模具设计要点范文
时间:2024-02-05 17:50:31
导语:如何才能写好一篇模具设计要点,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
论文摘要:随着塑料工业的飞速发展及塑料制品在各个领域的推广应用,产品对模具的要求也越来越高。同时也对专业设计人员的经验提出了更高的要求,在塑料制品模具设计时制品材料的选择是决定产品性能的重要因素。还有制品壁厚等问题是辅助设计软件所不能解决的,要需要专业设计人员长时间经验的积累才能做好的。因此本文就塑料制品模具设计中若干重要问题做以简要的讨论。
在我国塑料工业发展中,计算机的应用起到了重要作用。计算机技术在模具设计领域的应用,大大缩短了模具设计时间,尤其计算机辅助工程(CAE)技术的大规模推广,解决了塑料产品开发、模具设计及产品加工中的薄弱环节。更在提高生产率、保证产品质量、降低成本等方面体现出现代科技的优越性。但是现代技术并不能替代专业设计人员的经验,在塑料模具设计时制品材料的选择是决定模具设计时模具材料选用的重要因素。怎样选用合适的材料,是模具设计中一个重要的问题。
一、塑料制品材料的选用对模具设计的影响
一般来说,并没有不好的材料,只有在特定的领域使用了错误的材料。因此,设计者必须要彻底了解各种可供选择的材料的性能,并仔细测试这些材料,研究其与各种因素对成型加工制品性能的影响。本文只就传统的热塑性材料进行分析以说明问题。在注射成型中最常用的是热塑性塑料。它又可分为无定型塑料和半结晶性塑料。这两类材料在分子结构和受结晶化影响的性能上有明显不同。一般来说,半结晶性热塑性塑料主要用于机械强度高的部件,而无定型热塑性塑料由于不易弯曲,则常被应用于外壳。这是材料选用的大框,其次,还要根据填料和增强材料继续选择。
(一)根据填料和增强材料进行选择的分析
热塑性塑料可分为未增强、玻璃纤维增强、矿物及玻璃体填充等种类产品。玻璃纤维主要用于增加强度、坚固度和提高应用温度;矿物和玻纤则具较低的增强效果,主要用于减少翘曲。玻璃纤维会影响到成型加工,尤其会对部件产生收缩和翘曲性。所以,玻璃纤维增强材料不能被未增强热塑性塑料或低含量增强材料来替代,而不会有尺寸改变。玻璃纤维的取向由流动方向决定,这将引起部件机械强度的变化。试验(从注射成型片的横向和纵向截取了10个测试条,并在同一个拉力测试仪上对它们的机械性能进行了比较)表明,对添加了30%玻璃纤维增强的热塑性聚酯树脂,其横向的拉伸强度比纵向(流动方向)低了32%,挠曲模量和冲击强度分别减少了43%和53%。
在综合考虑安全因素的强度计算中,应注意到这些损失。
在一些热塑性塑料中加入了一系列增强材料、填料和改性剂来改变它们的性质。由这些添加剂产生的性能变化必须认真地从手册或数据库中查阅,更好的是听取原材料制造厂家的专家的技术建议。以选用最为合适的材料。
(二)考虑湿度对材料性能影响
一些热塑性材料,特别是PA6和PA66,吸湿性很强。这可能会对它们的机械性能和尺寸稳定性产生较大的影响。在进行设计时,应特别注意这种性能,考虑其对产品性能的影响。
模具材料的选用取决于制品材料,细致分析制品材料后,才能在模具设计时选用最为合适的模具材料。
(三)塑料制品模具材料选用
细致分析塑料制品使用的材料后,选取最为合适的模具材料。目前我国市场常见的、适合热缩性材料的模具材料有:非合金型塑料模具钢(即碳素钢)、渗碳型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、整体淬硬型塑料模具钢、耐腐蚀型塑料模具钢几种。在模具材料选取时,根据制品材料是否改性和增加填充剂,添加何种添加剂来选取适合的模具材料。例如:制作形状复杂的大、中型精密塑料制品时,其模具材料可选用预硬型塑料模具钢;制造复杂、精密且生产时间较长,需要高寿命模具时刻采用时效硬化型塑料模具钢。具体选用时主要还是要针对塑料制品的材料和模具预计使用情况选取。适宜的材料加上合理的设计将极大的提高模具使用周期,同时也可以提高产品质量。
二、壁厚及相关注意事项对产品性能的影响
在工程塑料零件的设计中,还有一些设计要点要经常考虑,其中对于壁厚的设计尤为重要,壁厚设计的合理与否对产品影响极大,改变一个零件的壁厚,对以下主要性能将有显著影响:零件重量、在模塑中可得到的流动长度、零件的生产周期、模塑零件的刚性、公差、零件质量,如表面光洁度、翘曲和空隙等。
(一)塑料模具设计工艺中的基础要求
在设计的最初阶段,有必要考虑一下所用材料是否可以得到所要求。流程与壁厚比率对注塑工艺中模腔填充有很大影响。如果在注塑工艺中,要得到流程长、而薄,则聚合物应具有相当的低熔融粘度(易于流动熔解)是非常必要的。为了深入了解聚合物熔化时的流动性能,可以使用一种特殊的模具来测定流程。
增加壁厚不仅决定了机械性能,还将决定成品的质量。在塑料零件的设计中,很重要的一点是尽量使均匀。同一种零件壁厚不同可引起零件的不同收缩性,根据零件刚性不同,这将导致严重的翘曲和尺寸精度问题。为取得均匀的,模制品的厚壁部分应设置模心。此举可防止形成空隙,并减少内部压力,从而使扭曲变形减至最小。零件中形成的空隙和微孔,将使横截面变窄,内应力升高,有时还存在切口效应,从而大大降低其机械性能。不同壁厚塑料制品的模具设计时,模腔的要求也不同,根据制品的要求,设计模具的模腔及脱模斜度,斜度要与塑胶制品在成型的分模或分模面相适应;是否会影响外观和壁厚尺寸的精度。
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(二)热塑性塑料设计中的指标分析
热塑性塑料一般具有高的延展性和弹性,不需要像具有高刚性、低延展性和低弹性的金属一样指定严格的范围。设计者在决定热塑性塑料模具制品的成本方面起了关键作用,合理且不影响产品性能的、缩小公差,较少成本是可以实现的。一般商业上可接受的产品与标准尺寸的偏差不高于0.25-0.3%,但这还需要与应用时的具体要求相结合来判断。精确的模具可以有效的缩小制品公差,从而降低制品成本。因此,模具精密度对制品生产厂家具有重要意义。
三、塑料模具设计时对收缩值的考虑
为了不对塑料部件制定过分严格的范围,必须要注意一些影响塑料制品尺寸准确性的因素。模具制造的标准必须严格遵守,同时要特别注意脱模斜度的重要性,因为它决定了脱模容易与否及防翘曲性能。
还有一个与产品设计相关的重要问题是,当成型品是由不同材料或不同壁厚制成时,其模后收缩值与方向和厚度相关如果复杂的成型对加工的要求非常严格,必须要获得模具原型有关收缩值和翘曲行为的准确数据玻璃增强材料的这一性质最为明显。玻璃纤维的取向性可在水平方向和垂直方向产生具有显著性差异的收缩,从而导致尺寸不准确。塑料制品的几何形状对收缩也有影响,进而影响到产品的性能,这也是设计者值得关注的一点。因此在此类制品模具设计时要注意制品脱模收缩后的尺寸是否为产品要求尺寸,否则因制品模后收缩值的影响,极有可能导致产品尺寸不符合标准。
结论:
与产品模后性能相关问题还有许多,设计人员可以参考手册进行设计。总之,在塑料制品模具设计时要充分考虑可能影响制品尺寸、性能、外观等多方面因素,综合利弊,选用适合的材料,合理的设计,才能保证产品的性能。
参考文献
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篇2
辽宁省为加强对水利工程建设项目的全过程动态监管,在借鉴探索的基础上,对监管内容全覆盖、信息共享、标准化、面向对象、约束机制、查询统计等层面进行设计,建立了多方认可、程序严密、动静结合、报管分离的水利工程建设项目动态数据库,为实现水利建设项目信息化监督管理奠定了坚实的基础。
[关键词]
水利工程;数据库;设计;动态管理;辽宁省
近年来,水利基础设施建设力度不断加大,病险水库除险加固、饮水安全、灌区节水改造、泵站更新改造、水土保持、引输水工程等建设项目呈现出点多、面广、量大,管理主体分散,管理对象多样化等特征,水利建设管理呈现出投资强度高、建设任务重、管理要求高、工作责任大等新的特点[1]。在新的形式下,辽宁省为全面做好水利工程建设与管理工作,在借鉴探索的基础上,提出开展水利工程建设项目动态管理系统建设,重点研究了水利工程建设项目动态数据库建设工作,现将设计要点进行交流分享。
1设计要点
数据库设计是应用系统设计的根基,数据库设计关乎系统功能实现度、稳定性、扩展性等多个方面的内容[2]。为确保水利工程建设项目动态数据库达到“把数据管起来,将数据用起来,使数据活起来的”的预期目标,特对数据库在内容覆盖、信息共享、标准化、面向对象、约束条件、查询统计等方面进行了重点设计。
1.1全过程覆盖
依据辽宁水利建设项目管理经验,将水利建设项目管理有关字段按照建设过程进行科学划分,按项目实施过程划分为前期工作、项目基本信息管理、建设过程管理三大阶段,按项目管理内容分为前期工作、项目基本情况、项目招投标、参建单位及人员履行合同情况、进度管理、计划和资金管理、质量管理、安全管理、检查稽察督查审计及整改情况、竣工验收等10个环节[3],对管理内容进行全面覆盖。
1.2信息互联共享
在辽宁水利信息化整合建设的背景下,严格执行数据来源唯一性的原则,充分利用现有系统的权威数据。与水利建设项目管理有关的设计、施工等单位和人员信息,采取“同存异消”的方针,对辽宁省水利建设市场信用信息平台系统中的数据字段进行整理,作为水利建设项目动态管理系统数据库的字段内容,确保此类信息同源权威;同时结合质检处等有关处室意见,合理设置数据字段,为今后相关处室新建或改建系统提供数据接口。
1.3标准化处理设计
标准化是组织现代化生产的重要手段,是科学管理的重要组成部分,加强数据库建设的标准化处理在数据库建设中尤为重要[4]。水利建设项目面广类多,主要可分为水库、水闸、泵站等工程建设项目、水土保持治理项目、移民后期扶持项目、水文测站项目、农村电气化项目以及河流治理项目等几大类别。为保障水利工程建设项目动态管理数据库标准统一,特采取“求大同存小异”的方针,对全部项目的前期工作、项目信息管理、除进度管理以外的过程管理进行规范化处理,在字段设计上统筹兼顾,归一化处理,形成统一标准;因不同项目在进度管理中体现的指标不一样,比如农村电气化项目主要体现在发电设备采购、安装方面,水土保持治理项目体现在鱼鳞坑、截水沟、植被绿化的数量、长度和面积上,水库、水闸等工程项目体现在土石挖方、混凝土浇筑体积上,特采取先差异化后标准化进行处理。通过标准化处理设计,大大提高数据库的兼容和共享,提高数据库的通用性,特别利用降低建设成本和方便数据库用户使用。
1.4面向对象设计
数据是系统的灵魂,活的数据是系统生命的保证。水利工程项目动态管理数据涉及到项目法人,设计、施工、监理单位及人员、质检处、安监处、建设与管理处等众多机构和人员,这些信息都需要纳入数据库中,为保障数据更新及时、稳定,就必须面向对象来设计。考虑到项目法人在整个项目中的主导作用和稳定性,数据更新以项目法人为主导、质检处辅助来进行设计。不同对象对项目管理的侧重点也不同,考虑用户在系统使用过程中的权限分配,在对数据库表的处理上,按照项目法人、参建单位、监督机构、建管机构、管理员等5类人员进行分类标识,支撑系统交互界面的设计与调用。
1.5约束机制设计
提供约束条件机制、完整性检查方法、违约处理是维护数据库完整性的充分必要条件。水利工程建设项目动态管理数据库在约束机制上主要体现在以下几个方面:1)对数值的自动求和计算方面,避免人工录入出现计算错误;2)对参建单位人员方面,系统自动调取辽宁省水利建设市场信用信息平台中的入库资料供填报人员选取,确保各类人员符合相关资格;3)对持证上岗人员出现一员多岗现象及失信惩戒人员进行红色警示。
1.6查询统计设计
数据检索与查询也是数据库的主要功能之一[5]。为便于对水利工程建设项目进行统计查询,特在数据库设计上充分考虑查询或统计的口径,结合辽宁水利建设管理需要,设计了年度、工程类别、业务处室、行政区划、投资来源等5类统计口径。其中工程类别和业务处室划分要与辽宁省水利投资统计软件相衔接,确保水利建设投资统计结果与本库中的建设进度统计能对应分析。
2结语
辽宁省水利工程建设项目动态数据库设计是对辽宁水利工程建设监督管理的一次全方位梳理。经过查阅了大量的法规文件,多次征集有关部门意见,仔细分析数据上报程序,形成了多方认可、程序严密、动静结合、报管分离的水利工程建设动态数据库,以此库为基础,研发辽宁省水利工程建设项目动态管理信息系统,将高效支撑和提升辽宁水利建设与管理效能,为水利建设管理改革发展提供新的起点。
作者:高真伟 赵巨伟 单位:辽宁省水利厅建设与管理处 辽宁江河水利水电新技术设计研究院
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篇3
【关键词】模具设计;技术要点
一、零件工艺分析
图1所示为某五金饰品上的椭圆环零件,零件材料黄铜H62,外形尺寸为75mm?5mm的椭圆,带有65翱冢慵孛娉叽缥?mm?.5mm的椭圆。零件的工艺方案为下料-弯曲成形-电镀,为一典型的冷冲弯曲成形件。零件本身的结构并不复杂,但由于零件制成椭圆形,而原材料的截面也为椭圆形,因此如何控制成形、回弹以及合理脱模是椭圆类型零件的工艺难点、模具设计的关键。本文介绍了典型的椭圆环冷冲弯曲成形件的模具设计实例,对冲压的工艺性以及模具结构的要点进行了分析。
根据产品的结构要求及方便成形,选取零件材料截面为7mm?.5mm椭圆形的黄铜型材。为达到两端的圆形,因此下料工序分两步。椭圆环展开尺寸为178.6mm,下料时先下185mm 左右,再修整两端圆角后到所需长度,下料得到的条料就可用于下一步的冲压成形。第一,考虑弯曲成形方案。椭圆环在成形时,是使毛坯条料中间受力时两端向上内收,在凹凸模作用下,形成了半凹封闭的椭圆形,即先成形下半部,再成形上半部分。椭圆环成形后,因为工件的半封闭结构使得弯曲后工件包在成形凸模上。成形凸模在上模,工件会随着上模的上移,脱离凹模上移。第二,弯曲成形要在设计时要充分考虑回弹的量,准确计算弯曲凸模及凹模的尺寸,并利用材料的回弹产生与弯曲凸模的脱模间隙,方便脱模。第三,弯曲成形需考虑毛坯材料的定位、送料方式,以及弯曲过程中毛坯防止滑动与偏移。本套成形模具采用条料手工送料的方案,成形前条料要较直;利用定位销作为条料的位置定位,利用凹模及凹模模座上的椭圆凹槽作为条料的方向定位,防止滑动与偏移,保证了定位精度。
二、模具设计
为保证成形,经过仔细考虑设计制造了一套成形模具,零件结构虽然简单,但模具结构巧妙、实用经生产使用,效果良好。该套模具的结构特点有以下三点:第一,凹模为活动式,并且分为三部分,即双侧转动凹模与中间凹模。工作时,条料放在凹模模座、双侧转动凹模与中间凹模上的椭圆凹槽中,凸模下行时,中间凹模先与凸模配合,夹持型材并将型材弯曲下行,中间凹模上的椭圆凹槽可将型材定位避免型材滑动与偏移;双侧转动凹模可在中间凹模下行的同时从两侧向内转动弯曲型材,支撑中间凹模,并确定中间凹模下行顶点位置。中间凹模下行到位的同时,也是双侧转动凹模转动到位的时间,三部分凹模形成完整的椭圆形态。在中间凹模上行时,双侧转动凹模的打开,保证了分模的顺利进行。第二,凸模采用悬臂结构,可以有效解决弯曲成形中与凹模的配合,以及方便面弯曲后型材的取出。经验算,结构强度足够。第三,两块侧板的作用,一是在保证两块侧板间距时,可以控制双侧转动凹模在转动时保持在铅垂方向运动;二是安装、定位双侧转动凹模的转动轴。
三、模具主要零件设计及要求
(1)转动凹模设计及要求。转动凹模结构如图2所示。凹模材料采用Cr12,淬火硬度50~55HRC。凹模的7.2?.5的半椭圆槽和81?1的半椭圆形状、70敖恰⑾嶂行奈恢玫瘸叽绫冉现匾跋斓匠尚蔚淖既沸浴W笥伊娇榘寄R黄鹣咔懈?1?1的半椭圆形状,7.2?.5的半椭圆槽采用火花成形并抛光,与与凹模模座配合面(R25)处表面粗糙度要求0.8以下,在实际上工作时需加油。
(2)其他主要零件设计及要求。凹模模座材料采用40Cr,调质28~32HRC,与凹模配合表面淬火50~55HRC,并抛光以保证凹模活动灵活。凸模材料采用Cr12,淬火硬度50~55HRC。其成形部分的椭圆形状采用线切割获得,为防止成形中或装配中位置错误,定位部分要加工出定位面。安装时与凸模模座配钻定位销,一是为了定位;二是为了防止凸模受力旋转。中间凹模与顶杆13之间先定位焊接后,再加工椭圆凹槽。
四、注意要点
(1)为防止回弹引起的变形,成形中要适当过成形。同时设计时也要考虑利用回弹使零件可以顺利地从凸模上取下。(2)侧板与凹模模座的间隙选择要合理。两转动凹模在凹模模座里转动要平稳且在竖直平面内,否则会造成椭圆环扭曲。(3)弹簧9及复位弹簧13的选取和弹力调节要通过实验来较准,防止弹簧强度不够造成弯曲成形时凹凸模互相干涉。(4)若适当改动模具,如在凹模模座、双侧转动凹模与中间凹模上加工两条椭圆凹槽,可同时弯曲成形两个零件,提高生产效率。
参考文献
篇4
针对复合材料发射箱产品大尺寸、高精度的技术特点,结合真空导入成型工艺整体成型、整体脱模的工艺特点,通过有限元分析计算,优化确定了拱门筋加辐板筋钢制模具设计方案。利用CAD/CAE技术进行发射箱模具设计及优化,采取变圆角设计解决模具脱模问题,成功制造了发射箱的样件,满足了产品设计技术要求,为大型长轴类复合材料产品的模具设计技术探索出了一套可行的技术方案。
关键词:
复合材料;发射箱;模具设计;变圆角设计
发射箱以钢制、铝制金属箱体[1]为主,近些年来由于复合材料箱体具有减重、比强度高、耐腐蚀、电磁屏蔽性能[2]、吸波隐身性能[3]、隔热、抗烧蚀、便于整体成型等优点,已成为世界各国先进结构材料研究的首选材料,在某些领域,复合材料已在逐步替代金属材料,故以复合材料为主的零部件制造技术已成为航空航天领域零部件制造技术的关键技术之一。某型发射箱采用了全复合材料的结构设计[4]。经过对国内复合材料行业的细致调研,本发射箱采用整体真空导入成型工艺方案[5]。模具是复合材料产品成型制造的主要工艺装备,它对产品的成型工艺方式、型面形状、结构形式、尺寸精度及稳定性、表面质量等方面有重大影响,随着对产品及成型模具的CAD/CAE协同设计技术[6]越来越成熟及普及,本文将利用CAD/CAE技术,结合研发的实际需求,进行发射箱模具的设计。通过独特的变圆角模具设计,采用拱门筋加辐板筋的模具结构设计,成功制备了缩比样件,并满足了产品的设计技术要求。此次发射箱样件的制备成功,也为大型长轴类复合材料产品的模具设计探索了一套可行的技术方案。
1成型工艺方案简述
上述发射箱产品采用全复合材料结构设计,外轮廓尺寸为7500mm×600mm×600mm,外部有加强筋以及安装、发射支架的安装筋,内部带有四条全复合材料轨道。发射箱的技术要求有:①内形尺寸精度高,±2mm;②内部轨道尺寸精度高,1.5mm以内,表面质量要求高;③整体结构满足力学性能要求,局部结构满足过载要求;④整体要求密封;⑤箱体承载变形小于1.5mm;⑥减重,等。为了满足以上要求,本次发射箱的成型方案论证为真空导入整体成型工艺方案。该方案的优点为:整体结构强度好,内型面尺寸统一性和稳定性好,降低了泄露风险,工艺路线短,节约了制造成本;缺点为脱模难和挠曲变形大。这些缺点将会通过提升工艺装备来解决,后面将具体论述该整体成型方案模具的CAD/CAE设计。
2模具设计
上述发射箱产品采用整体真空导入成型工艺方案,即在模具上按照预定的尺寸进行单向布/正交缝边毡铺层设计,包覆真空袋真空导入成型。此方案的难点之一是模具设计,即如何保证顺利脱模和挠曲变形量小。产品长度为7.5m,模具长度将近10m,整体脱模需要巧妙的模具设计以及专业的脱模设备,两端支起,中间挠曲变形小于1.5mm,要求模具有非常好的刚度。
2.1脱模解决方案
对于需要脱模的产品来说,一般的方法就是模具两端设计成大小端,拔模斜度设计为0.5~3°[7],通过辅助工装或者脱模机就能顺利脱模。但由于本发射箱模具长约10m,如果拔模斜度设计成常规值的最小值0.5°的话,大小端能相差87.27mm,这显然已经超出了产品的技术要求,需另辟蹊径进行本发射箱模具的设计。经过对国内模具制造商、复合材料行业的调研,结合以往生产同类产品的经验,以及截面为矩形的产品在缠绕时所发生张力现象等实践经验,即截面为矩形的产品在缠绕时,在缠绕张力不变的情况下,矩形的四个角的尺寸比较符合设计尺寸,而四条直边部分则出现往外鼓包、尺寸明显偏大的现象,将缠绕完成的试验件在矩形截面剖开,可以发现矩形的四个角的玻璃钢组成致密、纤维含量高、成型质量好,而矩形的四条直边部分则出现树脂聚集、成型质量较差的现象,为此设计了变圆角模具。变圆角模具示意图变圆角模具,顾名思义就是在矩形发射箱模具的四个圆角上采取渐变的圆角,而其他大平面上不给定拔模斜度,只要不出现倒拔稍即可,这与以往常规的拔模斜度设计方法刚好相反。之所以这么设计,是因为在生产实践过程中,发现此类矩形产品的脱模,往往在四个角容易出现脱模划痕,而整个大面上的表面质量一般较好。综上所述,利用产品技术要求的内型尺寸公差±2mm,将大端设计尺寸取+1mm、小端设计尺寸取-1mm,保证模具10m长度上的无倒拔稍,这虽然对模具制造商提出了更高的要求,但12m加工行程的龙门数控铣床平面度能达到0.08mm,加工精度能达到0.2mm,故此模具设计精度要求、加工制造是可行的。
2.2挠曲变形解决方案
针对发射箱产品的特点,本次模具设计全长为9.6m,本来此次模具方案还有分体模具和整体模具方案两种思路,但由于分体模具方案的挠曲变形更严重,制造可行性以及维护更困难,在论证阶段直接放弃了分体模具方案。下面就整体的发射箱模具方案依托CAD/CAE技术进行结构优化[8,9],该模具的力学模型类似于简支梁[10]。
2.2.1通轴加辐板筋结构
通轴加辐板筋结构模具的剖面示意图,模具采用焊接性能好、强度高的钢板和无缝钢管焊接而成,厚度为12~30mm不等。
2.2.2十字筋加辐板筋结构
十字筋加辐板筋结构模具的剖面示意图,模具采用焊接性能好、强度高的钢板和无缝钢管(端头轴部分)焊接而成,厚度为12~30mm不等。
2.2.3拱门筋加辐板筋结构
拱门筋加辐板筋结构模具的剖面示意图,模具采用焊接性能好、强度高的钢板和无缝钢管焊接而成,厚度为12~30mm不等。对上述三种发射箱模具结构进行CAE分析,由此可以得出结论:第三种方案拱门筋加辐板筋的模具结构的自重最小、挠曲变形量最小,为1.041mm,小于技术要求的1.5mm,并为产品的收缩变形预留了一定的公差空间,满足设计要求,故采用拱门筋加辐板筋进行任务研制。
2.3其他设计要点
根据既定的真空导入成型工艺路线,该模具的设计要点主要有:①由于该模具脱模力较大,模具两端的端头轴需要加强,可以将大端一侧的端头轴伸入模具主体的部分加长一点,以保证在脱模时,模具整体不会变形;②由于模具是由钢板拼焊而成的,需制订好焊接工艺,包括焊接方式、焊接参数、钢板的焊接顺序、钢板的焊接坡口设置、辅助工装设备的设计和使用以及热处理等,以便控制焊接变形;③由于模具需要气密,焊接时必须满焊,并选择合适的钢板厚度,避免在用机加工对焊接变形进行补偿时出现泄露现象;④模具上需要设计定位和加工基准,便于后续工艺实现。
3应用
通过对上述的变圆角模具设计、三种模具结构的CAE优化设计,同时基于发射箱产品的研制周期、研制成本及可行性等方面的考虑,最终采用拱门筋加辐板筋以及变圆角的整体模具结构来进行该产品的制作。通过细致铺层设计、加强筋铺层设计、真空导入成型工艺方案设计,一次性试制成功发射箱缩比样件,尺寸为4000mm×400mm×400mm,经检验,发射箱内型面尺寸公差在±0.5mm以内,外型面尺寸公差在±1mm以内,平面度在0.2/1m以内,其他性能指标均能满足设计要求。
4结论
(1)采用变圆角的模具设计,解决了长轴类复合材料产品的整体脱模问题;(2)采用拱门筋加辐板筋的模具设计,提高了长轴类模具的刚度,减小了简支梁模具中间的挠曲变形。以上两点解决问题的方法为此类复合材料产品的研制提供了一种新的思路。
作者:刘海鑫 唐泽辉 刘归 陈雨林 单位:北京玻钢院复合材料有限公司
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篇5
模具加工涉及到多种环节,其中模具成型面,包括型腔和型芯等的加工是最为关键的部分。高精度加工主要运用电子计算机编写程序技术的改造来完成,在加工方法上模具操作人员可以采用最为先进的等高线加工方法等多种方法来实现模具表面的精细加工。特别是在无法保证模具边形二维刃口镶块加工的过程中容易出现人为损伤的情况下,操作人员一定要将这道工序安排在专用的镶块加工生产线上来完成,使加工的准确精度达到标准,销钉的装配定位完全符合工序要求,同时保证制件模具在表面沿边上不会出现较多的毛刺。达到模具的高精度加工标准,有利于实现模具表面减少钳工夹痕或是没有钳工夹痕的目标。一旦模具进行高精度加工之后,模具的表面基本上都不需要经过频繁多次的修复处理,唯一的一次修复也只是利用油石推磨将模具表面凸显的一些光滑圆角拉伸延展平整,这样可以确保试冲模制件的合格率达到八成以上。
2合理利用模具生产中的质量检测
由于模具生产不是自动化的批量生产,在保证模具质量方面仅仅依赖于模具制造车间里的检验人员既影响了模具的生产效率,又起不到把关质量检测准确度的效果。因此,质量问题的检测应该贯彻到模具生产每一道工序环节中,只有这样,在生产过程中才能有效保证其质量,而不是单纯只凭借检验人员的力量来完成检测。只有在完成每道模具生产工序当中重视了日常质量检测量的积累,模具的型面检测工作(像测量拉伸延展圆角、弯曲表面的抛光和顺滑程度等方面的工作)才能够为质量监控积累很多经验,那么对于检验工具的要求反而不是那么严苛,质量检测就顺理成章地处在一个自由宽松的环境下。
3模具设计分工细致,提高设计员的专业化水平
传统的模具设计流程一般是生产商接到产品的数学模型之后,首先制定工艺方案图的设计,经过相关的审核部门批准之后方可实施,如果在设计过程中出现了问题,操作人员还需要回过头来重新更改工艺设计方案,在全部完成之后才将图纸拿到建模人员那里进行工艺的建模活动。这种流程做法既繁琐又降低了工作效率,所以必须要按照工序设计、模面设计和结构设计的三个步骤来重新优化模具设计体系。这样一来,人员操作的专业化就得到了细分,每个人在一定时期内负责某项专门的工作,这有利于专门的设计人员来研究和开发计算机辅助设计在模具生产中的应用,提升整个模具企业在短期化内可以达到的技术水平。也就是说,一个模具设计员在一定的时期既能够将所设计模具的要点基本掌握,还能够应用计算机电脑的辅助设计功能带动模具行业效益的提升。
4结束语
篇6
关键词:模具设计;多媒体;案例教学;Pro/E
中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)06-0175-02
模具是工业生产的重要工艺装备,用来成型具有一定形状和尺寸的各种制品。近年来,在国家产业政策支持下,随着高新技术产业的发展,模具工业发展迅速,塑料模具技术也有了很大提高。在电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯等产品中,60%~80%的零部件都要依靠模具生产,而由模具产业创造的价值往往是其本身价值的几十倍、上百倍,因此模具被称为工业产品的“效益放大器”。模具工业在国民经济中的地位也越来越重要。同时模具工业的发展,促使市场用人要求不断提高,急需具有创新意识的应用型高级人才。为适应市场需求,增加学生就业渠道,我校在机械工程及自动化专业课程体系建设和改革中,确立了模具设计与制造方向人才培养目标和课程教学体系。
塑料模具设计是一门专业技术课,其综合性、实践性都很强。多年来,由于受传统的教学观点和教学方法的影响,课程重点一直定位于基础理论部分而非应用,淡化了模具设计的应用特点;同时课程教学信息量大而抽象,模具结构和工作原理涉及的示意图多而复杂,加上学生的感性认识较少,学习中很难与工程实际联系起来,因而造成教师讲授费力,学生普遍感觉课程内容枯燥,理解困难。另外对机械工程及自动化专业的非模具专业的学生来说,课程学时相对较少,教学内容、侧重点不同于模具专业。如何适应目前市场对人才培养的要求,达到应用型人才培养目标,改变传统的教学模式,调动学生的学习积极性和兴趣,就成为一项势在必行的任务。
一、运用多媒体教学
为了提高教学质量,调动学生的学习主动性,激发学习的兴趣,充分应用多媒体技术的强大功能,将多媒体运用到教学中。
在传统教学中常常采用板书、挂图、实物模型展示等方法进行课堂教学,静态的示意图和模型又难以直观地描述出动态的材料在模具中成型的工艺过程,学生仍难于理解模具各零部件之间的动态关系。如八字摆杆式二级脱模机构,结构复杂,用文字很难把模具开模的顺序、脱模的过程描述得生动清晰,学生听起来吃力,很难消化吸收所学知识。此外,本课程大多采用老师讲,学生听进行授课,缺少师生互动,学生参与不到课堂中来,这种单一的、满堂灌的教学形式造成学生学习的积极性不高,无法掌握课堂教学内容,导致教学效果不理想。
在塑料模具设计课程中运用多媒体教学,应用各类素材如2D和3D图片、Flas和一些典型的生产场面视频等,将传统教学手段难以表达的内容和难以观察到的塑料成型过程、模具内部结构和脱模方式等动作原理通过动画、声音、图像、文字形象地展现在学生面前,将繁杂、抽象和难以理解的内容变得简单、具体、形象和易于理解,增强了直观性,有效地培养了学生的空间想象能力。如将八字摆杆式二级脱模机构的动作制作成Flas,利用视频将结构动作过程动态地展现出来,使原来难以理解的知识点二次推出脱模动作以直观的方式表达出来,使得课堂教学形象、直观、生动、活泼,有助于提高学生的理解、记忆和学习兴趣,提高了课堂效率。
二、实施案例教学
塑料模具设计课程是综合性和实践性很强的课程,根据机械工程及自动化专业模具设计与制造方向人才培养目标要求,社会对模具应用型高级人才的需求,在该课程教学过程中,坚持以基础理论“必需”和“够用”为度,以技术应用为主,重点突出知识的实用性,培养学生分析问题和解决实际问题的能力。针对机械工程及自动化专业的非模具专业的学生,课程学时相对较少,要使学生能够在短时间内掌握模具技术,具备较高的专业技能,依靠单一的理论教学很难实现以上目标,因此将案例教学应用于塑料模具设计课程的教学中。
案例教学是在学生初步掌握了相关基本知识和基本分析技能的基础上,教师根据教学目的和教学任务的要求,运用生产实例或精选出来的案例材料,组织学生通过讨论或者研讨来进行学习的一种教学方法。在塑料模具设计教学中实施案例教学,可以改变枯燥的教学氛围,鼓励学生独立思考,互相交流,调动学生课堂学习的积极性和主动性,使学生在熟悉具体案例的过程中,通过自学、分析、讨论、总结,快速掌握模具专业知识,培养学生分析解决问题的能力。如在讲授完注射模具设计基本知识后,就以相机镜头盖塑料模具设计作案例,让学生分析、讨论,确定该模具的总体结构方案,型腔布局,分型面,浇注系统,脱模方式,模具温度调节等,学生在寻找答案的同时,复习、巩固了所学知识,培养了学生实践能力、综合运用知识解决问题的能力,又使课堂教学气氛变得更加活跃,学生找到了学习的乐趣,提高了学习的积极性。案例教学将理论与实践很好地联系在一起,弥补了单纯理论讲授教学的一些缺陷,对培养学生的自主学习能力、实践能力和创新能力等具有重要意义。
三、引入CAD/CAE技术
由于我国模具工业的快速发展,塑料模具设计和制造已离不开计算机辅助设计、辅助工程、辅助制造(CAD/CAE/CAM)。这就要求从事塑料模具设计与制造的学生在具有扎实的理论基础的同时,能够与时俱进地掌握模具设计与制造新技术和新方法。因此,在塑料模具设计课程教学中引入三维软件Pro/E。
Pro/E设计模具功能十分强大,Pro/MOLDESIGN提供了方便的、实用的三维环境下模具设计与分析的各种工具,可以改变传统的注塑模具设计方法。利用这些工具,可由塑料制品的三维模型建立模具装配模型,设计分型面、浇注系统和冷却系统等,从而完成模具成型零件设计。最后利用EMX专家模架系统提供的标准模架库完成模具总体装配设计。在模具设计过程中还可以随时对参考零件(添加到装配体中的制品模型)或模具部件进行分析检测,如拔模角度检测、制品厚度检测、分型面检测、投影面积计算、充模仿真、开模仿真以及装配干涉检测等。Pro/E中的塑料顾问(PlasticAdvisor),可以代替试模,在模具投入制造前,用来模拟塑料熔体在流道与型腔内的流动和充填过程,以便能及时发现设计中存在的问题进行修正,以缩短模具开发周期,降低生产成本。
在塑料模具设计课程教学过程中将模具结构知识讲授和Pro/E软件紧密结合,可进一步加强实践教学,弥补不能现场教学的不足。有了Pro/E软件的三维造型为基础平台,使教学过程非常形象逼真,学生在短时间内就可以通过实体造型模拟学习到大量实用的模具结构知识,如讲解八字摆杆式二级脱模机构的模具结构时,通过Pro/E三维建模、动画装配和分解,学生可清楚地看到模具中每个零件的位置和结构,再对应模具装配图分析模具结构与特性,讲解各部分的作用与要点,学生就能够清晰地理解深奥的模具结构问题。在讲解注射成型工艺时,运用Pro/E的塑料顾问,可进行工艺参数的优化,确定合理的浇口位置,进行产品的质量分析,直观的画面,展示了塑料成型的整个过程,使学生能够掌握注射成型工艺制订方法,分析各因素对塑料制品质量的影响,教学效果较好。
通过对本课程教学模式的探索与研究,对培养学生综合分析、设计和创新能力等方面有较大的促进作用,增强了学生的学习能力、实践能力和创新能力,提高了学生学习的兴趣,教学效果好。虽然本课程教学受总体学时不足和学校自身硬件条件的局限,相信随着教学设备的不断更新,教学体制的不断完善,在今后的教学中,我们还要不断地探索和研究,最终实现培养应用型高级人才的目标。
参考文献:
[1]李占国,等.培养具有创新意识应用型高级人才课程体系的建设与实践[Z].机械类课程报告论坛文集,北京:高等教育出版社,2006.
篇7
关键词:高职教育;冲压;模具;课程改革;工作过程
中图分类号:TG38-4
1引言
1)课程地位
冷冲压模具是应用最广泛的模具类型之一,冷冲压工艺与模具设计是模具设计与制造专业的一门主干专业技术课,是将冲压成形加工原理、冲压设备、冲压工艺、冲模设计与冲模制造有机融合、综合性和实践性较强的课程。
2)学情分析
从课程角度,课程主要涉及冲压制品的冲压工艺基本原理和模具设计的基本方法,内容多、知识广、综合性和实践性较强,讲授和学习都有较大难度。随着高新技术产业的不断发展,企业对模具专业技术人员的素质和能力要求越来越高。专业人才培养模式存在的不足主要表现:①教学过程过于强调课程自身系统性和完整性,相关课程联系和配合关注不够;②注重基础理论知识的学习,对实践中分析问题和解决问题能力的培养不足;③理论教学与生产实际相脱节。
从学生角度,目前在校高职生源入学基础较薄弱,部分学生学习主动性不够,学习方法不对;部分学生存在重理论、轻实践的思想,加上对模具结构没有具体的感性认识,教学过程出现学生学不会或课堂上听得懂单个知识点但在课程设计过程仍无从下手的情况,不能真正学以致用。根据课程教学特点及专业人才培养需要,有必要进行基于工作过程的教学改革。
2.课程改革
2.1岗位群分析及课程目标
冲压工艺在机电产品制造行业中应用广泛,而冲模是实现冲压工艺的主要工艺装备,在制造行业中占有重要的地位;先进的模具技术在提升产品质量、提高生产效率方面发挥着越来越重要的作用。《冷冲压工艺与模具设计》课程以职业能力培养为重点,与行业、企业合作,进行基于工作过程的课程开发与设计,充分体现职业性、实践性和开放性。
专业所面向的职业岗位主要是冲压工艺师、模具设计师、加工工艺师、模具装配技师、模具维修技师、模具质检师等;根据模具行业调研及专家论证,目前冲压模具企业岗位(群)急需的人才能力如下:
1)一般机电产品及零部件的设计、开发能力;
2)模具数控加工设备、冲压设备操作与维护能力;
3)冲压制件成形工艺规程的编制;
4)模具制造工艺编制与实施;
5)中等复杂程度冲压模具的设计与制造;
6)中等复杂程度冲压模具的装配、调试、维修与维护。
通过课程学习,需掌握板料成形的基本原理、冲压成形基本方法(冲裁、弯曲、拉伸、成形)和模具设计、各种模具结构、设计要点以及冲压工艺规程制定方法。槟>呱产一线的技术岗位培养具有良好的职业技能和职业素养、具备冲压的选型、冲压模具设计、制造、安装、调试、维修能力的高技能应用型人才。
2.2工作任务及学习领域构建
经与企业专家共同对模具专业主要就业岗位分析的基础上,确定了该课程的“分析、制定冲件成形工艺方案”、“冲模结构设计”、“冲模零件设计与制作” 和“冲模装配及调试”四项典型工作任务,贯穿这门核心专业课。课程通过以工作过程为导向的工作任务训练,使学生具有制定冲件的冲压工艺、设计模具和编制模具零件加工与装配工艺的能力。
2.3 学习领域构建
(1)分析典型工作任务 ,确定课程能力目标课程开发小组与企业专家一起对典型工作任务进行了全面细致的分析, 确定课程能力目标为:
1)会分析常用的冲模结构及其工作原理;
2)能够进行冲模工艺计算;
3)能根据不同的冲件确定合理的冲压成形工艺方案;
4)能设计简单零件的冲裁模、 弯曲模、拉深模和成形模;
5)会使用机械加工设备加工模具零件;
6)会装配和调试冲模;
7)会分析冲模在试模生产中出现的问题,并找出解决措施。
同时,还注重培养学生的语言表达、社会交往能力、查阅资料、 分析和解决问题的能力,持续学习、独立思考的能力,制定完整工作计划的能力。
(2)以典型工作任务分析为基础,设计学习性工作任务
在分析典型工作任务的基础上,考虑学生持续发展的需要,根据学院师资、实训设施及地方企业生产实际,将理论知识与技能实训结合,设计学习性工作任务如下:①单工序冲裁工艺设计、模具设计制作;②复合冲裁工艺设计、模具设计、零件加工和装配;③弯曲工艺的设计、 结构设计制作;④拉深工艺的分析与计算、结构的确定与制作;⑤胀形工艺的设计、结构的设计与制作;⑥翻边工艺的设计与结构设计。
2.4学习情境设计
根据企业工作过程开发出基于工作过程的模具设计与制造工序如下图所示:
根据模具设计与制造工作过程,设计7个学习情景,各情景教学内容与建议学时如下:
情景一:冲压模具设计与制造技术导论
教学载体:冲压件、冲压模具、冲模零件、机床;学时:4学时;教学方法手段:讲授法、四步教学法、引导法、案例教学法、考察法等;教学环境:多媒体教室、模具陈列与拆装实训室、模具实训基地等;考核评价:过程考核与期末考核相结合,占总考核5%。
情景二:冲裁设计与制造
教学任务一:中等偏复杂冲裁件(尺寸在IT11~13级、工序数量在3~5个):
学时:88学时(36学时讲授+2周实作实训);教学方法手段与资源利用建议:采用项目教学法、任务设计法、四步教学法、引导文法、案例教学法、等教学方法;教学环境:(多媒体)教室、设计室、专业机房、模具陈列与拆装实训室、模具实训基地、模具企业等;考核评价:本情景学习和训练内容,在总考核占50%。实训项目单独考核,过程评价与实操结果评价结合。
教学任务二:中等偏复杂冲裁件:学时:50学时(20学时讲授+1周实训);教学方法手段与资源利用建议:采用讲授法、四步教学法、引导文法、案例教学法、项目教学法等教学方法;教学环境:多媒体教室、专业机房、模具实训基地等;考核评价:过程考核与期末考核相结合,占总考核10%。
情景三:弯曲模设计与制造
教学任务:中等偏复杂弯曲件尺寸在IT12级以下;学时建议:72学时 (12学时讲授+1周实训);教学方法手段与资源利用建议:采用项目教学法、任务设计法、四步教学法、引导文法、案例教学法等教学方法;教学环境:多媒体教室、设计室、专业机房、模具陈列与拆装实训室、模具实训基地、模具企业;考核评价:过程考核与期末考核相结合。本情景学习和训练内容,在总考核占10%。
情景四:拉深模设计与制造
教学任务:中等偏复杂旋转体拉深件直径50左右,尺寸精度IT12级以下;学时:12学时;教学方法:采用任务设计法、四步教学法、引导文法、案例教学法等教学方法;教学环境:多媒体教室、设计室、专业机房、模具陈列与拆装实训室、模具实训基地、模具企业;考核评价:过程考核与期末考核相结合。本情景学习和训练内容,占总考核10%。
情景五:其它冲压成形方法认知
教学任务:局部成形件及模具;建议学时:4学时;教学方法手段:四步教学法、引导文法、案例教学法等教学方法;教学环境:多媒体教室、模具陈列与拆装实训室、模具实训基地、模具企业;考核评价:过程考核与期末考核相结合。本情景学习和训练内容,占总考核5%。
情景六:典型冲压零件成形工艺与模具设计
教学任务:中等偏复杂冲压件,学时建议:6学时;教学方法手段:采用讲授教学法、多媒体演示法、案例教学法等教学方法;教学环境:(多媒w)教室、设计室模具实训基地、模具企业;考核评价:过程考核与期末考核相结合。本情景学习和训练内容,占总考核5%。
情景七:多工位级进模认知
教学任务:多工位级进模具及零件;学时建议:4学时;教学方法手段:讲授教学法、多媒体演示法、案例教学法等教学方法;教学环境:多媒体教室、模具陈列与拆装实训室、模具实训基地、模具企业;考核评价:过程考核与期末考核相结合。本情景学习和训练内容,占总考核5%。
3.课程考核方式
为了更全面考核学生对课程知识的掌握情况,课程考核包括学习过程考核与期末考核两部分。教学组织过程中,以教师和学生共同课堂学习表现、对项目实施过程中的工作态度、协作精神、完成结果等进行评定,作为平时过程性考核成绩;课程学习结束时,以个人课程作业和小组汇报与答辩两种形式为期末综合性考核成绩,以学生自评、互评和教师共同评定,权重分别为2:2:6。具体考核成绩评定办法如下:
课程考核总成绩(百分制)=过程性考核×40%+期末考核×60%
(1)过程性考核成绩(40%)=职业素养×20%+项目完成情况×20%
(2)期末考核成绩(60%)=课程作业成果50%+小组汇报与答辩×10%
4结束语
基于工作过程设计的课程内教学体系爱有利于培养学生实际动手能力及职业素养,是实现学校培养与企业用人需求就业零距离接轨的有效手段。
参考文献:
[1] 陈乐平,单磊.《冲压模具设计与制造》课程教学模式的设计探讨.教育教学论坛.2014,(46):178-180.
篇8
一、模具专业实训课程的设计
模具产品从设计到生产是一个十分复杂的过程,它包括模具产品设计、模具结构设计、模具加工制造和塑件生产等方面,需要产品设计师、模具设计师、模具加工工人协同完成。笔者所在学校是中职技校,学生来源主要是初中生和少数高中生,培养的学生就是生产第一线的工人,就业岗位定位在模具制造熟练操作工或模具加工工艺师(极少数)。因此,笔者觉得笔者所在学校应推行专业针对性和实用性强的模块式教学方法(见图1)。
1. 模块一:模具拆装测绘
作为直接生产操作工人,看懂读懂机械工程图是关键。因此,组织学生拆开各种模具教具实物进行测绘练习,让学生把所有零件图和装配图在纸上草绘,再用电脑软件绘图。此法有以下优点:
(1)能结合以前所学模具基础理论知识进一步熟悉模具典型结构,为模具装配实训做准备。
(2)制图知识得以学以致用,并强化AutoCAD电脑绘图。
(3)把原来逐件制作纯消耗材料实训变为逐渐引导学生把图纸绘制出来的零消耗实训,
团队合作精神的培养。
(4)为CAXA实训做准备。
2. 模块二:实训教学结合理论知识学习CAXA(或Pro/E、UG)
实训时,可分组发放产品图纸,学生根据模具制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量,用模具设计软件选择相应的设计步骤、参数、计算公式以及标准模架等,最后给出全套模架结构设计图。要求学生利用软件对此模具进行开模、合模、制品推出的全过程仿真练习,了解了模具制造全过程,从中找出设计的不合理处,为下一步加工实训做准备。
3. 模块三:普通机械,数控编程加工
对模具来说,一般标准零件是可以直接订购的,如标准模架、导柱、导套、顶针等,但模具的凸凹模(或型腔)是要进行加工得到的。任何零件的加工基本上都是要经过粗加工半精加工精加工的这一过程。模具一般是单件产品,因此加工一般是普通机械加工去除余量,再经数控机床编程进行半精或精加工。所以,这就要求学生能编写模具零件加工工艺规程,并能熟练地使用普通机床(如车、铣、刨、磨等)加工出合格的模具零件,且在下道工序能用手工方式和CAM方式编写数控加工程序,操作数控机床(加工中心、数铣、线切割、电火花等)加工出合格模具零件。
4. 模块四:模具装配、修配、调整模块
模具装配、调整不可能直接进行,此模块就要求学生具备钳工的一般技能。钳工一般内容包括:划线、工量具的使用、錾削、锯割、锉削、钻孔、攻螺纹、套螺纹等,而这些基本技能的学习不能像学普通钳工那样照搬应用,要结合模具结构进行研究、总结,发现冲压模具的凸凹模、塑料模具里的镶件是钳工技能训练中的旁证,可将四方体、六方体、圆弧锉配、十字配作、角度配作、钻孔、攻丝、套丝与装配等综合在一起制作一本可行性的实训校本教材,既可减少实训材料的消耗,又可提高学生的动手能力,同时可检验学生模具课程学习完成的情况。
在此模块中,装配最难点应属配钻、攻丝。因为孔的形位精度、尺寸精度关系到装配的位置。教学中,我们要学生自己设计所需孔深,把在理论课学到的螺纹底孔直径计算公式运用到实训操作中,在废料上按钻通孔、钻小孔、钻斜孔、扩孔、锪孔、铰孔、逐步过度到钻盲孔、钻多工件。尽管图纸上不一定要求螺丝清根,但实际的工况是要清根的。这样学生知道了在盲孔攻丝中为了满足图纸规定要求,必须准备好空间让出丝攻到足够深度。这就要把孔钻深点,但若钻的太深超过切口就会钻到下一个零件上去,则会造成偏心问题。因此,应设计些简单的配合组装图,让学生进行加工并装配,为下一步装配模具做准备。
等掌握一定的技能技巧后,可把前面机加工合格的模具零件进行装配、调整、试模实训,试模合格后把此模具进行点评、展示,会让学生有成就感。这样,专业针对性明显增强,学生对专业学习目的更为明确,学习的积极性大大提高。经过该实训,学生能够将既往所学的相关专业知识进一步巩固,达到融会贯通的目的。
以上模块可打乱顺序进行,以解决机床、电脑设备少,学生多的矛盾。有针对性的让学生分批分模块进行实训,同时在实训中以工厂的标准和要求对学生进行管理,使学生在掌握技术的同时,也通过了岗前培训。毕业时能独立操作,尽量做到“零距离”上岗。
二、实际案例
图2手柄
工件名称:手柄(见图2)
生产批量:中批量
材料:Q235-A钢
材料厚度:1.2mm
经过模具设计软件的学习之后,发放模具成品图纸给学生,让学生分组(5~10人/组)用Pro/E等模具设计软件在专业教师的指导下,根据图纸的技术要求等进行模具设计计算(见图2)并转化为二维的装配图(见图3),零件图。此阶段是建立在模块一、二的基础上才可进行。
图3二维装配图
经专业指导教师检查合格后,可根据零件图和装配图编制工艺并进行加工,加工的方法很多,可以是机加工,数控特种加工,也可选用钳工加工。工作量大的可选用机加工,如模架,可用加工中心数控编程或用MasterCAM软件进行编程方法进行加工(机加工模块实训);精度高的可用特种加工,如落料凸模,直通式,采用线切割加工,2个M8螺钉固定在垫板上,与凸模固定板的配合按H6/m5。整体凹模,各冲裁的凹模孔均采用线切割加工(特种加工模块实训);而简单的,可采用模具钳工技能,如导料板、卸料板可先锉削、磨削后再钻孔(模具钳工技能实训)。
最后等所有的零件都加工好以后,就可以进行装配、调整、试模。根据级进模装配要点,选凹模作为装配基准件,先装下模,再装上模,其中要注意孔的配钻并调整间隙、试冲、返修(模具钳工技能实训)。
三、结束语
由于每个学校的设备、条件、资源等不一,教学方式的不同,普通固定的教材不适于每个学校。因此,针对“实用、够用”原则及模块式教学,应开发相应的校本教材,如已开发的《钳工技能实训》和待开发的《模具测绘实训》以及《机加工、数控实训》。这样针对性的进行模块式教学,会使教学目的明确,技能的掌握更简明快速,学生的适应会更好更快。模具专业实训课程的开发,是一个过程很长很远的研究方向,模具实训老师的专业进取也得不断更新和提高,才能适应新技术的改革和创新。
(作者单位:广西石化高级技工学校)
篇9
【关键词】数控模具专业 学习兴趣
【中图分类号】 G 【文献标识码】 A
【文章编号】0450-9889(2015)03B-0117-02
随着国家和地方政府对中职学校建设的整合与投入加大,国家重点建设示范中职学校的各国家重点、地区重点专业的教学设备和实训场所都有飞跃性的改善。因笔者所在中职学校推进国家重点示范中职学校建设的需要,有机会到别的国家重点示范中职学校(如玉林农机学校、北海市中等职业技术学校、广西机电工程学校、广西高级技工学校等)进行考察与交流学习。在交流中,大家常常提到一个现象:现在国家重点示范中职学校数控技术应用专业和模具设计与制造专业的教学设备(普通车床、普通铣床、数控车床、数控铣床、加工中心机床、数控线切割机床、数控电火花成型机床、钻床、磨床和刨床等)都比较完善了,但是此专业的学生除了少部分比较认真学习外,大部分是混日子――不想学习。本人对此作了进一步调查,调查结果是:很多中等职业学校数控技术应用专业和模具设计与制造专业学生学习兴趣不高现象很普遍。
一、分析中等职业学校数控技术应用专业和模具设计与制造专业学生学习兴趣不高原因
(一)社会用工现象因素影响
中国制造业经过一段快速发展阶段后进入一个调整期,处于回落状态,很多大型企业工厂出现不景气现象,效益下滑。如玉柴、柳工等一线工人的绩效工资普遍下降,与当前一些劳动密集型的电子厂、玩具厂等的流水线一线工人相比没有优势。这样的现实与中等职业学校数控技术应用专业和模具设计与制造专业学生当初选择专业时期望毕业后的高工资工作形成巨大反差,觉得学好专业技能对今后就业没有多大优势,因而对学习兴趣不高。从调查随机抽取的中等职业学校数控技术应用专业和模具设计与制造专业对学习没有兴趣的60名学生中分析,此因素有15名,占总人数的四分之一。
(二)当前制造业就业岗位因素的影响
在制造业生产自动化程度越来越高的趋势下,很多企业工厂岗位大体分为三个部分:一是一线工人,二是设计编程人员,三是管理人员。中等职业学校数控技术应用专业和模具设计与制造专业就业定位是培养有专业技术的高级工人,学生毕业后将面临如下现实:1.从事一线工人工作,不能突出他们的专业优势。一线工人不需要门槛,没有专业知识的人经过一两周的生产线的岗位操作培训就可以了。2.从事设计编程人员工作,他们没有优势。设计编程人员涉及知识面广、岗位少,其主要面向相关专业的大专本科毕业生招聘。3.从事管理人员工作,他们更没有优势了。此外,在一些小规模的五金模具厂,中等职业学校数控技术应用专业和模具设计与制造专业的学生刚进厂一般从事学徒工作,工资低、强度大,很多学生不愿意做。学生当初选择数控技术应用专业和模具设计与制造专业时,大部分是冲着将来就业高薪水、好岗位来的,结果了解到现实不是想象的那样,大大打击了学生的学习主动性和积极性。从调查随机抽取的中等职业学校数控技术应用专业和模具设计与制造专业对学习没有兴趣的60名学生中分析,此因素有20名,占总人数的三分之一。
(三)当前教学方式的影响
1.一味强调专业技能对学生今后就业的重要性,忽视其他因素
当前中等职业学校数控技术应用专业和模具设计与制造专业教学一味强调专业技能对学生今后就业的重要性,忽视其他因素。如各种项目教学、技能竞赛开展得红红火火,效果不理想:少部分学习能力强的学生认真学而已,大部分是混日子。在此教学观念的影响下,学生认为专业技能学得好才有用,而不意识到将来就业的竞争是技能、职业道德、法律意识及转岗能力和适应能力等综合能力的竞争。一旦他们专业技能比别人差就失去学习动力,在校期间变成混日子等待毕业的行为状态。从调查随机抽取的中等职业学校数控技术应用专业和模具设计与制造专业对学习没有兴趣的60名学生中分析,此因素有15名,占总人数的四分之一。
2.片面强调教育作用而忽视学生个体差异因素
把教育神化,片面强调教育作用而忽视学生个体差异性。教育是教师与学生双方面起作用的,单单强调教师的作用而忽略学生的因素是片面的。特别是当前的形势下,中职学校学生入学没有门槛,学生的因素显得更突出。入学没有门槛是一把双刃剑,一方面为更多初中毕业没有升入高中的学生提供继续学习的机会,为社会培养更多的技能型人才。这也是中国发展职业教育的目的。另一方面,因为入学没有门槛,学生自身素质参差不齐。很多学生是中考竞争的失败者,他们的接受能力、理解能力和适应能力相对比较差。在学习专业技能知识时,当他们发现自己接受能力比较差而学得比较慢时容易自卑。他们觉得自己再认真学习还是比别人差,对将来就业也没有帮助。一旦他们认为努力学习没有用,就会出现厌学现象。此时教师越是强调学好专业技能的重要性,他们越自卑,结果事与愿违,陷入厌学的恶性循环。从调查随机抽取的中等职业学校数控技术应用专业和模具设计与制造专业对学习没有兴趣的60名学生中分析,此因素有10名,占总人数的六分之一。
二、改进措施
(一)帮助学生进行职业生涯规划,培养他们学习兴趣
让学生了解到中国毕竟是一个制造大国,尽管目前制造业处于一个调整期,但是其今后的发展还是需要更多的有专业技能的人才的,工作环境和待遇也将会有所改善的。帮助学生进行职业生涯规划鼓励学生把目标放长远一些。多一种专业技能,将来就业多一种选择、多一次机会。
以某学生的第一阶段规划为案例:
我会利用在学校这段时间学好语文、数学、法律基础等学科,努力打好文化基础,重点学好数控模具专业相关的理论和专业技能,提高自身素质。以先进人物为榜样,激励自己,树立学习自信心,在毕业前考取数控机床操作工中级证书及专业相关等级证书。本阶段我为自己制定以下目标。
学习目标:本期间我要不断努力学习数控模具专业相关的理论和专业技能,学习和加强与人沟通能力,促使自己顺利地考取数控机床操作工中级证书及专业相关等级证书。
能力目标:在职中的专业技能培训中,我能独立完成老师布置的实训加工项目,能够自己分析加工工艺,熟练编程,自己加工工件。
实施措施:
(1)上课专心听讲,实训认真操作,作好相关笔记,参加数控模具专业技能培训。
(2)学好数控加工工艺知识和数控机床的操作、数控自动编程、手工编程技术课程,学好数学和机械制图,学好三维CAD/CAM软件课程,如UG、PRO/E等,以助于自己熟练各种工件圆弧的计算等技术要点,同时加强编程练习。
(3)利用课余时间阅读一些关于数控专业的书籍。
通过制定职业生涯规划,让学生有学习目标,从而调动学习的主动性和积极性,激发他们的学习兴趣。
(二)引导学生排除负面情绪影响,提高他们的学习兴趣
当前中职学校生源大部分是初中成绩比较差的,他们在学习上遇到挫折后容易受到负面情绪影响,从而出现自暴自弃行为。发现学生这种情况时,应及时主动找他们沟通,引导学生排除负面情绪影响。例如:当学生反映专业课程学不懂时,了解他们在哪一方面知识或技能不懂(如数控车床加工的对刀方法不会,铣床分中对刀法不会,手工编程的某些G代码指令不会,自动编程时候不会建模或后处理不会,制定加工工艺不合理等);及时的组织他们和相关的专业教师来一起探讨怎样的授课方式才让他们比较容易明白,有针对性地去解决,帮助他们提高学习的兴趣。此外,笔者尝试过:对不同层次的学生采取不同的项目教学,布置不同难度的技能训练项目,并督促他们完成相关的技能训练项目,让他们养成认真学习的习惯。这对提高学生的的学习兴趣,特别是后进生的学习兴趣比较有效。目前在三线类城市就读的学生在学习上最缺的就是别人特别是教师的表扬与肯定。因此在教学过程中善于发掘他们的闪光点,对他们在学习中的进步给予肯定,让他们有成就感从而激发他们学习热情。同时,丰富学生在校生活,组织和鼓励学生多参与班级或学校的集体活动,这样既锻炼他们的团体合作能力和组织能力,又对消除学生负面情绪影响有帮助。从调查随机抽取的中等职业学校数控技术应用专业和模具设计与制造专业对学习没有兴趣的60名学生经过方法引导以后,又恢复学习热情的有56名,占总人数的93%。
(三)建立合理的评价机制,做到有的放矢
经过方法引导以后,一般是过完一年级上半学期以后,如果发现学生还是对学习没有兴趣,就该对其进行合理的评价,找出其对学习没有兴趣的原因。如果学生在了解数控技术应用专业和模具设计与制造专业特点和将来的就业方向后,又经过一段时间的实践学习,还是对学习没有兴趣;可以考虑建议其转到他感兴趣和特长的专业。学生智力存在多元化与个体差异,有的学生在学习此专业没有优势和兴趣,但在学习别的专业有优势和兴趣。正确引导他们,让他们发挥自己的长处。从调查随机抽取的中等职业学校数控技术应用专业和模具设计与制造专业对学习没有兴趣的60名学生经过方法引导以后,还是没有效果最后建议其转专业的有4名,占总人数的7%。
篇10
为推广信息技术在教育领域中的应用,推进素质教育步伐的加快,2012年3月,教育部印发了《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》,为我国改变传统教学模式,大胆尝试全新的教育理念和教学模式提供了明确的实施导向。
模具在制造业的各个领域应用广泛,80%以上的汽车、电机、电器、仪器仪表的零部件,90%以上的塑料制品、日用五金及耐用消费品都是采用模具生产。培养一大批适合行业需求的高素质技术技能型人才,是高等职业教育的责任和目标之所在。在我国高等职业教育中,“模具设计与制造专业”是开办时间较早、招生规模较大、社会需求量较大的专业之一。而“塑料成型工艺与模具设计”是“模具设计与制造专业”的核心课程,其教学质量直接影响到该专业的人才培养质量。尽管该课程的教学改革已实施多年,但部分高职院校却仍是以传统的教学模式为主,教师根据教学大纲在课堂上传授课本的知识,学生课下多因忙于社团活动或兼职工作等事宜,无暇复习巩固课上所学,这在一定程度上影响了专业课程的教学效果。为保证该课程的教学,提高人才培养质量,探索新型的教学模式已势在必行。翻转课堂的实施可以弥补“塑料成型工艺与模具设计”传统教学的不足,是值得我们借鉴和尝试的一种新型教学模式。
二、翻转课堂在高等职业教育教学中运用的优势
(一)高等职业教育专业课程教学的现状
高职教育的课程教学中,传统的理论传授依然是主要教学方式。此种教学模式能够使部分学生掌握到系统的课程内容,但也存在着明显的缺陷:课堂教学沿袭着以教师为主的“灌注式教学”,忽略了学生的专业基础与接受程度;教学过程中教师很难把握好学生的层次特点,无法实施因材施教;学生没办法参与到课堂教学中,不能形成互动式的课堂学习氛围。课堂上,一方面是教师尽心尽力地讲解、演示,而另一方面学生却无心恋学,味如嚼蜡,教师的教与学生的学未能有机地融合成一体,难以真正实现课程的教学目标。
(二)高等职业教育实施翻转课堂教学模式的优势
翻转课堂是指任课教师基于授课内容的基础上,将课程的重点、难点和部分新知识融合,创建相关教学视频;学生利用课下时间预先通过观看教学视频自主学习新的课程,实现其知识传递的过程;随后,学生应根据教学视频自主完成在线测试,进而对新知识进行吸收内化,之后再带着学习过程中的疑问去课堂上参与师生、生生之间的互动交流、合作、共享与讨论,实现其对新知识的完全理解和熟练掌握,从而完成学习的过程。其在高等职业教育教学中的运用所体现出来的优势主要有如下几个方面:
1.有利于提高学生的学习兴趣
学习的过程主要包括知识传递和知识内化两个阶段。传统教学是按照“先教后学”的模式来实施的。教师在课堂上先进行知识传递,学生在课后进行知识内化。由于课后缺乏教师的指导和同伴的帮助,一旦学生在内化知识的过程中遇到问题,就会直接影响知识内化的效果,不利于知识的理解与掌握,长久下去会影响学生的学习兴趣和学习动力。翻转课堂作为“先学后教”的教学新模式,重构了学习的过程,将“知识传递”与“知识内化”两个过程反转,使学生内化知识的过程有教师的全程陪同及参与,有利于促使“知识内化”达到最优化。
高职学生入学分数相对较低,学生素质参差不齐,学习主动性不足,自我控制能力较差。传统的讲授式教学在这些学生面前毫无吸引力。在“塑料成型工艺与模具设计”课程教学中,教师可将模具的结构类型、加工方法、装配工艺、动作原理等内容综合融入到微视频的制作当中,使学生摆脱枯燥乏味的课本学习,生动直观的视频更能激发学生对专业课程的学习兴趣。课堂上教师再提出针对性的问题,借助模具动画、教学实物、模具配件进行讲解,互动交流,答疑解惑,帮助学生完成“知识内化”的同时,逐渐培养学生对专业的学习兴趣。
2.有利于满足学生的个性化学习需求
传统的课堂教学采用划一的内容、统一的进度对实施教学,无形中扼杀了学生的主体创造性,无法满足不同学生的学习需求,导致经常出现部分学生“吃不饱”、部分学生“吞不下”的情况,这种“一讲到底”的教学方式致使很多学生缺乏质疑的能力、创新的能力,不利于学生的个性化发展。
翻转课堂教学模式下,教师将精心准备及制作的教学视频提供给学生,视频内容简明扼要,消除了传统课堂需要45分钟的时间授课而易使学生分散注意力的弊端。学生在课前可以根据自己的实际情况安排学习时间和学习进度,观看视频过程中,对于存在疑问的内容可选择重复观看、回放等方式进行学习,克服了传统课堂知识传递的单向性弊端,改变了整齐划一的教学节奏,节省了知识传递的时间,满足了不同学生的个性化学习需求。同时学生可通过完成视频中提供的练习或相关的设计任务来检验初步的学习效果。课堂上,教师则通过答疑完成对学生的个性化辅导,大大提高了课堂45分钟时间的利用率,提高了学生“知识内化”的效果。
3.有利于提高课程的教学效果
良好的师生关系是教学效果得以保证的关键条件之一。传统教学中“一刀切”的教学往往导致“教师的教”与“学生的学”出现不匹配的现象,大大降低了课堂对学生的吸引力,直接影响了教学效果。翻转课堂的实施为新型师生关系的建构创造了有利的平台,在这种颠覆了传统教学的新型模式之下,学生在课堂上不再被动地接受知识,而是根据自已在课前观看视频之后碰到的问题在“师生”或“生生”之间展开交流与探讨,教师也有了更多的时间用于解决学生提出的各种问题。在整个过程中,教师不再单纯承担“传道、授业、解惑”的传统角色,更多的是转化成了学生学习的引导者、促进者及合作者。这种平等、合作的师生关系使得学生面对困惑时敢于大胆向教师寻求鼓励与支持,大大提高了教学效果。
三、翻转课堂在高等职业教育教学中实施的条件
(一)重塑师生课堂角色是基础
在翻转课堂教学模式下,高职院校专业教师应转变观念,实现由“以教师为中心”向“以学生为中心”思想的转变。学会尊重学生的个别差异,平等对待每一个学生,以学生学习的指导者、合作者的身份要求自己,提高自身的服务意识,挖掘学生的优势智能,为学生提供更多的对话机会及表现自我的机会,使他们的天性及优势得到自然的展现,让学生真正对学习产生兴趣,使教师“教得轻松”,学生“学得快乐”。掌握学生学习进度的差性和理解程度的差别化,把握好怎样为学生提供差别化的“一对一”辅导,在课堂有限的时空内有效解决每位学生的疑难困惑,促进其个性的发展。与此同时,学生应摆脱传统教学中被动接受知识的局面,主动实现从“被动式学习”向“主动式学习”的转变,使自己成为学习的主人,成为善于发现问题、敢于提出问题、具备创新精神与创新能力的新一代高职生。由此可见,师生角色的重塑是翻转课堂得以实施的重要基础。
(二)提升教师信息技术应用能力是前提
翻转课堂是建立在现代信息技术基础上的教学模式,从目前来看,部分高职院校教师对于现代信息技术的应用尚处于初级阶段,这使得他们在运用现代信息技术进行教学方面往往出现“心有余而力不足”的现象。要想在高职院校专业教学实践中成功应用翻转课堂,教师首先应充分认识到现代信息技术在翻转课堂中的重要地位及其应用的必要性和迫切性,同时必须具备相应的信息技术与课程整合的能力,才能结合课程的特点进行教学设计,进而借助相应的技术手段创作出符合教学需要及适合学生自主学习的教学视频,这也是翻转课堂得以实施的前提条件。
(三)提高学生自主学习能力是关键
课前学生通过微视频进行自主学习是翻转课堂教学模式的重要环节,其学习效果直接影响了课堂“知识内化”的实施与结果。所以要求学生首先必须具备一定的计算机应用水平和软件应用的能力,才能通过计算机终端、平板电脑或智能手机等移动终端有效完成课前的自主学习及相关的练习,并发现学习中的疑难问题。其次,在观看视频的学习过程中,学生必须具备自我调节学习的能力,即根据自身学习情况及学习状态选择学习的时间和空间,安排学习的进度与步调,学会发现问题并提出问题。在这个过程中,对学生的自主学习能力和自律性都提出了更高的要求。学生只有在课前自主完成学习任务,并理解视频中所涉及的内容,才能在下一阶段的课堂讨论中加深对知识的理解,有可能的话还可以在教师及同伴的帮助之下建构新的知识。自主学习能力的提升能够使学生终生受益,也是提升高等职业教育课程教学实效性的根本途径。
(四)开放专业课程学习资源是保障
高职教育以培养高素质技术技能型人才为出发点,而模具设计与制造专业人才培养特别注重工艺经验积累,其涉及的课程内容枯燥、模具结构复杂、机构动作抽象。因此,为了使学生能在上课之前对课程内容有所了解,除了课程相关的微视频等教学资料之外,应该为学生开放实训场所和实训设备,使学生在自主学习阶段能近距离了解模具组成结构、机床加工原理、零件加工工艺等,加深对课程和专业的感性认识,达到“知识传递”的目的。而在“知识内化”过程中,学生也可以针对自身的设计任务存在的问题,结合实训场所的实训设备进行相关操作或结构分析,与指导教师一起分析项目实施过程中存在的问题,验证设计方案的可行性,完成一个结构合理、动作可靠、操作简便的设计方案。因此,对学生开放专业课程学习资源可以为翻转课堂的有效实施提供强有力的支持。
四、翻D课堂在高等职业教育中的教学实践
“塑料成型工艺与模具设计”课程的教学目标:熟悉典型塑料模具的结构及工作原理,学会使用常用软件设计塑料模具结构,并绘制模具工程图。该课程实践性较强,涉及知识面较广,理论知识枯燥单调,课程内容抽象难懂。因此,为了提高学生学习兴趣,增加学生参与实践机会,提高课堂时间利用效率,确定在该门课程的课堂教学中应用翻转课堂教学模式。为了实施教学模式改革,首先从教学目标入手,根据塑料模具的结构类型,将整门课程整合为9个教学项目,每个教学项目要求完成一套典型结构模具的设计任务,使学生通过本课程的学习,基本学会设计中等复杂程度的塑料模具结构。本文将以其中的“塑料外壳注射成型工艺与模具设计”教学项目为例,介绍翻转课堂在“塑料成型工艺与模具设计”课程教学中的组织与应用。
(一)课前准备
1.教师准备
根据课程标准可知,“塑料外壳注射成型工艺与模具设计”教学项目的知识目标与技能目标包括:①掌握塑料制品的结构工艺性;②会选用大水口模架及其他标准零部件;③会设计较复杂的阶梯分型面;④会设计组合式成型零件;⑤会设计潜浇口结构的浇注系统;⑥掌握斜导柱侧抽芯机构的工作原理与结构特点,会设计斜导柱侧抽芯机构;⑦掌握推出机构的结构类型,会设计推杆推出机构;⑧会设计常见结构的冷却系统;⑨掌握模具材料的性能要求,会选用模具材料;⑩会选用注塑机的技术参数。以上知识与技能涉及到制品的结构工艺性、模架类型及其他标准零部件、分型面类型、成型零件结构、浇口类型、抽芯机构类型、推出机构类型、冷却形式、模具材料性能、注塑机的技术参数等相关知识点。因此,教师的课前准备工作是整理涉及到的知识点,并将其内容设计到教学课件中,主要包括以下三个部分:
(1)理论讲解:可以参考传统专业课程的教学内容,将需要讲解的理论知识分成几个小部分,重点讲解与本教学项目相关的知识内容。
(2)动画演示:借助 FLASH 等制作软件,用动画的方式模拟演示模具的侧抽芯机构动作、推出机构动作等,让学生掌握模具的动作原理。
(3)视频示范:教师采用常用的设计软件,按一般工作流程把整个项目的设计过程进行示范,并用视频录制软件录制下来,并将其上传到网络供学生学习。
2.学生预习
学生在课前要阅读教材,了解学习任务并观看教学课件,通过“理论讲解――动画演示――视频展示”等三个环节,使自己先了解侧抽芯注塑模具的基本结构,然后理解模具的工作原理和工作过程,最后弄清楚侧抽芯注塑模具的设计流程与设计要点。在理论讲解部分也可以按照自己的实际情况有选择地观看,对在之前其他教学项目出现过的部分可以直接略过,对陌生的部分则要认真学习。如果观看教学课件后觉得模具结构部分还不是很清楚,可以自己通过查找图书、网页等形式对不明白的地方作更进一步的细化研究,直到弄清楚为止。如果觉得动画演示的模具动作原理表现得不够直观,可以自己在网上搜索相关的视频资料,或者是记录下具体的疑问等待课堂上解决,也可以到实训场所拆装教学模型或模具实物,还可以到生产现场观看模具生产过程,用这种方式实现课前预习效果最大化,初步实现课程内容的知识内化。
(二)课堂活动
1.教师活动
在“塑料外壳注射成型工艺与模具设计”教学项目中,教师可根据学生的学习能力或性格特点,将班级学生按照4人一组进行分组。同一小组的成员完成同一个设计任务,在设计过程中,小组成员可以针对项目实施过程中存在的问题进行讨论,教师则对每组成员任务实施过程中集中出现的共性问题进行讲解。在整个课堂教学过程中,教师应发挥课堂主导者的作用,采用启发式教学方法引导学生,协助学生解决项目完成过程中出现的结构工艺、软件操作、图纸表达等方面存在的问题,逐步引导学生完成教学项目的工作内容。
2.学生学习
学生根据自身的学习任务,在小组内开展方案讨论,初步拟定项目的设计方案和工作内容,并将课前预习中学到的知识应用于学习任务中,逐步完成项目的设计内容。在实施设计任务的过程中,学生可以针对设计过程中出现的问题与组内成员或指导教师进行讨论,不断优化项目的设计方案。在完成设计项目后,组内成员或组与组之间进行成果评估和经验交流,扩充课堂学习内容。在这学习过程中,学生通过亲自完成整个设计任务,并与指导教师和同学之间的交流,弄清楚侧抽芯注塑模具的结构组成、动作原理等方面的理论知识,并掌握该类注塑模具的设计要点及其工程图表达方法,实现课程内容的知识传递,加深课程内容的知识内化。
(三)课后总结
课堂学习阶段结束后,教师对学生的互评意见进行总结,并找出个别典型作品进行单独点评,分析作品结构方案的工艺性,使学生能更全面地掌握各种结构方案的特点,拓展学生的设计思路。并根据学生所完成作品的结构方案合理性、工程图纸的规范性以及课堂软件操作熟练程度,对学生的学习效果进行综合考核。另外再将通过成果交流总结整理的内容充实到教学课件,力求使教学课件包含的知识要点能更全面地涵盖该教学项目的教学内容,满足不同学习者的学习需求。