模具虛擬拆裝系統在模具教學中的應用

奚云赫

摘 要：近幾年，模具行業在我國獲得了快速的發展，模具在制造業中的作用也越來越重要，模具技術水平也成為制造行業的衡量標準。面對這一現狀，各大高校也在機械制造專業開設了模具課程，但卻出現了實踐性較低的問題，而在模具教學過程中應用模具虛擬拆裝系統可以有效地解決這一問題。本文主要對模具虛擬拆裝系統在模具教學中的應用做了分析與探討。

關鍵詞：模具 虛擬拆裝系統 模具教學 應用

模具教學是將實踐與理論相結合的一門綜合性應用課程，其與機械制造專業教學中的其他課程緊密相關，例如金屬切削機床、公差配合與測量技術、工藝學等。實驗教學是模具教學中的重要內容，其目的是使學生了解模具的內部結構。模具產品有著非常多的種類，不同種類的模具結構也是復雜多樣的，所以，實驗室通常會為學生提供幾種不同的模具模型和實物，讓學生通過拆裝模具的方式來認識模具的結構。這種實驗教學方式雖然比較形象、直觀，但是也受到了模具種類、時間、場地與模型簡化程度等因素的限制，實驗模具模型、實物的補充、維護、管理方面的工作也有較大難度。在模具教學中，應用模具虛擬拆裝系統可以提高模具教學的教學質量和效率。

一、模具虛擬拆裝系統簡介

模具虛擬拆裝系統是建立在三維數字化計算機技術基礎上的一套虛擬系統，具有仿真性與立體性，主要用于模具的虛擬操作和拆裝。模具虛擬拆裝系統通過使用UG軟件，并與復雜的、高難度的實例相配套，實現了對模具結構仿真拆裝演示和裝備考評，并利用剖面、平移、縮放、旋轉等動作讓操作者全面、仔細地觀察模具的結構。將模具虛擬拆裝系統與實驗室中的實體模具相結合，對學生進行模具教學，可以有效地提高模具課程的教學質量與效率。

模具虛擬拆裝系統使用三維數字化的操作界面，界面具有仿真性、立體性與直觀性，各種應用工具與模具零件菜單都在同一個界面中，所以操作比較簡單方便。模具虛擬拆裝系統使用圖形輸入法，具有如下幾個特征：第一，具有自動考核功能，可以實現使用者的自我訓練和教學考核的雙重作用，而且考核的成績只能由教師查看，具有較強的保密性。第二，使用者可以利用界面中的知識索引功能對相關案例的采購清單、二維工程圖、三維設計等數據資料與模具標準件、設計零件等立即進行搜索與查看。第三，能夠通過剖面、平移、局部縮放與旋轉等手段，全面、直觀地觀察模具工作的全過程。第四，可以以動畫演示和文字說明相結合的方式使學生自主、正確地完成模具拆裝操作。

二、模具虛擬拆裝實驗

首先，觀看演示拆裝。在進行模具虛擬系統的拆裝實驗前，學生應首先觀看虛擬系統中的演示拆裝，并對該模具課程中的相關知識提前做好預習，從而可以在實驗前對實驗的要求、目的有一個明確的了解。其次，進行自主拆卸。學生應選擇系統中的自主拆卸模塊，并按照規定的拆裝方式進行拆卸。再次，進行自主安裝。學生應選擇系統中的自主安裝模塊，將散落在界面中的所有零件按照規定的裝配次序進行安裝。最后，進行實物拆裝。學生應該遵照在模具虛擬系統中的正確拆裝步驟，對模具實物進行拆裝。

三、模具結構虛擬拆裝系統的優點

第一，全面化。應用模具虛擬拆裝系統進行模具教學，有效地解決了實物教學與模型教學受空間、時間、人數限制的問題，能夠反復進行操作，從而保證了所有學生都可以進行模具拆裝實驗，實現了模具教學的規模化、全面化。

第二，投資小。應用模具虛擬拆裝系統的投資比較小，所以可以得到廣泛的應用。實物教學與模型教學需要購置大量的機械模具設備，投資大，只有一些條件比較好的學校才有能力實施。而模具虛擬拆裝系統僅需要幾萬元的投資，條件稍差一些的學校也能夠承擔。

第三，可以提高學生的學習興趣。模具虛擬拆裝系統運用三維技術，通過剖面、平移、局部縮放與旋轉等手段觀察模具的零件、結構，讓學生在計算機上進行虛擬模具零件拆裝，具有新鮮感，可以激發學生的學習興趣與學習的積極性，從而使教學效率得到提高。

四、小結

綜上所述，模具虛擬拆裝系統應用到模具教學中，可以提高模具教學的教學質量和效率，應該得到推廣與應用。

參考文獻：

[1]王海根，楊友東，劉福慶.模具虛擬拆裝系統在模具教學中的應用[J].模具工業，2011（8）.

[2]彭紅蓮.虛擬現實技術在模具設計教學課程中的應用[J].教育教學論壇，2010（26）.

（作者單位：寧波技師學院）