淺探高職院校模具專業(yè)學生模具設計能力的培養(yǎng)

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

[關鍵詞]模具 設計能力 培養(yǎng)方法

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

高職院校模具設計與制造專業(yè)學生模具設計能力的培養(yǎng)除相關課程中專業(yè)理論知識基礎學習外，還必須經過設計應用訓練內化與升華的過程。一般分為四個部分，一是通過模具課程設計培養(yǎng)學生模具設計的基本應用能力；二是通過模具制作實訓提升模具設計的理性分析能力；三是學習計算機應用軟件，應用計算機軟件進行模具設計，進一步提高模具的計算機輔助設計能力；四是通過畢業(yè)設計，強化模具設計的綜合應用能力。模具設計能力的培養(yǎng)是一個從簡到繁、由易到難，循序漸進的系統(tǒng)化進程，需經過由理論基礎到應用訓練對知識和技能的綜合職業(yè)能力培養(yǎng)的過程。

一、模具設計能力的培養(yǎng)方法

注射模與沖壓模是當前高職模具專業(yè)中兩大主要模具設計與制造相關知識與技能培養(yǎng)的方向，其模具設計能力的培養(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計與課程教學相融合進行模具設計能力的培養(yǎng)與大家探討。

為了適應高職模具專業(yè)對模具設計能力注重工學結合、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計訓練和與之對應的專業(yè)核心課程《塑料成型工藝與模具設計》糅合在一起，以集中專周的形式展開教學，它們是在進行了相關的基礎課程學習、并在校內企業(yè)或校外企業(yè)進行了模具認識實習和專業(yè)實習的基礎上開設的。

在學習過程中，將塑料成型設備、成型工藝、模具結構與模具設計融合在一起，先進行注射模具的拆裝、測繪，在學生了解注射模具的基本結構、特點的前提下，按照設計順序進行講授、討論，同期開始設計訓練，在完成課程基本內容學習的同時完成注射模課程設計工作。

二、模具設計能力的培養(yǎng)過程

模具設計采用分組進行，原則上按優(yōu)化組合，每小組3～5人，指定組長。在教學之初，向每個小組分發(fā)課程設計題目，并提供可以借閱的模具結構圖冊和模具國家標準作為自主學習的參考。

（一）開展模具拆繪，認知模具結構組成

在課程設計前期介紹基本模具結構組成后，即開展模具拆繪的訓練活動。通過對典型模具結構的拆裝和測繪，了解模具結構組成及其各部件間的工作關系，從而建立起對模具總體結構及其工作原理等的綜合認知。

（二）了解學習計劃，理清設計脈絡

課程基本內容的學習和設計訓練是按照設計順序進行的，教師講授內容和學生自主訓練內容計劃如下表。據(jù)此，可讓學生了解模具設計總體過程，理清設計脈絡，把握學習重點。

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

（三）探討優(yōu)選設計方案，培養(yǎng)設計分析能力

在學習過程中，學生應自主完成訓練內容，對設計方案進行充分準備，在此基礎上，各小組在組長的組織下，指導教師參與，全組成員一起分析、討論各種不同的設計方案，總結各種設計方案的優(yōu)缺點，優(yōu)化出幾種可行的方案。在討論過程中，指導教師可適時進行講評。應根據(jù)學習內容分階段地多次進行討論。

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計模具結構。

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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，然后分析塑件的結構特點、尺寸精度和表面質量要求，確定型腔數(shù)目、型腔布局和模具結構。

對于這個塑件，其內側凸臺的成型是難點，可能的成型方案有很多，如斜導柱內側抽芯、斜滑塊內側抽芯、斜導桿內側抽芯、活動鑲件等結構形式。同時，型腔數(shù)目可設計成一模一件或一模多件。還有澆口形式，可選擇側澆口、潛伏式澆口、點澆口或輪輻澆口。塑件的推出方式，可設計成推桿推出、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計方案，因此要進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重點不一樣，選擇的方案就會不一樣。例如，在討論內側凸臺的成型方案時，有同學建議采用活動鑲件的結構形式，其他同學提出如何脫模、如何取出活動鑲件的問題。有同學考慮斜導柱內側抽芯的結構形式，其他同學又提出內側抽芯時側型芯滑塊是否有足夠的運動空間的疑問。有同學提出斜滑塊內側抽芯時，其他同學則提出，斜滑塊推出行程和斜滑塊傾斜角度相互協(xié)調的問題，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計方案，讓學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行計算和設計。

（四）結合模具制作，評價模具設計方案

在完成塑料模課程基本內容學習和注射模課程設計工作后，我們安排6周的時間分組進行模具制作實訓，各小組成員與模具設計小組相同。所要制作的模具圖樣是從各小組成員的課程設計中選取、并經指導老師審定的。根據(jù)模具制作過程中出現(xiàn)的問題，對原先的設計方案進行分析、評價，總結經驗教訓，以進一步提高模具設計能力。

幾年來，我們對模具專業(yè)學生按照以上過程展開教學實踐，最后每個同學都完成了課程設計任務，從平常的學習過程和最后交上來的課程設計分析，盡管仍有個別學生并不是自己獨立完成的，但總體來講，絕大部分學生所完成的設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，這種模具設計能力培養(yǎng)方法切實可行并且取得了較好的效果。

三、結束語

以上課程學習中對模具設計能力的培養(yǎng)，從認知模具結構、收集模具信息，到了解學習訓練計劃以熟悉模具設計的流程，再通過各種形式的討論活動對模具部件結構展開各種實現(xiàn)方式的分析，以逐步推演出優(yōu)化的設計方案，在此基礎上自主進行模具的計算和設計，最后結合模具制作過程中出現(xiàn)的問題，對設計方案的合理性和可行性進行評價，并由此改進自己的設計方案。這一過程充分體現(xiàn)了工學結合、學做一體的高職課程教學特色，既參照了企業(yè)進行模具設計的實施進程，讓學生對模具設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)選分析及制作結果的驗證評價，拓寬了設計思路，找到了解決問題的辦法，極大地提升了學生自主設計能力。

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[責任編輯：雷 艷]