發(fā)布時(shí)間：2022-08-10 15:45:18
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的模具設(shè)計(jì)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
1.1模具結(jié)構(gòu)及工作原理
根據(jù)上述確定的工藝方案，設(shè)計(jì)了如圖3所示的落料-沖孔-拉伸復(fù)合模。
模具工作過(guò)程為:坯料送人，上模下行，落料-拉伸凸凹模6、凹模4及沖孔凸模11、拉伸-沖孔凸凹模13分別與坯料接觸完成落料和沖孔，壓機(jī)滑塊繼續(xù)下行，落下的帶孔圓形毛坯隨即被落料一拉伸凸凹模6、拉伸-沖孔凸凹模13的相應(yīng)拉伸工作部位拉成橢圓，隨著拉伸完成，壓機(jī)滑塊上升，拉伸好的半成品橢圓蓋分別被卸料塊12、頂料板14推出各自拉伸工作零件型腔。
圖4為設(shè)計(jì)的零件整形修邊復(fù)合模結(jié)構(gòu)。
模具置于壓力機(jī)工作臺(tái)面上，壓機(jī)滑塊上升，模具開啟，上、下模脫離接觸，卸料板6通過(guò)頂料桿7在壓機(jī)彈性緩沖器的作用下上升至凹模4型腔中適當(dāng)位置。此時(shí)，將橢圓蓋半成品置于凹模4型腔中，完成零件的定位。
當(dāng)壓力機(jī)下移，整形凸模or首先進(jìn)人拉伸好的橢圓蓋半成品內(nèi)腔，隨著壓機(jī)滑塊的下行，整形凸模10與凹模4共同作用開始對(duì)半成品橢圓蓋的外形進(jìn)行整形，當(dāng)卸料板6降至極限，橢圓蓋外形整形完成，此時(shí)，斜楔1左右斜面首先與模具中左右布置的四把小切刀8上的斜面接觸，在斜楔11的斜面作用下，小切刀8與凹模4共同作用，將零件端面的廢邊裁剪成兩段，當(dāng)剪切即將完成時(shí)，斜楔n前后斜面隨著壓機(jī)滑塊的下行，開始與模具中前后布置的兩把大切刀13上的斜面接觸，在導(dǎo)向桿14的導(dǎo)向作用下，大切刀13開始沿模具前后方向滑移，與凹模4共同作用對(duì)橢圓蓋的端面進(jìn)行前后方向的剪切，直至橢圓蓋前后端面需修邊的廢料被完全裁剪，與零件完全脫離。當(dāng)壓機(jī)滑塊上升，斜楔11前后斜面首先與模具中前后布置的大切刀13上的斜面脫離接觸，大切刀13在彈簧巧彈力作用下沿著導(dǎo)向桿14的導(dǎo)向軌跡得到回復(fù)，隨著斜楔1左右斜面與模具中左右布置的四把小切刀8上的斜面脫離接觸，小切刀8在彈簧9彈力作用下沿大切刀上開設(shè)的回復(fù)軌道也得到回復(fù)。當(dāng)壓機(jī)滑塊繼續(xù)上升，整形凸模10離開橢圓蓋的內(nèi)腔，完成切邊的橢圓蓋在頂料桿7的作用下被卸料板6推出凹模4的型腔。至此，零件的切邊工序全部結(jié)束。壓力機(jī)轉(zhuǎn)人下一個(gè)工作循環(huán)。
1.2設(shè)計(jì)要點(diǎn)
(1)圖3中的落料一拉伸凸凹模6、拉伸一沖孔凸凹模31具有拉伸、落料或沖孔的雙重作用，件6外圈為落料凸模，內(nèi)型腔為拉伸凹模型腔，件31中的外形為拉伸凸模，內(nèi)孔為沖孔凹模，落料及沖孔部分尺寸分別保證與凹模4、凸模11的單面間隙為.009~0.12mm，拉伸部分保證兩零件間的尺寸單面間隙為3.1~3.2mm。
(2)落料-沖孔-拉伸復(fù)合模工作時(shí)，須保證拉伸在落料及沖孔完成之后進(jìn)行，以利于材料拉伸時(shí)的有序流動(dòng)?？紤]到裝飾蓋拉伸高度較大，模具中相應(yīng)的工作零件也較厚，為減少模具材料成本，在其工作零件上設(shè)置采用Q253-A制造的墊塊5及下墊塊16來(lái)滿足要求。
(3)圖4所示模具中，切刀設(shè)計(jì)成兩組，一組為小切刀8，另一組為大切刀13。整個(gè)零件切邊分兩步完成，即:斜楔11的左右兩斜面首先單獨(dú)與4塊小切刀8接觸，對(duì)零件長(zhǎng)軸方向需裁剪部分進(jìn)行修邊，同時(shí)將廢料切成兩部分，隨后，斜楔1與兩組大切刀13的斜面接觸，推動(dòng)大切刀13沿零件前后方向滑動(dòng)，由于小一切刀8分別安裝在兩組大切刀13左右的定位滑槽中，因此也同時(shí)、同步隨同大切刀13共同移動(dòng)，直至將零件橢圓短軸方向的廢邊切除。斜楔11、小切刀8及大切刀12斜面間的角度均取305，以保證相互間斜面對(duì)稱一致。
(4)圖4所示模具中，端面切邊間隙由凹模4及整形凸模10的高度控制，切刀與凹模保證間隙.009-0.12mm，若間隙太大，易造成切口不平整，若間隙太小，則會(huì)造成切刀的卡滯。
(5)在整形修邊復(fù)合模中，大切刀13的前后滑移通過(guò)與整形凸模01滑動(dòng)聯(lián)接的導(dǎo)向桿14進(jìn)行定位、導(dǎo)向，小切刀8安裝在大切刀13中，其滑移過(guò)程中的導(dǎo)向及回復(fù)均依靠大切刀13中開設(shè)的滑槽提供，大、小切刀滑移后回復(fù)的動(dòng)力分別由各自彈簧9、巧壓縮后儲(chǔ)存的彈力提供。
2結(jié)束語(yǔ)
它能制得外形比較復(fù)雜，尺寸比較精確，并且能帶有金屬嵌件的產(chǎn)品，對(duì)各種聚合物加工的適應(yīng)性也強(qiáng)，比較易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)加工。模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備之一，它具有節(jié)能節(jié)材、生產(chǎn)成本底、生產(chǎn)效率高及產(chǎn)品的一致性好等顯著的特點(diǎn)。因而掌握注塑模具的設(shè)計(jì)方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在注塑過(guò)程中，塑件收縮率的波動(dòng)及模具制造誤差是影響塑件尺寸精度的主要因素。我們知道，任何一種塑件都會(huì)或多或少的要有一定的強(qiáng)度和剛度，為了達(dá)到其自身要求的強(qiáng)度和剛度，這就需要塑件要有一定的壁厚。對(duì)于同一個(gè)塑件，我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)出相同的壁厚，因?yàn)椴煌谋诤?，它們?huì)因冷卻或固化速度的不同而產(chǎn)生附加應(yīng)力。熱塑性塑料會(huì)在后壁處產(chǎn)生氣泡、縮孔等。誠(chéng)然，要做到塑件的每一處壁厚都百分百的一樣也是不現(xiàn)實(shí)的，但是我們要盡可能做到壁厚大致相同。在注塑過(guò)程中，塑料由于熱脹冷縮的緣故，冷卻后會(huì)產(chǎn)生收縮而包在型芯上，或由于其粘附的作用，塑件會(huì)緊粘在型腔上，從而不便進(jìn)行脫模。所以，我們要設(shè)計(jì)出合理的脫模斜度以便于脫模，并且防止在脫模時(shí)劃傷、擦毛塑件表面。注射模最終是要安裝在注射機(jī)上進(jìn)行注射成型生產(chǎn)的，所以我們還要處理好注射模與注射機(jī)之間的關(guān)系。這就要求我們模具設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)模具之前，不但要知曉注射成型工藝規(guī)格，也應(yīng)知曉注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范和使用性能，這樣才能使設(shè)計(jì)出來(lái)的注射模能在注射機(jī)上正確安裝和使用。模具型腔是成型塑件外表面的模具零件，在生產(chǎn)時(shí)，熔體能否充滿模具型腔與注射機(jī)的最大注射量是直接相關(guān)的，我們?cè)谠O(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)保證注射模內(nèi)所許熔體總量小于注射機(jī)實(shí)際的最大注射量。
二在注射成型時(shí)
當(dāng)原料以高壓注進(jìn)型腔內(nèi)時(shí)，型腔內(nèi)熔體對(duì)模具還具有漲開力，會(huì)對(duì)模具產(chǎn)生一個(gè)撐開的力量，注塑機(jī)為了克服這種張開力，會(huì)施加給模具一個(gè)鎖緊力，這個(gè)鎖緊力稱為鎖模力。影響鎖模力的因素主要有兩個(gè)。其一是模腔沿模具分型面上的最大投影面積，如果投影面積超過(guò)了注射距的允許使用的最大成型面積，則成型過(guò)成中將會(huì)出現(xiàn)漲模、溢料現(xiàn)象。另一個(gè)因素是模腔壓力，模腔的壓力來(lái)自熔體流動(dòng)的阻力，一般來(lái)說(shuō)，模腔壓力在注射壓力的0.4—0.6倍之間。分型面是動(dòng)模和定模在閉合時(shí)接觸的部分，分型面的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵因素之一，對(duì)于分型面的選擇，我們遵循五個(gè)利于：利于脫模、利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)、利于排氣、利于產(chǎn)品質(zhì)量、利于加工。模具的澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)工作者十分重視的技術(shù)問(wèn)題，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接影響著塑料產(chǎn)品的外觀、性能及成型效率。主流道應(yīng)設(shè)計(jì)成圓錐形，便于流道凝料的脫出。但錐角要合理，錐角過(guò)大會(huì)產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣，反之會(huì)使凝料脫模困難。
三設(shè)計(jì)分流道時(shí)
1.開發(fā)理實(shí)一體化教學(xué)項(xiàng)目
為了推進(jìn)本課程理實(shí)一體化教學(xué)，我們采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向式的教學(xué)。圍繞工作項(xiàng)目來(lái)組織教學(xué)，打亂原有的章節(jié)順序，邊學(xué)邊做，邊做邊學(xué)，將所學(xué)理論與實(shí)踐完全融合起來(lái)。讓學(xué)生在操作過(guò)程中掌握理論知識(shí)，并學(xué)會(huì)如何運(yùn)用專業(yè)知識(shí)去分析問(wèn)題和解決問(wèn)題?！皼_壓工藝與模具設(shè)計(jì)”教學(xué)內(nèi)容主要涉及沖裁模具、彎曲模具、拉深模具設(shè)計(jì)等內(nèi)容。分析企業(yè)的工作情境與工作流程，構(gòu)建6個(gè)典型項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目包括若干模塊。
2.實(shí)施理實(shí)一體化教學(xué)
在教學(xué)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，進(jìn)行課程理實(shí)一體化教學(xué)的實(shí)施。本文以項(xiàng)目二沖裁模的設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程實(shí)施為典型案例，介紹理實(shí)一體化教學(xué)模式實(shí)施過(guò)程。
3.創(chuàng)新理實(shí)一體化教學(xué)考核評(píng)價(jià)方法
實(shí)施理實(shí)一體化教學(xué)，必須創(chuàng)新考核評(píng)價(jià)方法。本課程的考核內(nèi)容主要是對(duì)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)、應(yīng)用能力、動(dòng)手能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、職業(yè)素養(yǎng)等進(jìn)行考核。首先，將教學(xué)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中各模塊的理論知識(shí)學(xué)習(xí)效果納入考核成績(jī)，如教師布置的工藝分析、工藝計(jì)算、模具零部件設(shè)計(jì)計(jì)算等完成質(zhì)量；其次，將項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程各模塊的實(shí)踐操作納入考核成績(jī)，如模具拆裝，模具零部件加工，模具裝配，調(diào)試等完成情況；第三，將模具零件加工工藝編制，圖紙完成質(zhì)量和答辯成績(jī)納入考核成績(jī)；第四，將學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和工作狀況，學(xué)習(xí)紀(jì)律、與同學(xué)之間的交流合作等方面納入考核成績(jī)。考核過(guò)程中采取多元化的評(píng)價(jià)主體和評(píng)價(jià)方法，將學(xué)生自評(píng)、學(xué)生互評(píng)、教師評(píng)價(jià)按比例計(jì)入成績(jī)，這樣既調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也保證了成績(jī)的客觀公正。
二、課程理實(shí)一體化教學(xué)模式實(shí)踐的幾點(diǎn)體會(huì)
1.需要高素質(zhì)的教師團(tuán)隊(duì)
要完成理實(shí)一體化教學(xué)，必須要有一支精通模具專業(yè)理論知識(shí)，而且具有豐富模具制造經(jīng)驗(yàn)的“雙師型”教師團(tuán)隊(duì)作為保障。首先，要求教師深入模具生產(chǎn)一線鍛煉，積累模具制造經(jīng)驗(yàn)，了解行業(yè)先進(jìn)技術(shù)及信息；其次，要求教師具有跨學(xué)科綜合教學(xué)能力。模具設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目的完成涉及多學(xué)科教學(xué)內(nèi)容，是以學(xué)生對(duì)“機(jī)械制圖”“公差測(cè)量”“模具材料”“模具制造”等課程的掌握為基礎(chǔ)的，這要求教師不僅熟悉本學(xué)科和本專業(yè)知識(shí)，還要了解相鄰學(xué)科或?qū)I(yè)領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r。本課程在理實(shí)一體教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，采取一名專業(yè)教師與兩名實(shí)訓(xùn)教師的組合授課方式。專業(yè)教師負(fù)責(zé)教學(xué)項(xiàng)目中理論知識(shí)的講授，并指導(dǎo)學(xué)生完成模具設(shè)計(jì)和圖紙繪制；實(shí)訓(xùn)教師指導(dǎo)學(xué)生完成模具零件加工，裝配與調(diào)試。整個(gè)教學(xué)過(guò)程使專業(yè)教師與實(shí)訓(xùn)教師優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，發(fā)揮教師團(tuán)隊(duì)的作用。
2.需要突出學(xué)生職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)
理實(shí)一體化教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，需要加強(qiáng)學(xué)生職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)，為以后進(jìn)入模具企業(yè)快速適應(yīng)崗位要求打下良好基礎(chǔ)。本課程在理實(shí)一體化教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，教師加強(qiáng)了學(xué)生模具零件加工工藝編制能力的訓(xùn)練，根據(jù)教學(xué)項(xiàng)目結(jié)合現(xiàn)有加工設(shè)備條件，指導(dǎo)學(xué)生制定出合理的加工工藝流程。在模具零件生產(chǎn)過(guò)程中，教師嚴(yán)格要求學(xué)生按模具零件圖和加工工藝流程加工模具零件，確保模具零件的加工精度。整個(gè)教學(xué)過(guò)程與企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程緊密結(jié)合，并將教學(xué)目標(biāo)與企業(yè)對(duì)人才的需求相統(tǒng)一。
3.需要科學(xué)的管理方法
理實(shí)一體化教學(xué)實(shí)踐表明，這種教學(xué)模式更能激發(fā)學(xué)生的潛能，使學(xué)生快速融入教、學(xué)、做的過(guò)程中，但課堂管理難度較大。在課程實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，教師需要投入更大的精力，科學(xué)管理課堂。首先，確保學(xué)生的操作安全問(wèn)題，操作前對(duì)設(shè)備線路進(jìn)行檢查；其次，操作過(guò)程的管理，如果學(xué)生動(dòng)手操作加工模具零件，教師指導(dǎo)不及時(shí)，可能出現(xiàn)零件加工不合格而報(bào)廢，不僅浪費(fèi)了耗材，也達(dá)不到教學(xué)目標(biāo)。此外，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際能力和個(gè)性發(fā)展，因材施教，合理施加壓力，進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和督促。
三、結(jié)語(yǔ)
注塑模具的設(shè)計(jì)內(nèi)容一般包括注塑模具的概念設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)這兩個(gè)基本設(shè)計(jì)。其中注塑模具的概念設(shè)計(jì)的一般設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：首先了解塑件要求和相關(guān)的模具制造條件，然后據(jù)此設(shè)計(jì)出合理的模具方案，最后結(jié)合客戶要求、成本因素等選擇最佳模具方案。注塑模具的詳細(xì)設(shè)計(jì)的一般設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：首先根據(jù)概念設(shè)計(jì)的結(jié)果確定所制造的注塑模具的零部件尺寸和注塑模具的細(xì)化結(jié)構(gòu)，然后校核成型的零件和受力零件的強(qiáng)度、剛度等指標(biāo)。
2注塑模具設(shè)計(jì)時(shí)的考慮因素
注塑模具在設(shè)計(jì)過(guò)程中的考慮因素有很多，這些因素都直接或者間接地影響著注塑模具的質(zhì)量，因此注塑模具設(shè)計(jì)時(shí)一定要全面考慮，不可顧此失彼，這些因素大致可以分為以下四個(gè)方面，即注塑模具的材料、制品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)以及注塑模具的成型工藝。其中注塑模具的材料選擇是確保注塑模具質(zhì)量的前提條件，因此選擇時(shí)要格外注意材料的物理、化學(xué)和加工性能，這樣才能設(shè)計(jì)出合理的模具；制品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)是注塑模具制造成功的關(guān)鍵，制品設(shè)計(jì)包括對(duì)制品的形狀、尺寸、支撐面、拔模強(qiáng)度、加強(qiáng)筋以及一些結(jié)構(gòu)（孔、螺紋、圓角等）的設(shè)計(jì)，要保證制品壁厚的均勻，而模具設(shè)計(jì)時(shí)考慮的因素最多，包括材料性能、結(jié)構(gòu)、用途、注塑機(jī)型號(hào)及其工作能力等，這都是注塑模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)；注塑模具的成型工藝是是注塑模具制造成功的最終保障，需予以高度重視，需要考慮到料筒、噴嘴和模具的承受溫度、注塑的壓力、注塑過(guò)程中的保壓壓力大小和時(shí)間、冷卻的時(shí)間等因素。
3幾種常用的應(yīng)用了知識(shí)工程的注塑模具設(shè)計(jì)技術(shù)
3.1基于KBE的注塑模具設(shè)計(jì)技術(shù)
KBE技術(shù)是一種新興的、開放性的智能研究技術(shù)[2]，是注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)智能化的重要手段。基于KBE的注塑模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)時(shí)以知識(shí)模型為設(shè)計(jì)中心，因此構(gòu)建模具的幾何模型并轉(zhuǎn)化為特征模型顯得尤為重要，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中要善于利用特征技術(shù)，如設(shè)計(jì)、特征識(shí)別等，然后設(shè)計(jì)系統(tǒng)要綜合考慮用戶需求，進(jìn)行設(shè)計(jì)交互，以確定模具的設(shè)計(jì)參數(shù)等，最后將這些確定的、合理的設(shè)計(jì)參數(shù)糅合到特征模型中，進(jìn)而構(gòu)建出知識(shí)模型。該技術(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等均利用集成工具集成到設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)一體化，設(shè)計(jì)過(guò)程便捷，不存在設(shè)計(jì)瓶頸，提高了注塑模具的設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。
3.2基于CAD/CAE/CAM技術(shù)的注塑模具設(shè)計(jì)
CAD/CAE/CAM技術(shù)的注塑模具設(shè)計(jì)是基于模具幾何特征和非幾何特征的、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輔助作用下進(jìn)行注塑模具設(shè)計(jì)的一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)[3]，在設(shè)計(jì)過(guò)程中模具設(shè)計(jì)人員要以注塑模具的綜合特性和技術(shù)條件為基礎(chǔ)進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)、優(yōu)化和確定，同時(shí)還需要分析工藝和力學(xué)性能，轉(zhuǎn)化為相關(guān)的技術(shù)文檔，進(jìn)而利用信息進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和NC編程，并轉(zhuǎn)化為需要的控制信息。該技術(shù)的CAD部分主要設(shè)計(jì)注塑模具的建模、方案設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)、零件裝配以及模具結(jié)構(gòu)校核等；CAE部分涉及注塑模具的力學(xué)分析、流動(dòng)分析、冷卻分析等；CAM部分涉及到數(shù)控仿真技術(shù)以及數(shù)控程序生成等。利用CAD/CAE/CAM技術(shù)進(jìn)行注塑模具設(shè)計(jì)可以提高模具設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度和設(shè)計(jì)效率，保障模具的質(zhì)量，減少注塑模具的制作時(shí)間和周期，降低注塑模具的制造成本，提高注塑模具設(shè)計(jì)人員的興趣和主觀能動(dòng)性，此外，這也有利于模具企業(yè)的管理。
4結(jié)束語(yǔ)
1.《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》教學(xué)當(dāng)中常用的方法。
在一體化教學(xué)的過(guò)程中，先以項(xiàng)目教學(xué)為主要手段，然后以情境教學(xué)為教學(xué)目標(biāo)，明確教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)與技能的訓(xùn)練。在教學(xué)方法上有多種靈活方式，比如：情境教學(xué)法、講授法、現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)教學(xué)法及分組討論法等等。分組討論法：是將一組人選集中在一起就某個(gè)話題展開討論，最后大家達(dá)成一致的結(jié)論。例如：在講解塑料模具結(jié)構(gòu)的時(shí)候，學(xué)生們就是采用這種方法將每個(gè)部分的名稱一一討論出來(lái)。講授法：教師通過(guò)口語(yǔ)向?qū)W生傳授知識(shí)、培養(yǎng)能力、進(jìn)行思想教育的方法，在教學(xué)方法中應(yīng)用廣泛，且其他各種方法在運(yùn)用中常常要與講授法結(jié)合。現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)：是在自然和社會(huì)現(xiàn)實(shí)活動(dòng)中進(jìn)行教學(xué)的組織形式。現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)既是課堂教學(xué)的必要的補(bǔ)充，又是它的繼續(xù)和發(fā)展。借以開闊眼界，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)獨(dú)立工作能力，陶冶品德。情境教學(xué)法：是指在教學(xué)過(guò)程中，教師有目的地引入或創(chuàng)設(shè)具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動(dòng)具體的場(chǎng)景，以引起學(xué)生一定的態(tài)度體驗(yàn)，從而幫助學(xué)生理解教材，并使學(xué)生的心理機(jī)能得到發(fā)展的教學(xué)方法。例如對(duì)于塑模中塑料原材料的講解，老師可以先設(shè)計(jì)一個(gè)場(chǎng)景，讓學(xué)生通過(guò)視頻中的場(chǎng)景了解一些知識(shí)，然后設(shè)計(jì)疑惑問(wèn)題，使學(xué)生產(chǎn)生興趣，從而引發(fā)學(xué)生的情感。
2.《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》編寫一體化教學(xué)計(jì)劃。
教學(xué)計(jì)劃是培養(yǎng)人才的一個(gè)綱領(lǐng)性文件，是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)，組織教學(xué)活動(dòng)，體現(xiàn)教育的重要的依據(jù)。我們要以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)為目的，注重對(duì)學(xué)生全面素質(zhì)和綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)適應(yīng)能力。改變傳統(tǒng)授課模式當(dāng)中的單一性和枯燥性，將理論和實(shí)踐有機(jī)的集合起來(lái)，使學(xué)生能夠循序漸進(jìn)的接受過(guò)程。一體化教學(xué)計(jì)劃避免了重復(fù)學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)效率，突出了綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)。
3.《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》編寫一體化教學(xué)教案。
一體化教學(xué)已經(jīng)在中職學(xué)校的學(xué)習(xí)中占主體地位，因此老師編寫的傳統(tǒng)教案也要隨之改變。《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》教案中的所有內(nèi)容必須要以職業(yè)能力為本位，圍繞模具制造額不同崗位，以專業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)，堅(jiān)持理論知識(shí)“必須、夠用”原則，圍繞“設(shè)計(jì)”“、制造”來(lái)編寫，每一個(gè)環(huán)節(jié)都必須根據(jù)一個(gè)階段的教學(xué)目標(biāo)所涉及的知識(shí)為能力體現(xiàn)。
4.《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》教學(xué)時(shí)間的安排。
在《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》一體化教學(xué)的實(shí)施過(guò)程中，我們不但要考慮到內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)的要求，同時(shí)還需要考慮到學(xué)校現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)設(shè)備、場(chǎng)地以及學(xué)生的基本素質(zhì)情況，采用四學(xué)時(shí)為一個(gè)情景教學(xué)單元設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，教師“教、學(xué)”和“做”的時(shí)間多數(shù)情況下是1：1的比例，當(dāng)然對(duì)于難度系數(shù)較大或是學(xué)生部容易掌握的內(nèi)容，可以根據(jù)具體的情況進(jìn)行靈活的調(diào)整。
5.教師在《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》一體化教學(xué)過(guò)程中分工協(xié)作。
由于《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》一體化教學(xué)需要完成“做中學(xué)”“、學(xué)中做”，所以在教學(xué)中必須有良好的團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作，才能達(dá)到理想的教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)效果。因此在教學(xué)過(guò)程中采用了一名主講與一名實(shí)訓(xùn)相組合的授課模式。主講老師主要負(fù)責(zé)講授基本的理論知識(shí)和模具的設(shè)計(jì)技能，指導(dǎo)學(xué)生完成模具的設(shè)計(jì)；而實(shí)訓(xùn)老師主要是指導(dǎo)和幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)模具的加工、裝配和調(diào)試等，讓學(xué)生能夠正確有效的消化學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，達(dá)到鞏固，加深，掌握的目的。
二、教學(xué)效果總結(jié)
拿到產(chǎn)品圖后，馬上對(duì)熱水器面殼進(jìn)行分析。確定螺絲柱的軸線方向?yàn)殚_模方向，有“出熱水”和“進(jìn)冷水”的凸字的面為前模面方向（定模面），有6根螺絲柱的方向?yàn)楹竽＃▌?dòng)模）?？紤]到整體的美觀和模具的易加工性，這里整個(gè)D字形面可做成一個(gè)大的側(cè)向抽芯。經(jīng)過(guò)綜合考慮之后，我們向熱水器廠家提出建議：“產(chǎn)品的D形面和后模面假如不是外觀面的話，考慮增加膠位使后模的5處倒扣改成不會(huì)倒扣的結(jié)構(gòu)，從而使模具簡(jiǎn)化，成本降低，提高模具的可靠性?！边@個(gè)建議得到熱水器廠的認(rèn)可，對(duì)我們的建議非常滿意，認(rèn)為能從客戶角度考慮問(wèn)題，節(jié)省了不少模具費(fèi)用，使他們對(duì)我廠的技術(shù)更加有信心，對(duì)這套新產(chǎn)品的順利投產(chǎn)更有把握了，更加堅(jiān)定了與我們長(zhǎng)期合作的信心，達(dá)到了雙贏的效果。
2模具設(shè)計(jì)
2.1模具型腔布局
按要求這套熱水器面殼模具只出一模一件，面殼的上側(cè)面有倒扣，必須采用側(cè)面分型抽芯機(jī)構(gòu)，而且整個(gè)側(cè)面都出的斜滑塊20上，所以整個(gè)抽芯可以做成后模抽芯。
2.2澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
這套模具的澆注系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，主流道在模具中心偏左一點(diǎn)的地方，主流道下面就是冷料井和拉桿，分流道比較短，模具采用矩形側(cè)澆口進(jìn)膠，從產(chǎn)品下方的側(cè)面進(jìn)膠，因?yàn)榕c客戶溝通過(guò)后，知道這一處是在產(chǎn)品的后面，而不是主要外觀面，有澆口痕跡也沒有問(wèn)題。
2.3頂出機(jī)構(gòu)
這個(gè)面殼產(chǎn)品的相對(duì)深度不深，塑件包緊動(dòng)模型芯的力不大，產(chǎn)品內(nèi)部有6支螺柱，那么這套模具就在螺絲柱的下方各裝一支推管13、14、15推出，再加上一些推桿推出即可。
2.4模具結(jié)構(gòu)
為熱水器面殼模具的裝配圖，模具采用標(biāo)準(zhǔn)模架，考慮到模具尺寸較大，為滿足加工的需求及節(jié)省貴重金屬，型腔、型芯用鑲件設(shè)計(jì)。為了不增加標(biāo)準(zhǔn)模架的動(dòng)模板厚度，斜滑塊的導(dǎo)軌塊19也是采用鑲件。這一套模具比較難的地方就是斜滑塊20，考慮到這個(gè)模具及斜滑塊比較大，因此用強(qiáng)度較好、節(jié)省空間的斜T形塊22來(lái)作側(cè)面抽芯的驅(qū)動(dòng)元件，抽芯的導(dǎo)軌塊19采用2條T型導(dǎo)軌做為斜滑塊的導(dǎo)軌。從模具立體圖可以看到，斜滑塊的斜面上有3塊方形的板鑲嵌在上面，這3塊板比斜滑塊的斜面要凸出1mm，這使斜滑塊與鎖緊面接觸時(shí)，是接觸到這3塊板來(lái)壓緊斜滑塊的，其目的一是這3塊板可以用比較耐磨的材料來(lái)做，可以承受較大的壓緊力，而且更耐磨，二是斜滑塊上有幾個(gè)孔的鑲件，這些鑲件可以用這3塊板來(lái)固定，這樣也簡(jiǎn)化了模具的結(jié)構(gòu)。
3結(jié)語(yǔ)
板料放到加熱爐進(jìn)行加熱，加熱要均勻，溫度達(dá)到900℃。通過(guò)機(jī)器手把加熱好的料片送到帶有冷卻系統(tǒng)的模具中進(jìn)行沖壓成形，模具閉合后保壓5~10s，使板料在模具內(nèi)快速冷卻淬火（模具的溫度控制在200℃左右范圍內(nèi)），鋼板內(nèi)部組織從奧氏體轉(zhuǎn)化成馬氏體。制件溫度降至80~150℃左右取出。最后用激光切割機(jī)切割出最終的制件。采用熱成形技術(shù)生產(chǎn)的制件具有強(qiáng)度高、尺寸精度高、成形質(zhì)量好等特點(diǎn)。已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車前后保險(xiǎn)杠、A柱、B柱、C柱、車頂構(gòu)架、車底通道框架、儀表臺(tái)支架、以及車門內(nèi)板、車門防撞梁等構(gòu)件的生產(chǎn)。
2某車型B柱熱成形模具設(shè)計(jì)
2.1制件介紹熱成形制件的主要結(jié)構(gòu)特征是在沖壓方向上沒有負(fù)角，不需要翻邊整形等工序，能夠一次能成形到位，
2.2B柱的熱成形工藝分析
（1）工藝設(shè)計(jì)。熱成形的工藝一般需要落料、成形、修邊沖孔等工藝，修邊沖孔工序一般采用激光切割的方法實(shí)現(xiàn)。成形工序的結(jié)構(gòu)一般分為上模、下模、壓料芯（或者托料芯），與冷沖壓的成形類似，熱成形制件生產(chǎn)時(shí)主要采用高速液壓壓機(jī)或者伺服機(jī)械壓機(jī)，在成形過(guò)程中需要一定的保壓時(shí)間，生產(chǎn)效率比較低，一般4~6次/min。所以，在工藝設(shè)計(jì)時(shí)一般一模多件，從而提高生產(chǎn)效率。
（2）工藝分析。在工藝設(shè)計(jì)完成后，要對(duì)工藝進(jìn)行CAE分析。主要應(yīng)用Autoform、Dynaform等軟件。該B柱是用Autoform軟件分析的。在分析過(guò)程中最關(guān)鍵的是材料的特性參數(shù)的輸入，由于熱成形制件在成形過(guò)程中，內(nèi)部組織由奧氏體轉(zhuǎn)化成馬氏體，材料的機(jī)械性能也在不斷的發(fā)生變化。所以，不是一條簡(jiǎn)單的特性曲線。為了進(jìn)行CAE分析，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)不同溫度、不同微觀組織的變化，將材料參數(shù)簡(jiǎn)化成多條特性曲線輸入材料參數(shù)后，要對(duì)一些特性參數(shù)及運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行設(shè)置。如：室溫為20℃、模具溫度設(shè)置90℃、系數(shù)0.4、板料溫度900℃、網(wǎng)格單元采用殼單元及熱傳導(dǎo)率等，設(shè)置完成后進(jìn)行計(jì)算。
2.3B柱的熱成形模具設(shè)計(jì)
（1）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。熱成形的模具是熱成形過(guò)程中最重要的設(shè)備之一，熱成形模具設(shè)計(jì)也是熱成形技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。熱成形在生產(chǎn)過(guò)程中,由于加熱后的板料在成形過(guò)程中會(huì)使模具溫度不斷升高，為了把模具溫度控制到一定的范圍內(nèi)，必須對(duì)模具進(jìn)行冷卻。這就需要模具設(shè)計(jì)時(shí)，要設(shè)計(jì)合理的冷卻管道，通過(guò)冷卻水對(duì)模具進(jìn)行冷卻，使模具保持一定的溫度。如圖9所示，是設(shè)計(jì)完成的某B柱熱成形模具。
（2）模具冷卻系統(tǒng)分析。冷卻系統(tǒng)是熱成形模具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是否合理直接影響著熱成形生產(chǎn)的品質(zhì)。是某B柱熱成形模具下模的冷卻系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)，既要保證模具均勻冷卻，也要保證合理冷卻時(shí)間，使熱成形板料在冷卻過(guò)程中，內(nèi)部組織能夠有效的轉(zhuǎn)化。冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，要對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行CAE分析，對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。
3結(jié)論
關(guān)鍵詞：項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法；塑料模具設(shè)計(jì)；課程教學(xué)；實(shí)踐能力
1概述
《塑料模具設(shè)計(jì)》是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)課，是機(jī)械制造類專業(yè)的重點(diǎn)課程，是一門綜合性、實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，是培養(yǎng)模具行業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理等職業(yè)崗位基礎(chǔ)能力的核心課程。目前，絕大部分高校對(duì)該課程的教學(xué)方法仍然是理論教學(xué)與實(shí)踐操作分開進(jìn)行，導(dǎo)致學(xué)生沒有真正理解教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)模具時(shí)無(wú)從下手，教學(xué)效果很不理想。教學(xué)過(guò)程中主要存在問(wèn)題如下：1.1塑料模具設(shè)計(jì)課程中模具的外形結(jié)構(gòu)和開合模動(dòng)作原理都較為復(fù)雜，必須借助先進(jìn)的教學(xué)演示手段，課堂中多采用多媒體和板書相結(jié)合的教學(xué)方法，能形象地表達(dá)模具的動(dòng)作和結(jié)構(gòu)。但模具屬于精密復(fù)雜設(shè)備，而動(dòng)畫往往簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu)，使得理論教學(xué)與實(shí)際不符，學(xué)生對(duì)模具的認(rèn)識(shí)不全面。再者過(guò)多模具圖、動(dòng)畫、文字信息的展示，容易造成滿堂灌的教學(xué)現(xiàn)象，未能全面調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，容易讓學(xué)生感覺模具設(shè)計(jì)原理枯燥，內(nèi)容瑣碎，復(fù)雜難記，教學(xué)效果欠佳。1.2塑料模具設(shè)計(jì)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)多，包括塑料材料的選取、塑料件工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分型面設(shè)計(jì)，型腔數(shù)目的確定、模具成型零件設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、冷卻機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等。學(xué)生難以看出知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，往往學(xué)了后面，忘記前面，不能溫故而知新，最終接受的僅是一些零散的知識(shí)點(diǎn)，缺乏系統(tǒng)性。1.3教學(xué)考核方式是試卷與平時(shí)表現(xiàn)相結(jié)合的考察方式。試卷成績(jī)占總評(píng)成績(jī)的70%；平時(shí)成績(jī)占30%，主要包括出勤、作業(yè)和課上提問(wèn)，主要是基于課本內(nèi)容的考察，加大了學(xué)生對(duì)書本的依賴性，難以檢查出學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力以及將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐的能力，難以提高學(xué)生對(duì)模具崗位的適應(yīng)能力，對(duì)今后的就業(yè)會(huì)造成一定的影響。面對(duì)未來(lái)社會(huì)對(duì)模具行業(yè)人才的要求，如何在傳授知識(shí)的同時(shí)，提高學(xué)生的自學(xué)能力和綜合素質(zhì)的，是課程教學(xué)改革的一個(gè)重要方向。[1][2]
2項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法簡(jiǎn)介
項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法是指將傳統(tǒng)學(xué)科體系中的知識(shí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為若干個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，圍繞著項(xiàng)目組織和展開教學(xué)，使學(xué)生直接參與項(xiàng)目完成教學(xué)過(guò)程的一種教學(xué)方法。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法的主要特點(diǎn)在于課程教學(xué)始終圍繞著項(xiàng)目進(jìn)行，重在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、獨(dú)立獲取信息和自主建構(gòu)知識(shí)的能力。具體說(shuō)，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法就是師生為完成某一具體的任務(wù)而展開的教學(xué)行動(dòng)。項(xiàng)目式教學(xué)強(qiáng)調(diào)以教案為重點(diǎn)過(guò)渡到以完成項(xiàng)目為重點(diǎn)，選取一個(gè)典型的項(xiàng)目作為總?cè)蝿?wù)貫穿教學(xué)的始終，按知識(shí)點(diǎn)將總?cè)蝿?wù)分解為若干個(gè)具體子任務(wù)，把課程教學(xué)的主要內(nèi)容融入到總?cè)蝿?wù)的各個(gè)階段，使教材中各章節(jié)的零散知識(shí)有機(jī)地聯(lián)系在一起，有利于幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系。
3項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在塑料模具設(shè)計(jì)教學(xué)中的實(shí)施
3.1確定項(xiàng)目主題。要根據(jù)教學(xué)大綱、課程目標(biāo)來(lái)確定學(xué)習(xí)領(lǐng)域的主題學(xué)習(xí)單元。課程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要貼近企業(yè)，要依據(jù)模具設(shè)計(jì)的典型工作流程，提高項(xiàng)目實(shí)踐性和針對(duì)性，又要貼近學(xué)校的實(shí)際條件，具有可操作性。首先確定能夠達(dá)到課程培養(yǎng)目標(biāo)的綜合性大項(xiàng)目，然后再逐步分解，分解成若干容易操作實(shí)施的小項(xiàng)目，小項(xiàng)目通常僅涉及一個(gè)單元的主要知識(shí)點(diǎn)，制定典型工作任務(wù)并實(shí)施。[3]本課程確定總項(xiàng)目為“冰箱調(diào)溫旋鈕注塑模具設(shè)計(jì)”，根據(jù)課程培養(yǎng)目標(biāo)和各單元知識(shí)點(diǎn)將項(xiàng)目?jī)?nèi)容分解如表1。3.2項(xiàng)目活動(dòng)的展開階段。首先成立項(xiàng)目小組，組長(zhǎng)負(fù)責(zé)編寫小組項(xiàng)目計(jì)劃書，分配工作任務(wù)。然后制定項(xiàng)目方案，小組成員通過(guò)閱讀教材或參考書目自學(xué)項(xiàng)目所涉及的理論知識(shí)，每個(gè)人設(shè)計(jì)一個(gè)方案，以小組討論的方式對(duì)每個(gè)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，最終決策出一個(gè)科學(xué)、合理的實(shí)施方案。之后對(duì)實(shí)施方案進(jìn)行任務(wù)分解，每個(gè)人按照承擔(dān)的項(xiàng)目任務(wù)工作。項(xiàng)目任務(wù)完成后，學(xué)生自行檢查，核對(duì)。3.3項(xiàng)目活動(dòng)的展示與評(píng)價(jià)階段。項(xiàng)目完成后，每組都要進(jìn)行答辯，可以用PPT、CAD圖紙、手繪圖紙、自制模具等多種方式展示項(xiàng)目成果。項(xiàng)目教學(xué)的評(píng)價(jià)主要看項(xiàng)目工作的完成質(zhì)量，包括教師評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)小組評(píng)價(jià)和自我評(píng)價(jià)。教師評(píng)價(jià)以鼓勵(lì)為主，以增強(qiáng)學(xué)生的信心。學(xué)習(xí)小組評(píng)價(jià)內(nèi)容側(cè)重于學(xué)生參與項(xiàng)目活動(dòng)的態(tài)度，學(xué)生在項(xiàng)目活動(dòng)中的合作精神。自我評(píng)價(jià)以口述或?qū)憰嫘牡玫姆绞?，敘述參與項(xiàng)目過(guò)程中遇到的困難，獲取成功的思路，采用的方法，收獲的結(jié)論，目的是初步提高學(xué)生的科研能力和科技論文寫作能力。其中教師評(píng)價(jià)占最大比重，以上三部分加權(quán)求和后作為本課程成績(jī)的一部分。
4項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法效果分析
首先，提高了學(xué)生獲取知識(shí)的能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)和考核過(guò)程中處于主動(dòng)地位，教師僅僅是引導(dǎo)入門，要想解決項(xiàng)目問(wèn)題，學(xué)生必須對(duì)課程的基本內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)有比較全面的了解，所以學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握更加牢固，很好地達(dá)到了教學(xué)目的和要求。其次，通過(guò)自行設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)操作，提高了學(xué)生分析問(wèn)題、解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力。再者，學(xué)生以小組為單位共同尋求解決問(wèn)題的方法，鍛煉和提高了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、技術(shù)應(yīng)用能力?？傊摻虒W(xué)方法的運(yùn)用保證了教學(xué)質(zhì)量，提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能，拓寬了學(xué)生的就業(yè)面。
作者:李 昕 王澤河 單位:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
參考文獻(xiàn)
[1]唐妍.“塑料模具設(shè)計(jì)”項(xiàng)目化教學(xué)改革與實(shí)踐[J].科教文匯，2014，（294）：90-91．
