模具專業畢業設計模式的實踐與探討

 
  　　模具專業畢業設計模式的實踐與探討程蓉李積彬王賢坤王紅志摘要：以深圳大學99級模具專業學生的畢業設計模式的改革為例，探討了計算機技術在模具專業學生畢業設計中的應用范圍、步驟及結果，明確指出了模具設計理論同先進設計方法相結合在模具專業學生畢業設計教學環節的重要性和必然性。
　　關鍵詞：模具設計畢業設計計算機技術

　　1引言

　　模具是一種技術密集、資金密集型產品，在我國國民經濟巾的地位也非常重要。模具工業已被我國正式確定為基礎產業，并在“十五”中列為重點扶持產業。由于新技術、新材料、新工藝的不斷發展，促使模具技術不斷進步，對人才的知識、能力、素質的要求也在不斷提高。

　　根據社會發展對模具專業學生的新要求以教學生的實際情況，探圳大學工程技術學院對99級模具設計方向學生的畢業設計的進行了較大的改節，并取得了較好的效果。

　　2模具專業學生培養目標

　　深圳大學模具設計專業隸屬于深圳大學工程技術學院機械制造及其自動化專業，主要是從事注射模的設計與制造。為了明確本方向的培養目標，我們對珠江三角洲，特別是深圳周邊地區模具企業進行了比較廣泛的社會調查，調查結果表明，用人單位要求畢業生有較高的思想品質和道德修養，愛崗敬業和較好的與人協調共事能力，要求畢業生基礎理論扎實，著重基本技能的掌握和再學習能力，要求畢業生熟練掌握外語，有一定的計算機軟件應用和開發能力。

　　根據調查結果分析，我們把模具專業人才培養的規格定位于：面向各類型企業，培養愛崗敬業，具備機械及各類模具設計與制造基礎知識，具有較強的再學習能力和創造能力，能在模具生產第一線從事模具設計制造、技術開發、應用研究和經營銷售的應用型工程技術和管理人才。據此把拓寬專業口徑，課程體系合理，教學內容優化、實驗研究能力強，社會適應面寬，作為本方向教學的基本指導思想，將模具設計理論、實踐與及計算機應用融合為一體。

　　3計算機技術在注射模中的應用領域

　　塑料產品從設計到成型生產是一個十分復雜的過程，它包括塑料制品設計、模具結構設計、模具加工制造和塑件生產等幾個工要方面。它需要產品設計師．模具設計師、模具加工工藝師及熟練操作工人協同努力來完成，它是一個設計、修改、再設計的反復迭代、不斷優化的過程。傳統的手工設計已越來越難以滿足市場激烈競爭的需要。計算機技術的運用，正在各方面取代傳統的手工設計方式，并取得了顯著的經濟效益。計算機技術在注射模中的應用主要表現在以下幾個方面：

　　(1)塑料制品的設計：基于特征的三維造型軟件為設計者提供了方便的設計平臺，而且制品的質量、體積等各種物理參數為后續的模具設計和分析打下了良妤的基礎。

　　(2)結構分析：利用有限元分析軟件可以對制品的強度、應力等進行分析，改善制品的結構設計。

　　(3)模具結構設計：根據塑料制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產批量，模具設計軟件會提供相應的設計步驟、參數選擇．計算公式以及標準模架等，最后給出全套模幾結構設計圖。

　　(4)模具開合模運動仿真：運用CAD技術可對模具開模、合模以及制品被推出的全過程進行仿真，從而檢查出模具結構設計的不合理處，并及時更正，以減少修模時間。

　　(5)注射過程數值分析：采用CAE方法可以模擬塑料熔體在模腔中的流動與保壓過程，其結果對改進模具澆注系統及調整注塑工藝參數有著重要的指導意義，同時還可檢驗模具的剛度和強度、制品的翹曲性、模壁的冷卻過程等。

　　(6)數控加工：利用數控編程軟件可模擬刀具在三維曲面上的實時加工過程并顯示有關曲面的形狀數據，同時還可自動生成數控線切割指令、曲面的三軸，五軸數控銑削刀具軌跡等。

　　目前，國際上占主流地位的注射模CAD軟件有Pro/E、I-DEAS、UGⅡ、SolidWorks等；結構分析軟件有MSC、Analysis等；注射過程數值分析軟件有MoldFlow等；數控加工軟件有MasterCAM、Cimatron等。

　　4模具專業畢業設計模式

　　模具專業的學生要求綜合知識和實踐能力較強，它既是學生大學四年所學的機械制圖、工程材料、公差配合與技術測量、塑料成型工藝與設備等技術基礎課、專業課的綜合應用，又需要學生了解大量的實踐經驗。

　　通過畢業設計，應使學生在下述基本能力上得到培養和鍛煉：①塑料制品的設計及成型工藝的選擇；②一般塑料制品成型模具的設計能力；③塑料制品的質量分析及工藝改進、塑料模具結構改進設計的能力；④了解模具設計的常用商業軟件以及同實際設計的結合，

　　以往的畢業設計嚴格來說只能算是模具設計這門課的課程設計；老師指定一個塑料產品，有時甚至連產品模型圖都交給學生，學生按照諜本上的模具設計步驟一步步做下去，由于沒有實踐經驗，學校也不可能將學生的設計變成實際產品，因此，設計的合不合理，學生不知道，即使有經驗的老師指不出不合理處，學生也沒有感性認識，只能是紙上談兵。學生踏人社會，從事實際產品設計，往往會發現無從下手，即使設計出來也是廢紙一張，通常都要通過1到2年的時間才能入門。因此，學生常會感嘆：在學校什么也沒學到這不能不說是我們教育的失敗。

　　為了改變這種狀況，在99級的畢業設計中，我們采取將模具設計內容同CAD/CAM/CAE緊密結合在一起，學生通過先進的軟件仿真，可以隨時發現自己在每一步設計中的不合理處，會找出各種解決方案讓設計趨于合理，同時掌握了最先進的設計，加上及分析技術，提高了學生的學習興趣和創新能力，使畢業設計真正成為了學生實際工作前的一次全過程模擬。設計流程如圖1所示。