模具專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)改革與實(shí)踐

時(shí)間:2022-10-21 02:54:27

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模具專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)改革與實(shí)踐

1當(dāng)前高職畢業(yè)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間與就業(yè)沖突。高職教育強(qiáng)調(diào)以就業(yè)為導(dǎo)向,很多高職院校結(jié)合自身的實(shí)際情況和高職教育的特點(diǎn),在教學(xué)安排上,將第五學(xué)期作為學(xué)生參加企業(yè)實(shí)踐的階段,這樣安排既可以使理論知識(shí)得以綜合運(yùn)用與提升,也可以使學(xué)生有足夠的時(shí)間選擇合適的工作,提升學(xué)校的就業(yè)率,但也給學(xué)生完成最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)——畢業(yè)設(shè)計(jì)帶來(lái)困難和問(wèn)題。近年來(lái),由于大學(xué)大量擴(kuò)招,導(dǎo)致畢業(yè)生的就業(yè)難問(wèn)題,這間接影響著畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利推進(jìn)。因?yàn)閷W(xué)生一旦找到工作便急迫地簽約用人單位,而很多用人單位都要求學(xué)生立刻去單位頂崗實(shí)習(xí),這導(dǎo)致學(xué)生根本沒(méi)有精力和時(shí)間去做畢業(yè)設(shè)計(jì)課題,因此,學(xué)生只能在下班后去抽時(shí)間完成課題內(nèi)容,甚至出現(xiàn)抄襲、復(fù)制別人論文的情況,使畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的大打折扣。目前河北輕工職業(yè)學(xué)院的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)安排在第五學(xué)期進(jìn)行,學(xué)生需要在校外邊實(shí)習(xí)邊完成畢業(yè)設(shè)計(jì),針對(duì)輕化工程系模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)而言,畢業(yè)設(shè)計(jì)不單單是理論知識(shí)的綜合應(yīng)用,對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力要求也很高,要求學(xué)生能夠利用所學(xué)專業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì)模具并在機(jī)床上完成模具的加工,學(xué)生在校外實(shí)習(xí)的情況下很難完成模具設(shè)計(jì)和加工的全部過(guò)程,達(dá)不到畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和要求。1.2畢業(yè)設(shè)計(jì)課題過(guò)于理論化。部分高職院校的畢業(yè)論文實(shí)踐性明顯不足,一方面過(guò)于重視論文形式,另一方面偏理論而輕實(shí)踐,導(dǎo)致部分畢業(yè)設(shè)計(jì)流于形式。對(duì)于模具專業(yè)而言,如果畢業(yè)設(shè)計(jì)只是紙上談兵,學(xué)生的動(dòng)手能力得不到培養(yǎng)和鍛煉。這就導(dǎo)致學(xué)生就業(yè)后對(duì)具體的模具設(shè)計(jì)任務(wù)往往無(wú)從下手,或者設(shè)計(jì)出的模具結(jié)構(gòu)不合理,這樣培養(yǎng)出來(lái)的人才顯然達(dá)不到企業(yè)需求的人才標(biāo)準(zhǔn),也偏離了高職高專人才培養(yǎng)的宗旨,更不能達(dá)到應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。作為培養(yǎng)實(shí)操性人才的高職高專院校,應(yīng)該著力培養(yǎng)具有一定理論基礎(chǔ)的操作性和實(shí)踐性人才,重視應(yīng)用技能的培養(yǎng)和考核,論文只能是實(shí)際操作結(jié)果的描述。因此如果只偏重于論文的形式,不僅不能體現(xiàn)畢業(yè)生對(duì)知識(shí)的掌握情況,更無(wú)法體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)際操作水平和能力。

2模具專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的改革措施

針對(duì)以上這些情況,我們把畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)提前到第四學(xué)期進(jìn)行,模具教研室每年第三學(xué)期期末就開(kāi)始研討并精心設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題,第四學(xué)期一開(kāi)始就分組布置畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù),畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目不僅結(jié)合學(xué)生所學(xué)以及實(shí)訓(xùn)室的實(shí)際情況,還來(lái)源于實(shí)際生活,要求學(xué)生完成從選題到設(shè)計(jì)、加工到試模的全部過(guò)程,這樣既能把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際加工相結(jié)合,又能鍛煉學(xué)生的實(shí)操動(dòng)手能力,學(xué)生就業(yè)前經(jīng)過(guò)這樣的操練,會(huì)大大提升自信心,為學(xué)生的就業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。

3模具專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的具體實(shí)踐過(guò)程

本文以塑料杯托的模具設(shè)計(jì)與加工為例簡(jiǎn)單闡述畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施的過(guò)程。選擇適合高職學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是畢業(yè)設(shè)計(jì)最重要的第一步,選題的好壞決定了畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。經(jīng)過(guò)教師和學(xué)生的溝通和探討,該組的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目定為塑料杯托的模具設(shè)計(jì)和加工,根據(jù)一次性水杯的形狀,結(jié)構(gòu)定為一模兩腔,同時(shí)生產(chǎn)一大、一小兩個(gè)杯托。3.1杯托的建模。我們使用creo2.0軟件完成杯托的三維建模。creo2.0是美國(guó)PTC公司推出的一套功能強(qiáng)大的三維軟件,它涵蓋了產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)高制造的全過(guò)程。具有參數(shù)化設(shè)計(jì)、三維實(shí)體模型特征驅(qū)動(dòng)和單一數(shù)據(jù)庫(kù)功能等特性[4]。在模具設(shè)計(jì)的過(guò)程中,利用creo的實(shí)體建模技術(shù),可以快速地將設(shè)計(jì)思維在計(jì)算機(jī)中以立體造型的形式轉(zhuǎn)化出來(lái)。在杯托的建模過(guò)程中使用了拉伸、倒角、抽殼等常用的建模方法,主要的過(guò)程如圖1所示。從零件圖可看出,該杯托呈花瓣形狀,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,整體高度為62mm,側(cè)壁厚度為1mm,底部需要承重,壁厚為2mm。3.2杯托的模具設(shè)計(jì)。完成零件的建模之后,在creo軟件裝配模塊中的布爾運(yùn)算進(jìn)行分模,得出型芯的結(jié)構(gòu)如圖2所示。通過(guò)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析可知,該塑件的型芯有兩個(gè),都是成型零件內(nèi)表面的,通過(guò)對(duì)其進(jìn)行加工工藝分析,考慮到結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單和加工難易程度,故采用整體式,做成階梯圓柱形式,方便固定,它將作為嵌件嵌入定模板中,背面用動(dòng)模固定板固定。如圖3所示。為了加工方便,簡(jiǎn)化加工工藝,兩個(gè)型腔將直接在定模板上加工而成,為了在兩個(gè)型腔底部安裝整體式鑲塊,所以在定模板上用銑刀銑出一個(gè)長(zhǎng)方體,把鑲塊放進(jìn)去。如圖4所示。3.3標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇及模具的制作。杯托模具為雙分型面注射模,根據(jù)成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),因此可以選用龍記簡(jiǎn)化型細(xì)水口FAI模架。由上到下依次是定模固定板、流道板、凹模板、凸模固定板、墊板、墊塊、動(dòng)模固定板。由于凹模型腔是鑲接式,考慮到鑲塊整體尺寸,以及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的安裝空間,與連接螺栓的安裝空間,同時(shí)考慮型腔的擺放方向,盡量縮小模具尺寸,綜合上述因素查表確定模板周界尺寸為150mm×200mm。creo2.0掛上EMX8.0外掛后,就可以應(yīng)用外掛設(shè)置需要的標(biāo)準(zhǔn)模架。打開(kāi)creo2.0,新建一個(gè)EMX項(xiàng)目組件后,就進(jìn)入了模架生成環(huán)境。圖5是調(diào)入標(biāo)準(zhǔn)模架并組裝型芯后的總裝圖。模具各個(gè)零件在數(shù)控機(jī)床上全部加工完成后,進(jìn)行模具的組裝,經(jīng)過(guò)在注塑機(jī)上反復(fù)調(diào)試,在注塑機(jī)上生產(chǎn)出來(lái)的注塑產(chǎn)品如圖6所示,外形美觀,使用方便,滿足設(shè)計(jì)要求。

4課程改革效果

從最初的建模到模具結(jié)構(gòu)方案的制定、模架的選取以及刀具的選擇、零件的加工、模具的裝配、調(diào)試,學(xué)生參與了整個(gè)過(guò)程,經(jīng)過(guò)這幾個(gè)過(guò)程,順利完成了塑料杯托注射模的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,學(xué)生綜合運(yùn)用creo軟件完成了產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),采用PowerMILL軟件完成了數(shù)控編程,使用Office辦公軟件編寫(xiě)畢業(yè)論文。經(jīng)歷這個(gè)完整過(guò)程之后,學(xué)生在多個(gè)方面得到了全方位的鍛煉和提高。因?yàn)楫厴I(yè)設(shè)計(jì)課題需要學(xué)生掌握機(jī)械制圖、模具設(shè)計(jì)與工藝、模具加工與制造、產(chǎn)品設(shè)計(jì)等專業(yè)課程的基礎(chǔ)知識(shí),這使得學(xué)生必須重溫相關(guān)課程知識(shí),不僅可以加深學(xué)生對(duì)以前所學(xué)模具設(shè)計(jì)知識(shí)的理解,提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,而且要求學(xué)生在設(shè)計(jì)中必須能夠熟練使用多種軟件,包括模具設(shè)計(jì)CAD/CAM軟件、3D打印軟件和常用辦公軟件,熟練操作數(shù)控車床、數(shù)控銑床、搖臂鉆床、線切割機(jī)床等加工設(shè)備,促使學(xué)生在綜合實(shí)踐能力方面上了一個(gè)新臺(tái)階。

5結(jié)論

高職畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量與人才培養(yǎng)目標(biāo)息息相關(guān),高職教育工作人員必須加強(qiáng)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的重視,鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。經(jīng)過(guò)連續(xù)三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的改革與實(shí)踐,改革方案達(dá)到了良好的效果,為學(xué)生的就業(yè)打下了良好的基礎(chǔ),同時(shí)也適應(yīng)了社會(huì)的需求,為模具行業(yè)培養(yǎng)了應(yīng)用型人才,得到了學(xué)生和社會(huì)的廣泛認(rèn)可。

參考文獻(xiàn):

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[4]鐘睦.中文版Creo2.0課堂實(shí)錄[M].北京:清華大學(xué)出版社,2014:2-3.

作者:魏春雪 張改卿 單位:河南輕工職業(yè)學(xué)院