“冲压模具设计与制造”课程综合实训项目的设计与实施

【摘 要】从“冲压模具设计与制造”课程实际出发，设计一个综合性的实训项目，提出具体的设计思路、任务内容、实施方案，并阐述关于项目实施过程的考核内容和考核方法。

【关键词】“冲压模具设计与制造”课程 综合实训项目 设计 实施

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2013）11C-

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一、设计“冲压模具设计与制造”课程综合实训项目的必要性

“冲压模具设计与制造”课程综合实

训是指学生在学完相应的专业基础课程，掌握了一种或多种专业技能后，在专业教师指导下进行的综合性实践教学过程，包括模具结构的设计、模具零部件图的绘制、成形零部件的加工、模具的装配、试模及实际应用等一系列工作流程和内容。学生需要完成从图纸绘制到零件加工的模具设计与制造全过程。

由于受教学体系和实验手段限制，目前“冲压模具设计与制造”课程的实验教学内容和形式单一，学生在学完课程后大多只能进行冲压模具拆装和模具冲裁综合性实验两个基本型实验，极大地限制了学生对该课程的实践认识，实践效果不够理想。主要表现在：学生动手能力欠佳，缺乏自主创新实验，对于细节知识很难理解，不能真正做到“学以致用”，进行模具创新设计也就无从谈起。为此，有必要开发一个综合性的实训项目，不断提高学生对专业知识的综合应用能力、创新能力和职业素养，增强学生的创新创业和就业能力，为学生今后从事模具设计打下良好的基础，这对创新人才的培养也具有重大意义。

二、“冲压模具设计与制造”课程综合实训项目设计原则

（一）项目设计突出应用性，体现创新性。冲压模具技术不仅在模具设计、技术研究和加工制造中大量使用CAD、CAM等技术软件，而且在包括CAE分析软件和快速成型等技术在内的应用和开发方面也有许多新的发展，教师必须克服机械式的验证实验模式，除基础实验外，应结合新技术开发一些更具特色和实际应用价值的综合实训。

（二）项目设计源于科研项目。教师的科研项目成果经过适应化处理，可以开发出应用性和实用性强的实训项目，在减少经费开支的条件下，增强自主创新实验力度，创造性地进行实验教学改革。另外，可以将科研课题融入教学活动中，增强实验教学的灵活性，使学生有更大的独立思考和自主设计空间，开拓学生的思维，把实验当做一种开发过程来完成，使学生对模具技术有更深层次的理解，从而提高学习兴趣。

（三）项目设计以“学生为主体，教师为主导”。实训项目教学过程中，采用以“学生为主体，教师为主导”的训练模式，由学生作为项目的实施者，指导教师只是起监督和指导作用，以便充分调动学生的学习兴趣，有效发挥学生的学习自主性，激发学生的创造力，培养学生的创新意识。学生充分利用实验室的软、硬件资源，查阅文献资料，总结分析，亲自设计模具方案，进行模拟分析，处理和分析相关数据，优化参数，并进行加工、装配、实验；教师及时解答实训过程中的相关问题，督促学生完成实训任务，从而提高自主学习能力、参与性、主动性和创造性，为推广研究性学习和个性化、实用化培养的教学方式奠定基础。

三、“冲压模具设计与制造”课程综合实训项目任务内容

从“冲压模具设计与制造”课程的实际教学内容出发，结合教师的科研项目，将实训项目内容分解成以下几个部分：

（一）查阅项目文献资料。教师指导学生利用图书馆和网络资源查阅相关资料，熟悉课题的研究现状和发展趋势，了解成形技术的研究现状和发展趋势，特别是成形工艺的原理、特点和应用情况。学生通过文献查阅掌握文献查阅的方法，培养知识总结能力。

（二）成形工艺分析。基于对文献资料的分析、总结，利用所学的专业知识对成形工艺进行分析，确定具体成形方法和成形步骤，确定总体设计方案，采用最简单、最经济的成形工艺获取最好的产品。学生通过工艺分析掌握模具材料、成形工艺、模具设计等知识，培养分析能力。

（三）模具设计分析。基于成形工艺分析结果，设计合理的模具装配图和全套零件图，让学生掌握CAXA、Pre/E、AutoCAD、UG、SolidWorks等绘图软件的使用方法，以及零件图的绘制标准、装配图表达、模具结构表达，培养学生的模具设计创新能力。

（四）模具参数优化。根据设计的模具参数，利用有限元软件建立有限元模型，对成形工艺过程进行模拟，并提取相关的模拟数据；对数据进行分析，根据结果对相应的模具参数进行优化。学生通过模具参数优化熟悉有限元的相关知识、有限元软件的具体操作方法，培养对数据的分析处理能力。

（五）模具制造。根据优化后的设计图纸，分析加工工艺，编制零件加工工艺卡片，然后利用实验室现有的车床、铣床、钻床等各种机械设备，对各个零部件进行加工制造，最后将加工好的零部件进行装配调试。学生通过加工实践，掌握模具制造工艺、机械加工的知识、机床的操作方法，培养实际动手能力。

（六）冲压成形工艺实验。将调试好的模具安装到相应的成形设备上，完成不同参数的冲压成形工艺实验，对成形产品进行质量和强度分析等，并对总体设计方案进行改进。学生通过实验掌握成形工艺、成形设备的使用方法，了解和熟悉产品的质量和强度评价分析方法，提高设计能力，培养创新意识。

（七）项目成果。实训结束后，学生要对项目进行总结，提交模具设计全套图纸（二维图和三维图）与设计说明书、实训总结、其他的过程资料（包括图片、文字、影像）等项目成果，培养和提高材料撰写和总结能力。

四、“冲压模具设计与制造”课程综合实训项目的实施

明确项目内容后进入实训项目实施阶段。项目实施，即采用分工合作方式完成所有的内容，因此需要科学合理分配每个任务的时间和各项目成员。将学生分成若干组，每组3～5人，由专业课教师作为指导教师。教师按照实训题目，提出模具设计的具体目标与要求，要求学生在初步掌握理论内容的基础上，通过查阅项目相关文献资料，设计出模具设计方案，与指导教师讨论后，进行参数优化，确定可行的工艺路线。学生根据自己的设计方案，进行加工制造，模具装配、调试，并进行实验和数据分析，最后提交结题材料。