◆劉友成

作者：劉友成，邵陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電工程系副教授，研究方向為機械制造及其自動化（422004）。

1 塑料成型工藝與模具設(shè)計課程教學(xué)現(xiàn)狀

塑料成型工藝與模具設(shè)計課程主要側(cè)重塑料模具設(shè)計的基本原理與方法，理論性太強，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。塑料模具設(shè)計要求學(xué)生具有很強的綜合運用能力，學(xué)生在理論學(xué)習(xí)中能聽懂，但在塑料模具設(shè)計過程中往往無從下手。而在模具設(shè)計CAD課程的教學(xué)過程中，教師側(cè)重于軟件應(yīng)用功能的講解，和塑料模具設(shè)計聯(lián)系不密切。事實上塑料成型工藝與模具設(shè)計課程與模具設(shè)計CAD課程是相互關(guān)聯(lián)的；前者是塑料模具設(shè)計的理論依據(jù)，主要介紹塑料模具設(shè)計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)計的工具。如果將這兩部分教學(xué)內(nèi)容分開在不同的課程講解，學(xué)生很難結(jié)合模具設(shè)計的知識，應(yīng)用模具CAD軟件來完成模具的設(shè)計，從而產(chǎn)生理論與實踐相脫節(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、精細化的方向快速發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度越來越快，應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)可以提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短設(shè)計周期。模具CAD/CAM已經(jīng)成為現(xiàn)代模具企業(yè)進行模具設(shè)計的主要手段和工具，利用先進的模具CAD/CAE技術(shù)進行模具設(shè)計更加省時、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)計制造的周期。當(dāng)今模具企業(yè)常用的模具設(shè)計軟件有Pro/E、UG、SolidWorks、AutoCAD等。同時，模具企業(yè)的塑料模具設(shè)計崗位要求學(xué)生能夠熟練運用CAD繪圖軟件進行塑料模具設(shè)計。

3 塑料成型工藝與模具設(shè)計課程與CAD相結(jié)合

將塑料成型工藝與模具設(shè)計課程和模具設(shè)計CAD課程整合為注塑模具設(shè)計及CAD課程，根據(jù)注塑模具的設(shè)計過程來重構(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)計課程的知識目標(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)計基本知識融合到各個教學(xué)模塊當(dāng)中，如表1所示。

表1 注塑模具設(shè)計與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)計向?qū)K，是注塑模設(shè)計的專用軟件，運用UG注塑模設(shè)計向?qū)гO(shè)計注塑模具，可以簡化設(shè)計的過程。這樣將課程的教學(xué)內(nèi)容根據(jù)注射模具的設(shè)計過程分為塑件建模、設(shè)計分型面、設(shè)計工作零件等模塊。每個模塊增加了實訓(xùn)教學(xué)部分，采取理論教學(xué)和實訓(xùn)教學(xué)交替進行的教學(xué)方式，學(xué)生完成每個模塊的理論學(xué)習(xí)之后，到模具設(shè)計實訓(xùn)室運用CAD軟件將相應(yīng)的部分設(shè)計出來。理論教學(xué)以“學(xué)”為主，模具設(shè)計實訓(xùn)以“做”為主，這樣學(xué)生在“做”的過程中鞏固了所學(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，在實訓(xùn)教學(xué)中讓學(xué)生應(yīng)用CAD軟件對塑料制品進行建模，最后對塑料制品3D模型進行結(jié)構(gòu)工藝分析。在完成各個模塊的學(xué)習(xí)之后，針對典型的塑料模具進行綜合實訓(xùn)，進一步強化所學(xué)內(nèi)容。

4 教學(xué)實施

以分型面設(shè)計為例來介紹教學(xué)實施的具體過程。首先根據(jù)塑件CAD分型的教學(xué)案例進行項目導(dǎo)入，讓學(xué)生對分型面有一個基本的認(rèn)識，引導(dǎo)學(xué)生掌握分型面的作用與結(jié)構(gòu)形式；接下來講解分型面設(shè)計的基本原則（結(jié)合CAD分型的教學(xué)案例講解），介紹運用CAD技術(shù)創(chuàng)建分型面的操作步驟與方法；然后提出設(shè)計任務(wù)，由學(xué)生運用CAD技術(shù)設(shè)計分型面；最后對學(xué)生的設(shè)計方案進行分析總結(jié)。通過具體的教學(xué)實施，學(xué)生達到以下目標(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)特點正確選擇分型面，能夠運用CAD技術(shù)設(shè)計分型面。

5 結(jié)束語

通過將模具CAD技術(shù)引入到塑料成型工藝與模具設(shè)計高職課程的實踐教學(xué)中，根據(jù)塑料模具的設(shè)計過程，重構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容，將塑料模具設(shè)計的知識目標(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)計課程理論性太強，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，學(xué)生模具設(shè)計實踐能力差的狀況。

教學(xué)實踐證明，將塑料成型工藝與模具設(shè)計課程和模具設(shè)計CAD課程中有關(guān)注塑模具的內(nèi)容整合為注塑模具設(shè)計及CAD課程，學(xué)生的動手能力、模具設(shè)計能力明顯提高，教學(xué)目標(biāo)明確，教學(xué)內(nèi)容與注射模具設(shè)計崗位對接，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，教學(xué)效果的評價也更加合理，實現(xiàn)理論和實訓(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訓(xùn)的做法，符合“工學(xué)結(jié)合”的專業(yè)教育要求。

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

[2]劉友成.基于UG6.0/Open GRIP對注射模具A型推桿進行二次開發(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程動畫[J].機械工程師,2009(11):111-112.