淺探高職院校模具專業(yè)學(xué)生模具設(shè)計能力的培養(yǎng)

[摘 要]高職院校模具專業(yè)學(xué)生模具設(shè)計能力的培養(yǎng)需要參照企業(yè)內(nèi)真實的模具設(shè)計、制作過程，從了解模具信息和模具設(shè)計流程、多種設(shè)計方案的優(yōu)選到模具設(shè)計完成后的制作驗證等多個環(huán)節(jié)對學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練，拓寬設(shè)計思路，掌握分析和解決問題的方法，由此提升模具設(shè)計能力。

[關(guān)鍵詞]模具 設(shè)計能力 培養(yǎng)方法

[中圖分類號] TG76；G712 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）14-0039-02

高職院校模具設(shè)計與制造專業(yè)學(xué)生模具設(shè)計能力的培養(yǎng)除相關(guān)課程中專業(yè)理論知識基礎(chǔ)學(xué)習(xí)外，還必須經(jīng)過設(shè)計應(yīng)用訓(xùn)練內(nèi)化與升華的過程。一般分為四個部分，一是通過模具課程設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生模具設(shè)計的基本應(yīng)用能力；二是通過模具制作實訓(xùn)提升模具設(shè)計的理性分析能力；三是學(xué)習(xí)計算機(jī)應(yīng)用軟件，應(yīng)用計算機(jī)軟件進(jìn)行模具設(shè)計，進(jìn)一步提高模具的計算機(jī)輔助設(shè)計能力；四是通過畢業(yè)設(shè)計，強(qiáng)化模具設(shè)計的綜合應(yīng)用能力。模具設(shè)計能力的培養(yǎng)是一個從簡到繁、由易到難，循序漸進(jìn)的系統(tǒng)化進(jìn)程，需經(jīng)過由理論基礎(chǔ)到應(yīng)用訓(xùn)練對知識和技能的綜合職業(yè)能力培養(yǎng)的過程。

一、模具設(shè)計能力的培養(yǎng)方法

注射模與沖壓模是當(dāng)前高職模具專業(yè)中兩大主要模具設(shè)計與制造相關(guān)知識與技能培養(yǎng)的方向，其模具設(shè)計能力的培養(yǎng)在方法和過程上有一定的相似性，這里主要針對注射模課程設(shè)計與課程教學(xué)相融合進(jìn)行模具設(shè)計能力的培養(yǎng)與大家探討。

為了適應(yīng)高職模具專業(yè)對模具設(shè)計能力注重工學(xué)結(jié)合、理實一體、與企業(yè)無縫對接的培養(yǎng)特色，我們將注射模課程設(shè)計訓(xùn)練和與之對應(yīng)的專業(yè)核心課程《塑料成型工藝與模具設(shè)計》糅合在一起，以集中專周的形式展開教學(xué)，它們是在進(jìn)行了相關(guān)的基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)、并在校內(nèi)企業(yè)或校外企業(yè)進(jìn)行了模具認(rèn)識實習(xí)和專業(yè)實習(xí)的基礎(chǔ)上開設(shè)的。

在學(xué)習(xí)過程中，將塑料成型設(shè)備、成型工藝、模具結(jié)構(gòu)與模具設(shè)計融合在一起，先進(jìn)行注射模具的拆裝、測繪，在學(xué)生了解注射模具的基本結(jié)構(gòu)、特點的前提下，按照設(shè)計順序進(jìn)行講授、討論，同期開始設(shè)計訓(xùn)練，在完成課程基本內(nèi)容學(xué)習(xí)的同時完成注射模課程設(shè)計工作。

二、模具設(shè)計能力的培養(yǎng)過程

模具設(shè)計采用分組進(jìn)行，原則上按優(yōu)化組合，每小組3～5人，指定組長。在教學(xué)之初，向每個小組分發(fā)課程設(shè)計題目，并提供可以借閱的模具結(jié)構(gòu)圖冊和模具國家標(biāo)準(zhǔn)作為自主學(xué)習(xí)的參考。

（一）開展模具拆繪，認(rèn)知模具結(jié)構(gòu)組成

在課程設(shè)計前期介紹基本模具結(jié)構(gòu)組成后，即開展模具拆繪的訓(xùn)練活動。通過對典型模具結(jié)構(gòu)的拆裝和測繪，了解模具結(jié)構(gòu)組成及其各部件間的工作關(guān)系，從而建立起對模具總體結(jié)構(gòu)及其工作原理等的綜合認(rèn)知。

（二）了解學(xué)習(xí)計劃，理清設(shè)計脈絡(luò)

課程基本內(nèi)容的學(xué)習(xí)和設(shè)計訓(xùn)練是按照設(shè)計順序進(jìn)行的，教師講授內(nèi)容和學(xué)生自主訓(xùn)練內(nèi)容計劃如下表。據(jù)此，可讓學(xué)生了解模具設(shè)計總體過程，理清設(shè)計脈絡(luò)，把握學(xué)習(xí)重點。

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在教學(xué)與訓(xùn)練的過程中，強(qiáng)調(diào)各自的模具設(shè)計方案不能像模具成型產(chǎn)品那樣是一模一樣的，每個人的設(shè)計方案應(yīng)該有自己的特點，有別于其他同學(xué)的設(shè)計方案。同時指出，任何一個塑料零件的模具結(jié)構(gòu)并不是只有唯一的一種方案，只要所設(shè)計的模具結(jié)構(gòu)合理、工作可靠，根據(jù)設(shè)計方案，能夠制造出模具，最終能夠成型合格的零件就行。所以，在教學(xué)過程中，特別要注意引導(dǎo)學(xué)生集思廣益，發(fā)散思維，分析不同的結(jié)構(gòu)，做出不同的方案，逐步培養(yǎng)和提高學(xué)生的設(shè)計能力。

（三）探討優(yōu)選設(shè)計方案，培養(yǎng)設(shè)計分析能力

在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生應(yīng)自主完成訓(xùn)練內(nèi)容，對設(shè)計方案進(jìn)行充分準(zhǔn)備，在此基礎(chǔ)上，各小組在組長的組織下，指導(dǎo)教師參與，全組成員一起分析、討論各種不同的設(shè)計方案，總結(jié)各種設(shè)計方案的優(yōu)缺點，優(yōu)化出幾種可行的方案。在討論過程中，指導(dǎo)教師可適時進(jìn)行講評。應(yīng)根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容分階段地多次進(jìn)行討論。

例如，對于如圖1所示多用工作燈前蓋為方形塑件，所用材料為ABS，要求編制該塑件的成型工藝并設(shè)計模具結(jié)構(gòu)。

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圖1 塑件

對于這個塑件，首先要分析所用材料ABS的使用性能和成型性能，然后分析塑件的結(jié)構(gòu)特點、尺寸精度和表面質(zhì)量要求，確定型腔數(shù)目、型腔布局和模具結(jié)構(gòu)。

對于這個塑件，其內(nèi)側(cè)凸臺的成型是難點，可能的成型方案有很多，如斜導(dǎo)柱內(nèi)側(cè)抽芯、斜滑塊內(nèi)側(cè)抽芯、斜導(dǎo)桿內(nèi)側(cè)抽芯、活動鑲件等結(jié)構(gòu)形式。同時，型腔數(shù)目可設(shè)計成一模一件或一模多件。還有澆口形式，可選擇側(cè)澆口、潛伏式澆口、點澆口或輪輻澆口。塑件的推出方式，可設(shè)計成推桿推出、推件板推出或活動鑲件推出等形式。基于這樣的分析，組合起來就有很多種不同的設(shè)計方案，因此要進(jìn)一步討論分析并從這些方案中選擇可行的、易于制造模具、易于成型塑件、易于保證塑件質(zhì)量、易于控制模具制造成本的最佳方案。

由于每個人考慮問題的側(cè)重點不一樣，選擇的方案就會不一樣。例如，在討論內(nèi)側(cè)凸臺的成型方案時，有同學(xué)建議采用活動鑲件的結(jié)構(gòu)形式，其他同學(xué)提出如何脫模、如何取出活動鑲件的問題。有同學(xué)考慮斜導(dǎo)柱內(nèi)側(cè)抽芯的結(jié)構(gòu)形式，其他同學(xué)又提出內(nèi)側(cè)抽芯時側(cè)型芯滑塊是否有足夠的運動空間的疑問。有同學(xué)提出斜滑塊內(nèi)側(cè)抽芯時，其他同學(xué)則提出，斜滑塊推出行程和斜滑塊傾斜角度相互協(xié)調(diào)的問題，還有兩個斜滑塊在推出時是否會發(fā)生干涉以及如何解決的問題。另外塑件的推出方式和模具的復(fù)位方式也是需要考慮的問題。由此，可逐步推演出各類具體實施的設(shè)計方案，讓學(xué)生拓展思維去探求分析和解決問題的方案，最后小組成員每人選擇一種可行的方案進(jìn)行計算和設(shè)計。

（四）結(jié)合模具制作，評價模具設(shè)計方案

在完成塑料模課程基本內(nèi)容學(xué)習(xí)和注射模課程設(shè)計工作后，我們安排6周的時間分組進(jìn)行模具制作實訓(xùn)，各小組成員與模具設(shè)計小組相同。所要制作的模具圖樣是從各小組成員的課程設(shè)計中選取、并經(jīng)指導(dǎo)老師審定的。根據(jù)模具制作過程中出現(xiàn)的問題，對原先的設(shè)計方案進(jìn)行分析、評價，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，以進(jìn)一步提高模具設(shè)計能力。

幾年來，我們對模具專業(yè)學(xué)生按照以上過程展開教學(xué)實踐，最后每個同學(xué)都完成了課程設(shè)計任務(wù)，從平常的學(xué)習(xí)過程和最后交上來的課程設(shè)計分析，盡管仍有個別學(xué)生并不是自己獨立完成的，但總體來講，絕大部分學(xué)生所完成的設(shè)計方案是各不相同的，都有自己的特點、思想和解決方法。這充分說明，這種模具設(shè)計能力培養(yǎng)方法切實可行并且取得了較好的效果。

三、結(jié)束語

以上課程學(xué)習(xí)中對模具設(shè)計能力的培養(yǎng)，從認(rèn)知模具結(jié)構(gòu)、收集模具信息，到了解學(xué)習(xí)訓(xùn)練計劃以熟悉模具設(shè)計的流程，再通過各種形式的討論活動對模具部件結(jié)構(gòu)展開各種實現(xiàn)方式的分析，以逐步推演出優(yōu)化的設(shè)計方案，在此基礎(chǔ)上自主進(jìn)行模具的計算和設(shè)計，最后結(jié)合模具制作過程中出現(xiàn)的問題，對設(shè)計方案的合理性和可行性進(jìn)行評價，并由此改進(jìn)自己的設(shè)計方案。這一過程充分體現(xiàn)了工學(xué)結(jié)合、學(xué)做一體的高職課程教學(xué)特色，既參照了企業(yè)進(jìn)行模具設(shè)計的實施進(jìn)程，讓學(xué)生對模具設(shè)計能力要求有全方位的理解，同時通過對多種方案討論的優(yōu)選分析及制作結(jié)果的驗證評價，拓寬了設(shè)計思路，找到了解決問題的辦法，極大地提升了學(xué)生自主設(shè)計能力。

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[責(zé)任編輯：雷 艷]