新形勢下《沖壓工藝與模具設計》課程的改革

李亞敏 劉志丹 趙亞利 劉爽 馬偉偉

摘? ?要：隨著科學技術日新化，沖壓模具向信息化、智能化的集成制造方向發展，同時沖壓新材料的不斷出現，沖壓模具面臨著新的挑戰。這就要求高校培養出來的沖壓模具工程師不僅有深厚的基礎知識，還要解決復雜問題的能力。通過采用線上線下混合式課堂教學、第二課堂輔助授課;通過反復的觀察、拆裝、測量沖壓模具的典型結構和零件的實踐;通過給學生布置適當的開放性的查詢作業;采用網絡資源和三維軟件的級進模模塊結合的方法，從而達到模具內容的深度和廣度大大提高，認識到較為先進的模具和設計方法，做到與企業的同步。

關鍵詞：沖壓? 級進模? 混合式? 復雜? 深度

Abstract： With the development of science and technology， stamping dies are developing towards information and intelligent integrated manufacturing. At the same time， with the continuous emergence of new materials， stamping dies are facing new challenges.This requires that the stamping die engineers trained in Colleges and universities not only have profound basic knowledge， but also the ability to solve complex problems. Through the use of online and offline mixed classroom teaching， secondary classroom assisted teaching; through repeated observation， disassembly， measurement of the typical structure of stamping molds and parts of the practice; by providing appropriate open inquiry work for students; using network resources combined with the progressive mold module of 3D software， the depth and breadth of the mold content have been greatly improved， and the more advanced molds and design methods have been recognized to achieve synchronization with the enterprise.

Key Words： Stamping; Progressive mold; Mixed; Complex; Depth

到2014年，中國模具產業產值就居世界首位，隨著科學技術日新化、知識爆炸化，沖壓模具已經向信息化、智能化的集成制造方向發展，將沖壓與焊接、組裝等工藝組合到一起;同時隨著新材料的不斷出現，例如1GPa超強度鋼板、“三明治”型復合板材的出現，也給沖壓模具帶來新的挑戰[1]。這就要求我們高校培養出來的沖壓模具工程師不僅有深厚的基礎知識，還要解決復雜問題的能力，從而緊跟時代的步伐、適應社會的發展。

《沖壓工藝與模具設計》是一門將沖壓成形加工原理、沖壓工藝、沖模設計有機融合，綜合性和實踐性較強的課程。大量的資料說明目前還是通過讓學生拆裝模具的典型結構并且繪制模具圖、課程設計、企業實習等環節、項目式教學以及CAD軟件和仿真軟件的引入，來提高學生對成形過程和模具的認識能力[2-10]。但是，由于模具數量和種類繁多，模具拆裝工具較少，模具拆裝上課時間不夠，學生理解和動手完成起來比較困難，并且相應手冊和標準較多，因此學生學的效果不是很好，與國家和企業的發展不適應。

本文來改革該門課程主要通過以下方式：采用線上線下課堂結合，第二課堂輔助的方式;通過反復的觀察、拆裝、測量沖壓模具的典型結構和零件;通過給以學生布置適當的開放性的查詢作業;采用網絡資源和三維軟件的級進模模塊結合的方式。

1? 線上線下課程結合，第二課程輔助

在網絡大力發展的作用下，學生獲得知識的渠道增多了，比如愛課程網上的成都工業學院的《沖壓工藝與模具設計》是2005年國家精品課程、2013年國家精品資源共享課程，是唯一獲得國家精品資源共享課的本科高校。基于此按照布魯姆《教育目標分類學》中觀點，把課程知識按照“識記-理解-分析-應用-評價-創新”等項目分類。其中，“識記-理解-分析-應用”的內容通過愛課程網網絡學習，提前布置給學生，課堂上主要對“理解-分析-應用”的內容加以檢測，同時給出實際工程問題，用案例來說明知識的應用，引導學生向“評價-創新”前進。

除此之外開設第二課堂，內容包括：復雜鈑金件的三維建模以及毛坯的展開，汽車沖壓件成形過程模擬，25工位的多工位級進模具設計，等。通過這些內容的學習，學生掌握了由“零件二維工程圖-三維零件-毛坯-成形分析-模具”的過程，知識的內容更加深入和全面，為解決實際復雜問題打下基礎。

2? 反復的觀察、拆裝、測量沖壓模具的典型結構和零件

沖壓模具中最典型的模具有單工序沖裁、彎曲、拉深模具，利用現有資源對這些典型模具一次只拆卸一個模具零件，并且在拆之前讓學生識記其整體結構、想想其作用;拆下零件之后，讓學生再進行觀察拆卸零件的結構形狀和模具上拆下來之后的結構，測量其拆下的零件的尺寸，想想其作用，如何用圖紙表達;接著詢問學生這個模具零件如何能固定到模具上、怎樣保證其安裝的精度、如何來測量，學生清楚之后再把剛才的模具零件裝到模具上并對其安裝精度測量。

經過這樣一個過程學生認識到了模具上這個零件的結構和作用、固定方式、拆裝方法，增加學生的認識和實踐能力，來夯實學生對沖壓模具基本結構和零件的認識，為后續模具結構和零件的設計做好基礎準備工作。

3? 給學生布置適當的開放性的查詢作業

通過給以學生布置適當的開放性的查詢作業，調動其積極能動性和興趣。沖壓模具有很多標準，有國家標準、機械行業標準，隨著技術的發展，標準還在不斷的更新，沖壓工藝及模具部分標準有1999、2006、2007、2008、2009、2013等，將來可能還會有新的標準。這些標準，通過學生自己查閱，就可以更加清楚的認識到沖壓工藝和模具的部分要求，為將來合理選擇模具結構和零件打下基礎，同時也讓他們意識到標準的制定和更新是與技術的發展相適應的，他們要有一個發展的眼光對待各種標準。

除此之外，隨著科學技術的不斷提高，沖壓技術也在不斷發展，該階段技術發展的大致水平怎么樣，下一階段可能出現那些新的方法，這些內容基本上都可以通過上網查出來。給學生布置類似的作業，學生將會大量的文獻搜索，在此過程中，從而對本行業的現狀和將來有所了解，并且產生興趣。并且在查找中獲取信息的渠道，為以后工作中信息的查找，復雜的新問題的解決提供路徑。

就業問題也是學生畢業后必須面對的問題，為了增加對沖壓行業和企業的了解，為學生布置以下問題，例如國際上發展好的沖壓企業有哪些，國內代表性龍頭企業有那些，省內的沖壓發展水平怎么樣，代表性的企業有哪些，等等。學生對這些內容的搜索，會加深對沖壓企業的認識，同時也為將來的就業做好前期的調研工作。

4? 網絡資源和三維軟件的級進模模塊結合

網上的“沖壓行業聯盟”和“金屬加工”展現國內外先進沖壓模具加工視頻及沖壓模具結構原理動畫。其中包括利用彎曲多工位級進模具、拉深多工位進模、汽車覆蓋件模具、精沖模具等等，通過這些資源的學習，可以增加自動送料裝置、導正銷的布局、浮頂銷的布局和作用、斜楔機構的作用和工作過程、以及廢料刀的外形和布置等等，復雜模具的結構有大致的了解。

借助三維軟件的級進模模塊建立中等難度的多工位級進模具，在這里面給學生講述和操作實踐，排樣、進距、料寬的設定;沖孔中以凸模為基準、間隙取在凹模上，落料時以凹模為基準，間隙取在凸模上，凹模廢料孔的結構和設計;標準模架的組成，卸料螺釘、卸料彈簧、卸料板的結構和組成，上摸固定螺釘、銷釘，下模固定螺釘、銷釘的結構和布局;導正銷的布局、浮頂銷的布局、斜楔機構的組成。

通過借助網絡資源和三維軟件的級進模模塊，學生了解和認識先進的沖壓模具，掌握中等復雜模具的設計，基本適應企業的要求，盡管一些企業的標準和國家標準有一定的出入，設計的方法也和三維軟件的級進模模塊稍有區別。

5? 結語

本文通過采用線上線下課堂結合，第二課堂輔助的方式來拓展該課程的知識廣度和深度;通過反復的觀察、拆裝、測量沖壓模具的典型結構、零件的認識，來夯實學生對沖壓模具基本結構和零件的認識;通過給以學生布置適當的開放性的查詢作業，調動其積極能動性和興趣;采用網絡資源和UG的PDW模塊的結合使模具的內容的深度和廣度大大提高，認識到較為先進的模具和設計方法，做到與企業的同步。經過上述幾個環節從而培養出來的沖壓模具工程師不僅有深厚的基礎知識，還要解決復雜問題的能力，從而緊跟時代的步伐、適應社會的發展。

參考文獻

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