立足Pro/E 提高《模具設計》教學可視性

曹田 任琳 馮紹杰 趙東林

摘要：從地方本科院校高分子加工專業主干課程《塑料成型模具》教學改革入手，積極引入計算機輔助設計軟件Pro/Engineer，提高教學過程的可視性和趣味性。

關鍵詞：模具設計;Pro/Engineer;可視性

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2019）19-0246-02

一、引言

塑料成型模具是普通高校高分子加工專業的主干課程之一，其中的模具設計對于缺乏實踐經驗的初學者來說很抽象，晦澀難懂。加之近年來高等教育提出“厚基礎，寬專業”的指導原則，專業課程教學課時一再壓縮，使得優化整合教學內容，改善教學效果成為一項勢在必行的任務。在教學過程中積極引入計算機輔助設計軟件Pro/Engineer，使原本枯燥乏味的教學內容活動起來，躍然眼前，極大提高教學可視性和趣味性，能很好地解決原本抽象難懂的問題。

二、產品厚度的可視性

我們在教學中提到塑料制品的設計要盡可能保證厚度均勻一致，否則會導致產品收縮不均，引起表面不平整;或產品內部殘存內應力影響產品的強度。如何檢查設計產品的厚度均勻一致，實際操作很困難。等產品生產出來后再發現，不但耽誤了寶貴的時間，而且浪費模具加工費用。對于聚合物加工專業的初學者而言，如何清晰、直觀地表達產品各部分的厚度，更加困難。自從有了Pro/E這款模具設計軟件，產品厚度檢測變的十分容易了。通過軟件所帶“分析/厚度檢查”功能，設定厚度許可范圍、檢查層切面的密度，即可在模具加工前輕松獲得塑件各部分厚度數據，如圖1所示，每個層切面上的厚度是否符合要求都在結果中（圖1（c））顯示，從而避免不必要的損失。

三、拔模斜度的可視性

拔模斜度對于沒有實踐經驗的初學者來說，是一個晦澀難理解概念，借助Pro/E軟件的“分析/模具分析”中的拔模檢測功能，能較好地輔助學生對拔模斜度的理解。如圖2所示。

四、塑料顧問

模具設計得成功與否與塑料專業知識息息相關，然而學有所長、術有專攻，設計人員往往對塑料知識的掌握不能很好的滿足設計要求，Pro/E軟件中的塑料顧問模塊就很好地解決了這方面的問題。該模塊提供可靠、易理解的加工反饋和建議，用于注塑工藝性的評估，是節省時間和成本的有效工具。通過塑料顧問模塊我們可以在模具設計之前選擇最佳澆口位置，然后模擬塑料填充過程，可直觀地預估熔合線及氣泡可能出現的位置，通過塑料顧問還可以模擬塑料熔體在模腔內的流動、保壓、冷卻過程，對制品可能發生的翹曲進行預判。充分利用好塑料顧問功能，對模具結構的優化和注塑工藝參數的確定有著重要的指導意義，能很好地提高一次試模的成功率。如圖3（a）所示，在模具設計之前對澆口位置進行合理預判，并模擬充模。根據圖3（b）的分析結果，判斷澆口位置選擇是否合理。

當澆口選擇合理，模擬充模后可以進一步對注塑工藝進行預判。圖4給出了各種工藝參數變化及產品質量判斷，可以盡可能規避后續模具設計中可能出現的問題，最大限度地減少模具制造完成后的修模過程，進而縮短模具設計周期。

五、結束語

計算機輔助設計軟件Pro/E在《模具設計》課程教學過程中起到很重要的可視化作用，使模具概念立體化呈現于學生眼前，變晦澀難懂為簡單有趣。能最大限度減少模具設計過程中可能出現的不合理甚至是錯誤。

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