培養學生高質量發展觀的案例教學探索

向小漢

（柳州職業技術學院 機電工程學院， 廣西 柳州 545006）

0 引 言

以新發展理念引領高質量發展，是中國經濟實現由大到強的關鍵，高質量發展是在經濟領域提出的概念，滲透到社會發展各個領域。高職教育為生產、建設、服務、管理一線培養高素質技術技能人才，有必要主動融入國內正從制造大國向制造強國轉變這一發展趨勢，在教學、實踐中有意識地培養學生的高質量發展觀。在高職工科專業課程教學中，緊跟產業發展趨勢和行業人才需求，把企業工程項目引入課堂，從企業案例中挖掘與發展相關的課程元素，豐富課程教學主體。

模具行業是制造業發展的重要基礎之一，是規模化生產的必要條件。在《覆蓋件模具設計》課程教學中，貫徹國家高質量發展策略，以精益設計為核心，保質量、降成本、優工藝。把企業質量問題案例引入教學中，結合企業發展動態，與時俱進，舉一反三，進行具有情境性的剖析、挖掘和運用，剖析質量問題原因及由此產生的成本浪費，在真實的工作情景中反思、警示與實踐應用，不斷增強專業課的思想性、理論性和針對性，以培養學生的高質量發展觀。

1 《覆蓋件模具設計》課程目標

《覆蓋件模具設計》是模具設計與制造專業的核心課程，開設在大三第一學期。課程總體目標為通過任務引領項目活動，使學生掌握覆蓋件成形的工藝知識，能用計算機完成零件成形工藝分析和模具結構設計。

模具是制造業的基礎，為落實國家戰略“推動制造業高質量發展”，堅持學校服務企業的辦學定位，秉承“讓學生成為企業的首選”學校使命，《覆蓋件模具設計》課程立足培養有理想信念、工匠精神、高超技藝的“素養?管理?創新”技術技能人才，將目標定位于“培養有擔當意識，有質量成本意識，能嚴謹科學設計的新模具人”，重點培養學生的高質量發展觀。

2 汽車覆蓋件模具常見的設計問題

面對消費者不斷增長的物質生活需求和消費能力的升級，國內外汽車行業競爭進入白熱化，國內汽車工業高質量發展步伐加快，除了控制成本和交貨期外，產品質量保障更是重中之重，特別是消費者對汽車外觀件和內飾件的質量要求越來越高。汽車外覆蓋件在沖壓工序產生的微小表面缺陷，現場通過目視不能發現，在噴涂工序完成后才被發現，越在后道工序修復，去除表面缺陷的成本就越高，這就要求在模具生產各階段做好品質管控，在沖壓生產中盡量避免出現質量問題。

模具開發包括工藝設計、模具結構設計、泡沫實型制作、鉗工組裝、數控加工、鉗工調試、標準件外購、自制件加工等環節。企業以提高和保證模具產品質量為目標，應綜合運用系統的方法，把各部門、各環節的質量管理嚴格組織，形成相互協調、相互促進的質量管理有機體。每一個環節中出現的問題都會影響模具質量，對照課程目標，對模具設計中常見問題進行歸納。

（1）工藝圖類。各模具的加工內容與工藝圖不一致，模具結構圖沒有按最新發布的數模更新，壓力機不能滿足模具沖壓力要求，模具尺寸或頂桿孔不能滿足壓力機工作臺要求。

（2）模具功能類。導向方面如模具導向平衡性差；導柱、導套拆卸不方便；導柱、導套未采取防松脫措施；導向行程設計不合理等。

壓料和頂料方面如壓料板的平衡性差，壓料板的行程不能滿足縱向行程要求；在零件成形位置和壓料型面處設置螺釘或銷釘，影響沖壓件質量；翻孔部位沒有設計頂出器；壓印標記不在平面上，而是在斜面上或曲面上；頂出零件在浮起狀態下與導向面接觸少于20 mm等。

工作鑲件方面如廢料排出的空間不能滿足廢料尺寸要求；工作鑲件分塊不合理，形成尖角；鑲件組裝困難，螺釘、銷釘的位置布置不合理；鑲件和廢料刀的刃入量過多或過少；未考慮鑲件的側向力防止措施；未考慮單修、單翻邊模具產生的側向力；成形型面外周比零件外周小，不能成形零件形狀；翻邊鑲件壓入量不夠，成形不完整；鑲件和廢料刀的高度、寬度不符合要求；廢料刀上下方向不符合要求；廢料不能自動滑落；安裝彈頂銷的廢料刀高度不夠；修邊鑲件和廢料刀的高度、寬度不合適，影響廢料滑出；廢料刀長度小于零件被切除量長度，不能切除廢料；上、下模沒有設置排氣孔，排氣孔位置設置不合理等。

沖孔方面如沖孔凸模的長度未能按標準選取，凸模進入凹模過長或過短，沖孔凸模固定板或沖孔凹模鑲套沒有防轉結構；沖孔凸模與凹模間隙過大或過小；壓料板與沖孔凸模之間的間隙過大；沖孔壓料型面不夠等。

彈性元件方面如彈簧位置及平衡性差，沒有靠近工作部位；彈簧線圖、模具工作行程線圖不正確；模具保管狀態下，壓料板與斜楔保持接觸；橡膠、彈簧等彈性元件受壓，引導面沒有達到40 mm刃入量；氮氣彈簧初始壓力不滿足卸料要求，氮氣彈簧行程達不到壓料要求；有力傳遞部位下部沒有支撐，造成懸空，存在安全隱患等。

斜楔方面如斜楔初始狀態沒有體現，斜楔行程力線圖表達不清楚；斜楔拆卸不方便或與壓料板拆卸干涉；斜楔結構沒有設置背托板、定位鍵防側向力等。

（3）定位類。零件定位與工藝圖不一致；零件定位不穩定；定位器、定位銷未設計導引部位，未按標準設計；定位器位置不可調整；定位銷的定位面高出零件上表面不到3 mm；有磁鐵輔助定位的未表達磁鐵鎖付；零件左右對稱采用1模多腔時，沒有考慮零件防反措施等。

（4）安全類。安全螺釘、作業螺釘沒有考慮平衡性；取出零件不方便，存在安全隱患；模具起吊未按標準，沒有考慮平衡性、作業性或吊耳承載能力不夠；上模壓料或頂出零件未設安全螺釘或安全側銷，吊掛件的強度不符合要求；限位柱、托料架、平衡塊影響送料；螺釘頭部與模具零件之間的距離過短等。

3 引入企業質量問題案例的意義

（1）拓展學生的專業知識。學生從單一、枯燥的模具設計情境中拓展到案例相關的模具制造環節，如泡沫實型制作、模具數控加工、鉗工組裝等情境，有機聯系模具設計與模具制造，置身于模具企業工作環境中，能系統、全面地了解模具開發過程以及模具設計、模具制造各環節之間的關系，在案例分析中強化模具設計理論知識。

（2）認識設計者的責任。模具設計與制造密不可分，通過模具全生命周期質量問題案例分析，明確模具設計對模具制造的作用，錯誤的設計會增加制造成本，模具設計決定了模具的品質和成本，凸顯了模具設計的重要性。

（3）培養高質量發展觀。在教師引入模具質量問題案例時，分析質量缺陷及其產生的原因，認識其造成的成本、質量以及交貨期的損失，吸取反面教訓，在項目任務中避免類似問題的發生，進一步樹立質量、成本、責任意識，注重細節，嚴謹設計。在案例分析、反思、警示和模具設計實踐運用中，不僅提高了模具設計能力，還培養了高質量發展觀。

4 企業質量問題案例的挖掘

圍繞課程教學目標，課程針對各知識點、技能點及教學環節進行挖掘，著眼于模具開發全生命周期，找到與模具理論知識、模具設計教育的結合點，選擇典型質量問題案例，有針對性地引入教學中，培養學生求真務實的工作作風，增強質量意識和責任意識。以下列出6個典型質量問題案例，分別屬于模具設計、數控操作、數控編程和鉗工制作的責任，在模具設計項目實施和生產實踐中應避免類似問題的發生。

（1）質量意識薄弱引起的拉深模設計問題。質量問題描述：為方便裝模，下模采用10根彈簧壓料，造成壓邊力不夠，鐓底時板件的兩端起皺嚴重，零件型面不平整，如圖1所示。整改措施：下模更改為頂桿壓料或更換普通彈簧為6根氮氣彈簧。通過該案例正確認識沖壓件質量保障的意義，樹立質量意識，所有的效益都以質量為前提，強調質量是企業的生命，設計時應避免產品缺陷，提高設計水平。

圖1 起皺的拉深件

（2）質量意識薄弱引起的壓料板設計問題。質量問題描述：上模壓料板鑲件的螺釘孔位置布置不合理，現有螺釘孔位置在翻邊圓角區域，且螺釘孔的深度尺寸標注不正確，螺釘頭部被銑掉一部分，如圖2所示。整改措施：堵孔，重新布置螺釘孔位置，且加深沉頭孔。通過該案例認識模具設計對模具制造的指導作用，樹立責任意識，設計決定了模具品質及成本，螺釘孔位置和孔深應在三維模型中繪制，且在圖紙中正確標注。

圖2 螺釘頭部被銑掉

（3）質量意識薄弱引起的數控操作問題。質量問題描述：數控加工上模座內導板時，看錯圖紙尺寸，上模內導板過切3 mm。整改措施：在壓料板裝導板處鑲1塊3 mm 墊塊，如圖3所示。通過該案例操作人員要按圖紙加工，切忌粗心大意，樹立責任意識，數控操作人員要把簡單、重復的事做到極致，零失誤，持久專注、嚴格、認真。

圖3 數控銑導滑面過切

（4）編程人員缺乏深入生產一線及求真務實的工作作風引起的數控操作問題。質量問題描述：數控加工拉深模零件時，用φ16 mm球刀多路清角加工拉深筋槽，由于加工余量過大，刀片破碎，造成過切，如圖4所示。整改措施：補焊型面，重新加工。通過該案例技術人員應深入現場，實事求是，培養求真務實的品質，數控編程人員應提前去生產現場了解鑄件毛坯余量、刀片磨損狀況、刀片使用壽命等。

圖4 數控銑型面過切

（5）編程人員缺乏有效的技術溝通引起的數控操作問題。質量問題描述：數控加工凸模，粗銑是在企業外進行，精銑是在企業內進行，粗銑編程人員修改了程序，沒有告知精銑編程人員，精銑后發現兩處型面（圓角部分）過切，如圖5所示。整改措施：鉗工打磨拋光。通過該案例反映質量保障靠大家，從設計到模具調試各環節均不能出錯，培養學生的合作意識和溝通能力，技術人員應與企業內各部門、外協企業多交流、多溝通，避免質量事故發生。

圖5 精銑型面過切

（6）鉗工人員未按操作規程使用吊車引起的導柱、導套報廢事故。質量問題描述：鉗工用吊車打開模具時，吊車應點動上升，誤操作為快速上升，因受力不平衡，上模右側被快速拉起，導致左邊的2個導柱變形，2個導套被拉裂，導柱和導套均報廢，如圖6所示。整改措施：均需2個導柱、導套更換。通過該案例員工應嚴格遵守操作規程，培養專注品質和責任意識，吊裝模具時一定要小心操作，保護好導柱、導套等精密零件，平衡吊裝，避免質量事故發生。

圖6 導柱和導套被吊車拉壞

5 引入企業質量問題案例的教學方式

（1）案例分析法。在模具設計項目教學中，針對拉深模、修邊沖孔模設計或制造某一知識點進行講解時，引入企業質量問題案例，以加深學生認知與理解，提高學生的學習興趣。教師在介紹質量問題案例相關的工藝、結構知識時，應結合企業生產案例，展示產生的質量缺陷，并讓學生分析質量問題原因，提出改進措施。教師對質量問題案例進行總結與反思，不僅能讓學生掌握知識難點，還融入質量意識和責任意識教育，達成知識傳授、能力培養與價值觀塑造三位一體。

（2）現場調研法。教師安排學生課外去校外模具車間調研，了解模具開發過程和車間質量全面管理體系，體驗實際生產的氛圍和現場質量管控形式。進一步聚焦質量問題案例，分析沖壓件的沖壓工藝，了解模具結構，觀察現場模具調試情況，除了解操作性、安全性外，學生還通過目視和檢具檢查沖壓件的質量以及對有缺陷的沖壓件進行分析，實時請教現場工人或技術人員，做好總結，分析工程實踐的得與失，通過演示文稿在課內匯報。通過課外的現場自主學習、觀摩，拓寬學生知識與視野，培養學生質量意識、成本意識和責任意識。

6 結束語

在《覆蓋件模具設計》課程中，對模具設計常見問題進行匯總，引入企業質量問題案例進行分析，運用案例分析法、現場調研法，以學生為本，充分激發學生的發散思維與學習興趣。在案例分析、反思、警示和模具設計實踐運用中，將設計與制造相融合，在生產現場情景下，拓展了學生的專業知識，提升了學生的模具設計能力，強化了質量、成本概念，內化質量、成本、責任意識，培養學生的高質量發展觀。