2022年全國職業(yè)院校技能大賽賽項-ZZ-2022024 工業(yè)產品設計與創(chuàng)客實踐賽項題目-模塊2

2022年全國職業(yè)院校技能大賽中職組

工業(yè)產品設計與創(chuàng)客實踐賽項題目

（第2模塊）

賽題說明與參賽須知

1.本賽題為工業(yè)產品設計與創(chuàng)客實踐賽項第二模塊比賽題目。

2.模塊二包含兩道題目，計時2小時（含15分鐘數據提交時間，提交時段內不得答題）。

3.參賽選手須嚴格按照題目規(guī)定的路徑及名稱存儲文件，并在比賽過程中及時保存。

4.參賽選手應按照各題目要求，在指定的設備完成操作，并在比賽結束前將全部電子文件歸檔于指定位

置并按要求提交，未存儲到指定位置或未按規(guī)定提交的運行記錄或程序文件不作為競賽成果予以評分。計算機

編輯文件請實時保存，建議10-15分鐘保存一次，客觀原因如斷電情況下，酌情補時不超過15分鐘。

5.各報告文件、說明文檔等須在提供的模板文件中完成。

6.必須使用提供的帳號登錄完成設計、制造等相關工作。

7.工程圖按照題目圖紙樣式，依據機械制圖“圖樣畫法”國家標準繪制；標題欄、明細欄要求如下：

（1）六視圖、爆炸圖標題欄要求填寫圖樣名稱、圖樣代號及基礎視圖比例；零件圖標題欄要求填寫圖樣

名稱、圖樣代號、零件材料、零件重量及基礎視圖比例。

（2）工程圖明細欄要求包含序號、代號、名稱、數量、材料、重量及備注；明細欄總寬180mm，各列寬

度依次為8mm、40mm、44mm、8mm、38mm、22mm、20mm。

3

2

1

序號代號名稱數量材料重量備注

8.嚴格遵守設備使用規(guī)范，安全操作加工設備。由于參賽選手人為原因導致競賽設備損壞，以致無法正

常繼續(xù)比賽，將取消參賽隊競賽資格。

9.賽題及圖冊僅以電子文檔形式提供。

模塊二設計挑戰(zhàn)（20分）

題目2-1機構分析計算（10分）

雙缸蒸汽機機構工作原理見圖2-1，請按要求完成如下計算，并填寫機構設計計算報告。

圖2-1雙缸蒸汽機機構工作原理

本題目詳細要求見《機構分析計算任務書》（位于本題目對應的文件夾，名為“機構分析計算任務書.pdf”，

以下簡稱“《任務書》”）；需要填寫并提交的《機構分析計算報告》已提供模板（位于本題目對應的文件夾，名

為“機構分析計算報告.pptx”，以下簡稱“《報告》”），提交的報告需在此模板基礎上編輯填寫。

1.根據《任務書》中的介紹與要求，使用草圖塊技術繪制雙缸蒸汽發(fā)動機的機構簡圖，將圖片粘貼至《報

告》，并保存相應的文件“雙缸蒸汽機機構分析.ipt”。

2.根據《任務書》要求計算活塞行程，將極限位置對應的機構簡圖，以及計算結果填入《報告》。

3.根據《任務書》要求分析當活塞位于極限位置時，內配氣閥對應的位置，將結果填入《報告》。

4.根據《任務書》要求探索指定條件下的內氣配閥安裝位置，并將分析、計算的結果填入《報告》。

5.根據《任務書》要求完成將此機構應用至其他產品的相關設計計算。

題目2-1需提交的文件及相關要求見表2-1；所有文件須在比賽結束前歸檔于“桌面\賽位號\2-1-設計挑

戰(zhàn)-機構分析計算”并按賽場要求提交；不得為不同類型的文件單獨創(chuàng)建文件夾。

表2-1設計挑戰(zhàn)機構分析計算部分需提交的文件

內容需提交的文件文件命名方式要求（備注）

相關文件機構簡圖雙缸蒸汽機機構分析.ipt需使用草圖塊技術完成。

設計報告機構分析計算報告機構分析計算報告.pptx需使用提供的報告模板完成。

題目2-2輕量化設計（10分）

注意：選手將在第一天比賽結束前將設計數據提交云計算平臺，并在第二天比賽開始后下載結果。

配氣閥連桿導軌安裝座如圖2-2，安裝座通過兩顆螺釘安裝于底座，并通過安裝塊、安裝軸及鍵固定配氣

閥連桿導軌，配氣閥連桿導軌安裝座以“鐵，鑄造”為材料，重量0.198kg。請根據以下條件，使用衍生式設計

（GenerativeDesign）技術進行輕量化設計。

圖2-2配氣閥連桿導軌安裝座

1.雙缸蒸汽機各零件安裝方式與安裝位置保持不變，具體要求見表2-2。

表2-2各零件安裝方式與安裝位置要求

（1）通過兩顆螺釘連接（2）兩顆螺釘上方無障（3）與安裝座配合的表（4）與安裝軸、鍵連接

底座，且螺釘旋入底座的礙，確保螺釘安裝的可行面及其對稱面保持不變，的表面保持不變，保留厚

距離保持不變。性與便捷性。保留厚度為2mm。度為2mm。

2.經輕量化設計后的配氣閥連桿導軌安裝座所占用的空間尺寸不超過原設計方案對應的空間尺寸，占用

空間范圍示意圖見圖2-3。

圖2-3占用空間示意圖

3.同時使用金屬材料“鋁6061”及非金屬材料“塑料”進行輕量化設計探究，兩種材料將分別應對不同

的工況條件，對應的載荷大小見表2-3。

表2-3配氣閥連桿導軌安裝座載荷條件

載荷大小

序號載荷描述

鋁6061塑料

1各零部件通過安裝軸作用在安裝座的力。100N50N

2工作中通過鍵作用在安裝座的力矩（大小相同而方向相反）。各20Nmm各20Nmm

3其他零件通過安裝塊作用在側表面的力，方向沿安裝軸軸線。50N20N

4.兩種材料對應的設計標準條件見表2-4。

表2-4配氣閥連桿導軌安裝座設計標準

設計標準鋁6061塑料

安全系數5.03.0

制造方式無限制無限制

制造數量單件單件

注：以下各項要求可在第二天比賽中完成。《輕量化設計報告》已提供模板（位于本題目對應的文件夾，名

為“輕量化設計報告.pptx”，請在提供的模板中填入要求的內容以完成輕量化設計報告。

題目2-2需提交的文件及相關要求見表2-5；所有文件須在比賽結束前歸檔于“桌面\賽位號\2-2-設計挑

戰(zhàn)-輕量化設計”并按賽場要求提交；不得為不同類型的文件單獨創(chuàng)建文件夾。

表2-5設計挑戰(zhàn)輕量化設計部分需提交的文件

內容需提交的文件文件命名方式要求（備注）

包含全部衍生式設計

設計文件配氣閥連桿導軌安裝座.f3d文件需導出至本地。

信息的設計文件

配氣閥連桿導軌安裝座-鋁.f3d

零件輕量化設計模型文件需導出至本地。

配氣閥連桿導軌安裝座-塑料.f3d

設計報告輕量化設計報告輕量化設計報告.pptx需使用提供的報告模板完成。

2022年全國職業(yè)院校技能大賽中職組

工業(yè)產品設計與創(chuàng)客實踐賽項題目

（第2模塊）

賽題說明與參賽須知

1.本賽題為工業(yè)產品設計與創(chuàng)客實踐賽項第二模塊比賽題目。

2.模塊二包含兩道題目，計時2小時（含15分鐘數據提交時間，提交時段內不得答題）。

3.參賽選手須嚴格按照題目規(guī)定的路徑及名稱存儲文件，并在比賽過程中及時保存。

4.參賽選手應按照各題目要求，在指定的設備完成操作，并在比賽結束前將全部電子文件歸檔于指定位

置并按要求提交，未存儲到指定位置或未按規(guī)定提交的運行記錄或程序文件不作為競賽成果予以評分。計算機

編輯文件請實時保存，建議10-15分鐘保存一次，客觀原因如斷電情況下，酌情補時不超過15分鐘。

5.各報告文件、說明文檔等須在提供的模板文件中完成。

6.必須使用提供的帳號登錄完成設計、制造等相關工作。

7.工程圖按照題目圖紙樣式，依據機械制圖“圖樣畫法”國家標準繪制；標題欄、明細欄要求如下：

（1）六視圖、爆炸圖標題欄要求填寫圖樣名稱、圖樣代號及基礎視圖比例；零件圖標題欄要求填寫圖樣

名稱、圖樣代號、零件材料、零件重量及基礎視圖比例。

（2）工程圖明細欄要求包含序號、代號、名稱、數量、材料、重量及備注；明細欄總寬180mm，各列寬

度依次為8mm、40mm、44mm、8mm、38mm、22mm、20mm。

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序號代號名稱數量材料重量備注

8.嚴格遵守設備使用規(guī)范，安全操作加工設備。由于參賽選手人為原因導致競賽設備損壞，以致無法正

常繼續(xù)比賽，將取消參賽隊競賽資格。

9.賽題及圖冊僅以電子文檔形式提供。

模塊二設計挑戰(zhàn)（20分）

題目2-1機構分析計算（10分）

雙缸蒸汽機機構工作原理見圖2-1，請按要求完成如下計算，并填寫機構設計計算報告。

圖2-1雙缸蒸汽機機構工作原理

本題目詳細要求見《機構分析計算任務書》（位于本題目對應的文件夾，名為“機構分析計算任務書.pdf”，

以下簡稱“《任務書》”）；需要填寫并提交的《機構分析計算報告》已提供模板（