浅探高职院校模具专业学生模具设计能力的培养

[摘 要]高职院校模具专业学生模具设计能力的培养需要参照企业内真实的模具设计、制作过程，从了解模具信息和模具设计流程、多种设计方案的优选到模具设计完成后的制作验证等多个环节对学生进行综合训练，拓宽设计思路，掌握分析和解决问题的方法，由此提升模具设计能力。

[关键词]模具 设计能力 培养方法

[中图分类号] TG76；G712 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）14-0039-02

高职院校模具设计与制造专业学生模具设计能力的培养除相关课程中专业理论知识基础学习外，还必须经过设计应用训练内化与升华的过程。一般分为四个部分，一是通过模具课程设计培养学生模具设计的基本应用能力；二是通过模具制作实训提升模具设计的理性分析能力；三是学习计算机应用软件，应用计算机软件进行模具设计，进一步提高模具的计算机辅助设计能力；四是通过毕业设计，强化模具设计的综合应用能力。模具设计能力的培养是一个从简到繁、由易到难，循序渐进的系统化进程，需经过由理论基础到应用训练对知识和技能的综合职业能力培养的过程。

一、模具设计能力的培养方法

注射模与冲压模是当前高职模具专业中两大主要模具设计与制造相关知识与技能培养的方向，其模具设计能力的培养在方法和过程上有一定的相似性，这里主要针对注射模课程设计与课程教学相融合进行模具设计能力的培养与大家探讨。

为了适应高职模具专业对模具设计能力注重工学结合、理实一体、与企业无缝对接的培养特色，我们将注射模课程设计训练和与之对应的专业核心课程《塑料成型工艺与模具设计》糅合在一起，以集中专周的形式展开教学，它们是在进行了相关的基础课程学习、并在校内企业或校外企业进行了模具认识实习和专业实习的基础上开设的。

在学习过程中，将塑料成型设备、成型工艺、模具结构与模具设计融合在一起，先进行注射模具的拆装、测绘，在学生了解注射模具的基本结构、特点的前提下，按照设计顺序进行讲授、讨论，同期开始设计训练，在完成课程基本内容学习的同时完成注射模课程设计工作。

二、模具设计能力的培养过程

模具设计采用分组进行，原则上按优化组合，每小组3～5人，指定组长。在教学之初，向每个小组分发课程设计题目，并提供可以借阅的模具结构图册和模具国家标准作为自主学习的参考。

（一）开展模具拆绘，认知模具结构组成

在课程设计前期介绍基本模具结构组成后，即开展模具拆绘的训练活动。通过对典型模具结构的拆装和测绘，了解模具结构组成及其各部件间的工作关系，从而建立起对模具总体结构及其工作原理等的综合认知。

（二）了解学习计划，理清设计脉络

课程基本内容的学习和设计训练是按照设计顺序进行的，教师讲授内容和学生自主训练内容计划如下表。据此，可让学生了解模具设计总体过程，理清设计脉络，把握学习重点。

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在教学与训练的过程中，强调各自的模具设计方案不能像模具成型产品那样是一模一样的，每个人的设计方案应该有自己的特点，有别于其他同学的设计方案。同时指出，任何一个塑料零件的模具结构并不是只有唯一的一种方案，只要所设计的模具结构合理、工作可靠，根据设计方案，能够制造出模具，最终能够成型合格的零件就行。所以，在教学过程中，特别要注意引导学生集思广益，发散思维，分析不同的结构，做出不同的方案，逐步培养和提高学生的设计能力。

（三）探讨优选设计方案，培养设计分析能力

在学习过程中，学生应自主完成训练内容，对设计方案进行充分准备，在此基础上，各小组在组长的组织下，指导教师参与，全组成员一起分析、讨论各种不同的设计方案，总结各种设计方案的优缺点，优化出几种可行的方案。在讨论过程中，指导教师可适时进行讲评。应根据学习内容分阶段地多次进行讨论。

例如，对于如图1所示多用工作灯前盖为方形塑件，所用材料为ABS，要求编制该塑件的成型工艺并设计模具结构。

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图1 塑件

对于这个塑件，首先要分析所用材料ABS的使用性能和成型性能，然后分析塑件的结构特点、尺寸精度和表面质量要求，确定型腔数目、型腔布局和模具结构。

对于这个塑件，其内侧凸台的成型是难点，可能的成型方案有很多，如斜导柱内侧抽芯、斜滑块内侧抽芯、斜导杆内侧抽芯、活动镶件等结构形式。同时，型腔数目可设计成一模一件或一模多件。还有浇口形式，可选择侧浇口、潜伏式浇口、点浇口或轮辐浇口。塑件的推出方式，可设计成推杆推出、推件板推出或活动镶件推出等形式。基于这样的分析，组合起来就有很多种不同的设计方案，因此要进一步讨论分析并从这些方案中选择可行的、易于制造模具、易于成型塑件、易于保证塑件质量、易于控制模具制造成本的最佳方案。

由于每个人考虑问题的侧重点不一样，选择的方案就会不一样。例如，在讨论内侧凸台的成型方案时，有同学建议采用活动镶件的结构形式，其他同学提出如何脱模、如何取出活动镶件的问题。有同学考虑斜导柱内侧抽芯的结构形式，其他同学又提出内侧抽芯时侧型芯滑块是否有足够的运动空间的疑问。有同学提出斜滑块内侧抽芯时，其他同学则提出，斜滑块推出行程和斜滑块倾斜角度相互协调的问题，还有两个斜滑块在推出时是否会发生干涉以及如何解决的问题。另外塑件的推出方式和模具的复位方式也是需要考虑的问题。由此，可逐步推演出各类具体实施的设计方案，让学生拓展思维去探求分析和解决问题的方案，最后小组成员每人选择一种可行的方案进行计算和设计。

（四）结合模具制作，评价模具设计方案

在完成塑料模课程基本内容学习和注射模课程设计工作后，我们安排6周的时间分组进行模具制作实训，各小组成员与模具设计小组相同。所要制作的模具图样是从各小组成员的课程设计中选取、并经指导老师审定的。根据模具制作过程中出现的问题，对原先的设计方案进行分析、评价，总结经验教训，以进一步提高模具设计能力。

几年来，我们对模具专业学生按照以上过程展开教学实践，最后每个同学都完成了课程设计任务，从平常的学习过程和最后交上来的课程设计分析，尽管仍有个别学生并不是自己独立完成的，但总体来讲，绝大部分学生所完成的设计方案是各不相同的，都有自己的特点、思想和解决方法。这充分说明，这种模具设计能力培养方法切实可行并且取得了较好的效果。

三、结束语

以上课程学习中对模具设计能力的培养，从认知模具结构、收集模具信息，到了解学习训练计划以熟悉模具设计的流程，再通过各种形式的讨论活动对模具部件结构展开各种实现方式的分析，以逐步推演出优化的设计方案，在此基础上自主进行模具的计算和设计，最后结合模具制作过程中出现的问题，对设计方案的合理性和可行性进行评价，并由此改进自己的设计方案。这一过程充分体现了工学结合、学做一体的高职课程教学特色，既参照了企业进行模具设计的实施进程，让学生对模具设计能力要求有全方位的理解，同时通过对多种方案讨论的优选分析及制作结果的验证评价，拓宽了设计思路，找到了解决问题的办法，极大地提升了学生自主设计能力。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 张信群.高职院校模具设计与制造专业课程体系研究[J].模具工业，2012，（4）：61-65.

[2] 韩森和等.基于工作过程的高职模具专业课程体系[J].职教论坛，2012，（2）：48-49.

[3] 蒋继宏等.注塑模具典型结构100例[M].北京：中国轻工业出版社，2000：100-101.

[4] 王正才.高职模具专业工学结合实训模式的探讨[J].中国职业技术教育，2006，（33）.

[5] 杨冬生.高职模具设计与制造专业教学改革的实践[J].职教论坛，2006，（4）.