◆劉友成

作者：劉友成，邵陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系副教授，研究方向?yàn)闄C(jī)械制造及其自動(dòng)化（422004）。

1 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程教學(xué)現(xiàn)狀

塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程主要側(cè)重塑料模具設(shè)計(jì)的基本原理與方法，理論性太強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。塑料模具設(shè)計(jì)要求學(xué)生具有很強(qiáng)的綜合運(yùn)用能力，學(xué)生在理論學(xué)習(xí)中能聽(tīng)懂，但在塑料模具設(shè)計(jì)過(guò)程中往往無(wú)從下手。而在模具設(shè)計(jì)CAD課程的教學(xué)過(guò)程中，教師側(cè)重于軟件應(yīng)用功能的講解，和塑料模具設(shè)計(jì)聯(lián)系不密切。事實(shí)上塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程與模具設(shè)計(jì)CAD課程是相互關(guān)聯(lián)的；前者是塑料模具設(shè)計(jì)的理論依據(jù)，主要介紹塑料模具設(shè)計(jì)的基本方法與理論基礎(chǔ)；后者以CAD軟件應(yīng)用為主，模具CAD軟件是模具設(shè)計(jì)的工具。如果將這兩部分教學(xué)內(nèi)容分開(kāi)在不同的課程講解，學(xué)生很難結(jié)合模具設(shè)計(jì)的知識(shí)，應(yīng)用模具CAD軟件來(lái)完成模具的設(shè)計(jì)，從而產(chǎn)生理論與實(shí)踐相脫節(jié)的現(xiàn)象，增加了學(xué)習(xí)的難度。

2 模具CAD技術(shù)

隨著模具制造業(yè)向信息化、數(shù)字化、精細(xì)化的方向快速發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度越來(lái)越快，應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)可以提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短設(shè)計(jì)周期。模具CAD/CAM已經(jīng)成為現(xiàn)代模具企業(yè)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的主要手段和工具，利用先進(jìn)的模具CAD/CAE技術(shù)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)更加省時(shí)、省力，而且可以減少試模的次數(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短模具設(shè)計(jì)制造的周期。當(dāng)今模具企業(yè)常用的模具設(shè)計(jì)軟件有Pro/E、UG、SolidWorks、AutoCAD等。同時(shí)，模具企業(yè)的塑料模具設(shè)計(jì)崗位要求學(xué)生能夠熟練運(yùn)用CAD繪圖軟件進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)。

3 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程與CAD相結(jié)合

將塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程和模具設(shè)計(jì)CAD課程整合為注塑模具設(shè)計(jì)及CAD課程，根據(jù)注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)重構(gòu)課程的教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合企業(yè)的典型案例重點(diǎn)介紹塑料模具中應(yīng)用最廣泛的注塑模具。將塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程的知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)與模具CAD的應(yīng)用技能相結(jié)合，采用“教、學(xué)、做”合一的教學(xué)模式，突出注塑模具設(shè)計(jì)基本技能的培養(yǎng)。將模具CAD應(yīng)用技能與注塑模具設(shè)計(jì)基本知識(shí)融合到各個(gè)教學(xué)模塊當(dāng)中，如表1所示。

表1 注塑模具設(shè)計(jì)與CAD結(jié)合

UG軟件在模具企業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛，UG軟件中的注塑模設(shè)計(jì)向?qū)K，是注塑模設(shè)計(jì)的專(zhuān)用軟件，運(yùn)用UG注塑模設(shè)計(jì)向?qū)гO(shè)計(jì)注塑模具，可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的過(guò)程。這樣將課程的教學(xué)內(nèi)容根據(jù)注射模具的設(shè)計(jì)過(guò)程分為塑件建模、設(shè)計(jì)分型面、設(shè)計(jì)工作零件等模塊。每個(gè)模塊增加了實(shí)訓(xùn)教學(xué)部分，采取理論教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)交替進(jìn)行的教學(xué)方式，學(xué)生完成每個(gè)模塊的理論學(xué)習(xí)之后，到模具設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)室運(yùn)用CAD軟件將相應(yīng)的部分設(shè)計(jì)出來(lái)。理論教學(xué)以“學(xué)”為主，模具設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)以“做”為主，這樣學(xué)生在“做”的過(guò)程中鞏固了所學(xué)的內(nèi)容。

如在塑件建模模塊，在理論教學(xué)中講解塑料制品結(jié)構(gòu)工藝，講解CAD建模的基本操作，在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中讓學(xué)生應(yīng)用CAD軟件對(duì)塑料制品進(jìn)行建模，最后對(duì)塑料制品3D模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝分析。在完成各個(gè)模塊的學(xué)習(xí)之后，針對(duì)典型的塑料模具進(jìn)行綜合實(shí)訓(xùn)，進(jìn)一步強(qiáng)化所學(xué)內(nèi)容。

4 教學(xué)實(shí)施

以分型面設(shè)計(jì)為例來(lái)介紹教學(xué)實(shí)施的具體過(guò)程。首先根據(jù)塑件CAD分型的教學(xué)案例進(jìn)行項(xiàng)目導(dǎo)入，讓學(xué)生對(duì)分型面有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生掌握分型面的作用與結(jié)構(gòu)形式；接下來(lái)講解分型面設(shè)計(jì)的基本原則（結(jié)合CAD分型的教學(xué)案例講解），介紹運(yùn)用CAD技術(shù)創(chuàng)建分型面的操作步驟與方法；然后提出設(shè)計(jì)任務(wù)，由學(xué)生運(yùn)用CAD技術(shù)設(shè)計(jì)分型面；最后對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析總結(jié)。通過(guò)具體的教學(xué)實(shí)施，學(xué)生達(dá)到以下目標(biāo)：掌握分型面選取的基本原則，能夠根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)正確選擇分型面，能夠運(yùn)用CAD技術(shù)設(shè)計(jì)分型面。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)將模具CAD技術(shù)引入到塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)高職課程的實(shí)踐教學(xué)中，根據(jù)塑料模具的設(shè)計(jì)過(guò)程，重構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容，將塑料模具設(shè)計(jì)的知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)與模具CAD應(yīng)用技能相結(jié)合，采用“教、學(xué)、做”合一的教學(xué)模式，突出模具設(shè)計(jì)基本技能的培養(yǎng)。這樣有效地改變了塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程理論性太強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，學(xué)生模具設(shè)計(jì)實(shí)踐能力差的狀況。

教學(xué)實(shí)踐證明，將塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程和模具設(shè)計(jì)CAD課程中有關(guān)注塑模具的內(nèi)容整合為注塑模具設(shè)計(jì)及CAD課程，學(xué)生的動(dòng)手能力、模具設(shè)計(jì)能力明顯提高，教學(xué)目標(biāo)明確，教學(xué)內(nèi)容與注射模具設(shè)計(jì)崗位對(duì)接，學(xué)生的教學(xué)參與度高，學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)積極性大大提高。同時(shí)，教學(xué)效果的評(píng)價(jià)也更加合理，實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)訓(xùn)結(jié)合的授課形式，改變了傳統(tǒng)教學(xué)中枯燥的理論講授和單一實(shí)訓(xùn)的做法，符合“工學(xué)結(jié)合”的專(zhuān)業(yè)教育要求。

[1]屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,2001:102-205.

[2]劉友成.基于UG6.0/Open GRIP對(duì)注射模具A型推桿進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)[J].模具工業(yè),2011(3):60-63.

[3]劉友成.基于UG6.0制作塑料模具虛擬裝配過(guò)程動(dòng)畫(huà)[J].機(jī)械工程師,2009(11):111-112.