模具设计与制造专业简介

模具设计与制造专业介绍
一、模具的概念和基本分类
1、什么是模具
模具，是以特定的结构形式通过一定方式使材料成型的一种工业产品，同时也是能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种生产工具。

大到飞机、汽车，小到茶杯、钉子，几乎所有的工业产品都必须依靠模具成型。

用模具生产制件所具备的高精度、高一致性、高生产率是任何其它加工方法所不能比拟的。

模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品开发能力。

所以模具又有“工业之母”的荣誉称号。

2、模具的基本分类
可分为塑胶模具及非塑胶模具：
（1）非塑胶模具有：冲压模、铸造模、锻造模、压铸模等。

A．冲压模——汽车外形覆盖件
B．锻造模——发动机曲轴
C．铸造模——水龙头
D．压铸模——发动机缸体
（2）塑胶模具根据生产工艺和生产产品的不同又分为：
A．注射成型模——电视机外壳、键盘按钮（应用最普遍）
B．吹塑模——饮料瓶
C．压塑成型模——电木开关、科学瓷碗碟
D．转移成型模——集成电路制品
E．挤压成型模——胶水管
F．热成型模——透明成型包装外壳
G．旋转成型模——软胶洋娃娃玩具
二、模具在制造业中的地位
模具工业被喻为“百业之母”, 有“永不衰亡工业”之称。

模具制造是制造业的根基，在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯产品中，六到八成的零件都要依靠模具成型。

以汽车行业为例，一种车型的轿车共需模具约4000套，价值达2亿元至3亿元，而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。

单台电冰箱需要模具生产的零件约150个，共需模具约350套，价值约400万元。

可以说模具工业与各行业都密切相关, 从支柱产业对模具的需求当中可以看到模具工业地位的重要性。

现代模具行业是技术、资金密集型的行业。

它作为重要的生产装备行业在为各行各业服务的同时，也直接为高新技术产业服务。

由于模具生产要采用一系列高新技术，如CAD/CAE/CAM/CAPP等技术、计算机网络技术、激光技术、逆向工程和并行工程、快速成型技术及敏捷制造技术、高速加工及超精加工技术等等，因此，模具工业已成为高新技术产业的一个重要组成部分，有人说，现代模具是高技术背景下的工艺密集型工业。

模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。

模具工业是无以伦比的"效益放大器"。

用模具加工产品大大提高了生产效率，而且还具有节约原材料、降低能耗和成本、保持产品高一致性等特点。

从另一个角度上看，模具是人性化、时代化、个性化、创造性的产品。

更重要的是模具发展了，使用模具的产业其产品的国际竞争力也提高了。

据国外统计资料，模具可带动其相关产业的比例大约是1:100，即模具发展1亿元，可带动相关产业100亿元。

三、我国模具行业的现状和发展趋势
我国模具工业近年来发展很快，据不完全统计，2004年我国模具生产厂约有3万多家，从业人员80万人，2005年模具行业的发展保持良好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满，模具销售额610亿元，比2004年增长25%，据统计：20年前，我国模具工业年产值只有约20亿元，而现在已达到800亿元以上。

我国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。

大型、精密、复杂、高效和长寿命模具上了一个新台阶。

大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表，已能生产部分新型轿车的覆盖件模具。

体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面，已从电机、电器铁芯片模具，扩展到接插件、电子枪零件、空调器散热片等家电零件模具。

在大型塑料模具方面，已能生产48英寸电视的塑壳模具、6.5K g大容量洗衣机全套塑料模具，以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。

在精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。

在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。

其他类型的模具，例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等，也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。

虽然近10年来中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。

由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年需要大量进口模具。

国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足30%，而国外在50%以上。

2004年，模具进出口之比为3.7﹕1，进出口相抵后的净进口额达13.2亿美元，为世界模具净进口量最大的国家。

因此，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在：大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。

从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。

目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。

根据国内和国际模具市场的发展状况，有关专家预测，未来我国的模具经过行业结构调整后，将呈现十大发展趋势：
一是愈来愈高的模具精度
10年前，精密模具一般为5μm，现在已达2-3μm，不久1μm精度的模具即将上市。

随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度要求在1μm以内，这就要求发展超精加工。

二是日趋大型化的模具
这一方面是由于用模具成形的零件日渐大型化，另一方面也是由于高生产率要求的一摸多腔（现在有的已达一摸几百腔）所致。

三是扩大应用热流道技术
由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产效率和质量，并能大幅度节约制件的原材料。

因此，
热流道技术的应用在国外发展较快，许多塑料模具厂所生产的模具50%以上采用的热流道技术，甚至80%以上，效果十分明显。

热流道在国内也已用于生产，有些企业使用率达到20%～30%。

四是进一步发展多功能复合模具
一幅多功能模具除了冲压成形零件外，还担负着叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，这种多功能复合生产出来的不再是单个零件，二是成批组件，可大大缩短产品的生产及装配周期，对模具材料的性能要求也越来越高。

五是日益增多高档次模具
一是用于汽车、飞机、精密机械的纳米级(μm)精密加工；二是用于磁盘、磁鼓制造的亚微米级(0.01μm)精密加工；三是用于超精密电子器件的毫微米级（0.001μm）精密加工。

六是进一步增多气辅模具及高压注射成型模具
随着塑料成形工艺的不断改进和发展，为了提高注塑质量，气辅模具及高压注射成型模具也随之发展。

七是增大塑料模具比例
随着塑料原材料的性能不断提高，各行业的零件将以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快，使用塑料模具的比例日趋增大。

八是增多挤压模及粉末锻模
由于汽车、车辆和电机等产品向轻量化发展，如以铝代钢，非全密度成形，高分子材料、复全材料、工程陶瓷、超硬材料成形和加工。

新型材料的采用，不仅改变产品结构和性能而使是生产工艺发生了根本变革，相应地出现了液态（半固态）挤压模具及粉末锻模。

对这些模具的制造精度要求是高的。

九是日渐广泛应用模具标准件
模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，且还能提高模具的质量和降低模具制造成本。

十是大力发展快速制造模具
目前是多品种小批量生产时代，一方面是产品使用周期缩短，另一方面品种更新快，这就要求模具生产周期越短越好。

因此快速成型模具将越来越引起人们的重视和关注。

四、模具从业人员的就业形势分析
目前我国经济仍处于高速发展阶段，国际上经济全球化发展趋势日趋明显，这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。

一方面，国内模具市场将继续高速发展，另一方面，模
具制造业逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。

因此，放眼未来，国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好，预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展，我国不但会成为模具大国，而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进。

“十一五”期间，中国模具工业水平不仅在量和质的方面有很大提高，而且行业结构、产品水平、开发创新能力、企业的体制与机制以及技术进步的方面也会取得较大发展。

目前很多行业的发展都离不开模具，而模具制造又是基础工业，在各行业不断发展的同时，也促使了模具工业的发展，模具行业是技术、资金、劳动密集的产业，随着时代的进步和技术的发展，掌握并且熟练运用新技术的人才异常短缺，模具设计及数控加工人才及企业管理人才也非常紧张。

其中重大装备制造企业、沿海模具制造企业和汽车零部件制造企业是需求模具数控人才比较多的企业。

另外，由于目前企业引进新技术的速度很快，数控设备又是模具制造企业的必备装备，企业要求员工具备传统的模具技术的同时更需求数控加工技能人才。

因此，近年来模具企业在大量采购数控设备的同时更迫切需要大量的模具设计、数控编程、数控机床操作、维护的技术人员。

然而，具备这些专业知识的人才并不多。

据有关人士介绍，由于很多人都不了解模具是怎样一个行业，而不少求职者又有着很深的“ 白领” 情结，尤其是学历比较高或者重点高校的毕业生，他们对于从事模具行业这类“ 蓝领” 工作并不感兴趣，人才市场上的这类人才储备并不大。

加上行业需求的模具设计和数控加工人才需要有一定的技能和工作经验，像有部分企业的人员比较精干，更加需要既精通数控加工工艺、编程，又能熟练操作数控机床，同时对数控机床的维护、维修有一定基础的复合型技术人才，企业要在人才市场上寻觅合适的人才显得比较困难。

据业内人士介绍，中国模具企业数量很多，大部分是民营企业，仅在珠江三角洲一带就有6000 多家，如果一家企业配备一名有经验又懂数控加工的模具人才，那至少也有 6000 多人的需求量，何况每家企业不仅仅需要一名这样的人才，所以，模具行业未来的就业前景十分明朗。

据统计，我国模具行业目前从业人员有600多万，但模具设计师仅60万。

据劳动部门调查显示，目前企业对模具人才的需求越来越大，在北京、广东、浙江等地，模具设计人员、模具开发人员、模具维修人员等已成为人才市场最紧缺的人才之一。

全国各地政府都比较重视引进模具人才。

大连、沈阳、重庆都建起模具城，河北建有汽车模具城，吸引大量模具人才。

据业内人士透露，广州、东莞等地区，许多企业由于难以招到技术过硬的模具人才，这些人才的薪酬也有上涨的趋势，如专业的模具设计人才一般月薪3000元，数控加工人才月薪3500元左右，熟悉设计、加工、造型整个操作流程的高级人才月薪5000元左右，其中技能好的人才月薪过万元也不鲜见。

五、模具设计与制造技术的发展对人才规格的要求
模具技术集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密监测和信息网络等诸多学科，是一个综合性多学科的系统工程。

模具技术的发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展，模具产品的技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短，模具生产朝着数字化、精细化、自动化的方向发展，模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展。

模具设计与制造技术是从一种经验、技艺、方法逐步形成一门现代工程科学的过程。

为了适应模具向高科技、高精度、高质量发展的需要，我们必须要成为能适应生产、管理一线，能适应现代化企业需要的并且掌握计算机知识、数控加工技术、模具设计及制造工艺、模具生产管理等方面的专业知识，熟悉相关设备的操作、维护知识，能熟练应用模具CAD/CAM技术，具备专业应用综合能力和一定创新能力，面向现代化的模具制造企业和其他工业企业，从事数控加工及模具的试验研究、生产管理、经营销售等方面的高级工程技术人才。

高等教育自学考试“模具设计与制造”专业是为了适应我国当前对模具专业高级专门人才的需要而设置的，在总体上与全日制普通高等学校相应专业的水平一致，同时，为体现高等教育自学考试开放、灵活的特点，在专业设置上突出了较强的针对性和实用性，并注重考核应考者对基本理论、基本知识和基本技能的掌握以及分析、解决实际问题的能力。

本专业毕业生应具有的专业知识：
1) 具有机械制图、计算机辅助绘图(AutoCAD)的基础知识。

2) 具有模具工程材料、机械设计、电工技术、机械制造基础、机床数控技术等方面的专业
基础知识。

3）具有模具设计和制造的应用技术基础知识。

4）具有模具CAD/CAM、模具数控加工与编程的基础知识；
5）具有模具产品生产设备的选型、安装、调试和维护方面的知识；
6）具有编制模具产品工艺规程的基础知识。

7）具有生产管理、技术经营管理及产品营销管理的一般性基础知识。

毕业生应具备的专业能力或技能
1）具备设计金属材料、塑料等中等复杂程度模具的能力；
2）具备金属材料、塑料模具加工工艺实施方面的能力；
3）具备应用计算机进行金属材料、塑料模具CAD/CAM的能力；
4）具备模具数控机床操作、维护与数控加工编程的初步能力；
5）具备对模具生产企业技术管理、现场技术服务与指导的初步能力；
6）具备生产、技术工作中的创新与革新能力。

目前省内各高校中开办模具设计与制造专业的虽然不少，但每年的毕业生人数远远满足不了
社会的需求，特别是湖南近十年来，由于出现“孔雀东南飞”现象，能从事模具设计与制造的高
级人才非常缺乏，同时，社会对模具专业的学历层次要求也越来越高。

尤其是社会上还严重存在着“重学历、资历，轻能力、业绩的倾向”，所以在掌握了模具设
计的基本理论知识并具有一定应用能力的同时，握有一份专业学历就可以使自己在参与市场竞争
时处于更高的平台上，起点高，发展就快。

而同学们大多数都想在学业完成之后尽快走向社会参
加工作，再说要参加各种形式的学历教育既费钱又费时，那么参加短线自考是获得专业学历最快
的一条途径。

六、学院办学条件简介
1.
湖南农业大学是一所有五十多年办学历史的省属重点高等学校。

学校位于长沙市芙蓉区，占地面积2.27平方公里，北领东湖秀色，南润浏阳河风光，校园环境幽雅，空气清新，是湖南省园林式单位。

学校于1951年3月9日，由湖南省立修业农林专科学校和湖南大学农业学院合并组建，时名“湖南农学院”，同年11月毛泽东主席亲笔题写校名。

其前身可追溯到创办于1903年的修业学堂，1994年2月，经原国家教育委员会批准更名为湖南农业大学。

进入二十一世纪以来，学校领导班子解放思想，开拓创新，与时俱进，真抓实干，带领广大师生员工团结拼搏，加快了学校的改革与发展步伐，事业规模不断扩大，办学条件明显改善，综合实力日益增强，先后获得一系列重大荣誉和标志性办学成果：
2001年官春云教授当选为“中国工程院院士”；2001年在国家教育部本科教学工作随机性水平评估中荣获“优秀”；2002年“作物栽培学与耕作学”被评为国家重点学科；2004年荣获“湖南省优秀事业单位法人”光荣称号,2004年获得作物学等12个学科教授评审权；2005年被中央精神文明建设指导委员会授予“全国文明单位”光荣称号；2006年学校党委先后被评为全省“先进基层党组织”、全国“先进基层党组织”；2007年“湖南省作物种质创新与资源利用重点实验室”被批准为国家重点实验室培育基地；2008年1篇博士论文荣获“2008全国百篇优秀博士学位论文”奖；2008年荣获“湖南省思想政治工作先进单位”，2008年在国家教育部本科教学工作水平评估中再次荣获“优秀”。

经过58年的建设，学校已由一所单科性的教学型农学院发展成为以农科为特色，农、工、文、理、经、管、法、医、教多学科综合发展的教学研究型大学。

学校从1978年开始招收硕士研究生，1987年开始招收博士研究生，1995年设立博士后科研流动站。

从1997年开始面向全国招收本科生，目前已向31个省市、自治区招生。

现有在校研究生3780人，在校全日制本、专科学生24000多人（含
独立学院学生）。

建校以来，共为社会培养各类人才13万多名。

学校现有20个学院和1个思想政治理论课教学部。

设有62个本科专业、2个专科专业；10个一级学科硕士学位授权点，67个二级学科硕士学位授权点；5个一级学科博士学位授权点，42个二级学科博士学位授权点，7个博士后科研流动站。

1个国家重点学科，1个农业部重点学科，12个湖南省“十一五”重点学科。

1个国家级重点实验室培育基地，1个国家油料改良中心湖南分中心，1个国家柑橘改良中心长沙分中心，1个国家蔬菜加工技术研发专业分中心，1个国家茶叶加工技术研发专业分中心，1个中国烟草中南农业试验站，1个国家“星火计划”农村区域科技成果转化中心，1个科技部药用植物资源国际合作研发中心，2个教育部重点实验室，1个农业部重点开放实验室，1个教育部工程研究中心，7个省级重点实验室（研究中心），9个省(厅)级研究基地（所），1个全国职业教育师资培训重点建设基地。

学校现有专任教师1144人，中国工程院院士2名，在岗博士生导师191人，硕士生导师505人，高级职称专家738人。

4人获得国家级“有突出贡献的中青年专家”称号，全国杰出专业技术人才1人，国家“新世纪百千万人才工程”人选2人，国务院学位委员会学科评议组专家3人，国家科学技术奖评审专家1人，12人入选国家现代农业产业技术体系科学家岗位，教育部本科教学工作评估专家组成员6人，63人获得政府特殊津贴，“芙蓉学者计划”特聘教授4人，国家级“教学名师”1人，湖南省“教学名师”4人，“湖南省新世纪121人才工程”一、二、三层次人选23人，19人获湖南省“优秀中青年专家”称号，26人入选湖南省跨世纪学术和技术带头人培养对象和后备人选，19人被确立为省普通高校学科带头人培养对象，116人遴选为湖南省中青年骨干教师。

“十五”以来，我校共获得国家、省部级科技成果奖110项，其中国家级奖8项，省部级奖102项；共承担国家973、863项目，国家自然科学基金重大研究计划，国家科技支撑计划，农业科技跨越计划，948项目，湖南省重大科技专项等国家、省部级课题727项。

校办科技产业也得到了快速发展，现有全资、参股、控股企业14家，2008年实现销售收入1.1亿元，利税1000万元。

学校对外开放不断扩大，与英、美、加、法、日、韩、意、澳、泰、新等20多个国家的２０多所大学及联合国粮农组织等国际机构建立了密切的联系，与英国格林威治大学、澳大利亚南澳大学、加拿大北大西洋学院、日本鹿儿岛大学和冈山大学、泰国皇家理工学院、菲律宾中吕宋大学、波兰佛罗茨瓦夫农业大学等建立了合作办学关系，学校自1998年开始招收留学生。

2002年我校开始向国外高校派出本科学生开展交流、学习和培训。

在高等教育跨越式发展的历史机遇期，学校将坚持党的基本路线和社会主义办学方向，解放思想，转变观念，以发展为主题，以结构调整为主线，以深化改革为动力，全面实施素质教育，创新教育，遵循“朴诚、奋勉、求实、创新”的校训；弘扬“爱校敬业，求真务实，艰苦奋斗，乐于奉献”的农大精神；坚持“质量立校、学术兴校，人才强校”和“以学生为中心，以教师为主导”的办学理念，坚持以本科教育为主，积极发展研究生教育，立足湖南、面向全国，服务“三农”、服务社会，学研产结合，以农科为特色、多学科协调发展，努力把我校建设成为位居全国同类院校先进行列的高水平的教学研究型大学。

2.湖南农业大学工学院设有机械设计制造及其自动化（含机制、机电、自动化、模具设计与
制造方向）、农业机械化及其自动化、水利水电工程、工程管理、汽车服务工程、建筑工程技术
六个专业，现有教授7人、副教授17人，博士生导师1人，硕士生导师11人，拥有机械工程、
农业工程、电气技术三个校院共管实验室及金工实习工厂和农业机械厂，一个省级示范实验室和
一个省级优秀教学实习基地。

能承担模具设计与制造专业教学任务的教师中教授3人，副教授6人，讲师5人，高级职称占总人数的2/3，形成了结构较合理的梯队。

面向模具设计与制造专业的实验室主要是机械基础实验室它成立于1990年。

它是校、院两级管理基础实验室，是省级示范实验室，目前包括设计基础、图形学、力学、CAD中心、金相、热处理、液压、工程控制、机械精度设计与检测、机械制造、模具拆装实验室、数控试验室等12个分室，本实验室共有实验设备1069台（套），价值总额为875.68万元。

配备有电火花线切割、电火花成形机床、数控铣床、数控车床、微机控制扭转试验机、冲击试验机、机械原理陈列柜、各类综合试验台、圆度仪、粗糙度测量仪、金相显微镜、CAD中心（计算机90台套）等各类设备，实验、实习设备齐全，实验用房充足。

湖南农业大学金工实习工厂于2005年评为省级优秀教学实习基地,该基地能承担模具加工的各工种基本知识和技能的训练。