曹田 任琳 馮紹杰 趙東林

摘要：從地方本科院校高分子加工專業(yè)主干課程《塑料成型模具》教學(xué)改革入手，積極引入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件Pro/Engineer，提高教學(xué)過程的可視性和趣味性。

關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì);Pro/Engineer;可視性

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2019）19-0246-02

一、引言

塑料成型模具是普通高校高分子加工專業(yè)的主干課程之一，其中的模具設(shè)計(jì)對于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的初學(xué)者來說很抽象，晦澀難懂。加之近年來高等教育提出“厚基礎(chǔ)，寬專業(yè)”的指導(dǎo)原則，專業(yè)課程教學(xué)課時(shí)一再壓縮，使得優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容，改善教學(xué)效果成為一項(xiàng)勢在必行的任務(wù)。在教學(xué)過程中積極引入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件Pro/Engineer，使原本枯燥乏味的教學(xué)內(nèi)容活動(dòng)起來，躍然眼前，極大提高教學(xué)可視性和趣味性，能很好地解決原本抽象難懂的問題。

二、產(chǎn)品厚度的可視性

我們在教學(xué)中提到塑料制品的設(shè)計(jì)要盡可能保證厚度均勻一致，否則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品收縮不均，引起表面不平整;或產(chǎn)品內(nèi)部殘存內(nèi)應(yīng)力影響產(chǎn)品的強(qiáng)度。如何檢查設(shè)計(jì)產(chǎn)品的厚度均勻一致，實(shí)際操作很困難。等產(chǎn)品生產(chǎn)出來后再發(fā)現(xiàn)，不但耽誤了寶貴的時(shí)間，而且浪費(fèi)模具加工費(fèi)用。對于聚合物加工專業(yè)的初學(xué)者而言，如何清晰、直觀地表達(dá)產(chǎn)品各部分的厚度，更加困難。自從有了Pro/E這款模具設(shè)計(jì)軟件，產(chǎn)品厚度檢測變的十分容易了。通過軟件所帶“分析/厚度檢查”功能，設(shè)定厚度許可范圍、檢查層切面的密度，即可在模具加工前輕松獲得塑件各部分厚度數(shù)據(jù)，如圖1所示，每個(gè)層切面上的厚度是否符合要求都在結(jié)果中（圖1（c））顯示，從而避免不必要的損失。

三、拔模斜度的可視性

拔模斜度對于沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的初學(xué)者來說，是一個(gè)晦澀難理解概念，借助Pro/E軟件的“分析/模具分析”中的拔模檢測功能，能較好地輔助學(xué)生對拔模斜度的理解。如圖2所示。

四、塑料顧問

模具設(shè)計(jì)得成功與否與塑料專業(yè)知識(shí)息息相關(guān)，然而學(xué)有所長、術(shù)有專攻，設(shè)計(jì)人員往往對塑料知識(shí)的掌握不能很好的滿足設(shè)計(jì)要求，Pro/E軟件中的塑料顧問模塊就很好地解決了這方面的問題。該模塊提供可靠、易理解的加工反饋和建議，用于注塑工藝性的評估，是節(jié)省時(shí)間和成本的有效工具。通過塑料顧問模塊我們可以在模具設(shè)計(jì)之前選擇最佳澆口位置，然后模擬塑料填充過程，可直觀地預(yù)估熔合線及氣泡可能出現(xiàn)的位置，通過塑料顧問還可以模擬塑料熔體在模腔內(nèi)的流動(dòng)、保壓、冷卻過程，對制品可能發(fā)生的翹曲進(jìn)行預(yù)判。充分利用好塑料顧問功能，對模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和注塑工藝參數(shù)的確定有著重要的指導(dǎo)意義，能很好地提高一次試模的成功率。如圖3（a）所示，在模具設(shè)計(jì)之前對澆口位置進(jìn)行合理預(yù)判，并模擬充模。根據(jù)圖3（b）的分析結(jié)果，判斷澆口位置選擇是否合理。

當(dāng)澆口選擇合理，模擬充模后可以進(jìn)一步對注塑工藝進(jìn)行預(yù)判。圖4給出了各種工藝參數(shù)變化及產(chǎn)品質(zhì)量判斷，可以盡可能規(guī)避后續(xù)模具設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的問題，最大限度地減少模具制造完成后的修模過程，進(jìn)而縮短模具設(shè)計(jì)周期。

五、結(jié)束語

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件Pro/E在《模具設(shè)計(jì)》課程教學(xué)過程中起到很重要的可視化作用，使模具概念立體化呈現(xiàn)于學(xué)生眼前，變晦澀難懂為簡單有趣。能最大限度減少模具設(shè)計(jì)過程中可能出現(xiàn)的不合理甚至是錯(cuò)誤。

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