導語：如何才能寫好一篇模具設計要點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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論文摘要:隨著塑料工業的飛速發展及塑料制品在各個領域的推廣應用，產品對模具的要求也越來越高。同時也對專業設計人員的經驗提出了更高的要求，在塑料制品模具設計時制品材料的選擇是決定產品性能的重要因素。還有制品壁厚等問題是輔助設計軟件所不能解決的，要需要專業設計人員長時間經驗的積累才能做好的。因此本文就塑料制品模具設計中若干重要問題做以簡要的討論。

在我國塑料工業發展中，計算機的應用起到了重要作用。計算機技術在模具設計領域的應用，大大縮短了模具設計時間，尤其計算機輔助工程（CAE）技術的大規模推廣，解決了塑料產品開發、模具設計及產品加工中的薄弱環節。更在提高生產率、保證產品質量、降低成本等方面體現出現代科技的優越性。但是現代技術并不能替代專業設計人員的經驗，在塑料模具設計時制品材料的選擇是決定模具設計時模具材料選用的重要因素。怎樣選用合適的材料，是模具設計中一個重要的問題。

一、塑料制品材料的選用對模具設計的影響

一般來說，并沒有不好的材料，只有在特定的領域使用了錯誤的材料。因此，設計者必須要徹底了解各種可供選擇的材料的性能，并仔細測試這些材料，研究其與各種因素對成型加工制品性能的影響。本文只就傳統的熱塑性材料進行分析以說明問題。在注射成型中最常用的是熱塑性塑料。它又可分為無定型塑料和半結晶性塑料。這兩類材料在分子結構和受結晶化影響的性能上有明顯不同。一般來說，半結晶性熱塑性塑料主要用于機械強度高的部件，而無定型熱塑性塑料由于不易彎曲，則常被應用于外殼。這是材料選用的大框，其次，還要根據填料和增強材料繼續選擇。

（一）根據填料和增強材料進行選擇的分析

熱塑性塑料可分為未增強、玻璃纖維增強、礦物及玻璃體填充等種類產品。玻璃纖維主要用于增加強度、堅固度和提高應用溫度；礦物和玻纖則具較低的增強效果，主要用于減少翹曲。玻璃纖維會影響到成型加工，尤其會對部件產生收縮和翹曲性。所以，玻璃纖維增強材料不能被未增強熱塑性塑料或低含量增強材料來替代，而不會有尺寸改變。玻璃纖維的取向由流動方向決定，這將引起部件機械強度的變化。試驗（從注射成型片的橫向和縱向截取了10個測試條，并在同一個拉力測試儀上對它們的機械性能進行了比較）表明，對添加了30％玻璃纖維增強的熱塑性聚酯樹脂，其橫向的拉伸強度比縱向（流動方向）低了32％，撓曲模量和沖擊強度分別減少了43％和53％。

在綜合考慮安全因素的強度計算中，應注意到這些損失。

在一些熱塑性塑料中加入了一系列增強材料、填料和改性劑來改變它們的性質。由這些添加劑產生的性能變化必須認真地從手冊或數據庫中查閱，更好的是聽取原材料制造廠家的專家的技術建議。以選用最為合適的材料。

（二）考慮濕度對材料性能影響

一些熱塑性材料，特別是PA6和PA66，吸濕性很強。這可能會對它們的機械性能和尺寸穩定性產生較大的影響。在進行設計時，應特別注意這種性能，考慮其對產品性能的影響。

模具材料的選用取決于制品材料，細致分析制品材料后，才能在模具設計時選用最為合適的模具材料。

（三）塑料制品模具材料選用

細致分析塑料制品使用的材料后，選取最為合適的模具材料。目前我國市場常見的、適合熱縮性材料的模具材料有：非合金型塑料模具鋼（即碳素鋼）、滲碳型塑料模具鋼、預硬型塑料模具鋼、時效硬化型塑料模具鋼、整體淬硬型塑料模具鋼、耐腐蝕型塑料模具鋼幾種。在模具材料選取時，根據制品材料是否改性和增加填充劑，添加何種添加劑來選取適合的模具材料。例如：制作形狀復雜的大、中型精密塑料制品時，其模具材料可選用預硬型塑料模具鋼；制造復雜、精密且生產時間較長，需要高壽命模具時刻采用時效硬化型塑料模具鋼。具體選用時主要還是要針對塑料制品的材料和模具預計使用情況選取。適宜的材料加上合理的設計將極大的提高模具使用周期，同時也可以提高產品質量。

二、壁厚及相關注意事項對產品性能的影響

在工程塑料零件的設計中，還有一些設計要點要經常考慮，其中對于壁厚的設計尤為重要，壁厚設計的合理與否對產品影響極大，改變一個零件的壁厚，對以下主要性能將有顯著影響：零件重量、在模塑中可得到的流動長度、零件的生產周期、模塑零件的剛性、公差、零件質量，如表面光潔度、翹曲和空隙等。

（一）塑料模具設計工藝中的基礎要求

在設計的最初階段，有必要考慮一下所用材料是否可以得到所要求。流程與壁厚比率對注塑工藝中模腔填充有很大影響。如果在注塑工藝中，要得到流程長、而薄，則聚合物應具有相當的低熔融粘度（易于流動熔解）是非常必要的。為了深入了解聚合物熔化時的流動性能，可以使用一種特殊的模具來測定流程。

增加壁厚不僅決定了機械性能，還將決定成品的質量。在塑料零件的設計中，很重要的一點是盡量使均勻。同一種零件壁厚不同可引起零件的不同收縮性，根據零件剛性不同，這將導致嚴重的翹曲和尺寸精度問題。為取得均勻的，模制品的厚壁部分應設置模心。此舉可防止形成空隙，并減少內部壓力，從而使扭曲變形減至最小。零件中形成的空隙和微孔，將使橫截面變窄，內應力升高，有時還存在切口效應，從而大大降低其機械性能。不同壁厚塑料制品的模具設計時，模腔的要求也不同，根據制品的要求，設計模具的模腔及脫模斜度，斜度要與塑膠制品在成型的分模或分模面相適應；是否會影響外觀和壁厚尺寸的精度。

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（二）熱塑性塑料設計中的指標分析

熱塑性塑料一般具有高的延展性和彈性，不需要像具有高剛性、低延展性和低彈性的金屬一樣指定嚴格的范圍。設計者在決定熱塑性塑料模具制品的成本方面起了關鍵作用，合理且不影響產品性能的、縮小公差，較少成本是可以實現的。一般商業上可接受的產品與標準尺寸的偏差不高于0.25-0.3%，但這還需要與應用時的具體要求相結合來判斷。精確的模具可以有效的縮小制品公差，從而降低制品成本。因此，模具精密度對制品生產廠家具有重要意義。

三、塑料模具設計時對收縮值的考慮

為了不對塑料部件制定過分嚴格的范圍，必須要注意一些影響塑料制品尺寸準確性的因素。模具制造的標準必須嚴格遵守，同時要特別注意脫模斜度的重要性，因為它決定了脫模容易與否及防翹曲性能。

還有一個與產品設計相關的重要問題是，當成型品是由不同材料或不同壁厚制成時，其模后收縮值與方向和厚度相關如果復雜的成型對加工的要求非常嚴格，必須要獲得模具原型有關收縮值和翹曲行為的準確數據玻璃增強材料的這一性質最為明顯。玻璃纖維的取向性可在水平方向和垂直方向產生具有顯著性差異的收縮，從而導致尺寸不準確。塑料制品的幾何形狀對收縮也有影響，進而影響到產品的性能，這也是設計者值得關注的一點。因此在此類制品模具設計時要注意制品脫模收縮后的尺寸是否為產品要求尺寸，否則因制品模后收縮值的影響，極有可能導致產品尺寸不符合標準。

結論：

與產品模后性能相關問題還有許多，設計人員可以參考手冊進行設計。總之，在塑料制品模具設計時要充分考慮可能影響制品尺寸、性能、外觀等多方面因素，綜合利弊，選用適合的材料，合理的設計，才能保證產品的性能。

參考文獻

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遼寧省為加強對水利工程建設項目的全過程動態監管，在借鑒探索的基礎上，對監管內容全覆蓋、信息共享、標準化、面向對象、約束機制、查詢統計等層面進行設計，建立了多方認可、程序嚴密、動靜結合、報管分離的水利工程建設項目動態數據庫，為實現水利建設項目信息化監督管理奠定了堅實的基礎。

［關鍵詞］

水利工程；數據庫；設計；動態管理；遼寧省

近年來，水利基礎設施建設力度不斷加大，病險水庫除險加固、飲水安全、灌區節水改造、泵站更新改造、水土保持、引輸水工程等建設項目呈現出點多、面廣、量大，管理主體分散，管理對象多樣化等特征，水利建設管理呈現出投資強度高、建設任務重、管理要求高、工作責任大等新的特點[1]。在新的形式下，遼寧省為全面做好水利工程建設與管理工作，在借鑒探索的基礎上，提出開展水利工程建設項目動態管理系統建設，重點研究了水利工程建設項目動態數據庫建設工作，現將設計要點進行交流分享。

1設計要點

數據庫設計是應用系統設計的根基，數據庫設計關乎系統功能實現度、穩定性、擴展性等多個方面的內容[2]。為確保水利工程建設項目動態數據庫達到“把數據管起來，將數據用起來，使數據活起來的”的預期目標，特對數據庫在內容覆蓋、信息共享、標準化、面向對象、約束條件、查詢統計等方面進行了重點設計。

1.1全過程覆蓋

依據遼寧水利建設項目管理經驗，將水利建設項目管理有關字段按照建設過程進行科學劃分，按項目實施過程劃分為前期工作、項目基本信息管理、建設過程管理三大階段，按項目管理內容分為前期工作、項目基本情況、項目招投標、參建單位及人員履行合同情況、進度管理、計劃和資金管理、質量管理、安全管理、檢查稽察督查審計及整改情況、竣工驗收等10個環節[3]，對管理內容進行全面覆蓋。

1.2信息互聯共享

在遼寧水利信息化整合建設的背景下，嚴格執行數據來源唯一性的原則，充分利用現有系統的權威數據。與水利建設項目管理有關的設計、施工等單位和人員信息，采取“同存異消”的方針，對遼寧省水利建設市場信用信息平臺系統中的數據字段進行整理，作為水利建設項目動態管理系統數據庫的字段內容，確保此類信息同源權威；同時結合質檢處等有關處室意見，合理設置數據字段，為今后相關處室新建或改建系統提供數據接口。

1.3標準化處理設計

標準化是組織現代化生產的重要手段，是科學管理的重要組成部分，加強數據庫建設的標準化處理在數據庫建設中尤為重要[4]。水利建設項目面廣類多，主要可分為水庫、水閘、泵站等工程建設項目、水土保持治理項目、移民后期扶持項目、水文測站項目、農村電氣化項目以及河流治理項目等幾大類別。為保障水利工程建設項目動態管理數據庫標準統一，特采取“求大同存小異”的方針，對全部項目的前期工作、項目信息管理、除進度管理以外的過程管理進行規范化處理，在字段設計上統籌兼顧，歸一化處理，形成統一標準；因不同項目在進度管理中體現的指標不一樣，比如農村電氣化項目主要體現在發電設備采購、安裝方面，水土保持治理項目體現在魚鱗坑、截水溝、植被綠化的數量、長度和面積上，水庫、水閘等工程項目體現在土石挖方、混凝土澆筑體積上，特采取先差異化后標準化進行處理。通過標準化處理設計，大大提高數據庫的兼容和共享，提高數據庫的通用性，特別利用降低建設成本和方便數據庫用戶使用。

1.4面向對象設計

數據是系統的靈魂，活的數據是系統生命的保證。水利工程項目動態管理數據涉及到項目法人，設計、施工、監理單位及人員、質檢處、安監處、建設與管理處等眾多機構和人員，這些信息都需要納入數據庫中，為保障數據更新及時、穩定，就必須面向對象來設計。考慮到項目法人在整個項目中的主導作用和穩定性，數據更新以項目法人為主導、質檢處輔助來進行設計。不同對象對項目管理的側重點也不同，考慮用戶在系統使用過程中的權限分配，在對數據庫表的處理上，按照項目法人、參建單位、監督機構、建管機構、管理員等5類人員進行分類標識，支撐系統交互界面的設計與調用。

1.5約束機制設計

提供約束條件機制、完整性檢查方法、違約處理是維護數據庫完整性的充分必要條件。水利工程建設項目動態管理數據庫在約束機制上主要體現在以下幾個方面：1）對數值的自動求和計算方面，避免人工錄入出現計算錯誤；2）對參建單位人員方面，系統自動調取遼寧省水利建設市場信用信息平臺中的入庫資料供填報人員選取，確保各類人員符合相關資格；3）對持證上崗人員出現一員多崗現象及失信懲戒人員進行紅色警示。

1.6查詢統計設計

數據檢索與查詢也是數據庫的主要功能之一[5]。為便于對水利工程建設項目進行統計查詢，特在數據庫設計上充分考慮查詢或統計的口徑，結合遼寧水利建設管理需要，設計了年度、工程類別、業務處室、行政區劃、投資來源等5類統計口徑。其中工程類別和業務處室劃分要與遼寧省水利投資統計軟件相銜接，確保水利建設投資統計結果與本庫中的建設進度統計能對應分析。

2結語

遼寧省水利工程建設項目動態數據庫設計是對遼寧水利工程建設監督管理的一次全方位梳理。經過查閱了大量的法規文件，多次征集有關部門意見，仔細分析數據上報程序，形成了多方認可、程序嚴密、動靜結合、報管分離的水利工程建設動態數據庫，以此庫為基礎，研發遼寧省水利工程建設項目動態管理信息系統，將高效支撐和提升遼寧水利建設與管理效能，為水利建設管理改革發展提供新的起點。

作者：高真偉 趙巨偉 單位：遼寧省水利廳建設與管理處 遼寧江河水利水電新技術設計研究院

［參考文獻］

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【關鍵詞】模具設計；技術要點

一、零件工藝分析

圖1所示為某五金飾品上的橢圓環零件，零件材料黃銅H62，外形尺寸為75mm？5mm的橢圓，帶有65翱冢慵孛娉嘰縹？mm？.5mm的橢圓。零件的工藝方案為下料-彎曲成形-電鍍，為一典型的冷沖彎曲成形件。零件本身的結構并不復雜，但由于零件制成橢圓形，而原材料的截面也為橢圓形，因此如何控制成形、回彈以及合理脫模是橢圓類型零件的工藝難點、模具設計的關鍵。本文介紹了典型的橢圓環冷沖彎曲成形件的模具設計實例，對沖壓的工藝性以及模具結構的要點進行了分析。

根據產品的結構要求及方便成形，選取零件材料截面為7mm？.5mm橢圓形的黃銅型材。為達到兩端的圓形，因此下料工序分兩步。橢圓環展開尺寸為178.6mm，下料時先下185mm 左右，再修整兩端圓角后到所需長度，下料得到的條料就可用于下一步的沖壓成形。第一，考慮彎曲成形方案。橢圓環在成形時，是使毛坯條料中間受力時兩端向上內收，在凹凸模作用下，形成了半凹封閉的橢圓形，即先成形下半部，再成形上半部分。橢圓環成形后，因為工件的半封閉結構使得彎曲后工件包在成形凸模上。成形凸模在上模，工件會隨著上模的上移，脫離凹模上移。第二，彎曲成形要在設計時要充分考慮回彈的量，準確計算彎曲凸模及凹模的尺寸，并利用材料的回彈產生與彎曲凸模的脫模間隙，方便脫模。第三，彎曲成形需考慮毛坯材料的定位、送料方式，以及彎曲過程中毛坯防止滑動與偏移。本套成形模具采用條料手工送料的方案，成形前條料要較直；利用定位銷作為條料的位置定位，利用凹模及凹模模座上的橢圓凹槽作為條料的方向定位，防止滑動與偏移，保證了定位精度。

二、模具設計

為保證成形，經過仔細考慮設計制造了一套成形模具，零件結構雖然簡單，但模具結構巧妙、實用經生產使用，效果良好。該套模具的結構特點有以下三點：第一，凹模為活動式，并且分為三部分，即雙側轉動凹模與中間凹模。工作時，條料放在凹模模座、雙側轉動凹模與中間凹模上的橢圓凹槽中，凸模下行時，中間凹模先與凸模配合，夾持型材并將型材彎曲下行，中間凹模上的橢圓凹槽可將型材定位避免型材滑動與偏移；雙側轉動凹模可在中間凹模下行的同時從兩側向內轉動彎曲型材，支撐中間凹模，并確定中間凹模下行頂點位置。中間凹模下行到位的同時，也是雙側轉動凹模轉動到位的時間，三部分凹模形成完整的橢圓形態。在中間凹模上行時，雙側轉動凹模的打開，保證了分模的順利進行。第二，凸模采用懸臂結構，可以有效解決彎曲成形中與凹模的配合，以及方便面彎曲后型材的取出。經驗算，結構強度足夠。第三，兩塊側板的作用，一是在保證兩塊側板間距時，可以控制雙側轉動凹模在轉動時保持在鉛垂方向運動；二是安裝、定位雙側轉動凹模的轉動軸。

三、模具主要零件設計及要求

（1）轉動凹模設計及要求。轉動凹模結構如圖2所示。凹模材料采用Cr12，淬火硬度50～55HRC。凹模的7.2？.5的半橢圓槽和81？1的半橢圓形狀、70敖恰⑾嶂行奈恢玫瘸嘰綾冉現匾跋斕匠尚蔚淖既沸浴W笥伊嬌榘寄R黃鶼咔懈？1？1的半橢圓形狀，7.2？.5的半橢圓槽采用火花成形并拋光，與與凹模模座配合面（R25）處表面粗糙度要求0.8以下，在實際上工作時需加油。

（2）其他主要零件設計及要求。凹模模座材料采用40Cr，調質28～32HRC，與凹模配合表面淬火50～55HRC，并拋光以保證凹模活動靈活。凸模材料采用Cr12，淬火硬度50～55HRC。其成形部分的橢圓形狀采用線切割獲得，為防止成形中或裝配中位置錯誤，定位部分要加工出定位面。安裝時與凸模模座配鉆定位銷，一是為了定位；二是為了防止凸模受力旋轉。中間凹模與頂桿13之間先定位焊接后，再加工橢圓凹槽。

四、注意要點

（1）為防止回彈引起的變形，成形中要適當過成形。同時設計時也要考慮利用回彈使零件可以順利地從凸模上取下。（2）側板與凹模模座的間隙選擇要合理。兩轉動凹模在凹模模座里轉動要平穩且在豎直平面內，否則會造成橢圓環扭曲。（3）彈簧9及復位彈簧13的選取和彈力調節要通過實驗來較準，防止彈簧強度不夠造成彎曲成形時凹凸模互相干涉。（4）若適當改動模具，如在凹模模座、雙側轉動凹模與中間凹模上加工兩條橢圓凹槽，可同時彎曲成形兩個零件，提高生產效率。

參考文獻

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針對復合材料發射箱產品大尺寸、高精度的技術特點，結合真空導入成型工藝整體成型、整體脫模的工藝特點，通過有限元分析計算，優化確定了拱門筋加輻板筋鋼制模具設計方案。利用CAD/CAE技術進行發射箱模具設計及優化，采取變圓角設計解決模具脫模問題，成功制造了發射箱的樣件，滿足了產品設計技術要求，為大型長軸類復合材料產品的模具設計技術探索出了一套可行的技術方案。

關鍵詞:

復合材料;發射箱;模具設計;變圓角設計

發射箱以鋼制、鋁制金屬箱體［1］為主，近些年來由于復合材料箱體具有減重、比強度高、耐腐蝕、電磁屏蔽性能［2］、吸波隱身性能［3］、隔熱、抗燒蝕、便于整體成型等優點，已成為世界各國先進結構材料研究的首選材料，在某些領域，復合材料已在逐步替代金屬材料，故以復合材料為主的零部件制造技術已成為航空航天領域零部件制造技術的關鍵技術之一。某型發射箱采用了全復合材料的結構設計［4］。經過對國內復合材料行業的細致調研，本發射箱采用整體真空導入成型工藝方案［5］。模具是復合材料產品成型制造的主要工藝裝備，它對產品的成型工藝方式、型面形狀、結構形式、尺寸精度及穩定性、表面質量等方面有重大影響，隨著對產品及成型模具的CAD/CAE協同設計技術［6］越來越成熟及普及，本文將利用CAD/CAE技術，結合研發的實際需求，進行發射箱模具的設計。通過獨特的變圓角模具設計，采用拱門筋加輻板筋的模具結構設計，成功制備了縮比樣件，并滿足了產品的設計技術要求。此次發射箱樣件的制備成功，也為大型長軸類復合材料產品的模具設計探索了一套可行的技術方案。

1成型工藝方案簡述

上述發射箱產品采用全復合材料結構設計，外輪廓尺寸為7500mm×600mm×600mm，外部有加強筋以及安裝、發射支架的安裝筋，內部帶有四條全復合材料軌道。發射箱的技術要求有:①內形尺寸精度高，±2mm;②內部軌道尺寸精度高，1.5mm以內，表面質量要求高;③整體結構滿足力學性能要求，局部結構滿足過載要求;④整體要求密封;⑤箱體承載變形小于1.5mm;⑥減重，等。為了滿足以上要求，本次發射箱的成型方案論證為真空導入整體成型工藝方案。該方案的優點為:整體結構強度好，內型面尺寸統一性和穩定性好，降低了泄露風險，工藝路線短，節約了制造成本;缺點為脫模難和撓曲變形大。這些缺點將會通過提升工藝裝備來解決，后面將具體論述該整體成型方案模具的CAD/CAE設計。

2模具設計

上述發射箱產品采用整體真空導入成型工藝方案，即在模具上按照預定的尺寸進行單向布/正交縫邊氈鋪層設計，包覆真空袋真空導入成型。此方案的難點之一是模具設計，即如何保證順利脫模和撓曲變形量小。產品長度為7.5m，模具長度將近10m，整體脫模需要巧妙的模具設計以及專業的脫模設備，兩端支起，中間撓曲變形小于1.5mm，要求模具有非常好的剛度。

2.1脫模解決方案

對于需要脫模的產品來說，一般的方法就是模具兩端設計成大小端，拔模斜度設計為0.5～3°［7］，通過輔助工裝或者脫模機就能順利脫模。但由于本發射箱模具長約10m，如果拔模斜度設計成常規值的最小值0.5°的話，大小端能相差87.27mm，這顯然已經超出了產品的技術要求，需另辟蹊徑進行本發射箱模具的設計。經過對國內模具制造商、復合材料行業的調研，結合以往生產同類產品的經驗，以及截面為矩形的產品在纏繞時所發生張力現象等實踐經驗，即截面為矩形的產品在纏繞時，在纏繞張力不變的情況下，矩形的四個角的尺寸比較符合設計尺寸，而四條直邊部分則出現往外鼓包、尺寸明顯偏大的現象，將纏繞完成的試驗件在矩形截面剖開，可以發現矩形的四個角的玻璃鋼組成致密、纖維含量高、成型質量好，而矩形的四條直邊部分則出現樹脂聚集、成型質量較差的現象，為此設計了變圓角模具。變圓角模具示意圖變圓角模具，顧名思義就是在矩形發射箱模具的四個圓角上采取漸變的圓角，而其他大平面上不給定拔模斜度，只要不出現倒拔稍即可，這與以往常規的拔模斜度設計方法剛好相反。之所以這么設計，是因為在生產實踐過程中，發現此類矩形產品的脫模，往往在四個角容易出現脫模劃痕，而整個大面上的表面質量一般較好。綜上所述，利用產品技術要求的內型尺寸公差±2mm，將大端設計尺寸取+1mm、小端設計尺寸取－1mm，保證模具10m長度上的無倒拔稍，這雖然對模具制造商提出了更高的要求，但12m加工行程的龍門數控銑床平面度能達到0.08mm，加工精度能達到0.2mm，故此模具設計精度要求、加工制造是可行的。

2.2撓曲變形解決方案

針對發射箱產品的特點，本次模具設計全長為9.6m，本來此次模具方案還有分體模具和整體模具方案兩種思路，但由于分體模具方案的撓曲變形更嚴重，制造可行性以及維護更困難，在論證階段直接放棄了分體模具方案。下面就整體的發射箱模具方案依托CAD/CAE技術進行結構優化［8，9］，該模具的力學模型類似于簡支梁［10］。

2.2.1通軸加輻板筋結構

通軸加輻板筋結構模具的剖面示意圖，模具采用焊接性能好、強度高的鋼板和無縫鋼管焊接而成，厚度為12～30mm不等。

2.2.2十字筋加輻板筋結構

十字筋加輻板筋結構模具的剖面示意圖，模具采用焊接性能好、強度高的鋼板和無縫鋼管(端頭軸部分)焊接而成，厚度為12～30mm不等。

2.2.3拱門筋加輻板筋結構

拱門筋加輻板筋結構模具的剖面示意圖，模具采用焊接性能好、強度高的鋼板和無縫鋼管焊接而成，厚度為12～30mm不等。對上述三種發射箱模具結構進行CAE分析，由此可以得出結論:第三種方案拱門筋加輻板筋的模具結構的自重最小、撓曲變形量最小，為1.041mm，小于技術要求的1.5mm，并為產品的收縮變形預留了一定的公差空間，滿足設計要求，故采用拱門筋加輻板筋進行任務研制。

2.3其他設計要點

根據既定的真空導入成型工藝路線，該模具的設計要點主要有:①由于該模具脫模力較大，模具兩端的端頭軸需要加強，可以將大端一側的端頭軸伸入模具主體的部分加長一點，以保證在脫模時，模具整體不會變形;②由于模具是由鋼板拼焊而成的，需制訂好焊接工藝，包括焊接方式、焊接參數、鋼板的焊接順序、鋼板的焊接坡口設置、輔助工裝設備的設計和使用以及熱處理等，以便控制焊接變形;③由于模具需要氣密，焊接時必須滿焊，并選擇合適的鋼板厚度，避免在用機加工對焊接變形進行補償時出現泄露現象;④模具上需要設計定位和加工基準，便于后續工藝實現。

3應用

通過對上述的變圓角模具設計、三種模具結構的CAE優化設計，同時基于發射箱產品的研制周期、研制成本及可行性等方面的考慮，最終采用拱門筋加輻板筋以及變圓角的整體模具結構來進行該產品的制作。通過細致鋪層設計、加強筋鋪層設計、真空導入成型工藝方案設計，一次性試制成功發射箱縮比樣件，尺寸為4000mm×400mm×400mm，經檢驗，發射箱內型面尺寸公差在±0.5mm以內，外型面尺寸公差在±1mm以內，平面度在0.2/1m以內，其他性能指標均能滿足設計要求。

4結論

(1)采用變圓角的模具設計，解決了長軸類復合材料產品的整體脫模問題;(2)采用拱門筋加輻板筋的模具設計，提高了長軸類模具的剛度，減小了簡支梁模具中間的撓曲變形。以上兩點解決問題的方法為此類復合材料產品的研制提供了一種新的思路。

作者：劉海鑫 唐澤輝 劉歸 陳雨林 單位：北京玻鋼院復合材料有限公司

參考文獻

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［4］安國鋒，呂勝利，趙慶蘭，等．無人機全復合材料機翼的結構有限元分析［J］．強度與環境，2009，36(2):40-44．

［5］王翾．計算機仿真輔助復合材料RTM工藝模具設計［J］．航空制造技術，2011(10):45-47．

［6］姜年朝，張志清，戴勇，等．基于ANSYS的無人機復合材料機身模具設計［J］．中國制造業信息化，2008(24):58-59．

［7］馬金駿．塑料模具設計［M］．北京:中國科學技術出版社，1994:9．

［8］張彥考，張鐸．大型復合材料結構優化設計方法研究［J］．固體火箭技術，2003，26(3):69-71．

篇5

模具加工涉及到多種環節，其中模具成型面，包括型腔和型芯等的加工是最為關鍵的部分。高精度加工主要運用電子計算機編寫程序技術的改造來完成，在加工方法上模具操作人員可以采用最為先進的等高線加工方法等多種方法來實現模具表面的精細加工。特別是在無法保證模具邊形二維刃口鑲塊加工的過程中容易出現人為損傷的情況下，操作人員一定要將這道工序安排在專用的鑲塊加工生產線上來完成，使加工的準確精度達到標準，銷釘的裝配定位完全符合工序要求，同時保證制件模具在表面沿邊上不會出現較多的毛刺。達到模具的高精度加工標準，有利于實現模具表面減少鉗工夾痕或是沒有鉗工夾痕的目標。一旦模具進行高精度加工之后，模具的表面基本上都不需要經過頻繁多次的修復處理，唯一的一次修復也只是利用油石推磨將模具表面凸顯的一些光滑圓角拉伸延展平整，這樣可以確保試沖模制件的合格率達到八成以上。

2合理利用模具生產中的質量檢測

由于模具生產不是自動化的批量生產，在保證模具質量方面僅僅依賴于模具制造車間里的檢驗人員既影響了模具的生產效率，又起不到把關質量檢測準確度的效果。因此，質量問題的檢測應該貫徹到模具生產每一道工序環節中，只有這樣，在生產過程中才能有效保證其質量，而不是單純只憑借檢驗人員的力量來完成檢測。只有在完成每道模具生產工序當中重視了日常質量檢測量的積累，模具的型面檢測工作(像測量拉伸延展圓角、彎曲表面的拋光和順滑程度等方面的工作)才能夠為質量監控積累很多經驗，那么對于檢驗工具的要求反而不是那么嚴苛，質量檢測就順理成章地處在一個自由寬松的環境下。

3模具設計分工細致，提高設計員的專業化水平

傳統的模具設計流程一般是生產商接到產品的數學模型之后，首先制定工藝方案圖的設計，經過相關的審核部門批準之后方可實施，如果在設計過程中出現了問題，操作人員還需要回過頭來重新更改工藝設計方案，在全部完成之后才將圖紙拿到建模人員那里進行工藝的建模活動。這種流程做法既繁瑣又降低了工作效率，所以必須要按照工序設計、模面設計和結構設計的三個步驟來重新優化模具設計體系。這樣一來，人員操作的專業化就得到了細分，每個人在一定時期內負責某項專門的工作，這有利于專門的設計人員來研究和開發計算機輔助設計在模具生產中的應用，提升整個模具企業在短期化內可以達到的技術水平。也就是說，一個模具設計員在一定的時期既能夠將所設計模具的要點基本掌握，還能夠應用計算機電腦的輔助設計功能帶動模具行業效益的提升。

4結束語

篇6

關鍵詞：模具設計；多媒體；案例教學；Pro/E

中圖分類號：G642.0？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）06-0175-02

模具是工業生產的重要工藝裝備，用來成型具有一定形狀和尺寸的各種制品。近年來，在國家產業政策支持下，隨著高新技術產業的發展，模具工業發展迅速，塑料模具技術也有了很大提高。在電子、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊等產品中，60%～80%的零部件都要依靠模具生產，而由模具產業創造的價值往往是其本身價值的幾十倍、上百倍，因此模具被稱為工業產品的“效益放大器”。模具工業在國民經濟中的地位也越來越重要。同時模具工業的發展，促使市場用人要求不斷提高，急需具有創新意識的應用型高級人才。為適應市場需求，增加學生就業渠道，我校在機械工程及自動化專業課程體系建設和改革中，確立了模具設計與制造方向人才培養目標和課程教學體系。

塑料模具設計是一門專業技術課，其綜合性、實踐性都很強。多年來，由于受傳統的教學觀點和教學方法的影響，課程重點一直定位于基礎理論部分而非應用，淡化了模具設計的應用特點；同時課程教學信息量大而抽象，模具結構和工作原理涉及的示意圖多而復雜，加上學生的感性認識較少，學習中很難與工程實際聯系起來，因而造成教師講授費力，學生普遍感覺課程內容枯燥，理解困難。另外對機械工程及自動化專業的非模具專業的學生來說，課程學時相對較少，教學內容、側重點不同于模具專業。如何適應目前市場對人才培養的要求，達到應用型人才培養目標，改變傳統的教學模式，調動學生的學習積極性和興趣，就成為一項勢在必行的任務。

一、運用多媒體教學

為了提高教學質量，調動學生的學習主動性，激發學習的興趣，充分應用多媒體技術的強大功能，將多媒體運用到教學中。

在傳統教學中常常采用板書、掛圖、實物模型展示等方法進行課堂教學，靜態的示意圖和模型又難以直觀地描述出動態的材料在模具中成型的工藝過程，學生仍難于理解模具各零部件之間的動態關系。如八字擺桿式二級脫模機構，結構復雜，用文字很難把模具開模的順序、脫模的過程描述得生動清晰，學生聽起來吃力，很難消化吸收所學知識。此外，本課程大多采用老師講，學生聽進行授課，缺少師生互動，學生參與不到課堂中來，這種單一的、滿堂灌的教學形式造成學生學習的積極性不高，無法掌握課堂教學內容，導致教學效果不理想。

在塑料模具設計課程中運用多媒體教學，應用各類素材如2D和3D圖片、Flas和一些典型的生產場面視頻等，將傳統教學手段難以表達的內容和難以觀察到的塑料成型過程、模具內部結構和脫模方式等動作原理通過動畫、聲音、圖像、文字形象地展現在學生面前，將繁雜、抽象和難以理解的內容變得簡單、具體、形象和易于理解，增強了直觀性，有效地培養了學生的空間想象能力。如將八字擺桿式二級脫模機構的動作制作成Flas，利用視頻將結構動作過程動態地展現出來，使原來難以理解的知識點二次推出脫模動作以直觀的方式表達出來，使得課堂教學形象、直觀、生動、活潑，有助于提高學生的理解、記憶和學習興趣，提高了課堂效率。

二、實施案例教學

塑料模具設計課程是綜合性和實踐性很強的課程，根據機械工程及自動化專業模具設計與制造方向人才培養目標要求，社會對模具應用型高級人才的需求，在該課程教學過程中，堅持以基礎理論“必需”和“夠用”為度，以技術應用為主，重點突出知識的實用性，培養學生分析問題和解決實際問題的能力。針對機械工程及自動化專業的非模具專業的學生，課程學時相對較少，要使學生能夠在短時間內掌握模具技術，具備較高的專業技能，依靠單一的理論教學很難實現以上目標，因此將案例教學應用于塑料模具設計課程的教學中。

案例教學是在學生初步掌握了相關基本知識和基本分析技能的基礎上，教師根據教學目的和教學任務的要求，運用生產實例或精選出來的案例材料，組織學生通過討論或者研討來進行學習的一種教學方法。在塑料模具設計教學中實施案例教學，可以改變枯燥的教學氛圍，鼓勵學生獨立思考，互相交流，調動學生課堂學習的積極性和主動性，使學生在熟悉具體案例的過程中，通過自學、分析、討論、總結，快速掌握模具專業知識，培養學生分析解決問題的能力。如在講授完注射模具設計基本知識后，就以相機鏡頭蓋塑料模具設計作案例，讓學生分析、討論，確定該模具的總體結構方案，型腔布局，分型面，澆注系統，脫模方式，模具溫度調節等，學生在尋找答案的同時，復習、鞏固了所學知識，培養了學生實踐能力、綜合運用知識解決問題的能力，又使課堂教學氣氛變得更加活躍，學生找到了學習的樂趣，提高了學習的積極性。案例教學將理論與實踐很好地聯系在一起，彌補了單純理論講授教學的一些缺陷，對培養學生的自主學習能力、實踐能力和創新能力等具有重要意義。

三、引入CAD/CAE技術

由于我國模具工業的快速發展，塑料模具設計和制造已離不開計算機輔助設計、輔助工程、輔助制造（CAD/CAE/CAM）。這就要求從事塑料模具設計與制造的學生在具有扎實的理論基礎的同時，能夠與時俱進地掌握模具設計與制造新技術和新方法。因此，在塑料模具設計課程教學中引入三維軟件Pro/E。

Pro/E設計模具功能十分強大，Pro/MOLDESIGN提供了方便的、實用的三維環境下模具設計與分析的各種工具，可以改變傳統的注塑模具設計方法。利用這些工具，可由塑料制品的三維模型建立模具裝配模型，設計分型面、澆注系統和冷卻系統等，從而完成模具成型零件設計。最后利用EMX專家模架系統提供的標準模架庫完成模具總體裝配設計。在模具設計過程中還可以隨時對參考零件（添加到裝配體中的制品模型）或模具部件進行分析檢測，如拔模角度檢測、制品厚度檢測、分型面檢測、投影面積計算、充模仿真、開模仿真以及裝配干涉檢測等。Pro/E中的塑料顧問（PlasticAdvisor），可以代替試模，在模具投入制造前，用來模擬塑料熔體在流道與型腔內的流動和充填過程，以便能及時發現設計中存在的問題進行修正，以縮短模具開發周期，降低生產成本。

在塑料模具設計課程教學過程中將模具結構知識講授和Pro/E軟件緊密結合，可進一步加強實踐教學，彌補不能現場教學的不足。有了Pro/E軟件的三維造型為基礎平臺，使教學過程非常形象逼真，學生在短時間內就可以通過實體造型模擬學習到大量實用的模具結構知識，如講解八字擺桿式二級脫模機構的模具結構時，通過Pro/E三維建模、動畫裝配和分解，學生可清楚地看到模具中每個零件的位置和結構，再對應模具裝配圖分析模具結構與特性，講解各部分的作用與要點，學生就能夠清晰地理解深奧的模具結構問題。在講解注射成型工藝時，運用Pro/E的塑料顧問，可進行工藝參數的優化，確定合理的澆口位置，進行產品的質量分析，直觀的畫面，展示了塑料成型的整個過程，使學生能夠掌握注射成型工藝制訂方法，分析各因素對塑料制品質量的影響，教學效果較好。

通過對本課程教學模式的探索與研究，對培養學生綜合分析、設計和創新能力等方面有較大的促進作用，增強了學生的學習能力、實踐能力和創新能力，提高了學生學習的興趣，教學效果好。雖然本課程教學受總體學時不足和學校自身硬件條件的局限，相信隨著教學設備的不斷更新，教學體制的不斷完善，在今后的教學中，我們還要不斷地探索和研究，最終實現培養應用型高級人才的目標。

參考文獻：

[1]李占國，等.培養具有創新意識應用型高級人才課程體系的建設與實踐[Z].機械類課程報告論壇文集，北京：高等教育出版社，2006.

篇7

關鍵詞：高職教育；沖壓；模具；課程改革；工作過程

中圖分類號：TG38-4

1引言

1）課程地位

冷沖壓模具是應用最廣泛的模具類型之一，冷沖壓工藝與模具設計是模具設計與制造專業的一門主干專業技術課，是將沖壓成形加工原理、沖壓設備、沖壓工藝、沖模設計與沖模制造有機融合、綜合性和實踐性較強的課程。

2）學情分析

從課程角度，課程主要涉及沖壓制品的沖壓工藝基本原理和模具設計的基本方法，內容多、知識廣、綜合性和實踐性較強，講授和學習都有較大難度。隨著高新技術產業的不斷發展，企業對模具專業技術人員的素質和能力要求越來越高。專業人才培養模式存在的不足主要表現：①教學過程過于強調課程自身系統性和完整性，相關課程聯系和配合關注不夠；②注重基礎理論知識的學習，對實踐中分析問題和解決問題能力的培養不足；③理論教學與生產實際相脫節。

從學生角度，目前在校高職生源入學基礎較薄弱，部分學生學習主動性不夠，學習方法不對；部分學生存在重理論、輕實踐的思想，加上對模具結構沒有具體的感性認識，教學過程出現學生學不會或課堂上聽得懂單個知識點但在課程設計過程仍無從下手的情況，不能真正學以致用。根據課程教學特點及專業人才培養需要，有必要進行基于工作過程的教學改革。

2.課程改革

2.1崗位群分析及課程目標

沖壓工藝在機電產品制造行業中應用廣泛，而沖模是實現沖壓工藝的主要工藝裝備，在制造行業中占有重要的地位；先進的模具技術在提升產品質量、提高生產效率方面發揮著越來越重要的作用。《冷沖壓工藝與模具設計》課程以職業能力培養為重點，與行業、企業合作，進行基于工作過程的課程開發與設計，充分體現職業性、實踐性和開放性。

專業所面向的職業崗位主要是沖壓工藝師、模具設計師、加工工藝師、模具裝配技師、模具維修技師、模具質檢師等；根據模具行業調研及專家論證，目前沖壓模具企業崗位（群）急需的人才能力如下：

1）一般機電產品及零部件的設計、開發能力；

2）模具數控加工設備、沖壓設備操作與維護能力；

3）沖壓制件成形工藝規程的編制；

4）模具制造工藝編制與實施；

5）中等復雜程度沖壓模具的設計與制造；

6）中等復雜程度沖壓模具的裝配、調試、維修與維護。

通過課程學習，需掌握板料成形的基本原理、沖壓成形基本方法（沖裁、彎曲、拉伸、成形）和模具設計、各種模具結構、設計要點以及沖壓工藝規程制定方法。檳＞呱產一線的技術崗位培養具有良好的職業技能和職業素養、具備沖壓的選型、沖壓模具設計、制造、安裝、調試、維修能力的高技能應用型人才。

2.2工作任務及學習領域構建

經與企業專家共同對模具專業主要就業崗位分析的基礎上，確定了該課程的“分析、制定沖件成形工藝方案”、“沖模結構設計”、“沖模零件設計與制作” 和“沖模裝配及調試”四項典型工作任務，貫穿這門核心專業課。課程通過以工作過程為導向的工作任務訓練，使學生具有制定沖件的沖壓工藝、設計模具和編制模具零件加工與裝配工藝的能力。

2.3 學習領域構建

（1）分析典型工作任務 ，確定課程能力目標課程開發小組與企業專家一起對典型工作任務進行了全面細致的分析， 確定課程能力目標為：

1）會分析常用的沖模結構及其工作原理；

2）能夠進行沖模工藝計算；

3）能根據不同的沖件確定合理的沖壓成形工藝方案；

4）能設計簡單零件的沖裁模、 彎曲模、拉深模和成形模；

5）會使用機械加工設備加工模具零件；

6）會裝配和調試沖模；

7）會分析沖模在試模生產中出現的問題，并找出解決措施。

同時，還注重培養學生的語言表達、社會交往能力、查閱資料、 分析和解決問題的能力，持續學習、獨立思考的能力，制定完整工作計劃的能力。

（2）以典型工作任務分析為基礎，設計學習性工作任務

在分析典型工作任務的基礎上，考慮學生持續發展的需要，根據學院師資、實訓設施及地方企業生產實際，將理論知識與技能實訓結合，設計學習性工作任務如下：①單工序沖裁工藝設計、模具設計制作；②復合沖裁工藝設計、模具設計、零件加工和裝配；③彎曲工藝的設計、 結構設計制作；④拉深工藝的分析與計算、結構的確定與制作；⑤脹形工藝的設計、結構的設計與制作；⑥翻邊工藝的設計與結構設計。

2.4學習情境設計

根據企業工作過程開發出基于工作過程的模具設計與制造工序如下圖所示：

根據模具設計與制造工作過程，設計7個學習情景，各情景教學內容與建議學時如下：

情景一：沖壓模具設計與制造技術導論

教學載體：沖壓件、沖壓模具、沖模零件、機床；學時：4學時；教學方法手段：講授法、四步教學法、引導法、案例教學法、考察法等；教學環境：多媒體教室、模具陳列與拆裝實訓室、模具實訓基地等；考核評價：過程考核與期末考核相結合，占總考核5%。

情景二：沖裁設計與制造

教學任務一：中等偏復雜沖裁件（尺寸在IT11～13級、工序數量在3～5個）：

學時：88學時（36學時講授+2周實作實訓）；教學方法手段與資源利用建議：采用項目教學法、任務設計法、四步教學法、引導文法、案例教學法、等教學方法；教學環境：（多媒體）教室、設計室、專業機房、模具陳列與拆裝實訓室、模具實訓基地、模具企業等；考核評價：本情景學習和訓練內容，在總考核占50%。實訓項目單獨考核，過程評價與實操結果評價結合。

教學任務二：中等偏復雜沖裁件：學時：50學時（20學時講授+1周實訓）；教學方法手段與資源利用建議：采用講授法、四步教學法、引導文法、案例教學法、項目教學法等教學方法；教學環境：多媒體教室、專業機房、模具實訓基地等；考核評價：過程考核與期末考核相結合，占總考核10%。

情景三：彎曲模設計與制造

教學任務：中等偏復雜彎曲件尺寸在IT12級以下；學時建議：72學時 （12學時講授+1周實訓）；教學方法手段與資源利用建議：采用項目教學法、任務設計法、四步教學法、引導文法、案例教學法等教學方法；教學環境：多媒體教室、設計室、專業機房、模具陳列與拆裝實訓室、模具實訓基地、模具企業；考核評價：過程考核與期末考核相結合。本情景學習和訓練內容，在總考核占10%。

情景四：拉深模設計與制造

教學任務：中等偏復雜旋轉體拉深件直徑50左右，尺寸精度IT12級以下；學時：12學時；教學方法：采用任務設計法、四步教學法、引導文法、案例教學法等教學方法；教學環境：多媒體教室、設計室、專業機房、模具陳列與拆裝實訓室、模具實訓基地、模具企業；考核評價：過程考核與期末考核相結合。本情景學習和訓練內容，占總考核10%。

情景五：其它沖壓成形方法認知

教學任務：局部成形件及模具；建議學時：4學時；教學方法手段：四步教學法、引導文法、案例教學法等教學方法；教學環境：多媒體教室、模具陳列與拆裝實訓室、模具實訓基地、模具企業；考核評價：過程考核與期末考核相結合。本情景學習和訓練內容，占總考核5%。

情景六：典型沖壓零件成形工藝與模具設計

教學任務：中等偏復雜沖壓件，學時建議：6學時；教學方法手段：采用講授教學法、多媒體演示法、案例教學法等教學方法；教學環境：（多媒w）教室、設計室模具實訓基地、模具企業；考核評價：過程考核與期末考核相結合。本情景學習和訓練內容，占總考核5%。

情景七：多工位級進模認知

教學任務：多工位級進模具及零件；學時建議：4學時；教學方法手段：講授教學法、多媒體演示法、案例教學法等教學方法；教學環境：多媒體教室、模具陳列與拆裝實訓室、模具實訓基地、模具企業；考核評價：過程考核與期末考核相結合。本情景學習和訓練內容，占總考核5%。

3.課程考核方式

為了更全面考核學生對課程知識的掌握情況，課程考核包括學習過程考核與期末考核兩部分。教學組織過程中，以教師和學生共同課堂學習表現、對項目實施過程中的工作態度、協作精神、完成結果等進行評定，作為平時過程性考核成績；課程學習結束時，以個人課程作業和小組匯報與答辯兩種形式為期末綜合性考核成績，以學生自評、互評和教師共同評定，權重分別為2：2：6。具體考核成績評定辦法如下：

課程考核總成績（百分制）=過程性考核×40%+期末考核×60%

（1）過程性考核成績（40%）=職業素養×20%+項目完成情況×20%

（2）期末考核成績（60%）=課程作業成果50%+小組匯報與答辯×10%

4結束語

基于工作過程設計的課程內教學體系愛有利于培養學生實際動手能力及職業素養，是實現學校培養與企業用人需求就業零距離接軌的有效手段。

參考文獻：

[1] 陳樂平，單磊.《沖壓模具設計與制造》課程教學模式的設計探討.教育教學論壇.2014，（46）：178-180.

篇8

一、模具專業實訓課程的設計

模具產品從設計到生產是一個十分復雜的過程，它包括模具產品設計、模具結構設計、模具加工制造和塑件生產等方面，需要產品設計師、模具設計師、模具加工工人協同完成。筆者所在學校是中職技校，學生來源主要是初中生和少數高中生，培養的學生就是生產第一線的工人，就業崗位定位在模具制造熟練操作工或模具加工工藝師（極少數）。因此，筆者覺得筆者所在學校應推行專業針對性和實用性強的模塊式教學方法（見圖1）。

1. 模塊一：模具拆裝測繪

作為直接生產操作工人，看懂讀懂機械工程圖是關鍵。因此，組織學生拆開各種模具教具實物進行測繪練習，讓學生把所有零件圖和裝配圖在紙上草繪，再用電腦軟件繪圖。此法有以下優點：

（1）能結合以前所學模具基礎理論知識進一步熟悉模具典型結構，為模具裝配實訓做準備。

（2）制圖知識得以學以致用，并強化AutoCAD電腦繪圖。

（3）把原來逐件制作純消耗材料實訓變為逐漸引導學生把圖紙繪制出來的零消耗實訓，

團隊合作精神的培養。

（4）為CAXA實訓做準備。

2. 模塊二：實訓教學結合理論知識學習CAXA（或Pro/E、UG）

實訓時，可分組發放產品圖紙，學生根據模具制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產批量，用模具設計軟件選擇相應的設計步驟、參數、計算公式以及標準模架等，最后給出全套模架結構設計圖。要求學生利用軟件對此模具進行開模、合模、制品推出的全過程仿真練習，了解了模具制造全過程，從中找出設計的不合理處，為下一步加工實訓做準備。

3. 模塊三：普通機械，數控編程加工

對模具來說，一般標準零件是可以直接訂購的，如標準模架、導柱、導套、頂針等，但模具的凸凹模（或型腔）是要進行加工得到的。任何零件的加工基本上都是要經過粗加工半精加工精加工的這一過程。模具一般是單件產品，因此加工一般是普通機械加工去除余量，再經數控機床編程進行半精或精加工。所以，這就要求學生能編寫模具零件加工工藝規程，并能熟練地使用普通機床（如車、銑、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方式編寫數控加工程序，操作數控機床（加工中心、數銑、線切割、電火花等）加工出合格模具零件。

4. 模塊四：模具裝配、修配、調整模塊

模具裝配、調整不可能直接進行，此模塊就要求學生具備鉗工的一般技能。鉗工一般內容包括：劃線、工量具的使用、鏨削、鋸割、銼削、鉆孔、攻螺紋、套螺紋等，而這些基本技能的學習不能像學普通鉗工那樣照搬應用，要結合模具結構進行研究、總結，發現沖壓模具的凸凹模、塑料模具里的鑲件是鉗工技能訓練中的旁證，可將四方體、六方體、圓弧銼配、十字配作、角度配作、鉆孔、攻絲、套絲與裝配等綜合在一起制作一本可行性的實訓校本教材，既可減少實訓材料的消耗，又可提高學生的動手能力，同時可檢驗學生模具課程學習完成的情況。

在此模塊中，裝配最難點應屬配鉆、攻絲。因為孔的形位精度、尺寸精度關系到裝配的位置。教學中，我們要學生自己設計所需孔深，把在理論課學到的螺紋底孔直徑計算公式運用到實訓操作中，在廢料上按鉆通孔、鉆小孔、鉆斜孔、擴孔、锪孔、鉸孔、逐步過度到鉆盲孔、鉆多工件。盡管圖紙上不一定要求螺絲清根，但實際的工況是要清根的。這樣學生知道了在盲孔攻絲中為了滿足圖紙規定要求，必須準備好空間讓出絲攻到足夠深度。這就要把孔鉆深點，但若鉆的太深超過切口就會鉆到下一個零件上去，則會造成偏心問題。因此，應設計些簡單的配合組裝圖，讓學生進行加工并裝配，為下一步裝配模具做準備。

等掌握一定的技能技巧后，可把前面機加工合格的模具零件進行裝配、調整、試模實訓，試模合格后把此模具進行點評、展示，會讓學生有成就感。這樣，專業針對性明顯增強，學生對專業學習目的更為明確，學習的積極性大大提高。經過該實訓，學生能夠將既往所學的相關專業知識進一步鞏固，達到融會貫通的目的。

以上模塊可打亂順序進行，以解決機床、電腦設備少，學生多的矛盾。有針對性的讓學生分批分模塊進行實訓，同時在實訓中以工廠的標準和要求對學生進行管理，使學生在掌握技術的同時，也通過了崗前培訓。畢業時能獨立操作，盡量做到“零距離”上崗。

二、實際案例

圖2手柄

工件名稱：手柄（見圖2）

生產批量：中批量

材料：Q235-A鋼

材料厚度：1.2mm

經過模具設計軟件的學習之后，發放模具成品圖紙給學生，讓學生分組（5～10人/組）用Pro/E等模具設計軟件在專業教師的指導下，根據圖紙的技術要求等進行模具設計計算（見圖2）并轉化為二維的裝配圖（見圖3），零件圖。此階段是建立在模塊一、二的基礎上才可進行。

圖3二維裝配圖

經專業指導教師檢查合格后，可根據零件圖和裝配圖編制工藝并進行加工，加工的方法很多，可以是機加工，數控特種加工，也可選用鉗工加工。工作量大的可選用機加工，如模架，可用加工中心數控編程或用MasterCAM軟件進行編程方法進行加工（機加工模塊實訓）；精度高的可用特種加工，如落料凸模，直通式，采用線切割加工，2個M8螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按H6/m5。整體凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割加工（特種加工模塊實訓）；而簡單的，可采用模具鉗工技能，如導料板、卸料板可先銼削、磨削后再鉆孔（模具鉗工技能實訓）。

最后等所有的零件都加工好以后，就可以進行裝配、調整、試模。根據級進模裝配要點，選凹模作為裝配基準件，先裝下模，再裝上模，其中要注意孔的配鉆并調整間隙、試沖、返修（模具鉗工技能實訓）。

三、結束語

由于每個學校的設備、條件、資源等不一，教學方式的不同，普通固定的教材不適于每個學校。因此，針對“實用、夠用”原則及模塊式教學，應開發相應的校本教材，如已開發的《鉗工技能實訓》和待開發的《模具測繪實訓》以及《機加工、數控實訓》。這樣針對性的進行模塊式教學，會使教學目的明確，技能的掌握更簡明快速，學生的適應會更好更快。模具專業實訓課程的開發，是一個過程很長很遠的研究方向，模具實訓老師的專業進取也得不斷更新和提高，才能適應新技術的改革和創新。

（作者單位：廣西石化高級技工學校）

篇9

【關鍵詞】數控模具專業 學習興趣

【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A

【文章編號】0450-9889（2015）03B-0117-02

隨著國家和地方政府對中職學校建設的整合與投入加大，國家重點建設示范中職學校的各國家重點、地區重點專業的教學設備和實訓場所都有飛躍性的改善。因筆者所在中職學校推進國家重點示范中職學校建設的需要，有機會到別的國家重點示范中職學校（如玉林農機學校、北海市中等職業技術學校、廣西機電工程學校、廣西高級技工學校等）進行考察與交流學習。在交流中，大家常常提到一個現象：現在國家重點示范中職學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業的教學設備（普通車床、普通銑床、數控車床、數控銑床、加工中心機床、數控線切割機床、數控電火花成型機床、鉆床、磨床和刨床等）都比較完善了，但是此專業的學生除了少部分比較認真學習外，大部分是混日子――不想學習。本人對此作了進一步調查，調查結果是：很多中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業學生學習興趣不高現象很普遍。

一、分析中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業學生學習興趣不高原因

（一）社會用工現象因素影響

中國制造業經過一段快速發展階段后進入一個調整期，處于回落狀態，很多大型企業工廠出現不景氣現象，效益下滑。如玉柴、柳工等一線工人的績效工資普遍下降，與當前一些勞動密集型的電子廠、玩具廠等的流水線一線工人相比沒有優勢。這樣的現實與中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業學生當初選擇專業時期望畢業后的高工資工作形成巨大反差，覺得學好專業技能對今后就業沒有多大優勢，因而對學習興趣不高。從調查隨機抽取的中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業對學習沒有興趣的60名學生中分析，此因素有15名，占總人數的四分之一。

（二）當前制造業就業崗位因素的影響

在制造業生產自動化程度越來越高的趨勢下，很多企業工廠崗位大體分為三個部分：一是一線工人，二是設計編程人員，三是管理人員。中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業就業定位是培養有專業技術的高級工人，學生畢業后將面臨如下現實：1.從事一線工人工作，不能突出他們的專業優勢。一線工人不需要門檻，沒有專業知識的人經過一兩周的生產線的崗位操作培訓就可以了。2.從事設計編程人員工作，他們沒有優勢。設計編程人員涉及知識面廣、崗位少，其主要面向相關專業的大專本科畢業生招聘。3.從事管理人員工作，他們更沒有優勢了。此外，在一些小規模的五金模具廠，中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業的學生剛進廠一般從事學徒工作，工資低、強度大，很多學生不愿意做。學生當初選擇數控技術應用專業和模具設計與制造專業時，大部分是沖著將來就業高薪水、好崗位來的，結果了解到現實不是想象的那樣，大大打擊了學生的學習主動性和積極性。從調查隨機抽取的中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業對學習沒有興趣的60名學生中分析，此因素有20名，占總人數的三分之一。

（三）當前教學方式的影響

1.一味強調專業技能對學生今后就業的重要性，忽視其他因素

當前中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業教學一味強調專業技能對學生今后就業的重要性，忽視其他因素。如各種項目教學、技能競賽開展得紅紅火火，效果不理想：少部分學習能力強的學生認真學而已，大部分是混日子。在此教學觀念的影響下，學生認為專業技能學得好才有用，而不意識到將來就業的競爭是技能、職業道德、法律意識及轉崗能力和適應能力等綜合能力的競爭。一旦他們專業技能比別人差就失去學習動力，在校期間變成混日子等待畢業的行為狀態。從調查隨機抽取的中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業對學習沒有興趣的60名學生中分析，此因素有15名，占總人數的四分之一。

2.片面強調教育作用而忽視學生個體差異因素

把教育神化，片面強調教育作用而忽視學生個體差異性。教育是教師與學生雙方面起作用的，單單強調教師的作用而忽略學生的因素是片面的。特別是當前的形勢下，中職學校學生入學沒有門檻，學生的因素顯得更突出。入學沒有門檻是一把雙刃劍，一方面為更多初中畢業沒有升入高中的學生提供繼續學習的機會，為社會培養更多的技能型人才。這也是中國發展職業教育的目的。另一方面，因為入學沒有門檻，學生自身素質參差不齊。很多學生是中考競爭的失敗者，他們的接受能力、理解能力和適應能力相對比較差。在學習專業技能知識時，當他們發現自己接受能力比較差而學得比較慢時容易自卑。他們覺得自己再認真學習還是比別人差，對將來就業也沒有幫助。一旦他們認為努力學習沒有用，就會出現厭學現象。此時教師越是強調學好專業技能的重要性，他們越自卑，結果事與愿違，陷入厭學的惡性循環。從調查隨機抽取的中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業對學習沒有興趣的60名學生中分析，此因素有10名，占總人數的六分之一。

二、改進措施

（一）幫助學生進行職業生涯規劃，培養他們學習興趣

讓學生了解到中國畢竟是一個制造大國，盡管目前制造業處于一個調整期，但是其今后的發展還是需要更多的有專業技能的人才的，工作環境和待遇也將會有所改善的。幫助學生進行職業生涯規劃鼓勵學生把目標放長遠一些。多一種專業技能，將來就業多一種選擇、多一次機會。

以某學生的第一階段規劃為案例：

我會利用在學校這段時間學好語文、數學、法律基礎等學科，努力打好文化基礎，重點學好數控模具專業相關的理論和專業技能，提高自身素質。以先進人物為榜樣，激勵自己，樹立學習自信心，在畢業前考取數控機床操作工中級證書及專業相關等級證書。本階段我為自己制定以下目標。

學習目標：本期間我要不斷努力學習數控模具專業相關的理論和專業技能，學習和加強與人溝通能力，促使自己順利地考取數控機床操作工中級證書及專業相關等級證書。

能力目標：在職中的專業技能培訓中，我能獨立完成老師布置的實訓加工項目，能夠自己分析加工工藝，熟練編程，自己加工工件。

實施措施：

（1）上課專心聽講，實訓認真操作，作好相關筆記，參加數控模具專業技能培訓。

（2）學好數控加工工藝知識和數控機床的操作、數控自動編程、手工編程技術課程，學好數學和機械制圖，學好三維CAD/CAM軟件課程，如UG、PRO/E等，以助于自己熟練各種工件圓弧的計算等技術要點，同時加強編程練習。

（3）利用課余時間閱讀一些關于數控專業的書籍。

通過制定職業生涯規劃，讓學生有學習目標，從而調動學習的主動性和積極性，激發他們的學習興趣。

（二）引導學生排除負面情緒影響，提高他們的學習興趣

當前中職學校生源大部分是初中成績比較差的，他們在學習上遇到挫折后容易受到負面情緒影響，從而出現自暴自棄行為。發現學生這種情況時，應及時主動找他們溝通，引導學生排除負面情緒影響。例如：當學生反映專業課程學不懂時，了解他們在哪一方面知識或技能不懂（如數控車床加工的對刀方法不會，銑床分中對刀法不會，手工編程的某些G代碼指令不會，自動編程時候不會建模或后處理不會，制定加工工藝不合理等）；及時的組織他們和相關的專業教師來一起探討怎樣的授課方式才讓他們比較容易明白，有針對性地去解決，幫助他們提高學習的興趣。此外，筆者嘗試過：對不同層次的學生采取不同的項目教學，布置不同難度的技能訓練項目，并督促他們完成相關的技能訓練項目，讓他們養成認真學習的習慣。這對提高學生的的學習興趣，特別是后進生的學習興趣比較有效。目前在三線類城市就讀的學生在學習上最缺的就是別人特別是教師的表揚與肯定。因此在教學過程中善于發掘他們的閃光點，對他們在學習中的進步給予肯定，讓他們有成就感從而激發他們學習熱情。同時，豐富學生在校生活，組織和鼓勵學生多參與班級或學校的集體活動，這樣既鍛煉他們的團體合作能力和組織能力，又對消除學生負面情緒影響有幫助。從調查隨機抽取的中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業對學習沒有興趣的60名學生經過方法引導以后，又恢復學習熱情的有56名，占總人數的93%。

（三）建立合理的評價機制，做到有的放矢

經過方法引導以后，一般是過完一年級上半學期以后，如果發現學生還是對學習沒有興趣，就該對其進行合理的評價，找出其對學習沒有興趣的原因。如果學生在了解數控技術應用專業和模具設計與制造專業特點和將來的就業方向后，又經過一段時間的實踐學習，還是對學習沒有興趣；可以考慮建議其轉到他感興趣和特長的專業。學生智力存在多元化與個體差異，有的學生在學習此專業沒有優勢和興趣，但在學習別的專業有優勢和興趣。正確引導他們，讓他們發揮自己的長處。從調查隨機抽取的中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業對學習沒有興趣的60名學生經過方法引導以后，還是沒有效果最后建議其轉專業的有4名，占總人數的7%。

篇10

為推廣信息技術在教育領域中的應用，推進素質教育步伐的加快，2012年3月，教育部印發了《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》，為我國改變傳統教學模式，大膽嘗試全新的教育理念和教學模式提供了明確的實施導向。

模具在制造業的各個領域應用廣泛，80%以上的汽車、電機、電器、儀器儀表的零部件，90%以上的塑料制品、日用五金及耐用消費品都是采用模具生產。培養一大批適合行業需求的高素質技術技能型人才，是高等職業教育的責任和目標之所在。在我國高等職業教育中，“模具設計與制造專業”是開辦時間較早、招生規模較大、社會需求量較大的專業之一。而“塑料成型工藝與模具設計”是“模具設計與制造專業”的核心課程，其教學質量直接影響到該專業的人才培養質量。盡管該課程的教學改革已實施多年，但部分高職院校卻仍是以傳統的教學模式為主，教師根據教學大綱在課堂上傳授課本的知識，學生課下多因忙于社團活動或兼職工作等事宜，無暇復習鞏固課上所學，這在一定程度上影響了專業課程的教學效果。為保證該課程的教學，提高人才培養質量，探索新型的教學模式已勢在必行。翻轉課堂的實施可以彌補“塑料成型工藝與模具設計”傳統教學的不足，是值得我們借鑒和嘗試的一種新型教學模式。

二、翻轉課堂在高等職業教育教學中運用的優勢

（一）高等職業教育專業課程教學的現狀

高職教育的課程教學中，傳統的理論傳授依然是主要教學方式。此種教學模式能夠使部分學生掌握到系統的課程內容，但也存在著明顯的缺陷：課堂教學沿襲著以教師為主的“灌注式教學”，忽略了學生的專業基礎與接受程度；教學過程中教師很難把握好學生的層次特點，無法實施因材施教；學生沒辦法參與到課堂教學中，不能形成互動式的課堂學習氛圍。課堂上，一方面是教師盡心盡力地講解、演示，而另一方面學生卻無心戀學，味如嚼蠟，教師的教與學生的學未能有機地融合成一體，難以真正實現課程的教學目標。

（二）高等職業教育實施翻轉課堂教學模式的優勢

翻轉課堂是指任課教師基于授課內容的基礎上，將課程的重點、難點和部分新知識融合，創建相關教學視頻；學生利用課下時間預先通過觀看教學視頻自主學習新的課程，實現其知識傳遞的過程；隨后，學生應根據教學視頻自主完成在線測試，進而對新知識進行吸收內化，之后再帶著學習過程中的疑問去課堂上參與師生、生生之間的互動交流、合作、共享與討論，實現其對新知識的完全理解和熟練掌握，從而完成學習的過程。其在高等職業教育教學中的運用所體現出來的優勢主要有如下幾個方面：

1.有利于提高學生的學習興趣

學習的過程主要包括知識傳遞和知識內化兩個階段。傳統教學是按照“先教后學”的模式來實施的。教師在課堂上先進行知識傳遞，學生在課后進行知識內化。由于課后缺乏教師的指導和同伴的幫助，一旦學生在內化知識的過程中遇到問題，就會直接影響知識內化的效果，不利于知識的理解與掌握，長久下去會影響學生的學習興趣和學習動力。翻轉課堂作為“先學后教”的教學新模式，重構了學習的過程，將“知識傳遞”與“知識內化”兩個過程反轉，使學生內化知識的過程有教師的全程陪同及參與，有利于促使“知識內化”達到最優化。

高職學生入學分數相對較低，學生素質參差不齊，學習主動性不足，自我控制能力較差。傳統的講授式教學在這些學生面前毫無吸引力。在“塑料成型工藝與模具設計”課程教學中，教師可將模具的結構類型、加工方法、裝配工藝、動作原理等內容綜合融入到微視頻的制作當中，使學生擺脫枯燥乏味的課本學習，生動直觀的視頻更能激發學生對專業課程的學習興趣。課堂上教師再提出針對性的問題，借助模具動畫、教學實物、模具配件進行講解，互動交流，答疑解惑，幫助學生完成“知識內化”的同時，逐漸培養學生對專業的學習興趣。

2.有利于滿足學生的個性化學習需求

傳統的課堂教學采用劃一的內容、統一的進度對實施教學，無形中扼殺了學生的主體創造性，無法滿足不同學生的學習需求，導致經常出現部分學生“吃不飽”、部分學生“吞不下”的情況，這種“一講到底”的教學方式致使很多學生缺乏質疑的能力、創新的能力，不利于學生的個性化發展。

翻轉課堂教學模式下，教師將精心準備及制作的教學視頻提供給學生，視頻內容簡明扼要，消除了傳統課堂需要45分鐘的時間授課而易使學生分散注意力的弊端。學生在課前可以根據自己的實際情況安排學習時間和學習進度，觀看視頻過程中，對于存在疑問的內容可選擇重復觀看、回放等方式進行學習，克服了傳統課堂知識傳遞的單向性弊端，改變了整齊劃一的教學節奏，節省了知識傳遞的時間，滿足了不同學生的個性化學習需求。同時學生可通過完成視頻中提供的練習或相關的設計任務來檢驗初步的學習效果。課堂上，教師則通過答疑完成對學生的個性化輔導，大大提高了課堂45分鐘時間的利用率，提高了學生“知識內化”的效果。

3.有利于提高課程的教學效果

良好的師生關系是教學效果得以保證的關鍵條件之一。傳統教學中“一刀切”的教學往往導致“教師的教”與“學生的學”出現不匹配的現象，大大降低了課堂對學生的吸引力，直接影響了教學效果。翻轉課堂的實施為新型師生關系的建構創造了有利的平臺，在這種顛覆了傳統教學的新型模式之下，學生在課堂上不再被動地接受知識，而是根據自已在課前觀看視頻之后碰到的問題在“師生”或“生生”之間展開交流與探討，教師也有了更多的時間用于解決學生提出的各種問題。在整個過程中，教師不再單純承擔“傳道、授業、解惑”的傳統角色，更多的是轉化成了學生學習的引導者、促進者及合作者。這種平等、合作的師生關系使得學生面對困惑時敢于大膽向教師尋求鼓勵與支持，大大提高了教學效果。

三、翻轉課堂在高等職業教育教學中實施的條件

（一）重塑師生課堂角色是基礎

在翻轉課堂教學模式下，高職院校專業教師應轉變觀念，實現由“以教師為中心”向“以學生為中心”思想的轉變。學會尊重學生的個別差異，平等對待每一個學生，以學生學習的指導者、合作者的身份要求自己，提高自身的服務意識，挖掘學生的優勢智能，為學生提供更多的對話機會及表現自我的機會，使他們的天性及優勢得到自然的展現，讓學生真正對學習產生興趣，使教師“教得輕松”，學生“學得快樂”。掌握學生學習進度的差性和理解程度的差別化，把握好怎樣為學生提供差別化的“一對一”輔導，在課堂有限的時空內有效解決每位學生的疑難困惑，促進其個性的發展。與此同時，學生應擺脫傳統教學中被動接受知識的局面，主動實現從“被動式學習”向“主動式學習”的轉變，使自己成為學習的主人，成為善于發現問題、敢于提出問題、具備創新精神與創新能力的新一代高職生。由此可見，師生角色的重塑是翻轉課堂得以實施的重要基礎。

（二）提升教師信息技術應用能力是前提

翻轉課堂是建立在現代信息技術基礎上的教學模式，從目前來看，部分高職院校教師對于現代信息技術的應用尚處于初級階段，這使得他們在運用現代信息技術進行教學方面往往出現“心有余而力不足”的現象。要想在高職院校專業教學實踐中成功應用翻轉課堂，教師首先應充分認識到現代信息技術在翻轉課堂中的重要地位及其應用的必要性和迫切性，同時必須具備相應的信息技術與課程整合的能力，才能結合課程的特點進行教學設計，進而借助相應的技術手段創作出符合教學需要及適合學生自主學習的教學視頻，這也是翻轉課堂得以實施的前提條件。

（三）提高學生自主學習能力是關鍵

課前學生通過微視頻進行自主學習是翻轉課堂教學模式的重要環節，其學習效果直接影響了課堂“知識內化”的實施與結果。所以要求學生首先必須具備一定的計算機應用水平和軟件應用的能力，才能通過計算機終端、平板電腦或智能手機等移動終端有效完成課前的自主學習及相關的練習，并發現學習中的疑難問題。其次，在觀看視頻的學習過程中，學生必須具備自我調節學習的能力，即根據自身學習情況及學習狀態選擇學習的時間和空間，安排學習的進度與步調，學會發現問題并提出問題。在這個過程中，對學生的自主學習能力和自律性都提出了更高的要求。學生只有在課前自主完成學習任務，并理解視頻中所涉及的內容，才能在下一階段的課堂討論中加深對知識的理解，有可能的話還可以在教師及同伴的幫助之下建構新的知識。自主學習能力的提升能夠使學生終生受益，也是提升高等職業教育課程教學實效性的根本途徑。

（四）開放專業課程學習資源是保障

高職教育以培養高素質技術技能型人才為出發點，而模具設計與制造專業人才培養特別注重工藝經驗積累，其涉及的課程內容枯燥、模具結構復雜、機構動作抽象。因此，為了使學生能在上課之前對課程內容有所了解，除了課程相關的微視頻等教學資料之外，應該為學生開放實訓場所和實訓設備，使學生在自主學習階段能近距離了解模具組成結構、機床加工原理、零件加工工藝等，加深對課程和專業的感性認識，達到“知識傳遞”的目的。而在“知識內化”過程中，學生也可以針對自身的設計任務存在的問題，結合實訓場所的實訓設備進行相關操作或結構分析，與指導教師一起分析項目實施過程中存在的問題，驗證設計方案的可行性，完成一個結構合理、動作可靠、操作簡便的設計方案。因此，對學生開放專業課程學習資源可以為翻轉課堂的有效實施提供強有力的支持。

四、翻D課堂在高等職業教育中的教學實踐

“塑料成型工藝與模具設計”課程的教學目標：熟悉典型塑料模具的結構及工作原理，學會使用常用軟件設計塑料模具結構，并繪制模具工程圖。該課程實踐性較強，涉及知識面較廣，理論知識枯燥單調，課程內容抽象難懂。因此，為了提高學生學習興趣，增加學生參與實踐機會，提高課堂時間利用效率，確定在該門課程的課堂教學中應用翻轉課堂教學模式。為了實施教學模式改革，首先從教學目標入手，根據塑料模具的結構類型，將整門課程整合為9個教學項目，每個教學項目要求完成一套典型結構模具的設計任務，使學生通過本課程的學習，基本學會設計中等復雜程度的塑料模具結構。本文將以其中的“塑料外殼注射成型工藝與模具設計”教學項目為例，介紹翻轉課堂在“塑料成型工藝與模具設計”課程教學中的組織與應用。

（一）課前準備

1.教師準備

根據課程標準可知，“塑料外殼注射成型工藝與模具設計”教學項目的知識目標與技能目標包括：①掌握塑料制品的結構工藝性；②會選用大水口模架及其他標準零部件；③會設計較復雜的階梯分型面；④會設計組合式成型零件；⑤會設計潛澆口結構的澆注系統；⑥掌握斜導柱側抽芯機構的工作原理與結構特點，會設計斜導柱側抽芯機構；⑦掌握推出機構的結構類型，會設計推桿推出機構；⑧會設計常見結構的冷卻系統；⑨掌握模具材料的性能要求，會選用模具材料；⑩會選用注塑機的技術參數。以上知識與技能涉及到制品的結構工藝性、模架類型及其他標準零部件、分型面類型、成型零件結構、澆口類型、抽芯機構類型、推出機構類型、冷卻形式、模具材料性能、注塑機的技術參數等相關知識點。因此，教師的課前準備工作是整理涉及到的知識點，并將其內容設計到教學課件中，主要包括以下三個部分：

（1）理論講解：可以參考傳統專業課程的教學內容，將需要講解的理論知識分成幾個小部分，重點講解與本教學項目相關的知識內容。

（2）動畫演示：借助 FLASH 等制作軟件，用動畫的方式模擬演示模具的側抽芯機構動作、推出機構動作等，讓學生掌握模具的動作原理。

（3）視頻示范：教師采用常用的設計軟件，按一般工作流程把整個項目的設計過程進行示范，并用視頻錄制軟件錄制下來，并將其上傳到網絡供學生學習。

2.學生預習

學生在課前要閱讀教材，了解學習任務并觀看教學課件，通過“理論講解――動畫演示――視頻展示”等三個環節，使自己先了解側抽芯注塑模具的基本結構，然后理解模具的工作原理和工作過程，最后弄清楚側抽芯注塑模具的設計流程與設計要點。在理論講解部分也可以按照自己的實際情況有選擇地觀看，對在之前其他教學項目出現過的部分可以直接略過，對陌生的部分則要認真學習。如果觀看教學課件后覺得模具結構部分還不是很清楚，可以自己通過查找圖書、網頁等形式對不明白的地方作更進一步的細化研究，直到弄清楚為止。如果覺得動畫演示的模具動作原理表現得不夠直觀，可以自己在網上搜索相關的視頻資料，或者是記錄下具體的疑問等待課堂上解決，也可以到實訓場所拆裝教學模型或模具實物，還可以到生產現場觀看模具生產過程，用這種方式實現課前預習效果最大化，初步實現課程內容的知識內化。

（二）課堂活動

1.教師活動

在“塑料外殼注射成型工藝與模具設計”教學項目中，教師可根據學生的學習能力或性格特點，將班級學生按照4人一組進行分組。同一小組的成員完成同一個設計任務，在設計過程中，小組成員可以針對項目實施過程中存在的問題進行討論，教師則對每組成員任務實施過程中集中出現的共性問題進行講解。在整個課堂教學過程中，教師應發揮課堂主導者的作用，采用啟發式教學方法引導學生，協助學生解決項目完成過程中出現的結構工藝、軟件操作、圖紙表達等方面存在的問題，逐步引導學生完成教學項目的工作內容。

2.學生學習

學生根據自身的學習任務，在小組內開展方案討論，初步擬定項目的設計方案和工作內容，并將課前預習中學到的知識應用于學習任務中，逐步完成項目的設計內容。在實施設計任務的過程中，學生可以針對設計過程中出現的問題與組內成員或指導教師進行討論，不斷優化項目的設計方案。在完成設計項目后，組內成員或組與組之間進行成果評估和經驗交流，擴充課堂學習內容。在這學習過程中，學生通過親自完成整個設計任務，并與指導教師和同學之間的交流，弄清楚側抽芯注塑模具的結構組成、動作原理等方面的理論知識，并掌握該類注塑模具的設計要點及其工程圖表達方法，實現課程內容的知識傳遞，加深課程內容的知識內化。

（三）課后總結

課堂學習階段結束后，教師對學生的互評意見進行總結，并找出個別典型作品進行單獨點評，分析作品結構方案的工藝性，使學生能更全面地掌握各種結構方案的特點，拓展學生的設計思路。并根據學生所完成作品的結構方案合理性、工程圖紙的規范性以及課堂軟件操作熟練程度，對學生的學習效果進行綜合考核。另外再將通過成果交流總結整理的內容充實到教學課件，力求使教學課件包含的知識要點能更全面地涵蓋該教學項目的教學內容，滿足不同學習者的學習需求。