浅谈基于数字化的《塑料模具设计与制造》课程教学研究论文_董 娇

浅谈基于数字化的《塑料模具设计与制造》课程教学研究论文_董 娇

摘要:针对目前教学中出现的学生定位不明确,理论环节和实践环节相脱节,教学方法陈旧等问题,提出依据现在行业形势下基于数字化的课程教学改革,通过强化项目教学,并引入UG、Pro/E等三维设计软件和华塑CAE、Moldflow等CAE分析软件,力求将现代化生产技术引入课堂,保持知识的先进性和实用性,以赛促学、以赛促教,促进教师提高业务水平,增加学生解决实际问题的能力。

关键字:数字化;塑料模具;教学改革

模具是现代工业生产中的重要行业之一,其设计和制造水平的高低成为衡量一个国家综合制造能力的重要标志[1]。随着科技的不断发展,数字化设计运用到模具行业中,使得模具行业得到飞速的发展。作为为模具行业输出人才的重用渠道,学校也要跟上科技的发展趋势,及时为社会培养合格的模具人。

一、教学现状 《塑料成型工艺与模具设计》是模具设计与制造专业的一门专业核心课程,理论实践性较强,在人才培养中具有重要的地位与作用。但是根据学生的反馈和平时工作的积累,该课程的教学主要存在以下问题:

1、学生定位不明确 该校模具设计与制造专业的人才培养目标定位为掌握模具设计与制造等方面的基础理论知识。但在教学过程中发现,很多学生对软件的操作比较感兴趣。这些学生简单地认为模具设计就是用电脑画图,希望自己以后的工作就是坐在办公室做设计。但是毕业后他们发现实际工作与期望相差甚远。其实,模具设计是一项经验要求非常高的工作,仅仅会用软件是远远不够的,还必须考虑零件的加工、装配及后期的维修等方面,只有这样才能设计出客户认可的模具。

2、理论与实践脱节 《塑料模具设计与制造》是一门实践型、综合性比较强的课程。学习此课程不仅需要较强的看图能力,还必须对形位公差、表面粗糙度、材料、加工设备及加工方法等非常熟悉。目前,该课程的理论课教学仍以老师在多媒体教室讲授为主。虽然多媒体教学能让学生比较清晰地弄清楚模具的动作过程,但模具是非常精密的,很多地方都有配合的要求,否则产品易产生飞边等缺陷。在指导学生毕业设计的过程中发现很多学生成型零件图的结构画的非常好,但在形位公差和表面粗糙度的标注、材料的选择、加工工艺的编制等方面比较欠缺。要想在这方面提高,必须熟悉模具设计、加工、装配、试模整个流程。

3、教学方式陈旧 在教学过程中,由于条件的限制,一些非常重要的内容如塑料在充模过程中的流动情况、塑料在成型过程中出现的缺陷、产生缺陷的原因分析及解决措施、注塑工艺参数的设置、浇口位置的设置等主要还是靠教师理论讲解,学生对这些内容很难理解,教学效果较差[2]。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆课程设计以手工绘图为主,学生虽然在前期学过AutoCAD、Proe、UG等软件,但不能和模具设计有效地结合起来,拿到一个设计任务仍然不知如何下手,动手能力和解决实际问题的能力偏低。

二、数字化教学改革 模具的数字化设计与制造技术是指利用数字化技术完成模具设计和制造的全过程,包括模具的三维可视化设计、虚拟装配、仿真、虚拟制造、虚拟检测、虚拟成形,并通过数字化机床加工出模具的整个过程。它是先进制造技术的核心之一[3]。模具的数字化设计、分析与加工技术是模具数字化设计与制造的支撑技术,是实现模具数字化制造的重要途径[4]。根据课程的安排,本文只探讨模具设计及分析方面的内容。

1、强化项目教学 目前塑料模具的教学内容采用项目教学,但是对相关知识点还是采用独立讲解的方式进行授课,使得学生在学习完全部知识点后无法进行知识的贯通,当面对新的设计任务时无从下手。引入企业的生产实践项目,将专业理论与企业实践有机融合,培养学生的实际工作能力及应变能力,使学生更好地适应市场需求。

2、强化数字化设计 目前塑料模具课程的讲授是在普通多媒体教室进行,学生认知的塑料模具仅仅停留在多媒体上的动画;并且模具设计的是否合理,学生却无从知晓,这使得学生在设计模具时与实际相脱离。通过引入UG、Pro/E等三维设计软件和华塑CAE、Moldflow等CAE分析软件,力求将现代化生产技术引入塑料模具设计课堂,保持知识的先进性和实用性,增加学生学习的兴趣,提高学生的学习能力,增强学生的就业竞争力。

3、以赛促学、以赛促教 由于模具比赛的赛题和企业生产实际密切相关,故将比赛模式引入到教学中,通过比赛了解行业的发展方向,掌握最新的模具设计制造技术,促进教师提高业务水平,增加学生解决实际问题的能力,师生能力均得到提高。

三、结束语 基于数字化的《塑料模具设计与制造》课程教学改革实践以企业需求为导向,教学内容和方法与行业发展同步,强化项目化、数字化教学的同时,以赛促学、以赛促教,使学生把专业知识与真实的产品研发结合起来,从而提高学生的学习积极性,提高学生的就业竞争力。数字化的实现,需要各种软件硬件设施的支持,根据学校的现有资源,我们已经朝着数字化教学迈进了一大步,后期工作还有很多需要完善,需要我们的不断努力。

参考文献 [1]中国机械工程学会塑性工程学会编.锻压手册.第2版.北京:机械工业出版社,2007.

[2]冯玮.MOLDFLOW软件在塑料成型工艺与模具设计教学中的应用[J].中国现代教育装备,2012,147(11):79-81.

[3]戴国洪,张友良.实现数字化设计与制造的关键技术[M].机床与液压,2004(13):94-96.

[4]阮雪榆,赵震.模具的数字化制造技术[M].北京:中国机械工程出版社,2002.

基金项目:徐州工业职业技术学院教学研究项目(项目号:XGY201631)

作者简介:董娇(1985—),女,江苏徐州人,讲师,硕士。研究方向:模具设计与制造。

论文作者:董 娇

论文发表刊物:《青年生活》2018年第7期

论文发表时间:2018/11/17

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