江西省職業(yè)院校技能大賽-樣題2-2022年《模具數(shù)字化設(shè)計與制造工藝》賽項任務(wù)書

2022年江西省職業(yè)院校技能大賽

《模具數(shù)字化設(shè)計與制造工藝》賽項

樣題（2）

（總時間：10小時）

任務(wù)書

二〇二一年十二月

1

注意事項

1.參賽選手在比賽過程中應(yīng)該遵守相關(guān)的規(guī)章制度和安全守則，如有

違反，則按照相關(guān)規(guī)定在考試的總成績中扣除相應(yīng)分值。

2.參賽選手的比賽任務(wù)書可用參賽證號、組別、場次、工位號標識，

不得寫有姓名或與身份有關(guān)的信息，否則視為作弊，成績無效。

3.比賽任務(wù)書當場啟封、當場有效。比賽任務(wù)書按一隊一份分發(fā)，競

賽結(jié)束后當場收回，不允許參賽選手帶離賽場，也不允許參賽選手摘錄有

關(guān)內(nèi)容，否則按違紀處理。

4.各參賽隊注意合理分工，選手應(yīng)相互配合，在規(guī)定的比賽時間內(nèi)完

成全部任務(wù)，比賽結(jié)束時，各選手必須停止比賽任務(wù)相關(guān)操作。

5.請在比賽過程中注意實時保存文件，由于參賽選手操作不當而造成

計算機“死機”“重新啟動”“關(guān)閉”等一切問題，責任自負。

6.在提交的電子文檔上不得出現(xiàn)與選手有關(guān)的任何信息或特別記號，

否則將視為作弊。

7.若出現(xiàn)惡意破壞賽場比賽用具或影響他人比賽的情況，取消全隊競

賽資格。

8.請參賽選手仔細閱讀任務(wù)書內(nèi)容和要求，競賽過程中如有異議，可

向現(xiàn)場裁判人員反映，不得擾亂賽場秩序。

9.遵守賽場紀律，尊重考評人員，服從安排。

10.賽場發(fā)放兩個U盤。所有比賽文件保存兩個U盤的根目錄中一份，

計算機E盤根目錄中一份，第一階段比賽完畢提交一個U盤，裝入信封封

好，選手和裁判共同簽字確認。另一個U盤放在工具箱中，選手在第二階

段時使用其中的設(shè)計文件進行加工及裝配。

11.加工后的零件按照要求裝配后裝入工具箱封好，選手和裁判共同

簽字確認。

2

一、任務(wù)總體概述

（一）項目總體要求

1.根據(jù)給定競賽任務(wù)、賽題提供五金產(chǎn)品的部分零件的2D/3D圖，完

成包括創(chuàng)新設(shè)計與給定零件配合的塑料件、注塑模具分析設(shè)計、模具主要

零件CAM編程制造、模具裝配等內(nèi)容，并由選手完成試模，注塑制件。

2.整個比賽過程，考核文明生產(chǎn)、職業(yè)素養(yǎng)、規(guī)范操作、綠色環(huán)保、

循環(huán)利用等職業(yè)素養(yǎng)和信息化應(yīng)用水平。

（二）競賽組織與流程

本項目競賽分三個階段完成，每個參賽隊10小時，每個參賽隊由2

名選手組成，自行合理分工協(xié)作完成全部比賽任務(wù)。其中：

1.第一階段競賽：完成“模塊一塑料制件數(shù)字化設(shè)計”和“模塊二

CAE成型工藝分析與模具CAD設(shè)計”二個模塊，共六個競賽任務(wù)，競賽時

間4小時。全部參賽隊同時進行比賽。

2.第二階段競賽：完成“模塊三模具零件數(shù)控加工”一個模塊，二個

競賽任務(wù)，競賽時間3小時。全部參賽隊分批進行比賽，場次抽簽決定。

3.第三階段競賽：完成“模塊四模具裝配與注塑成型”一個模塊，二

個競賽任務(wù)，競賽時間3小時。全部參賽隊分批進行比賽，場次抽簽決定。

（三）特別說明

賽卷在競賽平臺自動下發(fā)，同題競賽。競賽結(jié)束后，不允許參賽選手

拷貝夾帶離開賽場，不允許參賽選手摘錄有關(guān)內(nèi)容。

1

二、模塊一塑料制件數(shù)字化設(shè)計

（第一階段競賽時長：1小時）

任務(wù)1：塑料制件三維模型設(shè)計（4分）

一、任務(wù)描述

依據(jù)賽場提供的小家電產(chǎn)品不完整3D模型（產(chǎn)品部分結(jié)構(gòu)見附圖1），

需要設(shè)計一個塑料后蓋，與提供的模型配合，組成一個完整的產(chǎn)品。

1.創(chuàng)新設(shè)計具體要求（后蓋設(shè)計）

（1）設(shè)計的后蓋與提供的前蓋接觸面裝配輪廓一致，接觸面配合完

好；

（2）產(chǎn)品整體高度不低于30mm；

（3）能夠合理固定產(chǎn)品內(nèi)部指定電氣元件；

（4）后蓋、前蓋之間需要固定，設(shè)計定位與固定結(jié)構(gòu)；

（5）后蓋需要20mm×15mm貼商標；

（6）塑件尺寸公差符合GB/T14486-2008，等級為MT3；

（7）塑件符合塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性；

（8）外形美觀、宜人，符合綠色制造要求。

2.信息化管理平臺獲取比賽任務(wù)書，并合理分配競賽任務(wù)，生成計劃

任務(wù)表；并輸出。

3.根據(jù)任務(wù)要求完成指定產(chǎn)品三維模型與裝配設(shè)計。

4.編寫產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計說明書。

二、任務(wù)成果與提交

1.完整的產(chǎn)品三維設(shè)計裝配模型（包含：自行創(chuàng)新設(shè)計塑料制件與提

供的結(jié)構(gòu)模型），裝配模型文件命名：CPZP，格式默認；

2

2.生成計劃任務(wù)表.pdf

3.產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計說明書.pdf

4.文件電子稿存在在U盤目錄\STAGE01\CX\中。

3

任務(wù)2：塑料制件二維工程圖設(shè)計（4分）

一、任務(wù)描述

根據(jù)“任務(wù)一：塑料制件三維模型設(shè)計”要求完成的自行創(chuàng)新設(shè)計后

蓋塑料制件，按照GB工程制圖標準，正確、完整表達產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)要

求等塑料制品技術(shù)規(guī)范。

二、任務(wù)成果與提交

1.自行創(chuàng)新設(shè)計的后蓋塑料制件二維工程圖，工程圖文件命名：

CX.dwg；

2.文件電子稿存在U盤目錄\STAGE01\CX\中。

4

三、模塊二CAE成型分析與模具CAD設(shè)計

（第一階段競賽時長：3小時）

任務(wù)3：CAE成型工藝分析（4分）

一、任務(wù)描述

以給定的塑料制件（前蓋）為生產(chǎn)目標對象，運用CAE分析軟件，在

合理優(yōu)化塑料制件結(jié)構(gòu)、劃分網(wǎng)格、構(gòu)建流道、設(shè)置填充參數(shù)的基礎(chǔ)上，

分析塑料制件填充、保壓、冷卻的質(zhì)量，尋求最佳注塑成型方案，得出改

進意見與結(jié)論，形成CAE工藝分析報告。

塑件（前蓋）技術(shù)要求：

1.材料：PS；

2.材料收縮率：0.5%；

3.技術(shù)要求：表面光潔無毛刺、無縮痕；符合整個產(chǎn)品的功能要求。

4.原始數(shù)據(jù)：參閱產(chǎn)品給定部分的2D/3D圖及模具裝配圖、模具零件

圖。

二、任務(wù)成果與提交

1.CAE分析結(jié)果文件，默認格式；

2.分析報告文件：分析報告.pdf；

3.分析對比報告文件：分析對比報告.ppt

4.文件電子稿存在U盤目錄\STAGE01\CAE\中。

5

任務(wù)4：注塑模具三維模型設(shè)計（10分）

一、任務(wù)描述

根據(jù)指定的塑料制件（前蓋），遵循確保量產(chǎn)能力、最大化產(chǎn)品使用

壽命、低成本設(shè)計的原則，合理、完整地完成注塑模具三維模型設(shè)計。

(一)模具設(shè)計要求

1.模腔數(shù)：試樣模具一模一腔。模具按照年產(chǎn)量10萬件壽命設(shè)計，

合理布置；

2.塑件材料PS，收縮率：0.5%；

3.模具能夠?qū)崿F(xiàn)制件與澆注系統(tǒng)凝料全自動方式脫模；

4.以滿足塑件技術(shù)要求、保證質(zhì)量為前提條件，兼顧制件生產(chǎn)效率、

模具制造工藝性及制造成本，充分考慮模具的使用壽命；

5、保證模具使用時的操作安全，確保模具修理、維護方便；

(二)模架規(guī)格：JC2020-50×50×70-190GB/T12555-2006。

(三)模具加工用毛坯材料均為45鋼，尺寸及規(guī)格為：

1.型腔鑲塊100×100×35mm（已六面磨削加工）；

2.型芯鑲塊100×100×42mm（斜頂孔已加工）；

3.滑塊為毛坯精料，結(jié)構(gòu)與尺寸詳見滑塊毛坯圖（見附圖2）；

4.斜頂毛坯尺寸：10×10×120mm（見附圖3）；

二、任務(wù)成果與提交

1.注塑模具裝配三維模型文件，文件命名：ZP，格式默認；

2.BOM表，文件命名：BOM.pdf

3.文件電子稿存在U盤目錄\STAGE01\3D\中。

6

任務(wù)5：注塑模具二維工程圖設(shè)計（14分）

一、任務(wù)描述

在“任務(wù)4：注塑模具三維模型設(shè)計”的基礎(chǔ)上，根據(jù)模具精度與結(jié)

構(gòu)要求，繪制模具裝配工程圖及型芯、型腔零件工程圖。工程圖繪制按照

現(xiàn)行GB工程制圖標準，正確、清楚表達模具裝配與零件結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求

等技術(shù)規(guī)范。

二、任務(wù)成果與提交

1.模具裝配工程圖，文件命名：ZP.dwg；

2.型芯零件工程圖，文件命名：XX.dwg；

3.型腔零件工程圖，文件命名：XQ.dwg；

4.文件電子稿存在U盤目錄\STAGE01\2D\中。

7

任務(wù)6：編寫設(shè)計方案說明書（4分）

一、任務(wù)描述

綜合“任務(wù)1?任務(wù)5”要求與結(jié)果，撰寫“模具設(shè)計說明書”，體現(xiàn)

模具設(shè)計思路、合理性、創(chuàng)新性。參考目錄如下：

1.產(chǎn)品材料、體積和質(zhì)量；

2.產(chǎn)品的收縮率；

3.模具分型面選擇；

4.模具模架的選擇；

5.模具的澆注系統(tǒng)特點；

6.模具的頂出系統(tǒng)設(shè)計；

7.模具的冷卻系統(tǒng)設(shè)計；

8.注塑機的選擇；

9.模具設(shè)計的創(chuàng)新自我評價；

10.CAE在設(shè)計過程中的應(yīng)用。

二、任務(wù)成果與提交

1.模具設(shè)計說明書.doc；

2.文件電子稿存在U盤目錄\STAGE01\3D\中。

8

四、模塊三模具零件數(shù)控加工

（第二階段競賽時長：3小時）

任務(wù)7：數(shù)控加工工藝與編程（6分）

一、任務(wù)描述

根據(jù)“任務(wù)4：注塑模具三維模型設(shè)計”設(shè)計的型芯、型腔、斜頂桿、

側(cè)滑塊等零件模型，編制模具零件加工工藝過程卡；運用CAM軟件功能，

編制數(shù)控加工程序。

運用ERP信息化應(yīng)用平臺，輸入“加工工藝過程卡”相關(guān)內(nèi)容，并輸

出。實現(xiàn)生產(chǎn)過程信息化管理。

加工工藝設(shè)計說明：以提供的材料作為第一道工序，設(shè)計完整的工藝

流程，并填寫零件“加工工藝過程卡”,賽位上配備的設(shè)備和工具不足以完

成最后一道工序加工的，應(yīng)編寫零件完整加工工藝流程。

二、任務(wù)成果與提交

1.型芯、型腔、斜頂、側(cè)滑塊等零件加工工藝過程卡；文件命名：

（1）加工工藝過程卡-型芯.pdf；

（2）加工工藝過程卡-型腔.pdf；

（3）加工工藝過程卡-斜頂.pdf；

（4）加工工藝過程卡-側(cè)滑塊1.pdf；

（5）加工工藝過程卡-側(cè)滑塊2.pdf；

2.相應(yīng)的數(shù)控程序G代碼，缺省格式；

3.包含數(shù)控加工編程信息的型芯、型腔、斜頂、側(cè)滑塊等模型文件：

對應(yīng)文件命名：XX、XQ、XD、CHK1、CHK2等，格式默認；

4.文件電子稿存在U盤目錄\STAGE02\中。

9

任務(wù)8：數(shù)控加工操作（14分）

一、任務(wù)描述

根據(jù)編制的數(shù)控程序，按照“加工工藝過程卡”工藝設(shè)計，結(jié)合模具

零件精度要求，完成型芯、型腔、斜頂、側(cè)滑塊等各個模具零件結(jié)構(gòu)加工，

精度達到設(shè)計要求。

二、任務(wù)成果與提交

1.型芯零件加工檢測報告；

2.型腔零件加工檢測報告；

3.斜頂零件加工檢測報告；

4.側(cè)滑塊1零件加工檢測報告；

5.側(cè)滑塊2零件加工檢測報告；

6.型芯、型腔、斜頂、側(cè)滑塊等加工后的模具零件與其它標準件實物。

10

五、模塊四模具裝配與注塑成型

（第三階段競賽時長：3小時）

任務(wù)9：模具裝配（10分）

（競賽時長：2小時）

一、任務(wù)描述

根據(jù)“任務(wù)4：注塑模具三維模型設(shè)計”設(shè)計的型芯、型腔、斜頂、

側(cè)滑塊等零件模型，運用鉆床、頂針切割機、鉗工打磨機等設(shè)備、工具，

完成商業(yè)標準化零件修配、補充鉗工加工，實現(xiàn)完整模具裝配，達到注塑

試模要求。

二、任務(wù)成果與提交

1.裝配模具實物（包括全部零部件）。

11

任務(wù)10：試模與調(diào)整（15分）

（競賽時長：1小時）

一、任務(wù)描述

使用注塑機與裝配后模具，設(shè)置注塑參數(shù)，完成產(chǎn)品注塑，允許注塑

10個塑件樣品，自行選擇其中最優(yōu)2件，作為評分依據(jù)。

試模過程中，根據(jù)成型質(zhì)量，在時間允許范圍內(nèi)，排除模具故障，可

多次試模，并自行控制產(chǎn)品注塑質(zhì)量。

二、任務(wù)成果與提交

注塑制件實物：2件。

12

附件

附圖1：提供的不完整產(chǎn)品模型

13

附圖2：側(cè)滑塊毛坯圖

14

附圖3：斜頂毛坯圖

15

附圖4：模架裝配結(jié)構(gòu)圖

16

目錄

一、任務(wù)總體概述..................................................1

（一）項目總體要求..............................................1

（二）競賽組織與流程............................................1

（三）特別說明..................................................1

二、模塊一塑料制件數(shù)字化設(shè)計......................................2

任務(wù)1：塑料制件三維模型設(shè)計（4分）..............................2

任務(wù)2：塑料制件二維工程圖設(shè)計（4分）............................4

三、模塊二CAE成型分析與模具CAD設(shè)計...............................5

任務(wù)3：CAE成型工藝分析（4分）..................................5

任務(wù)4：注塑模具三維模型設(shè)計（10分）.............................6

任務(wù)5：注塑模具二維工程圖設(shè)計（14分）...........................7

任務(wù)6：編寫設(shè)計方案說明書（4分）...............................8

四、模塊三模具零件數(shù)控加工........................................9

任務(wù)7：數(shù)控加工工藝與編程（6分）...............................9

任務(wù)8：數(shù)控加工操作（14分）...................................10

五、模塊四模具裝配與注塑成型.....................................11

任務(wù)9：模具裝配（10分）.......................................11

任務(wù)10：試模與調(diào)整（15分）....................................12

附件.............................................................13

附圖1：提供的不完整產(chǎn)品模型....................................13

附圖2：側(cè)滑塊毛坯圖............................................14

附圖3：斜頂毛坯圖..............................................14

附圖4：模架裝配結(jié)構(gòu)圖..........................................16

3

二、模塊一塑料制件數(shù)字化設(shè)計

（第一階段競賽時長：1小時）

任務(wù)1：塑料制件三維模型設(shè)計（4分）

一、任務(wù)描述

依據(jù)賽場提供的小家電產(chǎn)品不完整3D模型（產(chǎn)品部分結(jié)構(gòu)見附圖1），

需要設(shè)計一個塑料后蓋，與提供的模型配合，組成一個完整的產(chǎn)品。

1.創(chuàng)新設(shè)計具體要求（后蓋設(shè)計）

（1）設(shè)計的后蓋與提供的前蓋接觸面裝配輪廓一致，接觸面配合完

好；

（2）產(chǎn)品整體高度不低于30mm；

（3）能夠合理固定產(chǎn)品內(nèi)部指定電氣元件；

（4）后蓋、前蓋之間需要固定，設(shè)計定位與固定結(jié)構(gòu)；

（5）后蓋需要20mm×15mm貼商標；

（6）塑件尺寸公差符合GB/T14486-2008，等級為MT3；

（7）塑件符合塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性；

（8）外形美觀、宜人，符合綠色制造要求。

2.信息化管理平臺獲取比賽任務(wù)書，并合理分配競賽任務(wù)，生成計劃

任務(wù)表；并輸出。

3.根據(jù)任務(wù)要求完成指定產(chǎn)品三維模型與裝配設(shè)計。

4.編寫產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計說明書。

二、任務(wù)成果與提交

1.完整的產(chǎn)品三維設(shè)計裝配模型（包含：自行創(chuàng)新設(shè)計塑料制件與提

供的結(jié)構(gòu)模型），裝配模型文件命名：CPZP