趙春艷

（江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 無錫 214253）

在《精密沖壓模具設(shè)計(jì)》課程中引入U(xiǎn)G軟件的教學(xué)實(shí)踐

趙春艷

（江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 無錫 214253）

本文以企業(yè)真實(shí)任務(wù)彈簧成形支架零件級進(jìn)模設(shè)計(jì)為例，按照企業(yè)模具設(shè)計(jì)的流程，闡述在精密沖壓模具設(shè)計(jì)課程教學(xué)中引用UG、AutoCAD等軟件進(jìn)行輔助教學(xué)的具體實(shí)施過程。

企業(yè)模具設(shè)計(jì)；精密沖壓模具課程；UG；教學(xué)實(shí)踐

《精密沖壓模具設(shè)計(jì)》是我院模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的一門主干專業(yè)課程，其內(nèi)容涵蓋了沖壓工藝、模具設(shè)計(jì)與制造、模具安裝調(diào)試等方面內(nèi)容，實(shí)踐性和綜合性較強(qiáng)。

目前，國內(nèi)有很多高職、高專院校開設(shè)有模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)，一般都開設(shè)有冷沖模具設(shè)計(jì)課程，雖然大多院校都在開展教學(xué)改革，采用項(xiàng)目式教學(xué)方法，但模具設(shè)計(jì)基本都停留在使用二維繪圖軟（AutoCAD、CAXA）等，甚至是手工繪圖的階段。為彌補(bǔ)三維軟件應(yīng)用能力的缺憾，部分院校另行開設(shè)了三維軟件的應(yīng)用教學(xué)課程，但一般課時(shí)較少，只能初步完成三維建模的教學(xué)，且訓(xùn)練時(shí)間有限，熟練程度較低，與模具設(shè)計(jì)課程的銜接也存在一定問題。

模具專業(yè)教師通過走訪企業(yè)，進(jìn)行畢業(yè)生調(diào)查問卷等活動，得出結(jié)論提高學(xué)生模具設(shè)計(jì)能力最直接最有效的途徑就是在模具設(shè)計(jì)中結(jié)合UG、CATIA等三維軟件教學(xué)。所以，近幾個(gè)學(xué)期我們嘗試了在精密沖壓模具設(shè)計(jì)課程教學(xué)中引入U(xiǎn)G軟件輔助教學(xué)，學(xué)生通過學(xué)習(xí)，能夠較熟練地使用UG或AutoCAD軟件完成模具設(shè)計(jì)工作。

本文將以企業(yè)真實(shí)任務(wù)，彈簧成形支架零件級進(jìn)模設(shè)計(jì)為例（圖1），按照企業(yè)模具設(shè)計(jì)的基本流程（如圖2所示），在精密沖壓模具設(shè)計(jì)課程教學(xué)中利用UG、AutoCAD軟件輔助教學(xué)的具體實(shí)施過程。

圖1 彈簧成形支架零件產(chǎn)品圖

1 工法分析

如圖1所示零件，屬于彎曲件，其形狀、尺寸和材料性能均符合沖壓加工要求。所需的基本工序有：落料、沖孔、彎曲等。根據(jù)以上基本工序及沖壓件技術(shù)要求，可以擬定該零件的沖壓工藝方案為：先大小孔一起沖，再切廢料，再壓彎，最后切斷，采用一副級進(jìn)模完成，排樣圖如圖2所示。

圖2 排樣圖

其中，學(xué)生要做的內(nèi)容還包括一些必要的工藝計(jì)算，如工件展開尺寸計(jì)算、刃口尺寸計(jì)算、沖壓力及壓力中心計(jì)算、凹模周界尺寸計(jì)算、彈性元件選擇與計(jì)算、凸模長度計(jì)算等，可在教師指導(dǎo)下或者借助工具書等資料完成，最終編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。

2 模具總體結(jié)構(gòu)確定

該零件材料厚度為0.8 mm，大批量生產(chǎn)，零件形狀簡單對稱?？紤]到工件的平整性，采用彈壓卸料，橫向送料方式；導(dǎo)向方式采用對角導(dǎo)柱滑動導(dǎo)向模架；定位方式采用側(cè)刃+導(dǎo)料板+導(dǎo)正銷精定位；由于工件有向下的彎曲，因此凹模上設(shè)計(jì)了凹槽及斜面結(jié)構(gòu)，方便送料及出件；同時(shí)，通過沖壓總力及行程計(jì)算，選用JH23-40開式雙柱可傾式壓力機(jī)，模具閉合高度應(yīng)在265～330之間，模具總體結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 模具3D總裝圖

3 模具主要零件設(shè)計(jì)

壓彎凸模設(shè)計(jì)。材料選擇，根據(jù)生產(chǎn)批量及模具的工作條件，凸模材料選擇Cr12Mov，熱處理硬度HRC58-64，凸模長度56 mm，凸模實(shí)體模型如圖4所示。

考慮到單邊彎曲有側(cè)向力，所以壓彎凸模設(shè)計(jì)成帶有導(dǎo)入端的階梯式結(jié)構(gòu)，固定端采用雙邊出臺，可以采用線切割方法加工。工作部分型面及外形尺寸設(shè)計(jì)具體步驟略，一般是教師演示，學(xué)生操作，遇到難點(diǎn)再集中講解、重復(fù)演示。

圖4 壓彎凸模零件圖

4 導(dǎo)出CAD二維圖

完成所有模具零件的設(shè)計(jì)及模具總圖實(shí)體建模后，利用UG中的文件導(dǎo)出功能，將模具總圖導(dǎo)出為DWG文檔文件，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，完成?biāo)注，從而得到該模具的2D圖，如圖5所示。

圖5 模具2D總裝圖

5 結(jié)束語

在精密沖壓模具設(shè)計(jì)課程中引入U(xiǎn)G、AutoCAD軟件，按照企業(yè)模具設(shè)計(jì)流程進(jìn)行教學(xué)實(shí)施，由傳統(tǒng)抽象的理論設(shè)計(jì)變?yōu)橹庇^的三維建模，模具零件設(shè)計(jì)都將利用三維軟件實(shí)現(xiàn)，操作簡單、快捷，不但可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，簡化模具設(shè)計(jì)難度，縮短模具設(shè)計(jì)周期，提高學(xué)習(xí)效率，而且通過這樣的授課方式，有效地將課程教學(xué)和企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際有機(jī)結(jié)合，使得學(xué)生的課程學(xué)習(xí)和實(shí)際工作保持一致。學(xué)生在該課程的學(xué)習(xí)中，專業(yè)知識既能得到系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，又能獲得模具行業(yè)職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)，這對提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識能力，實(shí)現(xiàn)能力的遷移，快速適應(yīng)企業(yè)環(huán)境與企業(yè)需求有著非常積極的意義。

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Teaching practice of UG software introduced in the "precision stamping die design" course

TG385-4；G712

1009-797X（2015）22-0067-03

A DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.22.027

趙春艷（1979-），女，畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)，研究生學(xué)歷，講師，研究方向?yàn)槟＞逤AD/CAM。

2015-10-18