全国职业院校技能大赛高职组注塑模具CADCAE及.docx

1、全国职业院校技能大赛高职组注塑模具CADCAE及2015年全国职业院校技能大赛高职组“注塑模具CAD/CAE与主要零件加工”赛项规程 一、赛项名称赛项编号： GG-041 赛项名称：注塑模具CAD/CAE与主要零件加工 英语翻译Injection Moulding CAD/CAE and Major Parts Processing赛项组别：高职组 赛项归属产业：制造大类 二、竞赛目的通过技能竞赛，检验参赛选手先进模具设计方法的掌握与设计工具的应用能力、模具零件制造方法与工艺的应用能力、先进制造设备的操作使用能力、现场问题的分析与处理能力、组织管理与团队协作能力、质量管理与成本控制意识，引导高

2、职院校关注现代模具行业技术发展趋势与技术应用方向，促进模具设计与制造等专业开展基于模具生产工作过程导向的教学改革，加快模具设计与制造高技能人才的培养。三、竞赛内容（一）竞赛要点参赛队根据给定竞赛任务、赛题提供的塑料制件原始数据，在持续不断的6个小时内完成包括注塑模具CAD设计、CAE分析与主要零件(指定)加工制造三部分内容。任务1参赛选手利用注塑模CAE软件对零件的三维数学模型的成形工艺性进行检查，并做适当的处理。任务2根据分析结果确定模具初始方案，在三维模具CAD软件中完成基本设计（包括型腔布局、分型面、浇注系统、冷却系统）。任务3应用注塑模CAE软件对浇注及冷却系统设计方案进行分析，根据分

3、析结果对初始设计方案进行评价，然后对初始方案进行优化，生成分析报告。任务4根据优化的设计方案改良并细化模具设计模具CAD设计完成的内容：一套完整的模具三维设计；模具的二维装配图与型芯、型腔零件图（包括明细表、标题栏、图框、技术要求等）；利用现场提供软件选择标准模架或者自行设计模架（自行设计者须以书面形式描述设计理由）,并书写模具设计说明书。任务5主要零件加工按照竞赛设计任务书，利用现场提供的数控机床等设备加工出赛题指定主要零件，并提交相应的工艺文件、技术文件等，具体工作工艺过程由参赛小组选手自行确定。任务6竞赛原始数据与竞赛成果提交（1）赛项组委会以U盘形式提供制件的原始数学模型，格式为IGE

4、S或STEP，同时提供纸质竞赛任务书一份。（2）选手比赛结束后提交制造实物及由刻录在光盘中的电子文档，包括：模具设计方案CAE分析，包括分析结果文件、分析报告等；模具设计的三维模型、模具的二维装配图与型芯、型腔零件图；指定加工零件实物；按照组委会提供的固定格式编写、提交详细的工艺文件（包括主要的工艺规程、加工参数等）;模具设计说明书。（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，滑块头的三维设计，斜顶的设计，干涉

5、体的提取，三维模架的选择，点浇口、潜浇口等的三维设计。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，二次开粗方法的使用，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

6、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，简单零件装配的能力。（三）竞赛日程具体的竞赛日期，由全国职业院校技能大赛执委会及赛区执委会统一规定，本赛项正式赛事持续进行四天，选手第一天上午报到，下午召开赛前说明会与场次抽签活动、并安排选手熟悉赛场；第二、三天进行比赛。第四天举行赛后总结会、颁发获奖证书。详见表一竞赛日程表。表一 竞赛日程表日 期时 间内 容第一天12：00参赛队报到结束14：00赛前说明会、领队会、场次抽签15：00选手熟悉场

7、地第二天6：20参赛选手到赛场（赛位抽签、发工具）7：0013：00正式比赛（第一场）13：20参赛选手到赛场（赛位抽签、发工具）14：0020：00正式比赛（第二场）第三天6：20参赛选手到赛场（赛位抽签、发工具）7：0013：00正式比赛（第三场）13：20参赛选手到赛场（赛位抽签、发工具）14：0020：00正式比赛（第四场）第四天10:00大赛总结会、颁发证书四、竞赛方式（一）竞赛以团队方式进行，不计选手个人成绩，统计竞赛队的总成绩进行排序。（二）竞赛队伍组成：每支参赛队由3名比赛选手组成，3名选手须为同校在籍学生，其中队长1名，性别与年级不限。每队可配2名指导教师。（三）组织机构：在

8、全国职业院校技能大赛组委会与执委会的指导下，在赛区组委会与执委会的领导下，由全国机械职业教育教学指导委员会牵头成立2015年全国职业院校注塑模具CAD/CAE与主要零件加工赛项执委会，下设本赛项专家组、裁判组、仲裁组等工作机构。（四）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；参赛队按照抽签确定的参赛时段分批次进入比赛场地参赛。（五）竞赛平台由大赛办公室组织专家评选确定。（六）2015年本赛项不邀请国际团队参赛，欢迎国际团队到场观赛。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

9、照竞赛手册规定时间上车，12:20到达赛项检录区域，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13:00结束，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六、竞赛试题（一）采取提前公开竞赛样题的方式进行比赛，至少提前一个月在大赛官网上公布1道样题，同时公布详细竞赛刀具规格、数量及供应厂商、赛场提供的有关工、量、夹具信息；另外建立赛题库（含10道题目），与样题形式上保持一致，难度相当于样题。（二）赛前说明会根据赛项执委会安排时间进行，对竞赛题型、结构、考点、评分、注

10、意事项等进行说明与答疑。（三）每场次赛卷由赛项执委会人员在赛题库中现场随机抽取。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：参赛选手须为高等学校全日制在籍学生；本科院校中高职类全日制在籍学生；五年制高职四、五年级学生可报名参加高职组比赛。高职组参赛选手年龄须不超过25周岁（当年），即1989年7月1日后出生。 2.组队要求：省、自治区、直辖市组队参赛，不接受新疆生产建设兵团、计划单列市组队参赛。每个学校限报1支代表队，参赛选手为同一学校，不允许跨校组队。3.参赛队名额确定：以省级政区划分，各地区参赛队数量原则上不超过2支。鼓励各省组织省赛，组织有相应项目省级选拔赛的省份，

11、经大赛执行委员会审查备案，视赛项特点及承办单位实际承接能力，在条件许可的情况下相应项目可增加1个参赛名额。4.人员变更：参赛选手与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与指导教师因故无法参赛，须由省级教育行政部门于本赛项开赛10个工作日之前出具书面说明，经大赛执委会办公室核实后予以更换；报到后选手因特殊原因不能参加比赛时，由大赛执委会根据赛项的特点决定是否可进行缺员比赛。（二）比赛场次、赛位及赛题的确定1.本赛项分四个场次进行，参赛队的出场顺序与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赛题，赛题在参赛选手进入赛场前20分钟，根据抽签编号发放。2.抽签方案

12、 （1）场次抽签与赛位抽签分两次进行，场次抽签活动在赛前说明会后进行，赛位抽签在每场比赛选手抵达检录区后进行。（2）场次抽签活动及参加人员：场次抽签活动由本赛项抽签裁判主持，本次赛事承办方安排工作人员为抽签活动服务。抽签人员与抽签顺序：由参赛队领队或选派代表担任抽签人员，场次抽签以赛项指南中参赛代表队的排列顺序作为抽签顺序。（3）场次抽签程序与方法抽签活动开始前，由工作人员将“签”当众装入密闭不透明的签箱中，上、下，左、右，大幅度晃动次数不少于三次，使装入信封的号码（签）彻底混合；抽签人在主持人的召唤、工作人员的引导下依次抽签。当场公布抽签结果：抽签人员拆开信封，当众公布参赛代表队比赛场次顺序

13、号，照相留存；抽签人员当众将场次顺序号交工作人员唱号，并由工作人员按参赛代表队抽得的竞赛顺序号依次将该参赛代表队名称在公告栏中张贴来确定参赛场次；抽签结束后，公告栏中公示的抽签结果照相留存。（4）比赛赛位抽签与二次加密方法：在每场竞赛开赛前40分钟进行赛位抽签活动，抽签活动由抽签裁判主持，赛事承办方安排工作人员为抽签活动服务，各参赛队队长负责本队赛位抽签，赛位的抽签分两次进行：一次是参赛号抽签，参赛号抽签在赛场检录区内进行，工作人员依据检录与一次加密记录单对参赛选手进行点名登记、身份核对，并检查有无夹带违规物品进入赛场。随后由加密裁判组织第一次抽签产生参赛编号，用参赛编号替换选手的参赛证，做好

14、相应记录并妥善保管。二次为赛位抽签，赛位抽签在候赛区进行，选手进入候赛区由加密裁判组织第二次抽签，确定参赛赛号（赛位号），用参赛赛号（赛位号）替换选手的参赛编号，填写二次加密记录单并妥善保管。赛位抽签完毕后由引导员带入工作赛位，监督组对加密裁判进行重点监督，抽签的结果应由加密裁判保存，在竞赛成绩公布前不得以任何形式公开。制“签”：赛位代号用打印机打印，一式二份，装入规格、形状、大小相同的不透明信封中，制成本签。为避免将签倒置后产生不同的含义，签码由“”加自然数再加“”组成。签码从“1”至“13”表示13个赛位，备用赛位不参加抽签。“签”分为正签与副签，其中正签用于在公告栏中张贴，副签作为通知单

15、，参赛队留存，抽签结果以公告栏的形式放置在赛场。（5）赛题抽签比赛前20分钟进行赛题抽签，在监督裁判的监督下进行，完成后发放试卷。（三）熟悉场地1.赛项说明会后，赛项执委会安排各参赛队统一有序的熟悉场地。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。（四）文明参赛要求1.竞赛用设备大赛执委会统一提供，各参赛队可以根据需要选择使用现场提供的设备、仪器、工具。2.参赛选手在比赛开始前40分钟前到达指定地点报到，接受工作人员对选手身份、资格与有关证件的检查；竞赛计时开始后，选手未到，视为自动放弃。3.比赛用仪器设备、赛位由抽签确定，不得擅自变更、调整。4.选手在竞赛过程中不得擅

16、自离开赛场，如有特殊情况，须经裁判人员同意；选手休息、饮水、上洗手间等，不安排专门用时，统一计在竞赛时间内，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，如传递纸条，用手势表达信息，用暗语交换信息等。6.所有人员在赛场内不得喧哗，不得有影响其他选手完成竞赛任务的行为。7.爱护赛场提供的器材，不得移动赛场内台桌、设备与其它物品的定置，不得故意损坏设备与仪器；比赛过程中，参赛选手须严格遵守相关操作规程，确保设备及人身安全，并接受裁判员的监督与警示。8.完成竞赛任务期间，不得与其他选手讨论，不得旁窥其他选手的操作。9.遇事应

17、先举手示意，并与裁判人员协商，按裁判人员的意见办理。10.参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。11.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与警示，以确保人身及设备安全。选手因个人误操作造成人身安全事故与设备故障时，裁判长有权中止该队比赛；如非选手个人原因出现设备故障而无法比赛，由裁判长视具体情况做出裁决(调换到备份赛位或调整至最后一场次参加比赛)；如裁判长确定设备故障可由技术支持人员排除故障后继续比赛，将给参赛队补足所耽误的比赛时间。12.参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。13.选手须

18、按照程序提交比赛结果及赛卷，配合裁判做好赛场情况记录，与裁判一起签字确认，裁判要求签名时不得拒绝。14.完成竞赛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。15.选手在比赛过程中遇到程序编写等内容不能自行完成，可以提出弃权，由技术保障人员帮助完成，参赛队弃权部分不得分。16.不乱摆放工具，不乱丢杂物，完成竞赛任务后清洁赛位，清点工具；线头、废弃物品及工具，不得遗留在赛位上。17.使用文明用语，尊重裁判与其他选手，不得辱骂裁判与赛场工作人员，不得打架斗殴。18.任何人不得以任何方式暗示、指导、帮助参赛选手，对造成后果的，视情节轻重酌情扣除参赛选手成绩。19.比赛

19、过程中，除参加当场次比赛的选手、执行裁判员、现场工作人员与经批准的人员外，其他人员一律不得进入比赛现场；比赛结束后，参赛人员应根据指令及时退出比赛现场；对不听劝阻、无理取闹者追究责任，并通报批评。20.裁判长在比赛结束前有2次时间提醒，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。（五）作品提交与加密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，并填写竞赛作品或结果收取记录表，表格上不得出现参赛选手具体赛队信息；参赛选手不得将比赛任务书、图纸、草稿纸与工具等与比赛有关的物品带离赛场，选手必须经现场裁判员检查许可后方能离开

20、赛场，参赛作品在引导员陪同下交至加密室，进行作品加密。（六）裁判组织分工在赛项执委会的领导下成立由裁判组、监督组与仲裁组组成的成绩管理组织机构，裁判的分工单人单岗，各司其职，现场裁判不担任结果评分裁判工作。具体要求与分工如下：（1）裁判组实行“裁判长负责制”，设裁判长1名，全面负责赛项的裁判管理工作并处理比赛中出现的争议问题，副裁判长2名，现场副裁判长一名，负责现场裁判与评分工作，评分副裁判长一名，负责提交作品的裁判与评分，同时配备27名裁判员。（2）裁判组成员根据比赛需要分为抽签裁判、加密裁判、现场裁判、评分裁判、仲裁裁判与监督裁判。抽签裁判1人：负责对参赛队伍场次、赛位的抽签工作；加密裁判

21、2人：负责组织参赛队伍（选手）抽签，对参赛队信息、抽签代码、提交作品等进行加密；现场裁判8人：按规定做好赛场记录，维护赛场纪律，评定参赛队的现场得分；评分裁判14：负责对参赛队伍（选手）的比赛作品、比赛表现按赛项评分标准进行评定。（3）监督组2人：对裁判组的工作进行全程监督，并对竞赛成绩抽检复核。（4）仲裁组2人：负责接受由参赛队领队提出的对裁判结果的申诉，组织复议并及时反馈复议结果。八、竞赛环境（一）比赛区域总面积约600 m2。净空高度不低于3.5 m，采光、照明与通风良好，环境温度、湿度符合设备使用规定，同时满足选手的正常竞赛要求。（二）赛场主通道宽3m，符合紧急疏散要求。（三）赛场提供

22、稳定的水、电、气源与供电应急设备，并有保安、公安、消防、设备维修与电力抢险人员待命，以防突发事件。（四）根据赛项特点，用挡板隔离成竞赛区域构成竞赛单元，赛位面积在20左右。（五）赛场布置15个赛位，其中备用赛位2个，正式赛位13个；最多可接纳52个参赛队进行比赛。各单元均提供380V、220V电源供电设备，为每位参赛选手提供一套防护用品。（六）赛场设维修服务、医疗、生活补给站等公共服务区，为选手与赛场人员提供服务；设有指导教师进入现场指导的专门通道；设有安全通道，大赛观摩、采访人员在安全通道内活动，保证大赛安全有序进行。（七）赛事单元相对独立，确保选手独立开展比赛，不受外界影响；赛区内包括厕所

23、、医疗点、维修服务站、生活补给站、垃圾分类收集点等都在警戒线范围内，确保大赛在相对安全的环境内进行。 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、CAD、CAE、CAM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（一级）；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

24、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零件名称部位要求标准值m/m一般注射模精密注射模模板单板厚度上下平行度0.02/300以下0.01/300以下组装厚度上下平行度0.01/300以下0.005/300以下导向孔(或导套安装孔)、导柱安装孔直径精度H7公、母模上的位置同轴度0.02以下0.01以下与模板平面垂直度0.02%以下0.01%以下顶针孔回针孔直径精度H7与模板平面垂直度配合长度3000.03配合长度2000.01导柱固定部份直径精度：磨削加工K6,K7,m6滑动部份f7,e6垂直度无弯曲0.02/100以下0.01/100以下硬度淬火、回火

25、55HRC以上50-60HRC导套外径直径精度：磨削加工K6,K7,m6内径H7内、外径关系同轴0.010.005硬度淬火、回火55HRC以上50-60HRC顶针回针滑动部份2.5-5直径精度：磨削加工-0.01-0.03-0.005-0.0156-12-0.02-0.05-0.01-0.025垂直度无弯曲0.1/100以下0.05/100以下硬度淬火.回火或氮化55HRC以上50-60HRC顶针、回针固定板顶针安装孔孔距尺寸与模板上的孔距相同，直径精度孔公差0.30孔公差0.15回针安装孔孔公差0.10孔公差0.05侧向抽芯机构滑动配合部分滑畅，不会卡死H7,e6硬度导滑部分双方或一方淬火5

26、0-60HRC55HRC以上（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与工作原理，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

27、、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.塑料制件的材料与体积、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

28、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.了解与掌握数控机床控制与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，安装零件与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

29、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.禁止用手接触刀尖与铁屑，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与总电源，使机

30、床与环境保持清洁状态。10.机床上的保险与安全防护装置，操作者不得任意拆卸与移动，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，机床附件与量具、刀具应妥善保管，保持完整与良好，丢失或损坏照价赔偿。十、技术平台（一）赛位基本设备一览表序号器材名称规格/技术参数1计算机每个工位配备三台，基本配置处理器Intel Core2 2.4G，内存4G ，硬盘100G ，独立显卡，17寸及以上显示器。2铣削加工中心 VDL600A大连机床厂X、Y、Z轴运动定位精度：0.02/300mm；X、Y、Z轴重复定位精度：0.01mm；X、Y、Z轴工作行程：600*500*450mm；最小工作负重：100kg， 刀柄规格 BT40 ， 刀库容量12 ;工作台承压变形量：0.02mm（100kg）；主轴转速：8000rpm；工作电压：三相380v/50HZ;快速移动速度：6m/min；最高切削进给速度：6m/min;数控系统： FANUC0iMD， DNC在线加工；3钳工工作台配备台虎钳、数控加工用刀架、锁刀器、台钻等（二）赛位刀具表（赛场统一提供）序号品名规格型号数量备注1飞刀D16(刀杆）1R0.8（刀片）4片2硬质合金立铣刀D10