削加工、特种加工、快速成形等，但以模具成形如铸造、锻造、冲压和塑料成形等方法应用较为广泛，随着科学技术的发展通过模具成形零件的范围会越来越大，机械设备中借助模具形成零件的占有率也越来越多，模具的设计任务必然越来越重。

②模具制造一模一样所体现的较强的互换性，以及零件的标准化，方便了机械的制造与维修。

③模具零件属大批量生产，但所需模具有单件小批量生产的特性，模架及螺钉、弹簧等少量零件已标准化外，非标零件所占比例较大，加重了模具的设计任务、设计人员的需求也随之增加。

④模具的设计与制造相互依存，设计的目的为了制造，制造反过来又 促进了模具设计的发展，作为模具专业的人才，不仅要求较强的动手能力，更要有较强的设计能力，特别是作为一线生产的模具专业专科人才，必须

能动手、会设计，而模具设计与制作专业一体化的教学设计把设计与制造紧密相连接，学生在设计的阶段进程中把模具的制造技术与设计技术融为一体，相互连贯，互相促进。

⑤模具设计与制造专业一体化设计把一本书一个设计，变为一专业一设计，有利于学科内容的纵、横向衔接，综合运用所学知识提高设计水平。

⑥模具设计与制造专业一体化设计把一个班一个老师的指导设计变为一个班多个不同专业老师的联合指导设计，使学生取各专家之长，聚精英之优，使设计更加优化。

⑦模具设计与制造专业一体化设计把分散分学科的设计变为专业的系统化设计，强化了学生设计的步骤和进程系统化的理念，避免了学生的重复设计。

⑧模具设计与制造专业一体化教学实际传承了通过课堂教学、课后习作、课程设计和毕业设计的优点，又促进了课堂教学、课后习作、课程设计与毕业设计的改革，与其说是一种创新，不如说是一个发展。

⑨模具设计与制造专业一体化教学设计与相关专业课程同步，如学生学完塑料成形工艺与模具设计、机械制造基础、冲压工艺与模具设计后依照其毕业设计各题框架开展模具零件的成形工艺与模具的课程设计，接着进行机械制造工艺或数控加工工艺的课程设计及生产实习，最后完成毕业设计的整体设计，这种安排分散了毕业设计的时间布局，学生可在学校完成，并能及时得到各课程老师的阶段性指导，整体设计在毕业实习中完成、大大减轻了学生边毕业实习边毕业设计的负担。这种考虑不仅时间上可行、老师的近距离指导可行，质量上也能得到保证。

陈 新 民

2012.11

第三篇：项目教学法在模具设计与制造专业中的应用

项目教学法在模具设计与制造专业中的应用

摘 要：《模具设计与制造》是高职模具设计与制造专业重要的专业课，课程理论性、实践性、技术性和操作性都比较强。为了将高职学生带进模具设计与制造的专业大门，让学生了解和掌握模具设计与制造的基本理论、基本知识和基本操作技能，探索一种先进、合理的教学方法是非常重要的。

关键词：高职；项目教学；模具设计与制造

《模具设计与制造》课程的教学内容理论知识枯燥乏味，趣味性不够，但是在实际工作中其技术性要求的又十分的高，如果依然采用“?M堂灌”、“照本宣科”的教学方法，势必会使学生感到枯燥无味，失去学习兴趣，难以实现培养目标。为此，笔者结合多年的《模具设计与制造》教学经验，认为实施项目教学法对高职《模具设计与制造》课程的教学有着重要的实践意义。

项目教学法是师生通过共同完成一个完整的模具设计与制造项目而进行的教学行动，其关键是设计和制定一个项目的工作任务，一般按照以下几个阶段进行。

1确定项目任务

它是项目教学法的关键，也是本专业教学成败的关键。根据职业分析，本专业所培养的人才应该既能设计模具，又能制造模具。笔者按照该职业的工作过程，研究冲压模和塑料模两个项目，同时为了教学方便，把每个项目分成设计与制造两个模块。模具主要包含冷冲压模具与塑料模具两大类，冷冲压模具中有冲裁、弯曲、拉深、冷挤压模等几种类型。塑料模具中有注射、压缩、压注、中空吹塑成形模以及挤出成形机头等。冲裁模和注射模是最典型、应用最广的模具，将其作为项目任务，具有代表意义。

2项目准备

为了确保项目顺利实施，必须使学生了解所学专业的职业工作任务，事先准备好学生完成项目所需的各种资料、材料、工具等，还必须传授完成项目所需的知识和技能。设计采用的软件可按照国际化的高标准，制造则须根据本校的实际情况，也可以和企业联合。对于项目中设计模块，教师必须准备一个和项目不同的产品的三维模型图，详细地教学生做一次，尤其是查手册选择设计参数、标准件、模架时，更应该举一反三地加以说明，学生完全模仿。也就是说，教师必须把多年模具设计的经验归纳、总结、优化后教给学生，第一步做什么，第二步做什么……。这对教师来说是难点，但对学生来说，却是非常重要的，很可能奠定了学生一生的设计基础。对于项目中的制造模块，教师需阐明模具加工的一般过程，把每个模具零件的加工工序按照一般企业加工规范向学生说明，然后再结合本校的实际情况加以修改或增减，并向学生说明原因。总之，我们在项目实施中要注意培养学生身处企业的职业行为感觉，培养学生认真负责的职业精神。

3制定计划

项目以小组为单位进行，约5人为一组，设计项目必须每人独立完成，评出最好的经教师检查合格（学生可修改至合格）的才能进入制造项目。学生根据教师下达的项目任务书和产品图，参照模仿设计或制造的经验，确定工作步骤。尤其是制造，如将程序转入数控机床、机床检查和调试、刀具准备、毛坯装夹、对刀、粗加工、半精加工、精加工等一直到全部完成，都要按顺序写清楚，最终需得到老师的认可。

4实施计划

学生确定各自在小组中的分工以及小组成员合作的形式，然后按照已确定的工作步骤和程序工作。一旦遇到问题，小组成员须集体讨论研究，解决不了时再请教老师。教师巡回检查、指导，记录好的方法和存在的问题，观察学生解决问题的方法，评估学生的原始记录，开展小组之间的相互竞赛。制造项目中教师须高度注意且重复向学生说明的是安全问题。在项目实施过程中关键要因材施教，根据班级的整体情况调整、控制好项目的进度，及时发现问题提醒学生修改，重点关注和帮助后进生。只有这样，才能保证全班同学按时、按质、按量地完成项目任务。

5检查评估和交流

学生完成一个项目模块的工作任务后，要立即进行检查、评估和交流，以利于学生发扬优点，避免错误重犯。评估分口头评价和评分，评价可参照评分标准的一些内容进行口语化表达，以利于相互交流。先由学生对自己的工作结果进行自我评估，再由评分小组（由各小组组长组成）评估，然后教师检查评估。教师要对各项目模块制定一个较为详细的评分标准，包括工作过程和工作成果。工作成果的评分标准相对比较容易，例如：模具设计结构合理性，设计或加工参数选择的合理性，图纸或加工尺寸、形状错误等均可作为记分标准；工作过程评分标准可从独立完成工作任务情况，操作步骤、顺序的正确性，加工工序的合理性，团结协作方面，解决关键问题能力方面，出勤情况等方面分别制定出记分或加分标准。总之，检查评估和交流的目的是促进学生发展，促进学生的成就感，促进学生有信心去迎接下一项目的挑战。

6归档及成果应用

项目完成后，我们应该把每个小组选出的一套模具设计图存档，以利于下一次的教学或成果展览；所制造出来的模具，如果是企业（或模具厂）接的任务，就及时给企业，也可作为教学用品和成果展览。

7结语

项目式教学通过理论结合操作，符合了未来职业教育的发展方向。在模具设计与制造专业教学中，通过项目式的教学培养出的学生适应了当今经济和社会的发展，满足了对专业应用型技术人才的要求。

参考文献

[1]张坚.高职院校模具设计与制造专业教学改革与创新[D].南昌大学，2013.[2]徐立华，杨桂娟.高职院校模具设计与制造专业教学改革探索[J].模具工业，2013（2）：73-76.

第四篇：陶瓷材料在汽车设计与制造中的应用

陶瓷材料在汽车工业中的应用

姓名：高洋洋

专业班级：机制0903班

学号：2011212010115 【Abstract】：Car of engineering materials and application of engineering materials choice has its own standards and plans, need to consider the cost, environment and user needs.The car key components, if bear load, temperature, fatigue stress and chemical role consideration, is located in the engine in the engine exhaust system.Some parts of engine performance play an important influence, such as spark plug, cylinder valve group and now use the camshaft catalytic convert agent, etc.In order to make these components meet engine performance requirements, people have been trying to application of ceramic materials.The application of ceramic is not only related to the selection of materials and the car manufacturing cost, also can affect to the car's performance.A ceramic material if used to make car parts, the fracture toughness values is low.But materials can be widely used as coating, especially metal matrix composites(MMC), to improve the stiffness of the high metal.【摘要】：汽车应用多种工程材料并对工程材料的选择有自己的标准与计划，需要考虑成本、环境和用户需求等问题。汽车上最关键的部件，若承受的载荷、温度、疲劳应力和化学作用等方面考虑，位于发动机内的发动机排气系统。有些部件对发动机的性能起到重要的影响，如火花塞、汽缸凸轮轴气门组和现在应用的催化转化剂等。为了使这些部件满足发动机的性能要求，人们一直在设法应用陶瓷材料。陶瓷的应用不仅关系到汽车的材料选择和制造成本，也会影响到汽车的使用性能。

【关键词】：汽车部件

陶瓷

金属基复合材料（MMC）应用

【引言】：在过去20年的时间里,为满足汽车功能多样化的要求，人们逐渐把更多的目光投向特种陶瓷方面。从最早开始采用陶瓷材料制作汽车用绝缘装置，到生产火花塞的绝缘子，又扩展到净化排气的氧传感器、蜂窝型催化剂载体、保护催化剂使用的温度传感器、提高热效率采用的爆燃传感器以及气门加热器、水泵用机械密封圈等，显示出特种陶瓷产品咄咄逼人的发展态势。近年来，人们对陶瓷发动机的研制开发兴趣不减，已经逾越不少科技方面的鸿沟与难题，据悉陶瓷发动机作为新一代汽车产品的心脏，即将投入正式使用。特种陶瓷在汽车零件与部件方面的运用将进一步扩大，从而有可能形成一大系列产品，从陶瓷产业结构与产品结构上引发一次革命性的骤变。【正文】

陶瓷材料的性能特点 由于陶瓷材料的结合键为共价键或离子键，因而陶瓷材料具有高熔点、高硬度、高化学稳定性，耐高温、耐氧化、耐腐蚀等特性。此外，陶瓷材料还具有密度小、弹性模量大、耐磨损、强度高、脆性大等特点。对于功能陶瓷，还具有电、光、磁等特殊性能。按化学成分分类

按化学成分可将陶瓷材料分为氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷及其它化合物陶瓷。氧化物陶瓷种类多，应用广，常用的有Al2O3、SiO2、ZrO2、MgO、CaO、BeO、Cr2O3、CeO2、ThO2等。碳化物陶瓷熔点高，易氧化，常用的有SiC、B4C、WC、TiC等。氮化物陶瓷常用的有Si3N4、AlN、TiN、BN等。陶瓷在汽车制造及设计中的应用

现代的陶瓷材料有极好的工程特性，陶瓷材料在汽车上的应用较好地提高了发动机的热效率、降低了油耗、减少了排放污染，符合节能、环保的要求。因此，汽车上陶瓷零部件的开发及应用前景将十分诱人。然而他们作为发动机部件，还需要有适当的断裂韧性。技术陶瓷已经取得令人惊喜的进步，但是应用于汽车还是有较高的成本。陶瓷首先在高温燃气轮机中可用于制造叶片、燃烧筒、套管、主轴轴承等，在燃气轮机中可试用陶瓷制造的零部件有：

叶片、燃烧筒、套管、主轴轴承等。在内燃机中可用陶瓷制造的零部件有：活塞内衬、气缸、预燃烧室、挺杆、阀门、喷嘴、涡轮增压器转子及轴承等零部件。但是关于陶瓷方面技术还未成熟，所以还没有应用到主要的运动件上。据测算，若汽车发图1陶瓷涡轮增压器叶片

动机的所有零部件都采用陶瓷制造，其重量可比合金发动机轻2/3，燃料费下降20%。这是很诱人的前景。此外陶瓷还有极好的耐久性，耐久性差会引起材料外表变化，金属的湿腐蚀和氧腐蚀是很常见的，腐蚀和氧化的组合作用会导致机械失效，这对汽车部件将是灾难性的。日照特别是紫外线辐射、氧化和一些化学剂造成塑料和其它聚合物的性能恶化。通常添加稳定剂，改善加工和提高使用寿命。相比之下，陶瓷比聚合物和金属更稳定，但脆性较大。可使陶瓷作为涂层材料，用在难熔金属上及金属和聚合物的复合材料中，可使它们潜在的优势最大化而限制最小。陶瓷复合材料

如前所述，陶瓷材料若用于制造汽车部件，其断裂韧度值较低。但材料可广泛用作涂料,特别是金属基复合材料（MMC)中，能够提高较高金属的刚度。

最关键的应用是发动机顶部活塞，其工作温度至少为350摄氏度，频率为600hz，速度为0-60mile/h，产生1000g的重力加速度。共晶成分的铝/硅合金便于采用重力法铸造，用于制造活塞体。在铝/硅合金中加入5%的铜，能够承受更高的温度。在工作的温度下，这样的合金强度高、膨胀系数低。多年来活塞的质量已经减小，这主要是由于先进的设计而不是材料的改进。活塞底部和气门底座区域现在用MMC离子涂层，用氧化铝基/二氧化硅晶须增强的铝合金组成。由于提前点火及敲缸问题，这些涂层一般不能用于汽油机，但它们在柴油机上的广泛应用，柴油机能够以更高的温度有效的运转。陶瓷缸套所用的材质是国际上最先进的增韧性氧化镐材料，其断裂性为传统陶瓷的10倍左右，耐磨、耐腐性极佳。用严格控制的工艺参数和烧成制度，可制成多种规格大尺寸一体陶瓷缸套。该种缸套寿命达到5000～6000h。

活塞环起到弹性密封的作用，防止气体在活塞燃烧室空间和承载油的曲轴之间漏气及损失功率，燃烧器体不能向下泄露，机油不能进入到燃烧室，否则产生排放问题。活塞环必须耐磨损，汽缸套也必须耐磨损。它们涂有MMC这样的高硬度的镀铬层，由超细的氧化铝颗粒来增强，氧化铝位于各微型裂孔中。相类似的有发动机的轴承，如主轴和大端连杆轴承常用氧化铝基MMC涂层，大大改进了耐磨性能。

汽车靠离合器摩擦盘来传递动力，离合器的使用寿命，主要取决于从动盘摩擦片的耐磨性，铝基复合材料的耐磨性，导热性好，可用它来做离合器摩擦片。美国DWA公司采用硅/铝复合材料制造摩托车活塞，解决了其耐磨性问题，在一年内100次以上的越野赛后仍无明显磨损。

Lotus公司生产的莲花Elise车，用MMC材料代替制动盘的铸铁，这样的制动盘通常用于一级方程式赛车和Grard prix摩托车，所有的欧洲制造厂正在评价MMC用于新车型的制动盘和制动鼓。有两种主要类型的MMC,基于粉末的和基于纤维的，基于粉末的材料（PMMC）在经济上具有更大的竞争力。熔融的金属混

图3Lotus生产的莲花Elise

图2陶瓷刹车盘

合物法是制造PMMC成本最低的方法。这将生产出铸块，通常是铝或锰基的，通过标准的铸造技术，为避免机体和颗粒之间产生化学反应，温度的控制最为关键。

在催化剂的设计和制造中，还有一些材料问题。汽油在燃烧过程中不能完全地将碳转化为二氧化碳和水，虽然正在开发稀薄燃烧

图4蜂窝陶瓷 发动机，但碳氢化合物、一氧化碳和氢化物仍然存在于废气中。催化转化剂可将90%的废气排放物转变成水、二氧化碳和氮。使用稀土金属铂、钯和铑，用镍或镉作为稳定剂，防止颗粒烧结，以减少催化剂活动造成的损失。昂贵的稀土催化转化剂承载在氧化铝基的涂层，这种涂层稳定且有效。复杂的氧化铝系统用于涂在挤压的陶瓷蜂窝状结构中，由矿物精石来制造。这种结构是由一系列的内通道或管组成，每平英寸大约有400个管道，产生快速化学反应所需要的较大面积。反应面积根据氧化铝涂层系统的设计会增大，稀土催化剂金属颗粒的平均直径为10nm，可以估计最终的反应面积相当于三个足球场的面积。整体式蜂窝状结构被不锈钢盖所包围，用不锈钢网或陶瓷垫作为夹层，这可以防止不同的热膨胀及机械振动。最后转化剂与汽车排气系统的其它部分集成。催化转化剂用于柴油机还不成熟，因为涉及到处理碳粒和碳烟这样的排气成分和相关的润滑油和硫化物，这些不仅会使人类中毒，而且能使催化转化剂稀土金属中毒，致使稀土金属效果减弱。故柴油机燃料排放问题的解决需要一定的成本。【结束语】

为了保护大气环境和节约能源，国内、外汽车行业都在加紧对未来汽车的研究和开发工作。随着制造技术、加工技术、设计技术和可靠性评价技术的不断提高，陶瓷零部件成本有可能急剧下降。我国陶瓷发动机及其它陶瓷零、部件的研究工作，已取得了很大进展。相信不久的将来，陶瓷材料在汽车上应用这一领域会有更大的突破，从而大幅度改善汽车的性能。未来的汽车将向高技术化、轻型化、节能化、无污染化等方面发展。高性能陶瓷的将来发展，不可估量。

【参考文献】

【1】 张金柱等，《现代汽车设计概念》，化学工业出版社，2007.1 【2】 李世普，《特种陶瓷工艺学》，武汉工业大学出版社，1990 【3】 www.xiexiebang.com/cms/cms/infopub/infopre.jsp汽车工业信息网2010.12

第五篇：《冲压模具设计与制造工艺》设计实训

《冲压模具设计与制造工艺》设计实训

产品名称：

技术要求：

1、材料、厚度；

2、尺寸精度等级；

3、批量；

4、其它要求，如毛刺问题等。

图1 产品图

一、产品冲压工艺性分析

1、冲裁工艺性分析

P157-1582、弯曲工艺性分析

P217-2183、拉深工艺性分析

P2334、其它成形工艺性分析

相应的成形方式章节

二、工艺方案的确定

P158-159

三、工艺设计和计算

1、弯曲展开计算

需要图形配合，标出每一段的代号，如L1、L2等。

2、拉深坯料计算

需要图形配合，画出各次拉深的产品形状，且对其进行关键数据的标注，见P272-273。

3、排样设计

需要图形配合，说明产品间的搭边值、料带宽、步距等。

4、废料设计

4.1 需要图形配合，在写其中一块废料时需使其图形清晰，其它废料如果确实会影响它的清晰，可以适当隐藏。任何一块废料的尺寸都需要说明，且标在图上。

4.2 需注意废料之间的重叠问题和废料的圆角过渡问题。

4.3 材料利用率的计算。

5、冲裁刃口尺寸计算

需要图形配合，对任何冲裁的冲头尺寸都需要计算。

6、冲压力计算

需要图形配合7、压力中心计算

需要图形配合8、压力机的选择

四、模具结构设计

1、模架设计

需要图形配合。

2、成形凸、凹模设计

2.1 冲裁凸模和凹模入子设计

需要图形配合，标出尺寸及公差。

计算冲裁间隙、凸模长度，确定凸模结构形式。

确定凹模入子的结构形式。

2.2 弯曲冲头设计

需要图形配合，设计冲头结构形式，对其进行数据说明，在图中标出。

2.3 拉深凸、凹模设计

需要图形配合，对其进行数据说明，在图中标出。注意各次拉深的凸、凹模都要进行设计。

2.4 其它成形凸、凹模设计

需要图形配合，对其进行数据说明，在图中标出。

3、导料和定位设计

需要图形配合，说明数据且标在图上。

4、卸料结构设计

需要图形配合，需要在模具上进行排布，且说明尺寸；需对单个的卸料螺钉进行画图说明。

5、模板固定设计

螺钉的排布，需要图形配合，一般用其俯视图即可。

五、装配图

必须是AUTOCAD图档，对其要进行必要的零件明细说明。

六、模板零件图

必须是AUTOCAD图档，可以用UG的制图做出来，要进行标注。

注意：

1、图形可调好大小打印出来贴在设计说明书上，但是必须清晰可读；

2、涉及到手动画图的地方，必须用铅笔和量尺，不允许徒手画；

3、字迹工整可读；

4、每个人自己选题，经老师审核再做，如果需要多个学生做同一项目的，需经过老师的批准，视其难度决定是否允许。