轮胎模具范文1
关键词：数字化技术；轮胎模具；花纹加工；设计制造；汽车工业 文献标识码：A
中图分类号：TG385 文章编号：1009-2374（2016）22-0043-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.22.021
在数字化技术的不断发展下，人们对汽车轮胎模具设计方式和轮胎模具制造提出了更高的要求，使得传统的汽车轮胎模具设计方式受到了一种全新的挑战。轮胎的花纹样式得到了不断更新，对于汽车的子午线轮胎来讲，一旦轮胎花纹设计和结构加工精度差一点，最终很可能导致企业轮胎动、静平衡性能、均匀性、散热性等方面出现问题。为了实现轮胎模具设计的科学、有效，保证汽车性能的充分实现，需要有关汽车轮胎设计人员充分利用数字化技术完善汽车轮胎模具设计。
1 数字化技术概述
21世纪的发展是数字化发展时代，一系列的数字概念如雨后春笋般产生，同时也促进了汽车制造业的发展变化。数字制造一般是指在虚拟现实、计算机网络上技术、快速原型、数据库和多媒体技术的支持下，根据用户需求来获得其需要的信息资源，并在对资源获取分析的同时实现对产品设计和产品功能的仿真制造，从而以最快的速度生产消费者满意的产品。简单的说，数字制造是指在针对制造过程数字化描述而建立的数字空间中完成产品制造的过程。在计算机的快速发展下，计算机图形和机械设计技术得到了充分的结合，继而产生了以数据路为中心，以交互图形系统和技术为基本手段，以工程分析计算为主体的一体化计算机辅助系统（CAD）。这种系统能够在二维或者三维空间来对物体进行精准化的描述，从而提升产品的生产效率。将计算机辅助系统中产生的产品设计信息转化为产品制造、工艺规则等信息，能够实现对机械加工工序和工步的重新组合，并能够对每个工序的机动时间及辅助时间进行计算。这种规划是计算机辅助工艺规划（CAPP）。
通过对数字化技术性能的分析，可以发现数字制造是计算机数字技术、网络信息技术与制造技术共同作用的结果。在科技快速发现下，制造器、生产业的数字化发展是一种必然趋势。以制造业发展为例，其设备的控制参数一般都是数字信号，各种信息都会以数字的形式借助网络在企业内部进行传播。在数字制造的影响下，企业、个人、设备、经销商等会形成一种连接。
2 轮胎模具制造技术的现状
轮胎模具行业在近几年的发展中，基本处于一个设备不断更新、产品不断升级的快速发展时期，对原有传统的手工刻模模具加工工具进行了更新，用电火花蚀刻工艺加工模具代替了传统手工刻模模具。在科技不断发展的情况下，尤其是微机控制在模具加工方面的应用，得到了先进软件和设备的支持，表现为先进三维CAD、CAM技术的应用，微机能够对曲面造型进行仿真加工，且应用的加工策略能够支持三轴数控机床来完成电机和模具加工。其中全自动的数控电火花机床分度误差没有超过±20″，深度误差≤0.01mm，体现了模具设计的高精度和高档次。
文章以轮胎模具花纹制造技术加工为例，阐述数字化技术下汽车轮胎模具制造发展现状。现阶段，国内外对轮胎模具花纹加工应用的方法主要有三种，包括数控雕刻花纹、EDM（电火花腐蚀加工）、精密铸造。数控雕刻花纹设计主要应用的是计算机辅助设计软件、模拟加工路线、机械雕刻成型、人工修整成型技术。EDM（电火花腐蚀加工）主要应用的是计算机辅助设计花纹电极，利用电极放电腐蚀成型，最后由人工对设计模型表面进行修整。精密铸造一般是利用计算机辅助软件设计加工出能够用于仿制精铸母模（基模），之后利用材料模仿制作硅胶模、石膏模芯、砂芯等，最后浇铸成型，其中精密铸造用于半钢丝子午线轮胎模具。
3 数字化技术在汽车轮胎模具中的应用
3.1 数字化技术在汽车轮胎模具花纹设计中的应用
汽车轮胎模具的花纹设计是否合理对汽车花纹系列轮胎的开发成果影响意义深远。但是，现阶段全球范围内的具有汽车轮胎模具花纹设计开发能力和轮胎厂以及研究机构很少，大多数的轮胎厂商开发花纹轮胎模具都需要借鉴有开发经验的轮胎厂家，并根据自身发展实际，在轮胎模具设计结构的基础上对产品进行改进和完善。进过模仿改进而设计出来的花纹汽车轮胎，其各项性能指标是否合格有待验证，且在预测轮胎成型过程中存在一些缺陷。我国现阶段很多轮胎厂花纹技术设计基本停留在二维水平，对于轮胎模型花纹的实际加工缺乏科学的规划。
数字化技术的应用能够实现轮胎花纹的三维立体设计，即通过对三维造型模拟轮胎表观的计算，保证轮胎花纹设计的美观、合理。在数字化技术的支持下，我国有一些轮胎厂家通过模具制造设备、软件等将轮胎的二维花纹进行了三维立体设计，通过数据技术在一定程度上隐含和处理了轮胎花纹的缺陷，实现了轮胎花纹的合理设计，提升了设计的效率。
3.2 数字化技术在汽车轮胎花纹工艺中的应用
轮胎模具的设计需要很高的技术含量，尤其是汽车子午线胎轮胎模具。汽车子午线胎轮胎模具具有特殊的花纹造型、特殊的设计结构，由此决定其加工工艺的复杂、独特。因此，汽车轮胎花纹设计中除了需要注重CAD/CAE技术之外，还需要注重轮胎花纹的加工工艺。数据化技术在轮胎模具中的应用主要是指计算机辅助工艺设计在轮胎花纹中的应用，通过数字化技术处理能够将轮胎花纹加工工艺在实际操作之前可能遇到的问题事先展现给工艺设计人员，从而不断优化汽车轮胎花纹工艺，实现一次性合格设计。数字化技术能够为汽车轮胎花纹工艺设计提供一种新的设计思想，在综合模拟技术、分析、干涉报告等智能技术于一体的同时，对轮胎模具，尤其是高性能的子午线轮胎花纹设计优化产生了重要的影响。
3.3 数字化技术在汽车轮胎加工中的应用
在国内，汽车轮胎模具，尤其是子午线轮胎活络模具的花纹加工，大多是由模具厂家进行加工，主要的加工手段仍停留在传统加工工艺方面，大规模的加工厂家大多是以EDM为主力加工手段。伴随高性能子午线轮胎的大规模应用，社会主义经济市场对轮胎硫化生产的要求逐渐提升，表现在对汽车子午线轮胎的活络模具精确度提出了更高的要求。数字化技术的应用，能够实现对高性能子午线轮胎模具花纹中壁厚只有0.8mm这样细小的花纹的一次成型，在最短的周期内加工出高质量、低能耗的产品。数字化应用在汽车轮胎高速加工与传统的加工方式相比，具有以下六种优点：第一，汽车轮胎加工精确度能够达到0.002mm；第二，汽车轮胎加工时间减少了原来的60%～80%；第三，汽车进给速度应该提升5～10倍以上；第四，汽车轮胎所应用刀具的耐用度应该提高原来的70%左右；第五，汽车轮胎表面粗糙度至少要达到Ra0.8；第六，在高速切削和风冷却影响下，对于工件冷热加工引起的轻微变形可以适当地
忽略。
3.4 数字化技术在汽车轮胎生产管理中的应用
现阶段，我国汽车轮胎模具制造厂家的发展规模很难扩大，大多数的轮胎制造企业都是中小型规模的企业，一些甚至还是家庭作坊。这些企业的轮胎制造管理手段较为落后，轮胎生产质量遭到投诉的情况时常发生，可见大多数企业的轮胎模具生产制作存在技术方面的问题，对于大额投资的设备也不能充分利用。汽车轮胎模具设计和制造与一般类型的模具制造不同，但基本存在一些共性，即都是典型的依据订单加工生产的单件小批量产品，在模具的业务订单、技术设备、物料采购以及生产滚利方面都需要信息的充分对应。成功的企业管理需要应用先进的管理方式，而数字化技术的应用能够实现企业的高效管理，加强企业和客户之间的交流沟通，从而提升企业轮胎模具生产的效率，加强对汽车轮胎模具生产成本的控制，实现对汽车生产车间的及时性监控和管理，同时在CAD技术的应用下，实现企业内部信息资源的共享。应用数字化管理是提升汽车企业良好经营发展的重要手段，在实现企业发展规范化管理的同时，不断提升企业在市场发展的竞争力，将企业工作人员从繁琐的工作程序中解脱出来，为业务人员和顾客之间的交流沟通提供更充分的时间。
3.5 数字化技术在汽车轮胎模具检验中的应用
伴随公路建设的发展，汽车轮胎特别是高性能子午线轮胎得到了快速的发展。汽车轮胎生产厂家对轮胎模具设计要求逐渐提升。在这种形势下，汽车轮胎模具检测技术和检测设备的应用变得尤为重要。数字化技术下的3D检测技术和4D激光检测设备的应用能够满足这种性能的需要，加强对汽车轮胎的精确检测。
4 结语
综上所述，数字化技术在汽车轮胎模具设计和制造中具有重要的应用意义，得到了有关人员的广泛应用，为我国汽车轮胎模具设计和制造创造了新的发展机遇。为此，需要有关人员加强对国内外先进汽车轮胎模具设计制造数字化技术的学习，并结合汽车企业自身发展实际，将数字化技术充分应用到汽车轮胎模具设计和制造中，不断促进企业的稳定、健康发展。
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轮胎模具范文2
【关键词】轮胎；橡胶；生产；行业调查；市场分析
伴随着宏观经济的稳健发展和人民生活水平的不断提高，中国汽车保有量和产量的快速增长，物流交通行业的高速发展，我国轮胎工业展现了快速发展的强劲势头，我国也成为世界第一大轮胎生产国、出口国，其中山东、江苏、浙江三省总产量达2.91亿条，占全国的60%。
1 轮胎业的发展现状
据统计，我国现有轮胎企业537家，从业人数28万多人。其中子午胎生产企业全国有300余家（含上市公司7家），从业人数、销售收入均已占到85%以上。2012年，我国轮胎总量达到8.92亿条，生产汽车轮胎4.83亿条，同比增长4.2%，较上年回落4.3个百分点，出口占国内总产量的46%左右。2013年1-12月，轮胎总产量增长7.2%至9.65036亿条。
从山东省区域来看，目前山东省轮胎制造行业整体规模有所扩大，规模以上企业数量达到274家，从业人数13.83万人。企业数量占全国的比重达50.85%。据测算，山东轮胎的产能（含全钢、半钢、斜交胎）约在2.5亿条左右，占全国产能的36%。2012年，山东省轮胎制造行业资产总计1521.12亿元，同比增长28.37%；负债合计872.46亿元，同比增长22.96%。完成销售收入2659.95亿元，同比增长33.92%。实现利润总额174.40亿元，同比增长40.77%。
2013年1-3季度，山东省轮胎制造行业橡胶轮胎外胎产量为3.09亿条（含摩托车胎等），比2012年同期增长11.88%。其中：子午线轮胎外胎产量为1.84亿条，比2012年同期增长32.81%。据青岛海关统计，2013年1-3季度山东口岸出口轮胎1.4亿条，比去年同期（下同）增加12.9%；价值67.2亿美元，增长3%；出口平均价格为48.9美元/条，下跌8.7%。
2 山东区域内轮胎企业的优势
2.1 产业集群优势
在橡胶轮胎产业的带动下，东营区域逐渐形成了包括橡胶轮胎、汽车制动系统、传动系统、车轮、轮胎模具、钢丝帘线等在内的区域特色产业，并具备了较强的区域规模优势，成为全国著名的汽车轮胎、零部件产业制造基地。在2013年度全球轮胎75强排行榜中，东营区域的兴源轮胎集团有限公司（21位）、山东金宇轮胎有限公司（28位）、山东恒丰橡塑有限公司（29位）、盛泰集团有限公司（33位）、山东万达宝通轮胎有限公司（39位）位列其中。东营市广饶县也被中国五矿化工进出口商会确定为“中国橡胶轮胎出口基地”、“国家优质轮胎生产基地”，并连续三年成功举办“中国橡胶轮胎及汽车零部件博览会”。多年的发展，已形成一批轮胎知名企业和信义集团、盛泰车轮等汽车零部件为龙头主导产业的区域产业集群。围主导产业集群，又形成了以金泰集团模具、万通集团模具、华帘集团钢丝帘线等一批为主导产业承担原材料、配件、中间产品供应的产业集群，为轮胎主导产业的健康快速发展提供了有力保障。产业集群还具有明显的技术聚集性和网络化特征。当地各大轮胎企业之间在长期的竞争与合作关系中形成了相对稳定的关系，产生知识综合聚集效应，相互之间在人才资源、技术研发创新、成本控制和社会效应等方面得到交流、碰撞，激发新创意、新观念、新技术、新知识并相互扩散，形成知识的“溢出效应”，推动了整个轮胎主导产业集群的技术创新和产业结构调整升级。此外，由山东宇通集团创办的广饶宇通电子商务有限公司正在打造广饶轮胎交易中心，该交易中心采用我行开发的“E商贸通”电子商务平台，以现货连续交易的方式进行轮胎网络交易，同时开展贸易、网上商务咨询、信息服务等业务。目前，电子商务平台已建设完成，正在进行系统测试。中心全部运营后，交易中心将成为东营区域轮胎市场的信息中心、交易中心、定价中心和物流配送中心，将大大提高东营市轮胎生产基地的影响力和轮胎产品的知名度。
2.2 进出口优势
山东省是中国北方最大的进出口贸易区域，也是环渤海经济区、黄河三角洲经济区的汇聚地。在我国橡胶轮胎工业起步之初，就形成了以青岛为中心、以进料加工贸易为核心的天然橡胶进口贸易和橡胶轮胎出口的经济区，凭借毗邻中国的东南亚天然橡胶主产区的优势，直接带动了胶东半岛和东营两大轮胎产业聚集区的发展。近年来，随着山东省及周边区域轮胎产业的发展，山东省橡胶贸易总量迅速膨胀，进货渠道覆盖泰国、马来西亚、印尼等东南亚主要产胶区。山东口岸轮胎月度出口量一直保持高位运行，截止2013年9月底，出口值同比增加15.7%；山东口岸以加工贸易方式出口轮胎1.1亿条，增加16.8%，占同期山东口岸轮胎出口总量的81.4%；山东口岸对美国、欧盟和东盟分别出口轮胎2740万条、2290万条和1012万条，分别增加48.8%、18%和7.2%。对上述3者出口合计占出口总量的44%。
2.3 重视产研结合、技术开发
东营区域从事轮胎行业已超过28年，走过了橡胶管-斜交胎-子午胎、买技术-请进来-自主创新的发展历程，目前已形成全钢胎、半钢胎、工程胎、特种胎等多产品、多技术的全面发展阶段。在这个过程期间，当地企业依托省内大中院校、行业专家和自身技术团队，积极开展产学研结合，将引进、学习的生产技术，进行整合，并结合市场需求进行改进和提高。主要产学研技术支持单位包括青岛高校软控、山东理工大学等，其中青岛高校软控是“国家轮胎工艺与控制工程技术研究中心”、“国家认定企业技术中心”、“山东省橡胶行业技术中心”，其轮胎与轮胎装备技术在世界居领先水平。烟台区域的山东玲珑轮胎先后投资4亿多元建立了设施一流的研发中心，设立了博士后工作站，建设了国内首家轮胎噪声试验室，先后承担863计划、火炬计划等多项部级技术攻关课题，公司新一代产品Green-max UHP轮胎在2011年夏季芬兰世界轮胎评测中以7.6分的综合得分位列第四位，与米其林、邓禄普并驾齐驱，成为历次测试中表现最好的中国轮胎，公司自主研发的“超低断面抗湿滑低噪音乘用车子午线轮胎”，获得2010年度国家科技进步二等奖，是国内轮胎行业首家在轮胎技术领域获此殊荣的轮胎企业。威海区域的三角轮胎是全国最大的综合性销研一体化轮胎企业，建立了部级技术开发中心、轮胎设计与制造工艺国家工程实验室、博士后科研工作站、美国研发中心等科研开发平台，2008年，公司“巨型工程子午胎成套生产技术与设备开发”项目获得国家颁发科技进步一等奖，为国内轮胎行业建国以来获得的最高科技奖项。该项目为我国首例，同时打破国际垄断，“三角”是全国轮胎品牌中第一个“中国驰名商标”，在全球90多个国家和地区完成了商标注册保护，市场份额居国内同行业前列。
2.4 人力成本优势
轮胎行业是劳动力密集型行业。中国拥有大量相对低成本的劳动力。尽管近年来轮胎行业从业人员工资收入呈逐年上升趋势，但相对于外资企业和其他发达国家地区，仍具有较为明显的优势。多年来该地区轮胎行业良好发展的基础，也使得东营轮胎行业成为全国轮胎行业的人才聚集区，拥有大量的轮胎行业专家和技术人员，以及经验丰富的熟练技术工人，丰富的人力资源促进了当地乃至全省、全国轮胎行业的交流、合作。
3 山东区域内轮胎与跨国企业的差异
在市场方面，国外轮胎生产商占据了70%的轿车轮胎市场，自主品牌企业只占30%。而在载重车轮胎领域则恰恰相反，自主品牌轮胎制造商占据70%的份额，国外汽车制造商占30%。主要原因是受到了自身品牌知名度和国内轿车市场格局的制约。
在技术方面，国外轮胎企业的研发费用占总成本的比例高达10%以上，而国内品牌企业多为转让技术，在技术创新开发上投资较小。
在品牌维护方面，为维护品牌，同时增强客户的品牌忠诚度，普利司通、米其林、固特异等大公司通常推行闭环服务，即从出售新胎、轮辋、配件，到协助客户合理使用轮胎，维护保养轮胎、轮胎定位、行车服务直至轮胎翻修，在每个环节适时提供客户所需服务。而在这一方面，国内企业动服务的意识较差，服务的能力、手段非常有限，消费者对其品牌认知度也较低。
从盈利模式来分析，外资品牌轮胎单价较高，一般要高出国内一流品牌40%-100%，但是外资品牌附加提供的维护、保养等服务性产品较多也更人性化，因此除了品牌效应其盈利还依靠全面的服务等附加价值。而国内品牌的轮胎主要依靠其较低的单价以及销售网络的拓展。
4 行业发展的趋势
首先，轮胎制造业的发展呈“三化”趋势，即子午线化、无内胎化、低断面化。由于子午线轮胎具有耐磨，节油，乘坐舒适，牵引性，稳定性及高速性能好的特点，子午轮胎已成为世界轮胎的主流产品，欧美、日本等发达国家轿车胎子午化率达100%，载重胎也在90%以上。
其次，技术密集的特点进一步加强，资本、劳动力密集的特点有所减弱。米其林的“指挥控制通讯&制造一体化系统”，可节省建设投资50%，减少原材料损耗90%。固特异的IMPACT技术可以使轮胎生产时加工精度提高43%，产品一致性达到100%，提高生产效率70%，裁减用工42%，降低成本20%，减少库存50%，节约原材料15%，缩短硫化时间20%；普利司通的BIRD技术可使工厂占地面积减少25%-30%，生产规模小型化，工厂节能40%，有利于环保。倍耐力的MIRS技术使工厂占地面积缩小80%，基建投资下降15%，成本节约25%，生产效率提高80%。
于此同时，全球轮胎产业的中心逐渐向亚洲倾斜。中国及印度为代表东南亚的新兴经济体依靠廉价的劳动力和巨大的市场需求促使轮胎产业迅速发展，全球销售前75强中中国及印度为代表的东南亚国家销售额占比全世界的23.92%，其中中国占世界的比例16.29%。在国内山东、江浙一带已成为中国国内子午线轮胎的主要聚集区。同时中国轮胎工业的发展还推动了轮胎生产设备、轮胎原材料生产、轮胎生产部件等相关产业的发展。中国生产的轮胎设备已开始出口，轮胎密炼、压延、成型、硫化四大环节的设备均已实现了国产化；主要原材料合成橡胶、钢丝帘线和添加剂已实现国产；轮胎模具、胶囊等在为国内企业配套同时已开始为国外企业配套。
轮胎模具范文3
山东玲珑轮胎股份有限公司（下称“公司”，601966.SH）是国内规模最大、效益最好的轮胎专业生产企业之一，生产全钢子午线轮胎、半钢子午线轮胎及特种轮胎等3000多个规格品种的轮胎产品，广泛应用于乘用车、商用车、工程机械等。
依托技术研发、质量管理、销售体系等方面的综合优势，公司向中国一汽、中国重汽、陕西重汽、福田汽车、东风汽车、长安福特、比亚迪、吉利、奇瑞、上汽通用五菱、厦门金龙、斗山工程机械（原大宇重工）、印度塔塔等国内外50多家整车厂商提供轮胎配套，并已将产品销往美国、欧洲等全球大部分国家和地区。
报告期内，考虑研究开发支出核算因素影响后，公司2013年度、2014年度、2015年度主营业务毛利率分别为20.74%、21.97%、25.00%，均高于行业平均水平。
各项优势突出
中国是全球增长速度最快的轮胎市场，目前已经成为世界第一大轮胎生产国和轮胎出口国。庞大的经济总量和辽阔的经济区域使得对各层次的轮胎产品均存在较大需求。随着国内轮胎制造厂商技术水平的提高和中国汽车工业的发展，未来若干年内，国内轿车轮胎行业很可能经历持续的抢占世界轮胎巨头市场份额的过程。
公司主营业务发展迅速，年销售额在国内同行业名列前茅。2008-2014年，公司连续七年进入世界轮胎行业20强。2014年，公司轮胎综合产量、半钢胎产量、出口量及出货值、销售收入等指标均位居全国前5位，其中半钢胎产量位居第二位。
基于在经营累积中形成的综合竞争优势，公司在设计研发、生产、质检、售后服务等方面已得到世界主流汽车厂商或零售企业的认可，为公司产品档次不断提升、新增产能消化以及可持续发展奠定了坚实基础。
公司目前拥有境内专利399项、境外专利1项，其中发明专利8项、实用新型专利74项。
公司轮胎产品远销世界绝大部分国家和地区，已经构建了较为完善的境外销售网络布局，并先后开发了通用乌兹别克斯坦、俄罗斯雷诺日产、印度塔塔、伊朗霍德罗等配套厂商，出口量稳居国内同行业前列。
轮胎产业属于典型的资本、技术和劳动密集型产业，具有显著的规模经济特性。随着汽车产业的国际化和集中度的提升，国内轮胎企业只有具备一定生产规模，才能达到对主流整车厂商的稳定供货。公司抓住行业集中度提升的机遇，进一步扩大产能，规模优势更加突出。
品牌价值巨大
公司已形成多个知名品牌，其中“玲珑”商标被国家工商行政管理总局认定为“中国驰名商标”。2016年6月，凭借过硬的产品质量和强大的品牌形象，玲珑轮胎第12次荣登中国500最具价值品牌榜单，品牌价值提升至253.28亿元。
随着国际经济一体化进程的加快，品牌国际化已经成为不可抗拒的历史潮流。近年来，公司把品牌的国际化建设作为企业的生命线，积极适应经济新常态，抢抓市场机遇，在新的市场环境中，不断打造企业发展的新动力、新模式，取得了可圈可点的成绩。
公司业务遍及欧洲、中东、美洲、非洲、亚太等各大区域。为通用、福特、印度塔塔、俄罗斯雷诺日产、巴西现代等多家厂商提供配套，顺利进入世界前10强中的多家汽车制造商的全球供应商体系，成为民族品牌第一家进入世界级汽车厂配套体系的企业。
轮胎模具范文4
关键词：TPMS轮胎压力监测，主动式TPMS，被动式TPMS，爆胎
1．引言
2008年-2009年5月，韩泰轮胎因鼓包、侧裂造成11人死亡、44人受伤、车辆严重损坏的特大交通事故，遭遇消费者大量投诉，国家质检总局曝光锦湖轮胎和韩泰轮胎两家企业轮胎存在质量问题。根据锦湖轮胎和韩泰轮胎企业的公开资料推算，目前使用这两家公司生产的轮胎的汽车可能超过一千万辆。因此，现使用韩泰和锦华轮胎的这些汽车处于非常不安全状态中。与此同时， “TPMS”生产厂家见机行事，大做文章，被炒得沸沸扬扬，受到汽车用户的广泛关注。什么是“TPMS”呢？，它是“Tire Pressure Monitoring System”的英文缩写，中文含义为“汽车轮胎压力监视系统”。主要用于对汽车的轮胎气压进行实时自动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，以保障行车安全。免费论文，主动式TPMS。
在汽车高速行驶过程中，轮胎破裂是最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计，在中国高速公路上发生的交通事故有70%是由于爆胎引起的，而在美国这一比例则高达80%。怎样防止爆胎已成为提高汽车行车安全性能一个重要课题。而保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键。“TPMS”—汽车胎压监视系统毫无疑问将是理想的工具。TPMS在轮胎出现危险征兆时及时报警，让驾驶者立即采取措施，将事故消灭在萌芽状态。另外，TPMS具备护胎省油作用。美国高速道路交通安全局已通过立法，要求2007年9月1日以后生产的全部车辆均将配备轮胎气压监测系统（TPMS）。这是继安全带、安全气囊之后汽车安全的第三个立法产品。目前，TPMS技术已经引入国内，车主可以自行加装。
2 TPMS系统的构成
2.1TPMS系统组成
TPMS系统主要由两部分组成：远程轮胎压力监测模块和主机显示模块。轮胎压力监测模块主要包含传感器、微控制器、UHF发射器以及供电电池。轮胎监测模块嵌入到轮胎内部，主要用来监测轮胎内部的气压和温度状况，并通过无线调制方式发送到主机显示模块，一个TPMS系统有4个或5个(包括备用胎) 轮胎压力监测模块。免费论文，主动式TPMS。主机显示模块接收到轮胎压力监测模块传来的信号，将各个轮胎的压力和温度数据显示在屏幕上，供驾驶者参考。如果轮胎的压力或温度出现异常，主机模块根据异常情况，发出不同的报警信号，提醒驾驶者采取必要的措施。
2.2 TPMS的性能要求
TPMS采用了无线双向通信方式对汽车轮胎的压力和温度进行实时监测。TPMS模块通常在一节锂电池下工作，工作时间为5～10年，系统要求所选用的传感器等芯片必须功耗低、在公路上运行的可靠性高、压力传感器误差小以及工作寿命长等。
3. TPMS的类型
3.1间接TPMS （简称：WSB TPMS ）
间接式轮胎报警系统实际上是依靠计算轮胎滚动半径来对气压进行监测。该系统由以下几个部件组成：①4个车轮转速传感器；②车身控制模块；③复位开关；④轮胎压力过低报警灯；⑤数据诊断接头；⑥线束和连接器。现在的间接式TPMS是与ABS一起使用的。ABS的车轮转速传感器测量每个车轮的转速。当一个轮胎的气压减小时，滚动半径就减小，而车轮的旋转速度就相应地加快。
当汽车行驶时，轮胎气压监视系统接收4个车轮转速传感器的车轮转速信号，进行综合分析。当某一个轮胎的气压太高或不足时，轮胎的直径就会变大或变小，车轮的转速也相应产生变化。监视系统将车轮转速的变化情况同预先储存的标准值比较，就可得出轮胎气压太高或不足，从而点亮LOW TIRE报警灯。
间接式TPMS在功能上还不完善，具体表现为：
①间接式系统主要依靠测量轮胎转速来确认胎压正常与否，在车辆停止时，间接式系统无法发挥作用；②如果有一个轮胎处于低压状态，指示灯会点亮。但是，指示灯无法识别是哪个轮胎处于低压状态；同一车轴或同一侧的两个轮胎都处于低压状态时，它无法检测出究竟是哪个轮胎充气不足；③间接式TPMS主要依靠比较汽车四个轮胎的情况来探知异常。如果四个轮胎的胎压同时处于低位，则间接式TPMS无法发挥作用；④当轮胎的工作环境发生变化，如更换新轮胎时，间接式系统必须重新设定；⑤由于路面情况千差万别，轮胎转速可能的差别也很大，间接式TPMS所设定的软件很难涵盖所有的路面状况。因此采用间接方法进行检测在很大程度上依赖于轮胎和负载因素。
3.2直接TPMS（ 简称：PSB TPMS）
直接TPMS是利用安装在每一个轮胎里的以锂亚电池为电源的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并通过无线电频率调制发射到中央接收器，经过进行分析，将结果传送至安装在车内的显示器上。监视器随时显示各轮胎气压、温度，驾驶者可以直观地了解各个轮胎的气压状况，当轮胎气压太低、渗漏、太高、或温度太高时，系统就会自动报警。
由于直接式TPMS可直接测量每个轮胎的气压，因此当任何一个或几个轮胎处于低压状态时，它们就会检测出这种状态。当车辆的所有四个轮胎都处于低压状态时也可以检测到，直接式TPMS也可检测到较小的压降。免费论文，主动式TPMS。
直接式TPMS从功能和性能上均优于间接式TPMS。许多欧洲的汽车厂商已将直接式TPMS配装于自己的车型之中。国内多数汽车厂家目前已开始进行这方面的研究。
直接式TPMS技术又分为主动式和被动式两种。主要区别是主动式TPMS中的轮胎模块需要电池提供能量，而被动式无须电池。
3.2.1主动式TPMS
主动式TPMS是利用安装在每一个轮胎里的以锂离子电池为电源的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并通过无线调制发射到安装在驾驶台的监视器上。监视器随时显示各轮胎气压，驾驶者可以直观地了解各个轮胎的气压状况，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统就会自动报警。
主动式技术的优点是，它的模块可适用于各种轮胎，但主动式TPMS传感器/发射器需要电池提供动力，电池的寿命有限，当气温严重降低时，电池的容量就会受到影响而减少，这使得它的可靠性不够稳定。此外，由于电池的存在很难降低发射器的重量。
3.2.2被动式TPMS
被动式TPMS，也叫无电池TPMS，用一个中央收发器代替了一般直接式TPMS中的中央接收器。这个收发器不但要接收信号而且要发射信号，安装在轮胎中的转发器（代替了发射器）接收来自中央收发器的信号，同时使用这个信号的能量来发射一个反馈信号到中央收发器上。免费论文，主动式TPMS。这就使得安装在轮胎内部的气压监测器发送数据不需要电池，从而解决了上述因电池所带来的问题。虽然此技术不用电池供电，但是它需要将转发器整合至轮胎中，这牵涉到各轮胎制造商需建立共同的标准才有可能。因此，无电池TPMS短期内还难以流行。
4. TPMS的局限性
目前，许多厂家把TPMS称之为汽车的“主动安全系统”。必须要指出的是TPMS的工作方式决定了无论是间接式TPMS还是直接式TPMS，到目前为止它都不是真正解决避免汽车在高速行驶中由于爆胎发生车祸的有效手段，它仅仅是一个车轮爆胎前的预报装置。
事实上，在行车中如果某个车轮气压不正常发生漏气而TPMS突然报警，往往会导致驾驶员在慌乱中急忙踩下刹车踏板，进行紧急制动。由于车轮在快速行驶中紧急刹车要克服车辆行驶惯性，导致车辆重心前移，使两个前轮上的正向压力成倍增加，同时由于轮胎与路面之间的压力增加而导致摩擦力成倍增加，轮胎与地面的磨损急剧增加而加剧了爆胎的可能性，反而导致了不安全性增加。免费论文，主动式TPMS。
由于TPMS是一个独立控制系统，它的信号不参与车辆行驶控制系统，且一般情况下车轮在行驶中从漏气到爆胎的整个过程所需要的时间非常短暂，一旦某个车轮发生爆胎，如果在短时间内不能有效控制汽车的转向系统和制动系统，使其联动进行智能控制，仍然会导致汽车行驶方向改变，掉头甩尾或侧滑等情况而发生交通事故。免费论文，主动式TPMS。欲使其真正实现车辆的“主动安全”，应将TPMS控制信号加入汽车行车控制中心，一旦发生车轮漏气，通过行车电脑对车辆进行综合控制和智能制动，才能真正避免爆胎、行车转向、翻车等恶性事故的发生。因此，TPMS欲使汽车的行车安全性真正得到保障和提高，还有很长的一段路要走。
轮胎模具范文5
关键词：FSAE赛车；轮胎；纵向力学特性；魔术公式
中图分类号：U463.341文献标文献标识码：A文献标DOI：10.3969/j.issn.2095-1469.2013.02.11
大学生方程式汽车大赛（简称FSAE）由各国汽车工程学会主办，在美国、德国等发达国家已经有很多年历史。
第1届中国方程式汽车大赛举办于2010年，国内包括北京理工大学、同济大学及清华大学等几十所高校都在进行赛车研究与设计工作，但由于起步较晚，其技术与研究成果尚不成熟。尤其是在FSAE的轮胎力学方面，可参考文献较少。
除了空气阻力以外，汽车所受到的一切外力都是由轮胎传递的。对于高速运动的赛车而言，要求赛车可以产生较大的纵向及侧向加速度以保证良好的加速性能和弯道行驶性能。而由于发动机排量的规则限制，FSAE赛车的极限行驶速度并未达到F1赛车的极限速度级别（约300 km/h以上），所以其空气动力作用并不占主导因素[1]，故FSAE赛车的外力主要由轮胎提供，所以对所用轮胎的力学特性的了解和分析至关重要。
同时，对于赛车而言，性能良好的转向系统、悬架系统的设计应该是在所用轮胎的力学性能基础之上来完成的[2-4]，包括悬架的KC特性设计[5]、转向系统的Ackermann设计[6]及主销倾角设计[7]等等，以保证赛车具有最佳的操纵性能[8]。但一套完整而准确的轮胎试验数据是很难获得的，本文所涉及的轮胎试验数据由FSAE TTC提供[9]，所介绍轮胎Hoosier18×6-10 R25B和Hoosier20.5×7-13 R25B是在FSAE赛车领域中较常用的轮胎[10]。在获得了FSAE TTC的同意之后，本系列论文是该领域文献在国内的首次公开发表（本文为其中一部分），旨在帮助国内各FSAE车队更全面地了解其轮胎力学，掌握所用轮胎的力学特性。
1 FSAE TTC 及轮胎试验设备简介
FSAE TTC旨在为国际各FSAE车队提供其所用轮胎的试验数据，为公益性志愿组织。各FSAE车队的入会费为500美元，当累积的入会费可以支持完成一次轮胎测试后，TTC将会进行某几款FSAE赛车常用轮胎的测试。
而TTC进行轮胎测试所使用的试验台为Calspan TIRF试验台（图1），它是世界上第1台高速、高载荷轮胎试验台。
它共有20个输出频道以输出20种测试数据，并且输出数据的符号是根据SAE轮胎坐标系所确定的，具体可见文献[9]，这里不做赘述。
在这两款轮胎的纵向力学特性测试中，分别对68.95 kPa 、82.74 kPa 和96.53 kPa的轮胎进行了测试，每个测试胎压中包括0°、2°和4°的3种外倾角工况下的测试，每种测试外倾角下包括226.8 N、680.4 N、1 134 N 和1 587.6 N 4种垂直载荷工况下的测试。在测试前需要将胎温提高到轮胎最佳使用温度，具体测试方案可见文献[9]。
2 Magic Formula 5.2模型简介
由Pacejka教授所提出的魔术公式（Magic Formula）轮胎经验模型已成为汽车行业中应用最广泛的轮胎模型之一，其拟合精度已受到广泛认可[11-12]。
本文采用Magic Formula 5.2版模型，其模型曲线示意图如图2所示。
在纯纵向工况中，其模型表达式为
3 Hoosier18×6-10 R25B纵向力学特性
轮胎的纵向力学特性是指轮胎在其坐标系x轴方向上的力学特性，对于赛车来说，主要关心其滚动阻力的大小和纵向附着系数与滑移率的关系。在FSAE TTC的测试中，并没有对滚动阻力进行测试，本文只对纵向附着系数进行介绍。
3.1 不同垂直载荷下的纵向力学特性
图中蓝色曲线为魔术公式拟合后的结果。测试胎压为82.74 kPa，无外倾角，测试中共进行了4种不同垂直载荷下的测试，分别为227 N（50 lb）、
680 N（150 lb）、907 N（200 lb）和1 134 N（250 lb）。需要强调的是，本文中的两款轮胎都是Hoosier专门为FSAE赛车开发的，考虑到FSAE赛车的特点及其使用工况，这些轮胎的使用载荷、使用胎压都较低。
对于赛车设计师来说，首先关心的是在不同垂直载荷下的峰值附着系数及达到峰值附着系数时的滑移率大小，这也是TCS、ABS和赛车传动系统设计的重要依据。
胎面温度升高后，Hoosier18×6-10 R25B在不同垂直载荷下的峰值附着系数甚至可以达到3以上，远大于一般的民用车轮胎，这是因为该款轮胎为超软热熔胎。另外值得注意的是，从表1可以看到，随着垂直载荷的增加，轮胎的峰值附着系数下降十分明显，这种现象称为“载荷敏感性”（Load Sensitivity）。对于赛车所用轮胎来说，载荷敏感性的作用尤其明显，可以看到，垂直载荷为227 N和1 134 N时的峰值附着系数之差达到了1.08。
在赛车设计中，常把轻量化设计作为主要目标，其主要根据就是轮胎的“载荷敏感性”。将赛车简化为单轮模型，假设赛车整备质量为22.7 kg，那么根据表1，赛车可以产生的最大纵向加速度为3.61 g。如果赛车整备质量为68 kg，那么由于“载荷敏感性”，轮胎的峰值附着系数降低为2.79，换言之赛车可以产生的最大纵向加速度就降低为2.79 g。所以，由于载荷敏感性，越轻的赛车必然可以产生越大的加速度，这里忽略了轴荷转移、空气动力学等的作用。
3.2 不同胎压下的纵向力学特性
3.1中所介绍的Hoosier18×6-10 R25B的纵向力学特性是胎压为82.74 kPa时的，据不完全统计，68.95～96.53 kPa的胎压是FSAE赛车最常用的胎压范围，所以在TTC的试验中，对68.95 kPa 、82.74 kPa 和96.53 kPa的轮胎都进行了测试。
如果在整个测试滑移率范围内观察，三者的纵向力学特性相差并不明显，难于观察。所以这里不给出其在不同胎压时的纵向力学特性曲线，而是采用表格的方式给出，不同垂直载荷、不同胎压下的峰值附着系数见表2。
胎压的变化对轮胎的附着情况有很大影响，因为当胎压变化时，同种垂直载荷下轮胎接地面积会发生显著变化，从而影响到峰值附着系数。从表2中可以看到，胎压的变化对该轮胎的峰值附着系数影响较大，但在较低的垂直载荷工况下，胎压并不会引起峰值附着系数的规律性变化[13]。
3.3 不同外倾角时的纵向力学特性
在TTC的测试中，对不同外倾角时的纵向力学特性也进行了测试，其在不同外倾角下的峰值附着系数见表3。
从表3可以看出，当轮胎存在外倾角时，由于轮胎接地面积的减小，其在同样垂直载荷下的峰值附着系数降低。
同时，当垂直载荷较低时，由外倾角而造成的峰值附着系数降低幅度较大，而垂直载荷较大时，由外倾角造成的峰值附着系数降低并不明显。这是因为，当垂直载荷较低时，轮胎接地面积较小，所以由外倾角存在而造成的接地面积损失所占的百分比更大，而当垂直载荷较大时，轮胎接地面积本身较大，所以由外倾角存在而造成的接地面积损失所占的百分比较小。
4 Hoosier20.5×7-13 R25B纵向力学特性
在FSAE赛事领域中，常用的轮辋尺寸为10寸或13寸，在第1部分中所介绍的Hoosier18×6-10 R25B是10寸轮胎中较常用的一款轮胎，而Hoosier20.5×7-13 R25B则是13寸轮胎中较常用的一款轮胎。
4.1 不同垂直载荷下的纵向力学特性
Hoosier20.5×7-13 R25B和Hoosier18×6-
10 R25B纵向力学特性测试中所加载的垂直载荷不同，分别为227 N（50 lb）、680 N（150 lb）、1 134 N（250 lb）和1 588 N（350 lb），测试中的轮胎胎压为82.74 kPa。
其在不同垂直载荷下的峰值附着系数以及峰值纵向力见表4。
随着垂直载荷的增大，同样由于所谓“载荷敏感度”的原因，其纵向峰值附着系数有所下降。轮胎的峰值附着系数与轮胎的接地面积成正比，可以看到，由于Hoosier20.5×7-13 R25B更宽，接地面积更大，在不同垂直载荷下的峰值附着系数明显高于Hoosier18×6-10 R25B。
另外，对于Hoosier20.5×7-13 R25B来说，垂直载荷为1 134 N和227 N时的峰值附着系数之差为1.14，而在这两种垂直载荷下，Hoosier18×6-
10 R25B的峰值附着系数差为1.08，也就是说，对于Hoosier20.5×7-13 R25B来说，受“载荷敏感度”的影响更严重，换言之，垂直载荷的增大对其峰值附着系数的影响更大。
4.2 不同胎压下的纵向力学特性
Hoosier20.5×7-13 R25B在不同胎压下的纵向力学特性见表5。
从表5可以看出，只有在垂直载荷为227 N时，随着胎压的增大，峰值附着系数逐渐减小，而在其它的垂直载荷下，峰值附着系数并没有随着胎压呈现明显趋势的变化，同样符合文献[13]中的结论。
4.3 不同外倾角时的纵向力学特性
在不同外倾角下Hoosier20.5×7-13 R25B的纵向力学特性见表6。
和Hoosier18×6-10 R25B相比，Hoosier20.5×
7-13 R25B在存在外倾角时的纵向力学特性有所不同，在垂直载荷为227 N、680 N和1588 N，外倾角为2°时的峰值纵向附着系数比没有外倾角更大，这是因为Hoosier20.5×7-13 R25B的轮胎宽度比Hoosier18×6-10 R25B更大，外倾角的存在对其峰值纵向附着系数的影响更小。在外倾角为4°时，峰值纵向系数都比无外倾角时有所下降，这是因为外倾角过大时，轮胎接地面积损失过大。
5 结论
文中基于FSAE TTC所提供的FSAE赛车常用轮胎的试验数据，对Hoosier18×6-10 R25B和Hoosier20.5×7-13 R25B两款轮胎的试验数据进行了魔术公式拟合，并针对拟合后的数据对二者在不同工况下的纵向力学特性进行了介绍。
分析后表明，两款热熔轮胎在不同垂直载荷下的峰值附着系数都能达到2以上，远大于一般的民用汽车轮胎，证明了FSAE赛车装备超软热熔胎的必要性。同时两款轮胎受“载荷敏感性”的影响较为明显，在垂直载荷升高时，峰值附着系数有较大幅度的下降。在存在外倾角时，Hoosier18×6-
10 R25B的峰值附着系数的损失比Hoosier20.5×7-
13 R25B更大。
对于赛车设计来说，掌握所用轮胎力学特性、试验数据的拟合具有重大意义，在赛车的虚拟样机仿真、发动机的调教、底盘设计等方面，本文具有较大指导意义。
轮胎模具范文6
关键词:教学设计 学习目标检测 作业纸 成果展示 教学效果
近年来,多次参加有关德国职业教育理论及其实践的研讨会,并且有幸参加了北京市教委组织的汽车应用与维修专业赴德培训团接受德国职业教育理论与实践的培训,收获甚大。德国职业教育模式的理念及实施方式对我系汽车技术类专业课程体系建设、教学改革、师资队伍建设、实训基地建设等方面具有重要的指导意义。以德国职业教育模式为参考,我系开发出了汽车电子技术专业、汽车技术服务与营销专业的课程专业标准、课程教学标准、课程设计方案(包括课程教学设计总体方案、课程教学任务设计方案、课程教学活动设计方案),通过培养原有师资力量或引进高素质人才将汽车技术类专业师资队伍建设成为年龄结构、职称结构合理的双师型教师队伍,将实训基地建设成为北京市重点实训基地。在上述各项教学建设任务中,受益最为突出的是课程设计方案的建设。通过将课程设计方案进一步细化后,即可得到每次课的课堂教学设计。本文将主要结合汽车保养课程中的汽车轮胎检修内容来谈如何实施理论课和实验课的教学设计。
一、理论课和实验课的教学设计
1.课程设计思路
经过广泛的企业调研与组织实践专家研讨,得到我系汽车技术类各专业学生应具备的职业能力,总结出各专业学生在校期间应重点学习的各门课程,制定出相应课程的教学标准。具体到每门课程及课程内的每次课如何进行教学设计,可采用如下思路:
(1)根据课程教学标准,考虑学生与教学设施的实际情况,确定课程的学习任务;
(2)确定每个学习任务的教学目标、学习内容、采用的整体教学方法及考核法等;
(3)完成学习任务下的每次课(理论课或实验课)的教学设计。每次理论课或实验课的教学设计主要包括学习活动设计、教学方法设计、教学媒体设计及时间分配等方面。
2.理论课教学设计
(1)理论课教学设计实例
汽车保养课程中的轮胎检查理论课教学设计(如表1所示)。
表1轮胎检查理论课教学设计
专业:
汽车电子技术 课程:汽车保养
教学内容:轮胎检查 4课时(20人班)
根据学生、设备情况可以进行调整
序号 课程步骤 具体内容 教学法 教学媒体 课时
1 提出问题 教师提出学习情境(故障现象):
某轿车在80km/h时速时,方向盘抖动。
教师问:为什么会出现这种现象?要解决抖动问题需要学习那些方面的知识?
针对学生说出的原因及解决办法进行总结,得出学习内容:轮胎功能、轮胎与轮毂的组合、轮胎标识、轮胎种类、轮胎的结构等。 讲授法
头脑风暴法;(教师应加强引导) 实物
图片
黑板 20min
2 轮胎功能及其与轮辋的组合 学生分组借助工具书及资料,查找轮胎的常见故障现象、轮胎功能、轮胎标记、刹车距离与花纹深度的关系、轮胎与轮辋的组合。 自主学习
2人小组
教师指导 教材
其他资料
黑板 30min
3 学习目标检测 学生自主完成作业纸的1～4题,可以两人一组完成(或布置幻灯片让学生完成)。 自主学习
成果展示 教材
作业纸 15min
4 轮胎标识 学生分组借助工具书及资料,查找轮胎标识的含义;教师讲解轮胎高度、轮胎转速的计算方法。 自主学习
(独立完成)
教师指导
教师讲授 教材
黑板
投影仪 25min
5 学习目标检测 学生自主完成作业纸的5～9题。 自主学习
成果展示 教材
作业纸
幻灯片 15min
6 轮胎种类 教师讲授轮胎的种类、应用范围及各自的特点。 教师讲授 教材
投影仪
黑板 20min
7 学习目标检测 学生自主完成作业纸的10～14题,可以两人一组完成(或布置幻灯片让学生完成),结果自己展示出来。 自主学习
成果展示 教材
作业纸 15min
8 轮胎的结构 教师把轮胎名称标在黑板上,与学生交流,师生对话,小组补充完成内容(如13题) 分组(4人)
教师指导 实物
图片
模型 25min
9 学习目标检测 学生自主完成作业纸的10～11题,可以两人一组完成(分小组如同桌),结果自己展示出来,对答案。 自主学习
成果展示 教材
作业纸
幻灯片 15min
10 教师总结 结论:通过上述知识的学习,掌握了检查轮胎有无问题及选择合适轮胎的方法。 教师讲授 黑板
投影仪
(2)理论课作业纸
轮胎检查课堂教学所用的作业纸的样式如表2所示。该作业纸共有3页,表2所示的是作业纸第1页。作业纸第2、3未列出。
表2轮胎检查课堂作业纸样式
作业纸
页码:1 课程:汽车保养
教学内容:轮胎检查 姓名:
班级: 学号: 分数:
学习情境:客户要求更换轮胎
1.根据图示描述故障现象
2.据图指出标记的名称和最小值
3.下图为刹车距离与花纹深度的关系
a)读图,刹车距离从7到1.6变化多少?
b)为什么会这样?
刹车距离(湿面)
速度60-100km/h
4.根据汽车厂家维修手册选择轮胎与轮毂的组合
轮胎 轮辋
二、实验课教学设计
1.实验课教学设计实例
汽车保养课程中的轮胎检修实验课教学设计可以采用表格形式,也可以使用一般文本形式。具体的设计过程如下:
(1)学习情境设计
通过设计一个在汽车4S店或维修厂常见的场景引入课堂教学。本次课采用的课堂引入方式为:演话剧。具体的实施方式如下:
①教师扮演顾客,学生扮演维修工人。故障描述:顾客的汽车在公路上行驶,打开车窗,听到右后车轮有嗒嗒异响,开直线时要握紧方向盘,否则汽车向右侧跑偏。请学生检查。
②学生检查轮胎外观,进行故障确认。用举升机将故障车升起,检查轮胎是否有局部损坏。在举升故障车时,应注意举升机的使用注意事项。
③教师强调注意事项,进行安全教育。
(2)学生分组
采用随机组合法,将学生分为5组,每组4人。
(3)布置学习任务
工位1:学习并查找轮胎标识。其任务为:熟悉标识,画出轮胎图。
学生查找资料,确定标识的含义。教师将轮胎上重要的标识用颜色笔作出记号,引导学生查找。
工位2:学习轮胎修补工具的使用及修补轮胎。其任务为:学习轮胎修补方面的资料,用修补工具、材料修复轮胎。
工位3:轮胎拆装。其任务为:熟悉轮胎与轮毂的装配关系、轮胎的外观检查、轮毂的外观检查及拆装轮胎。
工位4:轮胎动平衡检测。其任务为:检测轮胎的动平衡特性,安装平衡块。
工位5:成本核算。其任务为:核算修1个轮胎的费用与换1个轮胎的费用,并进行比较。
每组学生对应1个工位,20分钟后进行互换。
(4)教师演示
教师分别演示拆装轮胎、动平衡及修补轮胎的方法。
(5)巡视及指导
学生在练习过程中,教师进行巡视,观察学生练习情况。对于存在的安全隐患要及时排除,并解答学生提出的问题。
(6)学习成果展示
学生完成学习任务后,应向全班同学展示其学习的成果。
(7)学生完成作业纸
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(8)教师评价
教师评价采用回答问题并给予奖励的方式。利用20、30、50三档分数题,对向学生进行课堂学习效果的检测。口答形式,分3轮进行,每组抽取1题,若本组不能回答,将由其他组进行抢答。将各小组得分的情况记入表3所示的积分表。最后得分高者为优胜组,给予奖励。奖励方式为:利用所学技能,将故障车的故障排除,并请其他组同学观看。
表3各小组得分记录表
轮次 小组1得分 小组2得分 小组3得分 小组4得分 小组5得分
第一轮
第二轮
第三轮
总分
2.实验课作业纸
轮胎更换/修补实验课教学所使用的作业纸如表4所示。
表4 轮胎更换/修补实验课作业纸
作业纸
页码:1 课程:汽车保养
教学内容:轮胎更换/修补 姓名:
班级: 学号: 成绩:
学习情境描述:顾客的汽车在公路上行驶,打开车窗,听到右后车轮有嗒嗒异响,开直线时要握紧方向盘,否则汽车向右侧跑偏。请学生检查。
请说出造成汽车向一侧跑偏的原因是什么?
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――。
请写出轮胎的结构名称以及作用:
序号 名称 作用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3.在何种情况下,轮胎需要做动平衡检测?
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――。
4.通过下图分析:为什么当轮胎花纹磨损到1.6mm时,必须更换新轮胎?
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――。
5.请简要叙述修补轮胎的过程。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――。
四、结束语
汽车电子技术类专业的核心课程与重要专业课程的课堂教学采用本文设计的理论课和实验课教学设计形式后,由于学生已经习惯于传统的教学形式,难以及时适应新的课堂教学形式,刚开始的几次课的教学效果并不理想。但在逐步适应新的课堂教学形式后,课堂教学效果开始明显好转。在新课堂教学方式实施到约1/2进程时,其教学效果开始明显好于传统形式课堂的教学效果。下面将试点班(0653221、0823211)与未实行新课堂教学方式的对照班(0653222、0823212)的反映课堂教学效果的数据列出,如表5所示。注:0653221班和0653222班的生源质量相同,这两个班的汽车发动机电控系统检修课程由同一位教师任课;0823211班和0823212班的生源质量相同,这两个班的汽车发动机电控系统检修课程由另一位教师任课。
表5试点班与对照班的课堂教学效果数据
数据类型
班级 1～4周
学生认可度 5～8周
学生认可度 9～15周
学生认可度 16周(期末考核期)
及格率优良率
0653221 53.4% 78.1% 91.7% 93.2% 34.9%
0653222 87.8% 88.2% 86.9% 86.0 23.3%
0823211 56.7% 80.3% 93.2% 93.2% 37.2%
0823212 87.8% 88.2% 86.9% 86.0 25.6%
通过上表可以看出:实行新课堂教学方式班级的教学效果一直在稳步上升,并最终达到教学效果明显好于对照班。由此可以证明本文介绍的基于德国职业教育模式的理论课与实验课的教学设计是切实可行的。
参考文献
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