模具材料及熱處理在模具教學中的應用

摘 要：在當前就業形勢較為嚴峻的情況下，很多企業對模具專業的學生提出了更高的要求，特別是一些較為靈活的小型企業，更傾向于復合型人才，以期達到快速生產、最大限度的節約成本、帶來最大經濟效益的目標。因此，為了增強學生就業的競爭力，在模具教學實踐中，引入模具材料及熱處理的研究。

關鍵詞：模具材料 熱處理 模具教學 創新措施

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2012）11（b）-0077-01隨著我國工業化進程的加快，我國工業模具行業也獲得了空前的發展，對于模具制造人才的需求也越來越大。但是，就當前情況來看，模具專業的人才還不能滿足我國制造業發展的要求，因此，在模具教學實踐中，增加模具材料及熱處理的研究，提高學生的綜合能力水平，為我國工業制造業培養合格的人才。

1 常用的模具材料介紹分析

就目前的發展來看，我國主要采用低合金工具鋼和高碳高鉻工具鋼作為冷作模具鋼的主要材料。低合金工具鋼具有一定的耐磨性和淬透性，遇到熱處理時，產生的變形相對較小，但是，在經過鍛后處理時，要控制好冷卻的速度，并通過適當的熱處理工藝，使得碳化物呈現出均勻的粒狀狀態，如果處理不好，形成網狀的狀態，很容易在模具的使用過程中，發生開裂和崩刃的現象。相比之下，高碳高鉻工具鋼雖然具有較好的耐磨性，但是，容易和碳結合，碳化物偏析現象較為嚴重，因此，發生變形時，韌性會受到影響。近年來，一些新的模具鋼材脫穎而出，其中，GD鋼的使用壽命較長，CH鋼常應用與汽車工業，作為模具零件，DS鋼的沖擊韌性較好，在熱處理時，變形較小，并且耐磨性和強韌性都很好。

在模具工業中，塑料成形工藝始終占有重要的位置。早期，我國在生產塑料模具是，還沒有合適的材料。國外普遍使用得P20鋼，我國南方的一些工廠在20世紀80年代以率先使用。P20鋼經過改良后，是瑞典生產的718鋼，這種鋼材的淬透性更高，硬度也相對均勻，因此使用也更加廣泛。如今，我國也自主研發出一些新的模具專用鋼材。例如還有硫的模具鋼，采用特殊工藝改善硫化物的形態和分布情況，可用于各種模具的加工。

使用較為廣泛的還有一種鋼材，這種鋼材最為顯著的特點是，不用經過調質處理，在進行鍛、軋工藝后，就可以達到預期的硬度，在一定程度上節約成本，增加經濟效益。另外，一些塑料模具鋼具有良好的耐腐蝕性，綜合性能也較為良好。

2 模具材料及熱處理課程的教學情況分析

模具設計與制造專業的主干課程就是《模具材料及熱處理》課程，同時也是此專業的基礎課程。通過教授此門課程，學生不僅可以掌握有關模具的基礎理論知識以及有關熱處理的理論基礎知識，同時，學生也具備相應的基本的選擇材料的能力，根據每種模具不同的加工條件以及在不同的環境下的失效條件，合理選擇相應的材料，最大限度的節省資源，并且培養學生獨立動手操作的能力。由于模具設計與制造專業的畢業生將來大多都是在一線工作，因此，無論從事何種工作，前提都是必須清楚的了解模具材料的特殊的性能、熱處理的相關知識以及選擇合適的材料的基本能力。因此，在模具教學中，模具材料及熱處理課程顯得更加重要。

通過調查結果顯示，大約有一半左右學校對此門課程的教學時間的安排大多在30學時左右，有半數左右的院校對此課程的安排大概在60學時左右，有極少的院校并沒有開設此門課程。學時安排較少的院校，在教授此門課程時，只是對于模具材料進行簡單的介紹，學時安排相對較多的院校，在教授此門課程時，能夠對金屬材料的基本理論知識、熱處理的基本知識以及模具的材料的選擇進行系統的介紹，因此，學生對于此門課程的理解也就相應的深刻一些，但是，據多數同學反映，此門課程還是比較晦澀難懂。

這一調查結果也反映了不同的院校對此門課程的重視程度不盡相同，學時安排較少的院校，認為學生在學校掌握的有關模具材料及熱處理的相關知識和實際工作的聯系并不大，在工作中會繼續學習相關知識，在實際工作中，很多材料的選擇以及流程的制定都是按照規定進行，不需要改變，而學時安排較多的院校，則認為學生只有具備了完備的模具材料及熱處理的理論基礎知識，并且還要掌握機械工程的相關知識，這些不僅僅簡單的作為其他的專業知識的基礎，更是培養學生動手操作、主動創新能力的前提。

3 模具材料及熱處理在模具教學中應用的創新措施

3.1 堅持理論聯系實際的原則

針對模具教學知識體系龐雜、內容抽象、實用性強的特點，在教學中要堅持理論聯系實際的原則，提高學生對課堂所學知識的理解和應用能力。例如，針對淬透性與淬硬性這兩個概念的教學，可以通過列舉案例或者組織實習來幫助學生了解二者間的差距，防止混淆。

3.2 堅持現代教學手段與教學理念相結合的原則

現代教學手段，通常指多媒體技術和網絡技術。在模具教學中，應該充分利用現代化教學手段，將抽象、復雜、微觀的知識通過具體、簡潔、直觀的方式表現出來，加深學生的理解和記憶。例如，利用多媒體技術向學生展示典型金屬零件加工過程，讓學生通過觀摩熱處理工藝流程，明確熱處理工藝的原理及操作。

現代教學理念，是指在課堂上摒棄教師主動講解、學生被動記憶的傳統模式，充分發揮學生在課堂上的主體作用，調動學生主動參與課堂教學的積極性，培養學生樂于思考、勇于進取、敢于創新的精神。例如，在講解模具常用材料的性能、種類和熱處理方式的時候，教師可以在課前提出問題，讓學生在課下通過網絡和書籍自行查找資料、尋求答案，并在課堂上進行交流討論。讓學生成為課堂的主導者，通過自身對信息的查找、分析、處理及利用的過程，得出正確結論。

3.3 堅持過程考核與結果考核相結合的原則

在模具教學中，要不斷完善和創新考核評價體系，將考試內容與課堂學習和生產實踐結合起來，達到以評價促發展的目的。不僅要重視期末考試的成績考核，也要重視對學生聽課狀態、實習情況、創新能力等方面的考核，堅持過程考核與結果考核相結合的原則，力求給予學生全面、客觀、動態的評價。

4 結語

根據前文的闡述，在實際教學中對課程進行改革，使教師能夠抓住學生在學習中的盲點，有針對性的進行像學生傳授專業知識，幫助學生自覺形成學習積極性和主動性，在系統掌握課本知識的同時，加強對實際操作能力的訓練，以期提高綜合能力水平。

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