在《精密沖壓模具設計》課程中引入UG軟件的教學實踐

趙春艷

（江蘇信息職業技術學院，江蘇 無錫 214253）

在《精密沖壓模具設計》課程中引入UG軟件的教學實踐

趙春艷

（江蘇信息職業技術學院，江蘇 無錫 214253）

本文以企業真實任務彈簧成形支架零件級進模設計為例，按照企業模具設計的流程，闡述在精密沖壓模具設計課程教學中引用UG、AutoCAD等軟件進行輔助教學的具體實施過程。

企業模具設計；精密沖壓模具課程；UG；教學實踐

《精密沖壓模具設計》是我院模具設計與制造專業的一門主干專業課程，其內容涵蓋了沖壓工藝、模具設計與制造、模具安裝調試等方面內容，實踐性和綜合性較強。

目前，國內有很多高職、高專院校開設有模具設計與制造專業，一般都開設有冷沖模具設計課程，雖然大多院校都在開展教學改革，采用項目式教學方法，但模具設計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。為彌補三維軟件應用能力的缺憾，部分院校另行開設了三維軟件的應用教學課程，但一般課時較少，只能初步完成三維建模的教學，且訓練時間有限，熟練程度較低，與模具設計課程的銜接也存在一定問題。

模具專業教師通過走訪企業，進行畢業生調查問卷等活動，得出結論提高學生模具設計能力最直接最有效的途徑就是在模具設計中結合UG、CATIA等三維軟件教學。所以，近幾個學期我們嘗試了在精密沖壓模具設計課程教學中引入UG軟件輔助教學，學生通過學習，能夠較熟練地使用UG或AutoCAD軟件完成模具設計工作。

本文將以企業真實任務，彈簧成形支架零件級進模設計為例（圖1），按照企業模具設計的基本流程（如圖2所示），在精密沖壓模具設計課程教學中利用UG、AutoCAD軟件輔助教學的具體實施過程。

圖1 彈簧成形支架零件產品圖

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。根據以上基本工序及沖壓件技術要求，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，采用一副級進模完成，排樣圖如圖2所示。

圖2 排樣圖

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

2 模具總體結構確定

該零件材料厚度為0.8 mm，大批量生產，零件形狀簡單對稱。考慮到工件的平整性，采用彈壓卸料，橫向送料方式；導向方式采用對角導柱滑動導向模架；定位方式采用側刃+導料板+導正銷精定位；由于工件有向下的彎曲，因此凹模上設計了凹槽及斜面結構，方便送料及出件；同時，通過沖壓總力及行程計算，選用JH23-40開式雙柱可傾式壓力機，模具閉合高度應在265～330之間，模具總體結構如圖3所示。

圖3 模具3D總裝圖

3 模具主要零件設計

壓彎凸模設計。材料選擇，根據生產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，凸模實體模型如圖4所示。

考慮到單邊彎曲有側向力，所以壓彎凸模設計成帶有導入端的階梯式結構，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計具體步驟略，一般是教師演示，學生操作，遇到難點再集中講解、重復演示。

圖4 壓彎凸模零件圖

4 導出CAD二維圖

完成所有模具零件的設計及模具總圖實體建模后，利用UG中的文件導出功能，將模具總圖導出為DWG文檔文件，并進行適當的修改，完成標注，從而得到該模具的2D圖，如圖5所示。

圖5 模具2D總裝圖

5 結束語

在精密沖壓模具設計課程中引入UG、AutoCAD軟件，按照企業模具設計流程進行教學實施，由傳統抽象的理論設計變為直觀的三維建模，模具零件設計都將利用三維軟件實現，操作簡單、快捷，不但可以激發學生的學習興趣，簡化模具設計難度，縮短模具設計周期，提高學習效率，而且通過這樣的授課方式，有效地將課程教學和企業生產實際有機結合，使得學生的課程學習和實際工作保持一致。學生在該課程的學習中，專業知識既能得到系統的學習，又能獲得模具行業職業素養的培養，這對提高學生綜合運用知識能力，實現能力的遷移，快速適應企業環境與企業需求有著非常積極的意義。

（P-03）

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，畢業于哈爾濱工業大學，研究生學歷，講師，研究方向為模具CAD/CAM。

2015-10-18