山东省职业院校技能大赛高职组模具数字化设计与制造工艺赛项规程模板.docx
《山东省职业院校技能大赛高职组模具数字化设计与制造工艺赛项规程模板.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山东省职业院校技能大赛高职组模具数字化设计与制造工艺赛项规程模板.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
山东省职业院校技能大赛高职组模具数字化设计与制造工艺赛项规程模板
2019年山东省职业院校技能大赛
高职组“模具数字化设计与制造工艺”赛项规程
一、赛项名称
赛项名称：
模具数字化设计与制造工艺
赛项组别：
高职组
专业类别：
装备制造
二、竞赛目的
本赛项以现代模具数字化设计与制造技术为背景，在传统的高职模具赛项的基础上，突出模具制造工艺，创新优化设计，适当引入模具设计与制造执行系统（模具ERP信息化管理平台），用于竞赛过程中模具数字化设计与制造的沟通协调，进行任务、图档和数据的管控，参照企业工作流程，完成赛项任务计划并输出任务分配，完成模具BOM表制定和输出，完成零件工艺的编制并输出零件加工工艺卡；通过本项目的技能竞赛，考核参赛选手对模具设计与制造信息化平台、注塑模具CAD/CAE/CAM技术和相关专用软件、模具主要零件制造工艺、数控设备的操作、模具装调与智能成型设备的操作能力；现场问题的分析与处理能力、生产组织管理与团队协作能力、质量管理与成本控制意识。
通过竞赛，引导我省高职院校关注模具行业现代技术应用发展方向，促进模具设计与制造专业基于模具生产工作全过程导向的教学改革，加快模具行业高技能人才的培养，更好地推动职业院校模具专业建设。
三、竞赛内容
（一）竞赛要点
参赛队根据给定竞赛任务、赛题提供五金塑料产品的部分零件的2D/3D图，在持续不断的6个小时内完成包括创新设计与给定零件配合的塑料件、注塑模具分析设计、模具主要零件CAM编程制造、模具装配等内容。
由裁判及工作人员试模打出制件，制件作为评分的依据。
1.参赛选手获取比赛任务书：
参赛选手根据提供账号和密码或者利用提供条形码扫描登录赛场信息化平台获取比赛任务书。
2.参赛选手利用模具设计与制造执行系统（模具ERP）进行组内任务分配，生成计划任务表；在完成产品分析、模具排位、模流分析和模具设计后、编制并导出模具主要成型零件加工工艺卡、CNC加工工艺卡及加工程序单和零件检测表。
3.选手接收对应任务并开展工作。
（二）相关知识点
1.常见塑料模具基础理论知识，包括塑料材料成型理论、模具钢材的选用、注塑机的选择。
2.常用三维软件在模具设计中的应用知识，产品质量分析，产品拔模角度分析，分型面的选择，型芯型腔面的提取，曲面补孔命令，实体补孔命令，滑块的三维设计，斜顶的设计，干涉体的提取，三维模架的选择等。
3.常见二维软件在模具设计中的应用知识：
模架的选择，三维实体的二维转换能力，图层的设计，线型线宽的设计，二维设计软件中块的建立，装配图的建立，型芯型腔图的建立，各种标准件的调用与建立等等。
4.常见数控铣床操作与编程在模具设计与制造中的应用知识：
工件的安装与找正，刀具的安装与调整，加工数据的传输能力，CAM软件编程知识，刀具库的建立，切削参数的应用，粗加工方法参数设定，半精加工方法的使用，精加工方法的使用、清根方法的使用，各种孔加工方法的使用，G代码的知识，模拟仿真与后处理知识。
5.模具CAE分析软件的应用知识：
文件格式的转换能力，网格面的修复能力，水路设计能力，浇口位置的选择能力，充模分析能力，冷却分析与缩水变形分析能力，分析报告制定的能力。
6.钳工操作应用知识：
机床夹具的调整能力，钻孔工具的使用，螺纹工具的使用能力，模具装配的能力。
7.模具企业管理知识：
利用模具设计与制造执行系统（模具ERP）进行参赛组内任务分配，生成计划任务表。
了解企业生产信息化管理模式，将零件实际加工的检测尺寸录入系统进行管理，生成对应检测报告。
四、竞赛方式
1.竞赛以团队方式进行，每队3名组成，选手报名资格和具体参赛队数、指导教师数等按照《山东省教育厅等4部门关于举办2019年全省职业院校技能大赛的通知》规定。
2.竞赛需采取多场次进行，由赛项执委会按照竞赛日程表组织各领队参加公开抽签，确定各队参赛场次和赛位，提前进行赛场熟悉。
五、竞赛流程
比赛期间每天两场，第一场比赛选手6:
20到达赛项检录区域，7:
00开始比赛；期间第二场选手在宾馆等候，按照竞赛手册规定时间上车，13:
20到达赛项检录区域，14:
00开始比赛；期间工作人员确保选手严守纪律，不得在赛场附近走动；第一场比赛结束后选手从赛场出来直接上选手运送车辆，不得在赛场外停留；场次交换期间两场选手不得见面，不允许用任何方式交流信息。
参赛队进场后在对应的赛位上完成规定的竞赛任务。
（一）竞赛日程:
具体的竞赛日期，由山东省职业院校技能大赛组委会另行通知，本赛项正式赛事持续进行五天，选手第一天报到，第二天召开赛前说明会和场次抽签活动、并安排选手熟悉赛场；第三、四天进行比赛。
第五天公布成绩，返程。
详见表1。
表1竞赛日程表
日程
时间
事项
地点
负责人
第一天
全天
参赛队报到
酒店
组织筹备组
保障组
第二天
8:
30-09:
15
赛前说明会
**职业学院
组织筹备组
专家组长
裁判长
9:
15-9:
45
领队会议，抽签
**职业学院
10:
00-11:
45
14:
00-15:
45
熟悉竞赛场地
竞赛场地
组织筹备组
第三天
07:
00～13:
00
第一场竞赛
竞赛场地
组织筹备组
裁判组
14:
00～20:
00
第二场竞赛
第四天
07:
00～13:
00
第三场竞赛
竞赛场地
组织筹备组
裁判组
14:
00～20:
00
第四场竞赛
第五天
全天
公布成绩及返程
组织筹备组
裁判组
保障组
（二）比赛场次
比赛分场次进行，参赛队的出场顺序和竞赛工位的确定采取抽签的方式确定，同场次竞赛的参赛队采用相同的竞赛试题，赛题在参赛选手进入赛场前30分钟抽签确定。
（三）竞技过程
进入工位后，确认赛场提供的模具CAD、CAE、CAM软件、文字表格处理软件、机床、刀具、夹具、工具等。
竞技过程如图1所示。
图1竞技过程图
参赛队开始比赛，竞赛时间连续6小时，各参赛选手限定在自己的工作区域内完成比赛任务。
比赛结束时，将所有电子文档刻录到光盘中，并根据赛题要求提交所有比赛结果，裁判员与参赛队一起签字确认，然后交给加密组裁判加密后，转交给评分组裁判进行评分。
六、竞赛命题
采取提前公开竞赛样题的方式进行比赛，样题于竞赛前一周发布在“山东省职业院校技能大赛网：
（******）”，同时公布详细的竞赛用刀具规格、数量以及赛场提供的夹具信息。
正式比赛时，参赛队自带工、量、刀具、刀柄及司筒，夹具由赛场提供。
竞赛用模架由各队根据赛前发布的模架标准自行准备并带到赛场使用。
正式赛题与样题形式上保持一致，难度相当，每场比赛的赛题在大赛监督人员的监督下由裁判长指定人员进行随机抽取。
七、竞赛规则
（一）报名资格及参赛队伍要求
1.参赛队及参赛选手资格见《山东省教育厅等部门关于举办2019年全省职业院校技能大赛的通知》文件要求。
2.人员变更：
参赛选手和指导教师报名获得确认后不得随意更换。
如备赛过程中参赛选手和指导教师因故无法参赛，须于本赛项开赛10个工作日之前出具书面说明，经大赛组委会核实后予以更换；未经核实擅自更换选手，比赛成绩无效。
（二）熟悉场地
1.赛前说明会后，赛项执委会安排各参赛队统一有序地熟悉场地。
2.熟悉场地严格遵守大赛各种制度，严禁拥挤、喧哗，以免发生意外事故。
（三）文明参赛要求
1.参赛队须按照大赛赛程安排前往指定地点参加比赛。
各参赛选手凭身份证、学生证参加比赛，如有弄虚作假、冒名顶替者，将取消选手本人及所在参赛队的比赛资格。
参赛队内选手着装要统一，须符合安全生产要求，并且不能带有所在院校的标记，否则成绩无效。
2.参赛选手按照规定时间到达指定地点报到，接受工作人员对选手身份的检查。
正式出版的模具设计手册经检查后可带入赛场，不得携带其它资料。
参赛队领取比赛任务后，要认真检查设备、工具、量具、刀具和工件等是否齐全、正常，检查无误后签字确认。
竞赛准备期间可以进行竞赛分工、研讨竞赛方案，但是不能进行软件和机床设备的加工操作。
竞赛计时开始后，选手未到，视为自动放弃。
3.比赛赛位及所配备工量夹具由抽签确定，不得擅自变更、调整。
4.竞赛过程中，食品和饮用水由赛场统一提供，选手休息、饮食或如厕时间都计算在比赛时间内。
选手在竞赛过程中不得擅自离开赛场，如有特殊情况，须经裁判人员同意。
竞赛计时工具，以赛场设置的时钟为准。
5.竞赛期间，选手不得将手机等通信工具带入赛场，非同组选手之间不得以任何方式传递信息。
6.所有人员在赛场内不得喧哗，不得有影响其他选手完成工作任务的行为。
7.遇事应先举手示意，并与裁判人员协商，按裁判人员的意见办理。
8.参赛选手须在赛位的计算机上规定的文件夹内存储比赛文档。
9.比赛过程中，选手须严格遵守安全操作规程，并接受裁判员的监督和警示，以确保人身及设备安全。
竞赛期间若出现因选手个人原因导致的严重安全事故（如撞刀、掉刀、加工过程中工件掉落、机床各部件之间的干涉等情况），裁判员将立即中止该选手的比赛，由裁判长决定取消其比赛资格。
若因非选手个人因素造成设备故障，由裁判长视具体情况做出裁决，补足所耽误的比赛时间。
10.加工过程中，参赛选手要合理选择切削用量，出现断刀情况要按照现场操作评分标准进行扣分。
11.参赛队若要提前结束竞赛，应举手向裁判员示意，比赛结束时间由裁判员记录，参赛队结束比赛后不得再进行任何操作。
12.完成工作任务及交接事宜或竞赛时间结束，应到指定地点，待工作人员宣布竞赛结束，方可离开。
13.不乱摆放工具，不乱丢杂物，完成工作任务后清洁赛位，清点工具。
废弃物品及工具，不得遗留在赛位上。
14.使用文明用语，尊重裁判和其他选手，不得辱骂裁判和赛场工作人员，不得打架斗殴。
15.裁判长发布比赛结束指令后所有未完成任务参赛队立即停止操作，按要求清理赛位，不得以任何理由拖延竞赛时间。
16.参赛选手不得将比赛任务书、图纸、草稿纸和工量具等与比赛有关的物品带离赛场（个人所带刀具除外），选手必须经现场裁判员检查许可后方能离开赛场。
17.参赛队需按照竞赛要求提交竞赛结果，裁判员与参赛选手一起签字确认后方能离开赛场。
18.参赛选手在竞赛过程中须主动配合裁判工作，服从裁判安排，如果对竞赛的裁决有异议，须通过领队以书面形式向仲裁委员会提出申诉。
八、竞赛环境
（一）竞赛场地
比赛区域总面积约1000平方米。
采光、照明和通风良好，环境温度、湿度符合设备使用规定，同时满足正常竞赛要求。
赛场通道符合紧急疏散要求。
赛场提供稳定的水、电、气源和供电应急设备，并有保安、公安、消防、设备维修和电力抢险人员待命，以防突发事件。
赛场布置6个赛位，备用赛位1个，各赛位用挡板隔离独立的空间。
（二）竞赛设备
每个赛位提供的竞赛设备包括：
电脑三台（都安装有竞赛所需软件；数控铣床（或加工中心）一台；台钻1台；钳工台及工量具等。
九、技术规范
本项目综合多工种技术，主要包括多方面的知识与技能：
机械设计与制造基础知识、机械制图知识、金属切削与刀具应用知识、钳工技术、注塑模具CAD、CAE、CAM、ERP软件应用技能、数控机床操作技能、模具设计与制造专业知识等。
《模具设计师》国家职业技术标准（三级）；
《数控加工中心高级》国家职业技术标准；
模具制造工（注塑模方向）高级工的职业标准（国家职业资格三级）。
总体上充分考虑参赛选手是高职高专院校在读学生的身份特征，同时受到山东省区域校企合作企业技术要求的影响。
在项目技术规范上的要求与尺度的把握与成熟的技术工程师、技师有所区别，主要考虑项目要点的正确性与适应性。
（一）模具通用零部件精度与工艺标准
按照塑料模具的国家标准执行，具体见表2。
表2模具通用零部件精度与工艺标准
序号
零部件名称
执行标准
1
模架
GB/T12555-2006塑料注射模模架
2
注射模技术条件
GB/T12554-2006塑料注射模技术条件
3
推杆
GB/T4169.1-2006塑料射塑模具零件第1部分：
推杆
4
直导套
GB/T4169.2-2006塑料射塑模具零件第2部分：
直导套
5
带头导套
GB/T4169.3-2006塑料射塑模具零件第3部分：
带头导套
6
带头导柱
GB/T4169.4-2006塑料注射模零件第4部分：
带头导柱
7
有肩导柱
GB/T4169.5-2006塑料射塑模具零件第5部分：
有肩导柱
8
垫块
GB/T4169.6-2006塑料射塑模具零件第6部分：
垫块
9
推板
GB/T4169.7-2006塑料注射模具零件第7部分：
推板
10
模板
GB/T4169.8-2006塑料注射模模零件第8部分：
模板
11
限位钉
GB/T4169.9-2006塑料注射模模零件第9部分：
限位钉
12
支承柱
GB/T4169.10-2006塑料注射模模零件第10部分：
支承柱
13
定位元件
GB/T4169.11-2006塑料注射模模零件第11部分：
圆形定位元件
14
锥板导套
GB/T4169.12-2006塑料注射模模零件第12部分：
锥板导套
15
复位杆
GB/T4169.13-2006塑料注射模模零件第13部分：
复位杆
16
推板导柱
GB/T4169.14-2006塑料注射模零件第14部分：
推板导柱
17
扁推杆
GB/T4169.15-2006塑料注射模模零件第15部分：
扁推杆
18
带肩推杆
GB/T4169.16-2006塑料注射模模零件第16部分：
带肩推杆
19
推管
GB/T4169.17-2006塑料注射模模零件第17部分：
推管
20
定位圈
GB/T4169.18-2006塑料注射模模零件第18部分：
定位圈
21
浇口套
GB/T4169.19-2006塑料注射模模零件第19部分：
浇口套
22
拉杆导柱
GB/T4169.20-2006塑料注射模模零件第20部分：
拉杆导柱
23
定位件
GB/T4169.21-2006塑料注射模零件第21部分：
矩形定位件
24
接模扣
GB/T4169.22-2006塑料注射模零件第22部分：
圆形接模扣
25
拉模扣
GB/T4169.23-2006塑料注射模模零件第23部分：
矩形拉模扣
（二）模具设计与分析技术规范
模具设计与分析考察以下内容
1.常用塑料材料收缩率取值。
2.分模面的合理选择。
3.浇注系统设计的科学性与合理性。
4.顶出系统设计的准确性与合理性。
5.冷却系统与排气设计应以生产效率、制件质量等为指标综合优化。
6.模具CAE分析结果应包括设计方案评价、对初始方案进行优化、确定最佳浇口、最佳冷却系统，并生成分析报告及注塑成型工艺的技术参数。
7.按照国家标准、行业标准，准确选择标准模架及标准件。
（三）模具图纸设计要求原则
1.装配图要体现装配关系和工作原理，主要结构表达清晰，视图布局合理，符合国家标准。
2.零件图视图布局合理，尺寸标注清晰，尺寸公差、形位公差、表面粗糙度标注齐全正确，符合模具制造工艺要求，图面符合国家标准。
（四）模具设计说明书原则
模具设计说明书体现模具的设计思想，应包括：
1.塑料制件的材料和体积、质量，确定的收缩率。
2.说明模具分型面、模架的选择依据。
3.说明设计的浇注系统、顶出系统、冷却系统的技术特点。
4.说明注塑机的选择依据。
5.设计总结，主要说明模具设计特色及自我评价，基于CAE的设计方案评估及优化等方面内容。
（五）数控机床操作规程
1.进入竞赛单元后，穿好工作服，戴上安全帽及防护用品镜，不允许戴手套、扎领带操作数控机床，不允许穿凉鞋、拖鞋、高跟皮鞋等到场参赛。
2.上机操作前应阅读数控机床的操作说明书，熟悉数控机床的开机、关机顺序，规范操作机床。
3.开机前，应检查数控机床是否完好，检查油标、油量；上电后，首先完成各轴的返回参考点操作，然后再进入其他操作，以确保各轴坐标的正确性；机床运行应遵循先低速、中速、再高速的原则，其中低速、中速运行时间不得少于2～3分钟。
4.了解和掌握数控机床控制和操作面板及其操作要领，了解零件图的技术要求，检查毛坯尺寸、形状有无缺陷；选择合理的安装零件方法，正确地选用数控刀具，安装零件和刀具要保证准确牢固。
5.禁止私自打开机床电源控制柜，严禁徒手触摸电动机、排屑器；不允许两人同时操作开动的机床，某项工作如果需要两个人或多人共同完成时，应关闭机床主轴；手动对刀时，应注意选择合适的进给速度；使用机械式寻边器时，机床主轴转速不得超过600转/分钟。
6.机床开始加工之前必须采用程序校验方式检查所用程序是否与被加工零件相符，待确认无误后，关好安全防护罩，开动机床进行零件加工，程序正常运行中严禁开启防护门。
7.更换刀具、调整工件或清理机床时必须停机；机床在工作中出现不正常现象或发生故障时应按下“急停”按钮，保护现场，同时立即报告现场工作人员。
8.禁止用手接触刀尖和铁屑，铁屑必须要用铁钩子或毛刷来清理，禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴或其它运动部位，禁止加工过程中测量工件，也不能用棉纱擦拭工件。
9.竞赛完毕后应清扫机床，保持清洁，依次关掉机床操作面板上的电源和总电源，使机床与环境保持清洁状态。
10.机床上的保险和安全防护装置，操作者不得任意拆卸和移动，严禁修改机床厂方设置参数，必要时必须通知设备管理员，请设备管理员修改，机床附件和量具、刀具应妥善保管，保持完整与良好，丢失或损坏照价赔偿。
（六）注塑模具安装与调试规范
1.模具预检,在模具装上注塑机以前，应进行检验，以便及时发现质量问题，进行修模避免装上机后又拆下来，当模具固定模板和移动模板分开检查时，要注意方向记号，以免合模时搞错。
2.斜导模安装，装模时，两人要密切配合注意安全，若有侧向分型机构的模具，滑块宜安装在水平位置，即活动块是左右移动。
3.模具紧固，当模具定位圈装入注塑机上定模板的定位圈座后，用极慢的速度闭模，使动模板将模具轻轻压紧，然后上压紧板，压紧板上一定要装上垫片，压紧板必须上下各装4块，上压紧板时，必须注意将调节螺钉的高度调至与模脚同高，即压紧板要平。
4.较正顶杆顶出距，模具紧固后，使慢慢启模，直到动模板停止后退，这是顶杆的位置应调节至模具上的顶出板和动模底板之间尚留有不小于5毫米的间隙，以防止损坏模具，而又能顶出制件。
5.闭模松紧度的调节，为了防止溢边，又保证腔适当排气，在调节液压注塞——肘节锁模机构时，主要是凭目测和经验，即在闭模时，肘节先快后慢，即不很自然，也不太勉强地伸直，闭模松紧度就正好合适。
对于模温有要求的模具，应在模具提升模温后，再校闭模松紧度。
6.能接冷却水，接通冷却水后，应检查其是否畅通、漏水。
十、技术平台
（一）赛项设备
表3赛项设备一览表
序号
器材名称
规格/技术参数
1
计算机
联想工作站
处理器：
Intel酷睿i54570
存储设备：
4GB内存、硬盘容量1TB
显卡：
独立显卡、显存容量1GB
显示器：
19.5英寸
操作系统：
win764位
2
数控铣床
南京新浙NC40V数控铣床：
X轴行程
mm
700
Y轴行程
mm
400
Z轴行程
mm
450
主轴最大转速
rpm
8000
定位精度
mm
0.020
重复定位精度
mm
0
008
数控系统
FANUC0iMD
南京新浙NMC50V数控铣床：
X轴行程
mm
800
Y轴行程
mm
510
Z轴行程
mm
550
主轴最大转速
rpm
7000
定位精度
mm
0.020
重复定位精度
mm
0.008
数控系统
FANUC0iMD
大连机床集团XD-40D：
X轴行程
mm
600
Y轴行程
mm
420
Z轴行程
mm
520
主轴最大转速
rpm
8000
定位精度
mm
0.016
重复定位精度
mm
0.006
数控系统
FANU
0iMD
3
智能精密油电注塑成型机
螺杆直径：
≥25mm，射出压力：
≥2800Kgf/cm
射出容量：
≥50cm3，射出速度：
≥400mm/s
螺杆转速：
0-300rpm，射出行程：
130mm
锁模力：
≥30Ton，模具最大尺寸：
250×250mm
模具厚度：
100-300mm
4
台钻
普通台钻
（二）赛项主要竞赛软件
表4赛项软件一览表
序号
软件名称与版本
1
Win7操作系统；Office2007中文版
2
西门子NX10.0教育包（原UG软件，含MOLDWIZARD）
3
CimatronE13中文版
4
华塑CAE3D7.5
5
AutodeskPowerMill2019
6
中望3DV2019教育版（带HASCO、DME、LKM等标准模架及MISUMI）
中望龙腾塑胶模具V2019
7
CAXA3D实体设计2018模具设计软件
CAXA制造工程师2016大赛专用版软件
8
NERO8.0刻录软件、搜狗输入法
9
益模制造执行系统（模具ERP信息化平台），由武汉益模科技股份有限公司提供
十一、成绩评定
（一）评分内容
本项目的比赛总成绩满分100分，模具CAD设计部分占25%，模具CAE分析部分占15%，成形零件加工部分占20%，ERP输出的有关生产工艺文件5%，模具装配与注塑成型25%，安全文明生产部分占10%。
主要评分内容如下：
1.塑料制件及模具CAD设计评价包括数学模型的规范性、结构的合理性、机构运动的精确性、制造工艺性、成本经济性等方面以及设计说明书评分。
2.模具CAE分析评价包括熔体充模均衡性、冷却均匀性、应力翘曲变形合理性等方面分析；根据分析结果提出解决办法及对设计方案的修改以及分析报告评定。
3.主要零件CAM加工评价主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量、加工时间、加工成本控制等方面以及加工文件评定。
4.运用ERP系统输出文件主要评价设计与制造过程标准化管理，包括计划任务分配、模具零件明细表、零件加工工艺卡、零件实际加工的检测表等合理性和准确性。
5.模具装配与注塑成型评价模具的组装精度、模具各零件的装配合理性、模具的使用性能、注塑成型工艺的制定、工艺参数的设定。
6.现场安全文明生产评价包括工作态度、安全意识、职业规范、环境保护等方面。
7.评分指标体系如表5所示。
表5评分指标
一级指标
比例
二级指标
比例
三级指标
比例
塑料制件及模具CAD设计
25%
塑料产品创新设计、模具3D总装配图包括：
主流道尺寸、分流道、浇口设计等
10%
塑料产品创新设计
5%
模具3D总装配图
5%
绘制模具2D装配图、零件工程图、尺寸标注与技术要求，设计说明书等
15%
模具2D装配图
4%
型芯、型腔工程图
6%
设计说明书
5%
CAE分析与优化
15%
制品导出文件、网格质量、浇注系统设计等
8%
网格划分、流道设计
4%
分析运行、结果
4%
CAE报告文件及优化、翘曲分析
7%
报告分析及优化
4%
翘曲分析对比
3%
ERP输出工艺文件
5%
任务分配计划表及BOM表
2%
计划表
1%
BOM表
1%
零件加工工艺卡与检测表
3%
零件加工工艺卡
2%
检测表
1%
成形零件加工
20%
成形零件编程与CNC表单、加工方式是否合理
升级会员 