培养学生高质量发展观的案例教学探索

向小汉

（柳州职业技术学院 机电工程学院， 广西 柳州 545006）

0 引 言

以新发展理念引领高质量发展，是中国经济实现由大到强的关键，高质量发展是在经济领域提出的概念，渗透到社会发展各个领域。高职教育为生产、建设、服务、管理一线培养高素质技术技能人才，有必要主动融入国内正从制造大国向制造强国转变这一发展趋势，在教学、实践中有意识地培养学生的高质量发展观。在高职工科专业课程教学中，紧跟产业发展趋势和行业人才需求，把企业工程项目引入课堂，从企业案例中挖掘与发展相关的课程元素，丰富课程教学主体。

模具行业是制造业发展的重要基础之一，是规模化生产的必要条件。在《覆盖件模具设计》课程教学中，贯彻国家高质量发展策略，以精益设计为核心，保质量、降成本、优工艺。把企业质量问题案例引入教学中，结合企业发展动态，与时俱进，举一反三，进行具有情境性的剖析、挖掘和运用，剖析质量问题原因及由此产生的成本浪费，在真实的工作情景中反思、警示与实践应用，不断增强专业课的思想性、理论性和针对性，以培养学生的高质量发展观。

1 《覆盖件模具设计》课程目标

《覆盖件模具设计》是模具设计与制造专业的核心课程，开设在大三第一学期。课程总体目标为通过任务引领项目活动，使学生掌握覆盖件成形的工艺知识，能用计算机完成零件成形工艺分析和模具结构设计。

模具是制造业的基础，为落实国家战略“推动制造业高质量发展”，坚持学校服务企业的办学定位，秉承“让学生成为企业的首选”学校使命，《覆盖件模具设计》课程立足培养有理想信念、工匠精神、高超技艺的“素养•管理•创新”技术技能人才，将目标定位于“培养有担当意识，有质量成本意识，能严谨科学设计的新模具人”，重点培养学生的高质量发展观。

2 汽车覆盖件模具常见的设计问题

面对消费者不断增长的物质生活需求和消费能力的升级，国内外汽车行业竞争进入白热化，国内汽车工业高质量发展步伐加快，除了控制成本和交货期外，产品质量保障更是重中之重，特别是消费者对汽车外观件和内饰件的质量要求越来越高。汽车外覆盖件在冲压工序产生的微小表面缺陷，现场通过目视不能发现，在喷涂工序完成后才被发现，越在后道工序修复，去除表面缺陷的成本就越高，这就要求在模具生产各阶段做好品质管控，在冲压生产中尽量避免出现质量问题。

模具开发包括工艺设计、模具结构设计、泡沫实型制作、钳工组装、数控加工、钳工调试、标准件外购、自制件加工等环节。企业以提高和保证模具产品质量为目标，应综合运用系统的方法，把各部门、各环节的质量管理严格组织，形成相互协调、相互促进的质量管理有机体。每一个环节中出现的问题都会影响模具质量，对照课程目标，对模具设计中常见问题进行归纳。

（1）工艺图类。各模具的加工内容与工艺图不一致，模具结构图没有按最新发布的数模更新，压力机不能满足模具冲压力要求，模具尺寸或顶杆孔不能满足压力机工作台要求。

（2）模具功能类。导向方面如模具导向平衡性差；导柱、导套拆卸不方便；导柱、导套未采取防松脱措施；导向行程设计不合理等。

压料和顶料方面如压料板的平衡性差，压料板的行程不能满足纵向行程要求；在零件成形位置和压料型面处设置螺钉或销钉，影响冲压件质量；翻孔部位没有设计顶出器；压印标记不在平面上，而是在斜面上或曲面上；顶出零件在浮起状态下与导向面接触少于20 mm等。

工作镶件方面如废料排出的空间不能满足废料尺寸要求；工作镶件分块不合理，形成尖角；镶件组装困难，螺钉、销钉的位置布置不合理；镶件和废料刀的刃入量过多或过少；未考虑镶件的侧向力防止措施；未考虑单修、单翻边模具产生的侧向力；成形型面外周比零件外周小，不能成形零件形状；翻边镶件压入量不够，成形不完整；镶件和废料刀的高度、宽度不符合要求；废料刀上下方向不符合要求；废料不能自动滑落；安装弹顶销的废料刀高度不够；修边镶件和废料刀的高度、宽度不合适，影响废料滑出；废料刀长度小于零件被切除量长度，不能切除废料；上、下模没有设置排气孔，排气孔位置设置不合理等。

冲孔方面如冲孔凸模的长度未能按标准选取，凸模进入凹模过长或过短，冲孔凸模固定板或冲孔凹模镶套没有防转结构；冲孔凸模与凹模间隙过大或过小；压料板与冲孔凸模之间的间隙过大；冲孔压料型面不够等。

弹性元件方面如弹簧位置及平衡性差，没有靠近工作部位；弹簧线图、模具工作行程线图不正确；模具保管状态下，压料板与斜楔保持接触；橡胶、弹簧等弹性元件受压，引导面没有达到40 mm刃入量；氮气弹簧初始压力不满足卸料要求，氮气弹簧行程达不到压料要求；有力传递部位下部没有支撑，造成悬空，存在安全隐患等。

斜楔方面如斜楔初始状态没有体现，斜楔行程力线图表达不清楚；斜楔拆卸不方便或与压料板拆卸干涉；斜楔结构没有设置背托板、定位键防侧向力等。

（3）定位类。零件定位与工艺图不一致；零件定位不稳定；定位器、定位销未设计导引部位，未按标准设计；定位器位置不可调整；定位销的定位面高出零件上表面不到3 mm；有磁铁辅助定位的未表达磁铁锁付；零件左右对称采用1模多腔时，没有考虑零件防反措施等。

（4）安全类。安全螺钉、作业螺钉没有考虑平衡性；取出零件不方便，存在安全隐患；模具起吊未按标准，没有考虑平衡性、作业性或吊耳承载能力不够；上模压料或顶出零件未设安全螺钉或安全侧销，吊挂件的强度不符合要求；限位柱、托料架、平衡块影响送料；螺钉头部与模具零件之间的距离过短等。

3 引入企业质量问题案例的意义

（1）拓展学生的专业知识。学生从单一、枯燥的模具设计情境中拓展到案例相关的模具制造环节，如泡沫实型制作、模具数控加工、钳工组装等情境，有机联系模具设计与模具制造，置身于模具企业工作环境中，能系统、全面地了解模具开发过程以及模具设计、模具制造各环节之间的关系，在案例分析中强化模具设计理论知识。

（2）认识设计者的责任。模具设计与制造密不可分，通过模具全生命周期质量问题案例分析，明确模具设计对模具制造的作用，错误的设计会增加制造成本，模具设计决定了模具的品质和成本，凸显了模具设计的重要性。

（3）培养高质量发展观。在教师引入模具质量问题案例时，分析质量缺陷及其产生的原因，认识其造成的成本、质量以及交货期的损失，吸取反面教训，在项目任务中避免类似问题的发生，进一步树立质量、成本、责任意识，注重细节，严谨设计。在案例分析、反思、警示和模具设计实践运用中，不仅提高了模具设计能力，还培养了高质量发展观。

4 企业质量问题案例的挖掘

围绕课程教学目标，课程针对各知识点、技能点及教学环节进行挖掘，着眼于模具开发全生命周期，找到与模具理论知识、模具设计教育的结合点，选择典型质量问题案例，有针对性地引入教学中，培养学生求真务实的工作作风，增强质量意识和责任意识。以下列出6个典型质量问题案例，分别属于模具设计、数控操作、数控编程和钳工制作的责任，在模具设计项目实施和生产实践中应避免类似问题的发生。

（1）质量意识薄弱引起的拉深模设计问题。质量问题描述：为方便装模，下模采用10根弹簧压料，造成压边力不够，镦底时板件的两端起皱严重，零件型面不平整，如图1所示。整改措施：下模更改为顶杆压料或更换普通弹簧为6根氮气弹簧。通过该案例正确认识冲压件质量保障的意义，树立质量意识，所有的效益都以质量为前提，强调质量是企业的生命，设计时应避免产品缺陷，提高设计水平。

图1 起皱的拉深件

（2）质量意识薄弱引起的压料板设计问题。质量问题描述：上模压料板镶件的螺钉孔位置布置不合理，现有螺钉孔位置在翻边圆角区域，且螺钉孔的深度尺寸标注不正确，螺钉头部被铣掉一部分，如图2所示。整改措施：堵孔，重新布置螺钉孔位置，且加深沉头孔。通过该案例认识模具设计对模具制造的指导作用，树立责任意识，设计决定了模具品质及成本，螺钉孔位置和孔深应在三维模型中绘制，且在图纸中正确标注。

图2 螺钉头部被铣掉

（3）质量意识薄弱引起的数控操作问题。质量问题描述：数控加工上模座内导板时，看错图纸尺寸，上模内导板过切3 mm。整改措施：在压料板装导板处镶1块3 mm 垫块，如图3所示。通过该案例操作人员要按图纸加工，切忌粗心大意，树立责任意识，数控操作人员要把简单、重复的事做到极致，零失误，持久专注、严格、认真。

图3 数控铣导滑面过切

（4）编程人员缺乏深入生产一线及求真务实的工作作风引起的数控操作问题。质量问题描述：数控加工拉深模零件时，用φ16 mm球刀多路清角加工拉深筋槽，由于加工余量过大，刀片破碎，造成过切，如图4所示。整改措施：补焊型面，重新加工。通过该案例技术人员应深入现场，实事求是，培养求真务实的品质，数控编程人员应提前去生产现场了解铸件毛坯余量、刀片磨损状况、刀片使用寿命等。

图4 数控铣型面过切

（5）编程人员缺乏有效的技术沟通引起的数控操作问题。质量问题描述：数控加工凸模，粗铣是在企业外进行，精铣是在企业内进行，粗铣编程人员修改了程序，没有告知精铣编程人员，精铣后发现两处型面（圆角部分）过切，如图5所示。整改措施：钳工打磨抛光。通过该案例反映质量保障靠大家，从设计到模具调试各环节均不能出错，培养学生的合作意识和沟通能力，技术人员应与企业内各部门、外协企业多交流、多沟通，避免质量事故发生。

图5 精铣型面过切

（6）钳工人员未按操作规程使用吊车引起的导柱、导套报废事故。质量问题描述：钳工用吊车打开模具时，吊车应点动上升，误操作为快速上升，因受力不平衡，上模右侧被快速拉起，导致左边的2个导柱变形，2个导套被拉裂，导柱和导套均报废，如图6所示。整改措施：均需2个导柱、导套更换。通过该案例员工应严格遵守操作规程，培养专注品质和责任意识，吊装模具时一定要小心操作，保护好导柱、导套等精密零件，平衡吊装，避免质量事故发生。

图6 导柱和导套被吊车拉坏

5 引入企业质量问题案例的教学方式

（1）案例分析法。在模具设计项目教学中，针对拉深模、修边冲孔模设计或制造某一知识点进行讲解时，引入企业质量问题案例，以加深学生认知与理解，提高学生的学习兴趣。教师在介绍质量问题案例相关的工艺、结构知识时，应结合企业生产案例，展示产生的质量缺陷，并让学生分析质量问题原因，提出改进措施。教师对质量问题案例进行总结与反思，不仅能让学生掌握知识难点，还融入质量意识和责任意识教育，达成知识传授、能力培养与价值观塑造三位一体。

（2）现场调研法。教师安排学生课外去校外模具车间调研，了解模具开发过程和车间质量全面管理体系，体验实际生产的氛围和现场质量管控形式。进一步聚焦质量问题案例，分析冲压件的冲压工艺，了解模具结构，观察现场模具调试情况，除了解操作性、安全性外，学生还通过目视和检具检查冲压件的质量以及对有缺陷的冲压件进行分析，实时请教现场工人或技术人员，做好总结，分析工程实践的得与失，通过演示文稿在课内汇报。通过课外的现场自主学习、观摩，拓宽学生知识与视野，培养学生质量意识、成本意识和责任意识。

6 结束语

在《覆盖件模具设计》课程中，对模具设计常见问题进行汇总，引入企业质量问题案例进行分析，运用案例分析法、现场调研法，以学生为本，充分激发学生的发散思维与学习兴趣。在案例分析、反思、警示和模具设计实践运用中，将设计与制造相融合，在生产现场情景下，拓展了学生的专业知识，提升了学生的模具设计能力，强化了质量、成本概念，内化质量、成本、责任意识，培养学生的高质量发展观。