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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇模具設計與制造,希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號:TG386 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)04-0033-02
模具可以說是制造業(yè)的重要工藝基礎之一。在制造業(yè)中有著舉足輕重的作用。我國將模具制造列入了專用設備制造業(yè)。模具制造和使用在我國起步上并不算晚,但是因為企業(yè)分散、布局不夠合理,最根本的是我國的制造業(yè)水平不高,這些原因導致我國模具設計和制造始終沒有形成一個產業(yè),缺乏產業(yè)的支撐導致其發(fā)展相對滯后,落后于其他發(fā)達國家。隨著改革開放,這讓我國模具設計和制造獲得了發(fā)展契機,進入發(fā)展的快車道。盡管我國模具工業(yè)快速發(fā)展,但是受制于科技、工藝等原因,難以跟上我國制造業(yè)的發(fā)展需求,對于高精尖的大型模具和專用模具還是依賴進口。
1 我國模具設計與制造的基本概況
中國模具行業(yè)在上世紀80年代進入發(fā)展的快車道,隨著我國制造業(yè)的興起和日益提升的模具需求。近些年,我國的模具行業(yè)進行了全方位的體制化、制度化和機構化改革。一些大型模具企業(yè)更看好高端模具設計與制造產品。主要表現在,高水平的模具設計與制造企業(yè)數量和生產能力在逐年增加;模具設計與制造企業(yè)結構正在發(fā)生變化,國有、合資、私營等模具企業(yè)涌現;從區(qū)域分布來看,珠三角、長三角、環(huán)渤海經濟圈等經濟發(fā)達的地區(qū)模具制造企業(yè)相對集中,模具設計與制造水平相對較高。整體來看就是東部比中西部發(fā)展好,南方地區(qū)比北方地區(qū)發(fā)展快。
鑒于以上現狀,提高科技工藝水平,強化企業(yè)內部機構調整,優(yōu)化行業(yè)布局,產品結構向高精尖的高端模具產品發(fā)展,向國際水平靠攏進而開拓國際市場成為模具行業(yè)發(fā)展方向。與此同時,密切關注國際制造業(yè)發(fā)展和研究國際模具設計與制造行業(yè)發(fā)展大勢,創(chuàng)新發(fā)展模式,合理布局產業(yè)結構。
2 我國模具設計制造存在的問題及其原因
2.1 我國模具設計與制造問題分析
我國模具行業(yè)目前是規(guī)模壯大,品質不高,散亂差問題集中。模具的整體設計制造水平也有了非常大的提高,但是橫向比較來看,與歐美等發(fā)達國家依然存在較大差距,就目前來看,模具設計與制造業(yè)存在的問題和主要差距具體表現在以下四個方面:
(1)供需不平衡,中低端模具設計制造供大于求,高端模具設計制造求大于供。國內模具生產企業(yè)的產品只能滿足國內需求的七成左右,中高端模具設計制造僅能滿足市場需求的一半。
(2)我國模具生產企業(yè)一個很大的特點就是自產自配,這一比例高達六成。在國外模具設計制造有七成是以商品形式市場運作。這就形成了鮮明的對比,國內模具設計制造企業(yè)不論大小都追求全,而國外的企業(yè)更多發(fā)展方向是“小而專”、“小而精”,國外模具企業(yè)更側重于在某一領域實現尖端科技水平。國內的大型、高精尖模具設計制造企業(yè)比例不足三成,國外五成以上都是設計制造該類產品。
(3)國內模具企業(yè)的設計制造水平遠遠低于國際平均水平,設計制造周期卻遠遠高于國際水平。模具產品水平低主要是在模具制造的材質、精度、壽命還有結構等方面。
(4)模具企業(yè)在中國自給自足的多,創(chuàng)新研發(fā)能力差,整體效益不盡人意。國內高端、專業(yè)的模具設計制造人員嚴重短缺,水平業(yè)較低,對于產品的創(chuàng)新研發(fā)不夠重視,市場競爭能力差。有相關調查顯示,國內,有相關數據統(tǒng)計,國內模具設計開發(fā)人員的年平均創(chuàng)造產值是約1萬元,而在國外這一數字高達15~30萬元,然而,我國相當比例的模具設計制造企業(yè)還采取作坊式企業(yè)管理模式,缺乏現代企業(yè)科學管理思路。
2.2 我國模具設計與制造與國外差距產生的原因
(1)從宏觀上來看,國家對模具產業(yè)的政策支持力度不夠。我國模具行業(yè)相關政策早有頒布,但是框架性政策較多,然而后期落地政策的執(zhí)行細則缺乏跟進。國家在進行大范圍的增值稅改革,享受增值稅的模具企業(yè)卻較少。大多企業(yè)的稅負依然過重,這就限制了企業(yè)在產品研發(fā)方面的資金投入。模具企業(yè)對設備要求和技術需求較高,缺乏高端技術和設備的引進對企業(yè)發(fā)展影響非常大。另外,模具企業(yè)還缺乏靈活科學的金融
支持。
(2)模具設計制造企業(yè)專業(yè)人才短缺。全球經濟一體化,科技水平迅猛發(fā)展,能夠接受、掌握并熟練應用的專業(yè)模具設計及制造人員非常短缺。企業(yè)經濟效益不理想,對人才引進和創(chuàng)新研發(fā)投入不足,這樣就陷入了惡性循環(huán)。一些有能力進行研發(fā)的科研院所和大專院校也在以創(chuàng)收為主要工作,導致模具行業(yè)投入少,創(chuàng)新研發(fā)滯后,人才短缺,因此行業(yè)發(fā)展速度滯后。
(3)我國模具設計與制造的專業(yè)化、標準化、商品化程度低。國內很多行業(yè)都存在唯“大而全”、“小而全”尊的現象。模具行業(yè)同樣不例外。就目前來看,相關統(tǒng)計顯示,商品模具的僅占四成左右,六成都是自我配套使用。模具行業(yè)標準不統(tǒng)一,標準件的覆蓋率較低,這就導致生產資源的浪費,企業(yè)投入成本巨大,收貨甚微,這也是制造周期長的原因之一。
(4)模具原材料的質量參差不齊,產品質量難以保證。模具原材料質量的高低影響后期模具制造的質量、壽命以及成本。國產和進口模具用鋼之間差別就很明顯,塑料、板材、相關配套設備的性能差也都會影響模具成品質量水平的提升。全球經濟一體化趨勢不可阻擋,我國經濟也迎來了重大發(fā)展機遇期。一方面,隨著經濟發(fā)展和制造業(yè)的興盛我國模具市場將快速發(fā)展,另一方面,模具制造企業(yè)的產業(yè)轉移趨勢也已經出現,鑒于人工、原材料等成本優(yōu)勢,一些跨國企業(yè)也開始進入國內進行相關模具的采購。這都為我國模具制造企業(yè)和行業(yè)提供了發(fā)展機遇,市場前景較好。我國模具制造業(yè)也應從自身水平提升著眼,不僅要成為模具制造業(yè)大國,還要成為模具制造業(yè)強國。
3 我國模具設計與制造發(fā)展對策及方向
3.1 我國模具設計與制造發(fā)展對策
從國際模具行業(yè)發(fā)展來看,模具技術的發(fā)展趨勢主要是大型化、高精尖、復雜程度高、性價比高。模具設計與制造的科技含量不斷提高,制作周期逐漸縮短。模具企業(yè)將成為技術、品牌產品、人才專業(yè)、國際化經營的集合體。
3.2 我國模具設計與制造未來發(fā)展方向
第一,為汽車生產企業(yè)提供高質量覆蓋件模具。世界汽車工業(yè)飛速發(fā)展,中國已經成為汽車產銷大國。沖壓模具占據了模具總量的四成以上。于此同時,工程機械、農用機具等也是重點方向。
第二,精密沖壓模具,大型精密塑料模具。多工位級進模和精沖模代表了沖壓模具的發(fā)展方向,精度要求壽命要求極高。也占據模具市場大部分額,約四成左右。汽車、電子產品、生活用品等等都會應用塑料模具。隨著人們對產品個性化需求的提升,塑料模具的工藝水平也面臨挑戰(zhàn),企業(yè)需要快速提升科技及工藝
水平。
第三,主要模具標準件。目前國內已有較大產量的模具標準件主要是模架、導向件、推桿推管、彈性元件等。這些產品不但國內配套大量需要,出口前景也很好,應繼續(xù)大力發(fā)展。
參考文獻
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(東莞職業(yè)技術學院,廣東東莞,523808)
摘要:錐形套制品為深腔類產品,其模具設計與制造從產品工藝分析、模具結構等方面提出合理的解決方案,實踐證明,模具結構合理、操作方便。
關鍵詞 :錐形套注塑模具;工藝與結構;合理方案
作者簡介:曹會元,男,1972年生人,遼寧省撫順人,副教授。東莞職業(yè)技術學院機電工程系教師,主要從事模具設計與制造方面教學研究工作。
1 前言
聚乙烯簡稱PE,是乙烯經聚合制得的一種熱塑性樹脂,具有優(yōu)良的耐低溫性能(最低使用溫度可達-70~-100℃),化學穩(wěn)定性好,能耐大多數酸堿的侵蝕。中低、壓聚乙烯以注射成型制品及中空制品為主,廣泛應用在制造蓋殼、手柄、手輪等通用機械零件。
2 產品分析
該制品所用材料為低壓聚乙烯,如圖1所示是倒錐形結構,大端直徑尺寸23mm,小端直徑尺寸23mm,大端頭部為圓弧形,塑件總長為43mm,為深腔類制品。且塑件大端壁厚最大可達到3mm,小端壁厚可達1mm,由塑件結構及成形特性可知,注射模具結構可采用三板式模具結構,由于塑件外形為倒錐形,且壁厚最大可達3mm,故應合理選擇脫模方式。
3 模具設計
一副注射模具可以分成以下幾個部分:成型零部件、澆注系統(tǒng)、導向部件、脫模機構、分型抽芯機構、溫度調節(jié)系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和其他零部件。對錐形套制品制品形狀、精度及使用性能上綜合分析,模具分型面的所在位置,要考慮到塑件外壁有斜度,為避免成型脫模困難,故分型面設在圓弧末端B-B處,如圖2所示。澆口位置選擇主要考慮塑件的結構與工藝特征和成型質量要求,在分析原材料的工藝特性與熔體在模具內的流動狀態(tài)、成型工藝條件基礎上,塑件的澆口選擇在圓弧的頂端,如圖3所示。
錐形套注塑模具裝配圖如圖4所示,模具采用三板式點澆口進料,分流道采取梯形結構,并在澆口相接處采用圓弧過渡,有利于塑性流動。由于型腔到分流道的距離相同,近似平衡澆注系統(tǒng),有利于同時充滿各個型腔。澆注系統(tǒng)凝料的取出方式為手動取出,制品的脫模方式為二次頂出,該模具共有三個分模面。
4 模具制造
模具按用戶要求,模架自制,材料為進口預硬不銹鋼。型腔、型芯材料皆為進口淬火不銹鋼。型腔精加工階段采用成對加工方法,即將后模型芯18和定模板11按模具中的裝配位置相應布置,靠電火花機床的平動功能來加工,在加工過程中電極還可繞Z軸不斷轉動,從而可有效地保證合模的準確性。
5 工作原理
隨著注射機的開模動作,定模腔在頂出彈簧15的作用下首先在I—I處分模。在定模板上側凹孔(冷料穴)的作用下,在開模時切斷進料口。運行一段距離后,A板11在定距導柱拉桿16的作用下限位停止不動,模具在II—II處實現二次分型。繼續(xù)開模,當動模和定模逐漸脫離接觸后,B板8在彈簧9的作用下起到推板的作用將塑件從型芯18上脫模。脫模結束后,B板在限距螺釘10的作用下停止不動。開模結束后,在注射機的頂出作用下,頂桿很容易將塑件從動模腔頂出。取出塑件后,在定模側同時取出澆口凝料。
參考文獻
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關鍵詞:模具設計師培養(yǎng)方案模具軟件
1.當前模具人才的需求狀況
據統(tǒng)計我國目前模具人才求遠大于供的窘境急需改觀。急需加快模具產品結構調整的步伐。總的發(fā)展方向仍將是,實現大型、精密、復雜、長壽命模具和模具標準件發(fā)展速度高于行業(yè)總體速度;繼續(xù)擴增塑料模和壓注模所占比例;擴充專業(yè)模具廠家的數量及能力。加大投入以強化創(chuàng)新能力。因此模具行業(yè)非常缺乏設計人才,特別是高水平的模具設計師。
目前我國高職,主要培養(yǎng)面向企業(yè)的實用型人才,可以是模具的加工者也可以是模具的設計者;高職高專的模具專業(yè)畢業(yè)生有就業(yè)優(yōu)勢。原因之一是中國現有的模具企業(yè),除了少數的大型模具企業(yè)外,多數是小型企業(yè),從事模具的加工業(yè)。其在職大部分人員都未接受過專業(yè)教育。高職模具專業(yè)畢業(yè)生既有模具專業(yè)理論知識,又有過硬的實踐經驗,是技術型勞動者。一專多能,一人多職.這就要求培養(yǎng)出既懂技術,又要懂管理的復合型模具人才。因此擺在高職模具設計與制造專業(yè)面前的問題是怎樣構建合理、實用的教學課程體系,使我們現在培養(yǎng)出來的學員的實際工作能力還跟上模具企業(yè)的需要。
2.模具設計與制造專業(yè)教學體系的現狀
目前我國大多數高職院校的培養(yǎng)目標:培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,具有良好的綜合素質,掌握現代模具設計與制造的基本理論、方法和技術,熟練應用CAD/CAM主流軟件,具有較強模具設計及利用現代數控機床進行模具加工的能力,適應模具設計及制造行業(yè)生產管理第一線需要的高素質技能型專門人才。
就業(yè)崗位:本專業(yè)畢業(yè)生重點面向生產塑料制品和金屬板料成型制品的企業(yè),從事塑料模具設計、開發(fā)和制造,并能從事一般的冷沖模具、粉末冶金等模具的設計與制造、數控機床操作及生產管理等工作。
但是在構建教學課程體系之前我們必須真正搞懂模具設計的內涵,引用中國模具行業(yè)最具影響力專家査鴻達“設計者把怎樣完善地將一套模具做出來和交出去的方法,通過圖紙和工藝流程卡(應用繪圖工具或者是電腦軟件),清清楚楚地告訴制造者。制造者按設計者的圖紙和工藝流程卡順利地將模具做出來并得到客戶的認可。這個全過程就是模具設計“。
在傳統(tǒng)的支撐模具設計能力教學體系課程設置,專業(yè)基礎課機械制圖、計算機輔助繪圖、機械技術基礎,公差配合與技術測量。專業(yè)課:沖壓模具與設備,塑料模具與設備,模具CAD/CAM應用,金屬壓鑄模具與鍛模,沖壓模具設計,塑料模具設計,模具CAD/CAM實訓等。以上課程課程已經雖然構建了一個較為完整的理論課程培養(yǎng)體系,但是由于知識序化混亂,教學設計粗放,忽視開發(fā)過程,沒有真正按企業(yè)的規(guī)定和要求來設計與制造模具,導致大多數學生畢業(yè)并不能馬上成為合格的模具設計師。那么制訂切實有效的培養(yǎng)方案成了當務之急。
3.高職模具設計與制造專業(yè)針對模具設計師的培養(yǎng)方案
第一,要解決學生們必須的畫圖的基礎, 通過機械制圖、AutoCAD、UGNX基礎模塊教學訓練以抄和模仿為主,就可以達到畫2D和3D、裝配圖非常熟練的程度。
第二,學習模具結構設計,基于工學結合、在做中學、在學中做的指導思想選一些有代表性的產品作為我們的任務,并且與工廠簽下協(xié)議。在時間上要完全按照工廠的要求,由有經驗的老師帶隊,設計模具。設計過程中要按工廠的規(guī)定和要求進行方案的討論和審批。圖紙確定后,學員要編組到工廠的模具班里參加每一個細節(jié)的全過程。觀察有經驗師傅的制造過程,一直到試模和試模后的修整,直到完成交模。保證每個學生都能完成沖壓模、塑料模各一套的制作任務,期間老師要相應的環(huán)節(jié)講述沖壓、塑料及壓鑄所用知識,這樣學生們就會把理論知識與生產實踐做到零距離銜接。因為優(yōu)秀的模具設計師還必須有堅實的理論基礎和計算能力。
第三,模具CAD/CAE/CAM能力的學習,這個階段有了模具整個設計、制造流程的能力。我學院目前開設我國大多數模具企業(yè)選用的UG NX軟件教學,主要集中訓練UGNX軟件的Moldwizard注塑模設計模塊做到配合CAE軟件MOLDFLOW可以通過在三維環(huán)境中精確地對塑料產品的注塑成型過程丶塑料熔體的流動形態(tài)進行仿真分析,幫助設計師和工程師優(yōu)化丶驗證塑料產品及相關模具的設計方案和制造工藝,防止設計或制造過程的錯誤可能引發(fā)塑料產品外觀缺陷或翹曲(即變形,導致塑料產品零件無法裝配)。達到優(yōu)化設計注塑模具。完成模具結構裝配圖,模具零件圖的設計。
PDW級進模設計模塊學習:UGNX/PDW模塊分為汽車外覆蓋件沖壓模具、級進模具兩類,內嵌沖壓零件展開、回彈計算、應力應變分析、壓力中心計算。全三維表現的模具,所見即所得,帶有自動干涉檢查,防止模具設計差錯。包還帶有標準模架、標準零件庫,易于擴充。使學生理解軟件操作的依據,達到理論聯系實際并實現真正的“設計”而不是畫圖的目的。
最后利用UGNX的數控加工模塊把前面生成的模具工作零件,型芯和型腔,或者凸模和凹模等生成合適的刀具路徑NC文件,傳輸到數控機床進行加工。達到了基于UGNX軟件的CAD/CAM一體化教學。
這樣能夠熟練地運用UG和CAD,并且能夠用電腦查看其他模具設計師設計的模具和自己以前做過的模具,能夠隨心所欲地將自己想到的模具結構在電腦里畫出來,并且進行分析、修改和調整,這樣培養(yǎng)的畢業(yè)生能充分達到現代模具企業(yè)的要求的模具設計師。
4.結束語
優(yōu)秀的模具設計師的培養(yǎng)是國家模具企業(yè)實現升級創(chuàng)新的保證。在模具設計師人才培養(yǎng)模式的研究上各個院校都引起足夠的重視并且在進行積極的探索和嘗試。希望我院的培養(yǎng)模式能夠為我國模具企業(yè)特別是河北模具企業(yè)的輸送更多的優(yōu)秀設計人才,加快我省向模具強省轉變步伐。
參考文獻
1.1“1+3”教學方法介紹
根據當前企業(yè)對模具設計與制造類專業(yè)人才能力的需求,再根據學校的具體資源構建了“1+3”教學方法,其中“1”指在教學過程中要有一個明確的目標和任務,而“3”則是完成這個目標或者任務需要的三個過程,即提出問題、分析問題和解決問題的過程,從而實現學生對基礎理論的掌握和實踐能力的提升。同時在教學過程中需要合理的配置教學資源,通過項目式教學方法以及啟發(fā)式或者教和做一體化的各種先進教學手段以及模式,來完成對“1+3”教學方法的豐富以及學生自我能力的提升。
1.2實施方案
(1)準備教學資料以及模型
在模具設計與制造類專業(yè)的課堂上,我們不可能把一個真實版的金屬模具搬到課堂上進行講解,一方面金屬模具太過于沉重,另一方面不能夠看到模具的內部結構,所以在本院課堂的教學時,采用了透明的模具進行講解,這解決了模具體積大、看不到內部結構的難題。另外本院還有專門操作透明模具的模擬機,這樣就能夠模擬金屬模具的生產過程,從而展示模具的運動過程,有利于學生看到模具是如何讓塑料顆粒成型的過程。這種目視化的教學方式,顯然提升了教學的深度。
(2)教學方法的設施
以塑料模具設計課程教學為例,將整個課程根據教學內容劃分成80個課時,并根據學生所在宿舍為單位,每4人為一個小組,同時以寢室長為學習小組組長,從授課開始,就將有關產品的模具設計任務書下發(fā)給每一位小組成員,并明確每個小組學習的具體目標和任務,然后有授課老師和小組成員相互討論并指導小組內部的分工協(xié)作,讓每一位學生在學期一開始就有明確的目標和任務進行學習。
其一,創(chuàng)設產品設計環(huán)境,并明確設計過程中的問題。作為教師要按照課程內容來創(chuàng)設真實環(huán)境,在一體化教室中采用任務驅動的方式進行教學,比如以手機產品的機殼的結構進行觀察和分析,引導學生從不同角度來分析不同手機品牌的機殼結果,并討論如何通過有效的設計來提升手機機殼的穩(wěn)定性。
其二,團隊協(xié)作。老師要根據手機機殼的不同特征進行分析,并明確澆注系統(tǒng)的設計是模具設計最為重要的組成本費。通過老師的指導,在每一個學習小組的統(tǒng)籌下,利用周邊的資源比如學校的圖書館、互聯網資源以及專業(yè)雜志,對手機機殼的澆注系統(tǒng)進行討論、分析以及設計。在這個過程中,授課老師要充分的發(fā)揮和調動每一個學生學習的主觀能動性,組織學生團隊之間的討論,從而讓每一個小組設計一個合理的初始化的澆筑方案。
其三,分組討論。因為在初始化的方案出籠之后,這個方案并不一定是最優(yōu)的,比如對原料的節(jié)約、良品率的提升,工藝的改良等都不是非常完美,因此,可以組織學生能夠按照一定的順序來通過多媒體設備進行展示和解釋本小組的澆筑系統(tǒng)的設計以及優(yōu)缺點。同時,鼓勵全體同學對個小組的設計結果和設計思維進行碰撞,取長補短,從而完成對本小組設計的優(yōu)化。
1.3建立基于能力的科學評價體系
在傳統(tǒng)的教學模式中,評價方法大部分是統(tǒng)一采用考試的方法來實現,但是這種方法顯然不合適“1+3”教學體系的評價,因為這種方法對于理論教學的成果具有很好的檢驗作用,但是對于學生的綜合能力的考察還存在著一定的不合理性。因此需要結合現代企業(yè)對專業(yè)模具設計人才的需求,以適應社會需要為基本目標,更好的實現對學生綜合能力的考核,需要建立新的考核模式。
在“1+3”的教學體系中,考核方式摒棄了考試定水平的模式,采用了平時成績、模具設計說明書以及模具實例三大模塊進行考核。其中,平時成績主要由討論問題的表現和平時的學習態(tài)度決定的;模具設計說明書則通過兩個部分進行考核:一是,完成的模具設計是否能夠體現出學生對產品分析、設計理念以及對特殊部位處理技巧的掌握和總體方案的水平;二是,模具設計過程是否充分發(fā)揮出團隊的協(xié)作意識,以及在信息化環(huán)境里對模具設計崗位的理解和思考,以及創(chuàng)新精神。即首先認真搞好二維設計,在此基礎上結合虛擬的模具設計平臺來完成模具的三維實體的設計,要重點考察學科交叉知識的基本運用能力,以及要充分了解模具結構設計的優(yōu)化,從而真正讓學生擁有這種創(chuàng)新精神。
2結束語
介紹我國模具工業(yè)的發(fā)展現狀,分析了模具人才的需求與就業(yè)前景;結合我校模具設計與制造專業(yè)的建設與發(fā)展實踐,探討如何培養(yǎng)高職應用型模具人才,專業(yè)的建設與發(fā)展方向要與區(qū)域經濟的產業(yè)結構、就業(yè)結構相匹配;高職院校應結合本校實際,合理構建專業(yè)課程體系以彰顯專業(yè)特色,加強校企合作,大力開展校外實習基地建設,合理構建實踐教學體系,搭建學校與企業(yè)的直通橋梁,促進學生就業(yè)。
關鍵詞:
模具設計;專業(yè)建設;人才培養(yǎng)
1引言
模具工業(yè)經歷了近半個多世紀的飛速發(fā)展,大型、復雜、精密、高效、使用壽命長的模具技術上了一個新臺階,模具設計與制造水平也有了很大提高。然而從我國模具工業(yè)的整體發(fā)展趨勢看,在模具設計和制造工藝水平方面與發(fā)達國家的差距還是很大,我國目前還只能實現模具零件70%左右的自給率,而且零件的專業(yè)化、標準化程度不高,先進制造技術的開發(fā)利用率較低,CAD、CAM、Pro/E、UG、SolidWorks、Cimatron等軟件技術的應用也不普遍,精密化模具、熱流道塑料模具、多功能復合模具、氣體輔助注射模具、高壓注射成型模具等的零件與技術的開發(fā)亟待發(fā)展[1]。模具設計與制造的先進工藝,如優(yōu)質模具材料的應用、先進智能化表面處理、快速原型制造、模具高速掃描等也有待積極引進與普及。可見我國模具設計與制造專業(yè)急需層次合理的模具人才,特別是需要大批的技術型、應用型、中高級模具技術應用人才。
2模具人才需求與就業(yè)前景分析
近年來我國各地的模具企業(yè)普遍遇到了模具技術人才短缺問題,人才短缺已成為制約模具工業(yè)技術水平和模具行業(yè)發(fā)展的瓶頸,特別是在經濟發(fā)達的長三角、珠三角等產業(yè)基地對有較強操作技能與一定技術水平的中高級模具人才的需求非常旺盛。模具是機械、汽車、電子、通訊、家電等工業(yè)零件的基礎工藝裝備,我國正處在社會與經濟的高速發(fā)展階段,據估計[2],未來5年對模具設計、機械設計、數控編程等專業(yè)人才的需求量將達到1500萬。據《上海人才市場報》報道,在北京、上海、浙江等地的模具設計、開發(fā)、維修人員等非常緊缺,在上海普通模具設計師月薪為4000元左右,高級模具設計師月薪在8000元以上。而在廣東的東莞等地,一位具有工作經驗的模具設計、模具制造技術工人的年薪常超過10萬。東莞人才市場的消息稱,隨著東莞制造業(yè)名城的打造,現有的模具設計和數控技術人才遠無法滿足東莞制造業(yè)的實際需求。模具設計與開發(fā)、模具維修、CAM/CNC工程師、數控加工等已成為東莞人才市場招聘頻率最高的職位,東莞目前至少缺2000名高級模具人才,在Pro/E、UG等軟件應用方面有工作經驗的注射模、沖模、壓鑄模、擠出模等領域的中高級技術人才更是十分緊俏。我國目前模具人才的培養(yǎng)遠不能滿足行業(yè)快速發(fā)展的實際需要,中等教育培養(yǎng)出來的畢業(yè)生,雖具備較強機械設備的操作能力,但模具設計、編程應用的技術能力不強;而普通高校的本科畢業(yè)生雖具備較高理論水平,但缺乏實踐能力與經驗,短期內也無法滿足企業(yè)生產實踐的需要。一位優(yōu)秀模具工程技術人才不但需要系統(tǒng)的專業(yè)學習,更需要生產實踐經驗的長期積累。高職模具設計與制造專業(yè)的人才培養(yǎng)最為突出特點是能夠實現學生在校學習與生產實踐的無縫對接。高職教育強調校內實訓基地,如模具制造車間、數控加工車間、模具結構實訓室、模具測量技術實訓室等的建設與應用,著重培養(yǎng)學生的操作技能;高職教育更重視校外實習基地建設,與企業(yè)緊密合作,為學生的生產實訓、頂崗實習以及專職教師的雙師素質培養(yǎng)提供場所,為學校、學生和企業(yè)的直通架起了橋梁。
3合理構建專業(yè)課程體系
高職模具設計與制造專業(yè)培養(yǎng)具備一定模具設計、零件參數化設計、模具制造、模具維修及質量控制、生產管理等實際工作能力,主要從事模具零件開發(fā)、設計、制造、維修等生產實踐的高技能應用型專業(yè)人才。我院的模具設計與制造專業(yè)是學校較早設置的專業(yè)之一,專業(yè)建設的思路是以人才培養(yǎng)模式和特色課程體系建設為重點,立足學校和區(qū)域經濟的可持續(xù)發(fā)展,對接湖南乃至周邊省市的先進裝備制造業(yè),培養(yǎng)與區(qū)域產業(yè)結構、就業(yè)結構相匹配的應用型模具特色人才。目前我院機電系模具設計與制造專業(yè)是院級重點建設專業(yè),也是省級精品專業(yè),每年招生3個班級,招生人數100人左右。多年來,學校學工部對畢業(yè)生的就業(yè)狀況、工作現狀等都會進行調查、統(tǒng)計與匯總,并將這些信息反饋給專業(yè)教研室,這些重要信息是進行專業(yè)建設與改革的重要依據,因為畢業(yè)生的就業(yè)與工作就是一個社會檢驗過程,反映了我校培養(yǎng)學生的社會競爭力,反映了我校所培養(yǎng)學生的職業(yè)素質與職業(yè)水平。學生在就業(yè)的過程中深刻體會到了企業(yè)需要什么樣的模具人才,體會到了所學專業(yè)與自己能力方面的不足,這些反饋的重要信息是我們進行專業(yè)課程體系調整、專業(yè)方向優(yōu)化的重要依據。我院模具專業(yè)的建設正是緊密結合我校實際,抓住學校學科與專業(yè)建設機遇,不斷總結模具人才培養(yǎng)的實踐,積極改革、完善、優(yōu)化課程理論與實踐教學,逐步凝練本校模具專業(yè)特色,培養(yǎng)具有我校特色的高級應用型模具技術人才。
由于各高職院校的模具設計與制造專業(yè)辦學模式、辦學條件不同,也存在區(qū)域差異性,專業(yè)所依托的院系不同,專業(yè)培養(yǎng)方向的側重點也有所差異,具有代表性的高職模具設計與制造專業(yè)課程設置情況歸納如表1所示[3-5]。從表1部分高職院校的課程設置可以看出,模具設計與制造專業(yè)實際上可以分為三大方向:沖模設計與制造、塑料模設計與制造、壓鑄模設計與制造。為適應企業(yè)對模具專業(yè)技術人員的需要,專業(yè)課程體系的設置,必須以就業(yè)為導向,以市場需求為出發(fā)點,合理設置專業(yè)課程,培養(yǎng)具有個性特征的應用型模具人才。我校的模具設計與制造專業(yè)的課程體系和培養(yǎng)目標應該有自己的特色,不能盲目趨同,而應做到人無我有、人有我專,突出培養(yǎng)學生某一方面的能力,增強就業(yè)競爭力。通過不斷借鑒其他高職院校近年來模具設計與制造專業(yè)建設的實踐經驗,吸取最新成果,探索出適合我校校情的專業(yè)課程體系、理論與實踐教學方案,使我校的模具設計與制造具有鮮明的專業(yè)特色,培養(yǎng)特色模具人才。我校的模具設計與制造專業(yè)經過多年的辦學實踐經驗正逐步凝練出自己的專業(yè)特色,即專業(yè)課程體系主要以塑料模具為重點,又兼顧沖模與壓鑄模,培養(yǎng)以塑料模具設計與制造能力為主,又具有沖模及壓鑄模設計與制造較為廣博知識的新型、應用型模具技術人才。
4合理構建實踐教學體系
高職院校培養(yǎng)的是應用型技術人才,在教育過程中要突出技能、技術的傳授,在教學實踐中更應注重學生職業(yè)能力的培養(yǎng)[6,7]。純粹的理論教學會使學生產生厭學心理、缺乏學習熱情,如能讓學生在實踐中去完成項目任務,在工作過程中發(fā)現存在的問題,繼而運用所學知識去解決問題,才能真正達到在校學習的目的。合理構建實踐教學體系就是要依據模具設計與制造專業(yè)學科特點,設計實踐教學方案,逐步完善從基礎實踐到專業(yè)實踐再到社會實踐的完整實踐教學鏈,總結出行之有效的符合本校實情的實踐教學模式,并不斷深化改革,優(yōu)化實踐體系才能真正突出各個職業(yè)院校的辦學特色。
(1)實踐教學要倡導學生是主體,教師是主導的教育理念。學生是理論與實踐教學的主體,學生是否積極主動參與教學過程是教學成敗的關鍵。在實踐教學過程中,通過什么樣的教學手段與方法讓學生高效、快速掌握相應的操作技能,是實踐教學的根本任務。在教學活動中充分調動學生的積極性,讓他們盡可能地參與豐富多彩的教學活動,并突出學生是主體,教師是主導的教育理念,才能使教與學順暢、和諧。在實踐教學開始前,務必要使學生看到今后的職業(yè)前景,了解畢業(yè)后從事崗位的基本要求,學生看清了畢業(yè)后自己要走的職業(yè)道路,在思想上也就更加重視實踐教學,才會以主人翁姿態(tài)全心投入實踐教學的學習當中。例如在模具拆裝實訓教學中,教師可以針對教學內容與要求,選擇同學們比較熟悉的模具項目,如鼠標外殼注射模拆裝。教師先給學生演示模具,學生有了感性認識之后,明確該項目的目標、需要解決的問題、運用所學知識如何解決問題,由學生充分利用自己搜集的信息,確定項目的具體工作步驟。各小組按照已確定的工作步驟和程序進行工作,協(xié)同完成模具拆裝任務。在整個實踐教學過程中學生是主體,要以學生為中心,發(fā)揮學生想象力、創(chuàng)造力。教師的指導要恰到好處,教師只是引導者、促進者,發(fā)揮的只是協(xié)助作用。強調學生是主體,教師是主導,就是要強調學生和教師在教學過程中的正確姿態(tài)。強調老師的引導、主導作用,強調學生學習的主動性、自覺性、參與性。教師是舞臺的節(jié)目主持人,學生才是舞臺上的真正表演者。體現實際動手能力和工作能力的實踐課程,也是以理論知識為指導,在進行實踐之前,教師要把實踐過程中涉及到的重要知識點教授給學生,引導學生帶著項目任務有目的地進行實踐操作。而在實踐過程當中,教師不應過多參與其中,該放手時就放手。學生才是主體,讓學生獨立動手、獨立思考、獨立完成任務,培養(yǎng)學生獨立分析問題、解決問題的能力,這也是實踐教學的真正意義所在。
(2)加強校企聯合、大力開展實習基地建設,搭建學生與企業(yè)直通的就業(yè)橋梁。不同于普通本科院校,高職人才培養(yǎng)更注重職業(yè)技能的培養(yǎng),而學生職業(yè)技能培養(yǎng)的主要途徑就是實踐教學,因此在高職人才培養(yǎng)方案中實踐教學占有相當比重。模具設計與制造專業(yè)實踐教學是根據模具相關職業(yè)崗位的知識、能力、素質要求,著重培養(yǎng)學生的職業(yè)技能。實踐教學形式可謂豐富多彩,有模具設計實訓,模具結構實訓、數控編程與加工實訓、生產實習、頂崗實習等主要實踐方式。我校模具設計與制造專業(yè)的實踐教學細分成以下模塊:模具鉗工實訓、車工實訓、銑工實訓、數控車工實訓、技術測量實訓、模具制造實訓、模具裝配實訓、校外生產實習、畢業(yè)頂崗實習等。由于各學校模具專業(yè)培養(yǎng)方向的側重點不同,實踐教學項目與領域是有所差別的。也可能存在設備不足、設備陳舊、實訓項目不齊全等問題,學校可以通過跟企業(yè)進行合作,將企業(yè)需要完成的部分零件搬到學校,由學生通過實踐教學完成,既解決企業(yè)的生產問題,也解決學校設備問題。實訓教學也可以大膽地把學生放到企業(yè)當中,將學生有計劃地安排到合作企業(yè)當中完成實訓實習。使學校教學與企業(yè)生產緊密配合,既解決了學校的實踐教學問題,又解決了企業(yè)的生產問題,更重要的是為今后的學生就業(yè)與企業(yè)人才招聘架起了橋梁,很好地實現了學校人才培養(yǎng)與企業(yè)人才需求的無縫對接[8,9]。高職院校應大力加強校企合作,建立穩(wěn)定的校外實習基地,更應豐富與企業(yè)實習基地合作的形式。我校模具設計與制造專業(yè)與南岳電控(衡陽)工業(yè)技術有限公司、特變電工(衡陽)變壓器有限公司、湖南天雁機械有限責任公司、衡陽華菱鋼管有限公司等企業(yè)長期簽訂合作辦學協(xié)議,學生每年可以分批次到這些企業(yè)進行項目實踐教學、生產實習、頂崗實習等。學生有機會深入企業(yè)生產第一線,對將來自己從事的職業(yè)崗位有細致的感性認識,對自己今后踏入社會也有充分的準備,增強了自己的見識,也對自己的未來更有信心。模具設計與制造專業(yè)每年有近80%的畢業(yè)生是到這些實習基地的企業(yè)就業(yè),學生在企業(yè)的頂崗實習有半年之久,學生畢業(yè)后直接成為正式員工,也省去了企業(yè)招聘員工后的漫長培訓過程,所以對學校和企業(yè)都是雙贏的。由此可見,校企合作,建立穩(wěn)定的校外實習基地,不但能為學生提供實踐教學場地,同時也為學生就業(yè)搭建了與企業(yè)直通的橋梁[10,11]。實習基地不但是學生的實習基地,同時也是專業(yè)教師的科研基地。模具設計與制造專業(yè)教研室,每年暑假輪流派遣專業(yè)教師到企業(yè)生產實習,專業(yè)教師還可以依托企業(yè)資源開展應用性課題研究,實習基地也為“雙師型”教師的培養(yǎng)提供了一個良好的平臺[12,13]。在學校大力加強校企合作和鼓勵“雙師型”教師培養(yǎng)的大環(huán)境下,近年來,模具設計與制造專業(yè)教研室派出了多位老師深入企業(yè)生產一線,學習模具生產與制造的先進工藝,帶領學生積極參與企業(yè)的實踐課題研究,發(fā)表了十幾篇研究論文,同時獲得多項模具應用方面的實用新型專利。校企合作不能流于形式,而要真正地實行互動、互幫、互助,一方面,專業(yè)教師要走出校園,走進企業(yè),跟蹤并掌握企業(yè)人才需求的最新動態(tài),掌握模具技術的最新發(fā)展動態(tài),收集來自生產一線的零件加工工藝、模具設計課題等實例,并應用于教學實踐。教師要積極參與企業(yè)的實踐課題研究,參與企業(yè)的模具設計與技術開發(fā)實踐。另一方面,學校要不定期邀請企業(yè)的領導、工程技術人員、人事主管來校講學,指導專業(yè)的理論與實踐教學改革,為人才培養(yǎng)與專業(yè)發(fā)展獻計獻策。
5結束語
高職模具設計與制造專業(yè)是集機械制造、材料工程、數控加工、計算機應用技術于一體的復合型、應用型專業(yè),其教育教學過程中最為突出特點就是對學生實踐能力的培養(yǎng),是要培養(yǎng)模具加工工藝與制造、維修、模具裝配與調試、模具企業(yè)經營與管理等方面的高級應用型技術人才。雖然國內已有近百所高職院校開設了該專業(yè),然而各校在辦學理念、辦學背景、辦學條件等方面都存在顯著差異,模具設計與制造專業(yè)的人才培養(yǎng)沒有現成的、統(tǒng)一的模式,需要結合本校實際,邊實踐邊改革、不斷探索、不斷完善。專業(yè)的建設與發(fā)展應該立足于學校的可持續(xù)發(fā)展,立足于區(qū)域經濟的可持續(xù)發(fā)展,專業(yè)的建設與發(fā)展方向要與區(qū)域產業(yè)結構、就業(yè)結構相匹配,以彰顯本校人才培養(yǎng)特色,使自己的專業(yè)在為地區(qū)經濟建設服務的過程中不斷發(fā)展壯大。總之高職院校要培養(yǎng)具有本校特色的應用型模具人才,就應該立足區(qū)域的產業(yè)結構,同時結合本校實際,合理構建專業(yè)課程體系;加強校企合作,大力開展校外實習基地建設,合理構建實踐教學體系,努力搭建學校與企業(yè)直通的橋梁,促進學生就業(yè)。
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求職崗位:模具制造與制造
姓 名:劉先生
性別:男 民族 :漢
政治面貌:團員 戶籍:湖北十堰 體重 :62kg
出生年月1987/9/10
主修專業(yè):模具設計與制造
身高 :175cm 興趣愛好:文學武術商業(yè)活動
畢業(yè)院校:武漢電力職業(yè)技術學院
健康狀況 :良好
聯系電話:
通信地址:
電子郵箱:
所獲榮譽 2006/9—2007/7擔任本班體育委員,組織了多場籃球 羽毛球比賽,并獲得系第一名的好成績.極大的豐富了同學們的業(yè)余生活.在2006年秋季運動會上獲學院袋鼠跳全院第五名。
2007/10機電系征文比賽中《精神的全面作用》獲三等獎
2006年代表班級參加機電工程系“真彩杯”辯論賽榮獲團體“三等獎”
2006――2007年,獲得院社會先進個人
2007――2008年,獲得院社會先進個人
2007――2008擔任學院最好最大社團學鷹社副社長 社會實踐和所參加培訓 2006/9-2007/5加入本院學鷹社,參加每天晨跑,每周例會,和社團的同學一起聯合武漢高校20多所高校舉行陽光賣報,武漢高校創(chuàng)業(yè)高峰論壇等多場大型跨校活動.在校內有:冬季學生用品義賣,創(chuàng)辦本校英語角.
二 2007/5---2008/5擔任學鷹社副社長,成功招新300人,組織了新老生見面交流會、華中論壇,及社團內辯論賽等活動。
三 2007/7---2007/8受武漢新未來教育教育咨詢有限公司聘請,出任仙桃市三伏潭鎮(zhèn)校長,為公司創(chuàng)造15000元效益,在當地留下很好的影響。
四 2007/9――2007/10擔任武陽純凈水有限公司校園銷售主管,負責學生軍訓用水的調運,財務管理,水桶管理,獲得公司銷售經理范俊的好評。
五 2008/5――2008/8 創(chuàng)辦仙桃步步高素質教育培訓中心,擔任總經理。為武漢大學,華中師范大學和本院學生共40多人提供了暑期鍛煉、工作的機會。
【關鍵詞】“沖壓模具設計與制造”課程 綜合實訓項目 設計 實施
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2013)11C-
0030-02
一、設計“沖壓模具設計與制造”課程綜合實訓項目的必要性
“沖壓模具設計與制造”課程綜合實
訓是指學生在學完相應的專業(yè)基礎課程,掌握了一種或多種專業(yè)技能后,在專業(yè)教師指導下進行的綜合性實踐教學過程,包括模具結構的設計、模具零部件圖的繪制、成形零部件的加工、模具的裝配、試模及實際應用等一系列工作流程和內容。學生需要完成從圖紙繪制到零件加工的模具設計與制造全過程。
由于受教學體系和實驗手段限制,目前“沖壓模具設計與制造”課程的實驗教學內容和形式單一,學生在學完課程后大多只能進行沖壓模具拆裝和模具沖裁綜合性實驗兩個基本型實驗,極大地限制了學生對該課程的實踐認識,實踐效果不夠理想。主要表現在:學生動手能力欠佳,缺乏自主創(chuàng)新實驗,對于細節(jié)知識很難理解,不能真正做到“學以致用”,進行模具創(chuàng)新設計也就無從談起。為此,有必要開發(fā)一個綜合性的實訓項目,不斷提高學生對專業(yè)知識的綜合應用能力、創(chuàng)新能力和職業(yè)素養(yǎng),增強學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和就業(yè)能力,為學生今后從事模具設計打下良好的基礎,這對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)也具有重大意義。
二、“沖壓模具設計與制造”課程綜合實訓項目設計原則
(一)項目設計突出應用性,體現創(chuàng)新性。沖壓模具技術不僅在模具設計、技術研究和加工制造中大量使用CAD、CAM等技術軟件,而且在包括CAE分析軟件和快速成型等技術在內的應用和開發(fā)方面也有許多新的發(fā)展,教師必須克服機械式的驗證實驗模式,除基礎實驗外,應結合新技術開發(fā)一些更具特色和實際應用價值的綜合實訓。
(二)項目設計源于科研項目。教師的科研項目成果經過適應化處理,可以開發(fā)出應用性和實用性強的實訓項目,在減少經費開支的條件下,增強自主創(chuàng)新實驗力度,創(chuàng)造性地進行實驗教學改革。另外,可以將科研課題融入教學活動中,增強實驗教學的靈活性,使學生有更大的獨立思考和自主設計空間,開拓學生的思維,把實驗當做一種開發(fā)過程來完成,使學生對模具技術有更深層次的理解,從而提高學習興趣。
(三)項目設計以“學生為主體,教師為主導”。實訓項目教學過程中,采用以“學生為主體,教師為主導”的訓練模式,由學生作為項目的實施者,指導教師只是起監(jiān)督和指導作用,以便充分調動學生的學習興趣,有效發(fā)揮學生的學習自主性,激發(fā)學生的創(chuàng)造力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。學生充分利用實驗室的軟、硬件資源,查閱文獻資料,總結分析,親自設計模具方案,進行模擬分析,處理和分析相關數據,優(yōu)化參數,并進行加工、裝配、實驗;教師及時解答實訓過程中的相關問題,督促學生完成實訓任務,從而提高自主學習能力、參與性、主動性和創(chuàng)造性,為推廣研究性學習和個性化、實用化培養(yǎng)的教學方式奠定基礎。
三、“沖壓模具設計與制造”課程綜合實訓項目任務內容
從“沖壓模具設計與制造”課程的實際教學內容出發(fā),結合教師的科研項目,將實訓項目內容分解成以下幾個部分:
(一)查閱項目文獻資料。教師指導學生利用圖書館和網絡資源查閱相關資料,熟悉課題的研究現狀和發(fā)展趨勢,了解成形技術的研究現狀和發(fā)展趨勢,特別是成形工藝的原理、特點和應用情況。學生通過文獻查閱掌握文獻查閱的方法,培養(yǎng)知識總結能力。
(二)成形工藝分析。基于對文獻資料的分析、總結,利用所學的專業(yè)知識對成形工藝進行分析,確定具體成形方法和成形步驟,確定總體設計方案,采用最簡單、最經濟的成形工藝獲取最好的產品。學生通過工藝分析掌握模具材料、成形工藝、模具設計等知識,培養(yǎng)分析能力。
(三)模具設計分析。基于成形工藝分析結果,設計合理的模具裝配圖和全套零件圖,讓學生掌握CAXA、Pre/E、AutoCAD、UG、SolidWorks等繪圖軟件的使用方法,以及零件圖的繪制標準、裝配圖表達、模具結構表達,培養(yǎng)學生的模具設計創(chuàng)新能力。
(四)模具參數優(yōu)化。根據設計的模具參數,利用有限元軟件建立有限元模型,對成形工藝過程進行模擬,并提取相關的模擬數據;對數據進行分析,根據結果對相應的模具參數進行優(yōu)化。學生通過模具參數優(yōu)化熟悉有限元的相關知識、有限元軟件的具體操作方法,培養(yǎng)對數據的分析處理能力。
(五)模具制造。根據優(yōu)化后的設計圖紙,分析加工工藝,編制零件加工工藝卡片,然后利用實驗室現有的車床、銑床、鉆床等各種機械設備,對各個零部件進行加工制造,最后將加工好的零部件進行裝配調試。學生通過加工實踐,掌握模具制造工藝、機械加工的知識、機床的操作方法,培養(yǎng)實際動手能力。
(六)沖壓成形工藝實驗。將調試好的模具安裝到相應的成形設備上,完成不同參數的沖壓成形工藝實驗,對成形產品進行質量和強度分析等,并對總體設計方案進行改進。學生通過實驗掌握成形工藝、成形設備的使用方法,了解和熟悉產品的質量和強度評價分析方法,提高設計能力,培養(yǎng)創(chuàng)新意識。
(七)項目成果。實訓結束后,學生要對項目進行總結,提交模具設計全套圖紙(二維圖和三維圖)與設計說明書、實訓總結、其他的過程資料(包括圖片、文字、影像)等項目成果,培養(yǎng)和提高材料撰寫和總結能力。
關鍵詞:職業(yè)學校;模具設計與制造;實踐教學;改革
中圖分類號:G712 文獻標識碼:B 文章編號:1006-5962(2013)07-0064-01
技能培訓是職業(yè)學校學校實現人才培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié),依據職業(yè)的現狀,確定本專業(yè)訓練目標。然而,職業(yè)學校培養(yǎng)出的所謂高技術人才往往達不到企業(yè)的要求,是因為職業(yè)學校數控專業(yè)的培養(yǎng)目標、定位、課程設置與開發(fā)不盡合理。職業(yè)學校模具設計與制造專業(yè)教學的重點就是保證理論知識與教學實踐的有效結合,只有這樣,才能保證職業(yè)學校模具設計與制造專業(yè)能夠有效的使學生進行掌握。
1市場對職業(yè)學校模具設計與制造專業(yè)人才的技能要求及培養(yǎng)目標
目前,我國對于職業(yè)學校模具設計與制造專業(yè)人才的需求很大,而具體的職業(yè)學校模具設計與制造專業(yè)人才所需要掌握的技能主要有以下幾種:第一,從事沖壓成形、塑料成形等生產工藝設計與各種模具設計的設計型技術人員;第二,能夠進行模具零件的生產工藝編制工作,以及現場作業(yè)指導工作中對問題的解決的工藝型技術人員;第三,能夠有效的對生產運行進行主持,對現場生產進行組織,對生產管理質量進行控制和管理,并對模具常見的故障進行有效判斷并排除的技術性管理人才;第四,能夠對相關高新設備進行操作,并加工模具零件的技術性操作人才。
針對上述職業(yè)學校模具設計與制造專業(yè)人才的技能要求來說,就需要制定相應的職業(yè)學校人才培養(yǎng)目標,進而保證所培養(yǎng)的人才能夠對上述技能進行有效的掌握,并保證自身具備一定的模具制作能力,對數控編程以及數控機床的操作能夠熟悉,只有這樣,才能保證職業(yè)學校模具設計與制造專業(yè)的人才具備現代社會就業(yè)所需的各項能力,進而使職業(yè)學校培養(yǎng)出的人才能夠具有獨立完成任務的能力。
2職業(yè)學校模具設計與制造專業(yè)實踐教學改革
2.1進行明確的專業(yè)定位。
職業(yè)學校模具設計與制造專業(yè)是機械、電子、計算機三大科學集于一身的專業(yè)性學課,所涉及的內容非常廣泛,因為專業(yè)定位過于籠統(tǒng)和理想化,使許多學生對數控專業(yè)技術的職能和理論知識都只是了解,不能真正的學到應學的知識,而且讓學生在沒有高中基礎的短短四五年時間內系統(tǒng)掌握幾門技能和知識是非常困難的。想要改變這種現狀就要以職業(yè)崗位技能的專項性和操作性為依據,注重培養(yǎng)學生的專業(yè)技能、較強的技術知識,理論教學為學生搭建一個知識框架,實踐教學則給企業(yè)鑄造一塊企業(yè)需要的定型技能人才。總而言之,職業(yè)學校學校的課程設置與開發(fā)要別于普通高校,不能成為高中和大學課程的簡單縮減,要特別注重理論與實踐的結合,注重培養(yǎng)學生良好的對職業(yè)崗位變動的適應能力和專業(yè)技術技能。
2.2建設職業(yè)學校模具設計與制造專業(yè)技能實訓基地與理論課程。
在現在市場經濟體制下,高等職業(yè)技術教育的目標是不斷進行深化教改,以新智能結構為核心確定教學內容和課程設置。具體的要求是:
第一,知識結構的整合。就是要學習政治理論、專業(yè)英語等方面的文化基礎知識,和模具設計與制造專業(yè)方面的基礎專業(yè)知識,在此基礎上學習全面質量管理方面的基本知識,對模具設計與制造專業(yè)操作技術知識進行有效的學習,對模具零件的生產工藝編制工作等相關方面的知識要能夠熟練的應用,同時還應學習計算機、單片機、可編程序控制器等方面的基礎知識,做到對模具設計與制造的全面訓練,成為職業(yè)學校高專的高素質專業(yè)性模具設計與制造人員。
第二,能力結構要求。在對相關理論知識掌握的基礎上,還要提升專業(yè)模具設計與制造專業(yè)實踐能力,即要具有較強的高新設備操作能力,在操作中能夠合理的對模具零件進行加工,對模具常見的故障進行有效判斷并排除,對現代企業(yè)管理知識有一定的組織協(xié)調能力,對產品有產品質量控制和分析的能力。
第三,教學形式和內容創(chuàng)新性。在理論課程教學時間的安排上,公共基礎課程和專業(yè)技能的課程要按一定的比例進行安排,據統(tǒng)計較為合理的課程安排比列有公共課程占到29%,技術基礎課程占到38%,專業(yè)課程占到33%,技能課程安排占到32%,按照合理的比例安排課程的學習。課程安排過后還要對教學模式進行分類的體系建設,要使專業(yè)課、實踐課和基礎課三類課程能夠有機的結合起來,理論與實踐相結合,做到相應專業(yè)教學的教學大綱、教材、教學場地、師資一體化,促進學生對模具設計與制造專業(yè)知識的精密掌握。在做到前面的兩條之后還要對教學內容根據社會實踐進行制定、修改,盡量用一個教師對專業(yè)課程進行理論與實踐的教學課程,提高職業(yè)學校模具設計與制造專業(yè)實踐教學質量和效率。
3結束語
綜上所述,實踐教學計劃要具備鮮明的職業(yè)學校教育特色,突出了"以能力為中心"的辦學理念,為模具專業(yè)人才的培養(yǎng)提供切實可行的實施方案,適應模具設計與制造行業(yè)發(fā)展對人才的要求,為培養(yǎng)企業(yè)一線急需的高級應用型、適用型人才提供可靠的保證。
參考文獻
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模具專業(yè)學習模具CAD/CAM軟件應用、現代模具制造設備操作技能和管理方法,產品成型工藝制定與模具設計、模具制造工藝編制、現代模具制造設備的使用等。主要在模具生產、設計等崗位工作,專業(yè)就業(yè)對口率較高,起薪較高,發(fā)展前景好。建議空間感強,讀圖識圖能力、動手操作能力較強的學生報讀。
模具設計制造行業(yè)情況簡介
模具在制造業(yè)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,90%以上的日用五金及耐用消費品都是采用模具生產。模具生產的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產率和低消耗是其它加工工藝方法無可比擬的,對于保證產品質量,縮短制造周期,搶占市場以及加快產品更新換代和縮短新產品開發(fā)周期都具有決定性作用。2015年中國模具產銷量已處于國際領先,產業(yè)產值突破1.8萬億元,超越日本和美國,成為世界模具制造和出口大國。據測,“十三五”期間我國模具工業(yè)的發(fā)展空間依然很廣闊,年增長率約為10%。
廣東省是我國模具行業(yè)發(fā)展最快、技術含量最高、生產最集中的省份,將在十年之內發(fā)展成為世界模具生產中心。目前,我省模具企業(yè)已超過7000家,從業(yè)人員超過28萬人,產業(yè)產值超過6000億元,約占全國同業(yè)的36%。企業(yè)數量、從業(yè)人員、完成工業(yè)產值和出口總值均居全國第一位。
常見專業(yè)方向:沖壓模具設計與制造、注塑模具設計與制造、模具制造與維修、模具管理與技術服務、快速原型設計。
主要就業(yè)領域:主要面向現代裝備制造業(yè),在產品設計、3D打印、模具設計、模具制造等技術領域,從事產品成型工藝制定、模具設計、模具制造工藝規(guī)劃、模具制造、模具裝配與調試、快速成型設備操作、產品品質管理、生產組織管理等工作。
主要就業(yè)崗位:模具設計師、模具制造工、電切削工、數控銑床(加工中心)操作工。
中職銜接專業(yè):模具制造技術、機械加工技術。
2016高職自主招生之模具設計與制造專業(yè)解讀
本科銜接專業(yè):材料成型及控制工程、機械設計制造及其自動化等。
廣東省2016年開展自主招生的高職相近專業(yè):
560101機械設計與制造(深圳信息職業(yè)技術學院,廣州鐵路職業(yè)技術學院)
560102機械制造與自動化(廣州番禺職業(yè)技術學院)
560103數控技術(廣東輕工職業(yè)技術學院,佛山職業(yè)技術學院,廣東科學技術職業(yè)學院,廣東嶺南職業(yè)技術學院,廣州工程技術職業(yè)學院,珠海城市職業(yè)技術學院,廣州鐵路職業(yè)技術學院)
廣東省2016年普通高考招生高職相近專業(yè):
560104精密機械技術560110 焊接技術與自動化
廣東省2016年模具設計與制造招生專業(yè)分布地圖:
二、模具設計與制造專業(yè)2016年廣東省招生情況
1.招生數量
三、部分開設學校模具設計與制造專業(yè)的基本情況
1.中山火炬職業(yè)技術學院模具專業(yè)
裝備制造系成立于2005年,是中山火炬職業(yè)技術學院辦學力量最雄厚的系部之一,開設機械制造與自動化、機電一體化、模具設計與制造3個專業(yè)。該專業(yè)于2004年開始招生,2009年列為學校重點建設專業(yè),同時2012年成為學校國家骨干院校重點建設專業(yè)群專業(yè)。2013年承擔了廣東省中高職銜接模具設計與制造專業(yè)教學標準與課程標準研制任務;2015年獲批高等職業(yè)教育現代學徒制試點,并于2016年7月獲省優(yōu)秀試點榮譽;是廣東省一流高職院校建設專業(yè)。2016年該專業(yè)教學團隊立項為省級優(yōu)秀教學團隊建設單位。
2.教學條件
模具專業(yè)教學團隊于2016年被廣東省教育廳立項為省級優(yōu)秀教學團隊建設項目。現有專任教師15人,其中專業(yè)帶頭人1名,骨干教師6名,雙師型教師比例達80%。另外,本專業(yè)還聘請了12名企業(yè)高管或技術骨干作為兼職教師。
專業(yè)擁有包括模具鉗工實訓中心、數控加工實訓中心、CAD/CAM實驗室、模具拆裝實訓室在內8個實訓室,總面積1400 m2,配置了三坐標測量儀、五軸加工中心、電火花機床、線切割等總價值1200多萬元的設備。完善的實訓設備確保實踐教學順利開展,為培養(yǎng)學生職業(yè)能力提供有力保障。本專業(yè)已引進中山市唯一精密機械有限公司等4家企業(yè)進駐校內構成生產性實訓基地,占地7000多O,可提供實踐崗位75個。
3.就業(yè)情況
關鍵詞:工程環(huán) 專業(yè)建設 實訓基地 教學改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)09(a)-0138-02
模具專業(yè)脫胎于本科院校的鍛造沖壓工藝及設備專業(yè)(即現在的材料成型及控制工程),多數高職高專院校又在機械制造工藝及設備專業(yè)的基礎上建立了模具設計及制造專業(yè),當然,也有部分院校由中等專業(yè)學校升格而來。就目前而言,全國大多數工科類高職院校都設置了該專業(yè)。但高職院校的模具設計及制造專業(yè)即不是本科專業(yè)的濃縮,更不同于高職院校的機械制造工藝及設備專業(yè)。形成一個獨立的受社會歡迎的專業(yè)是由其特點及專業(yè)體系而決定的。就模具成形的材料對象而言,該專業(yè)既要求學生掌握金屬材料的成形方法(如:冷擠壓成形、沖壓成形、壓鑄成型等),又要求學生掌握非金屬材料的成型方法(塑料的成型方法);就制造工藝而言,既要求學生掌握一般機械零件的加工,又要求學生掌握模具零件的加工(包括各種特種加工方法)和數控機床的編程及操作;就應用軟件而言,即要求學生掌握通用機械繪圖軟件(如AUTOCAD等),又要求學生掌握專用的模具設計軟件(如沖壓模設計軟件、塑料模設計軟件等),Pre及UG軟件課程的開設也越來越普遍。因此模具設計及制造專業(yè)實踐性強綜合性強成為其特點。模具專業(yè)的課程模塊及實踐教學體系應圍繞這個特點而進行。實訓基地是職業(yè)院校學生實踐訓練的重要載體,是職業(yè)教育區(qū)別于普通教育的重要特征[1]。
1 模具專業(yè)的畢業(yè)生需求狀況分析
黨的十八屆三中全會中指出要“加快現代職業(yè)教育體系建設,深化產教融合,培養(yǎng)高素質勞動者和技能型人才”,總理在2014年2月26號主持召開的國務院常務會議中指出,要“充分調動社會力量,吸引多資源向職業(yè)教育匯聚,加快發(fā)展與技術進步和生產方式變革以及社會公共服務相適應,產教深度融合的現代職業(yè)教育”[2]。這為職業(yè)教育各專業(yè)(當然也包括模具設計與制造專業(yè))順利實現校外實訓基地及校內實訓基地建設打開了方便之門。同時也為高職生就業(yè)指明了方向。由于塑料工業(yè)、電子工業(yè)、汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)、計算機工業(yè)的迅猛發(fā)展,由于早已確立的中國世界制造工廠的地位。我國長三角地區(qū)、珠三角地區(qū)的模具工業(yè)可謂遍地開花,如長三角的蘇州地區(qū)、浙江的黃巖地區(qū),甚至整個珠三角地區(qū)的機械、電子工業(yè)無不與模具成型與制造有關。從畢業(yè)生的就業(yè)狀況看,在高職工科專業(yè)里每年就業(yè)率名列前茅。模具專業(yè)即屬于機械制造行業(yè)又屬于材料成型工業(yè),即應用于重工業(yè)又應用于輕工業(yè)。因此,模具專業(yè)的畢業(yè)生適用范圍比較寬泛,用戶需求量非常大。要培養(yǎng)受市場歡迎的模具專業(yè)復合型人才,在模具專業(yè)培養(yǎng)體系中建立必要且完善的實踐教學體系是必不可少的重要環(huán)節(jié)。到目前為止,高職院校模具專業(yè)的建立多的已有十幾年,各院校都程度不同的建立了具有本校特色的實訓基地。實訓基地建設的優(yōu)和差,實訓基地利用率的高和低,決定了高職生的市場受歡迎程度。
2 實訓室建設的目的及要求
最早建立的高職模具專業(yè)幾乎沒有什么實訓基地(無論校內還是校外),幾乎僅有教室、教師、學生。教學質量可想而知。隨著職業(yè)教育的不斷發(fā)展,職業(yè)教育的改革不斷深化,傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式顯然不能滿足日益更新的市場需求;企業(yè)型實訓基地的建立,拓寬了校企合作的廣度和深度,使職業(yè)院校在人才培養(yǎng)內容、方式及課程建設上能夠及時地作出修正和完善,客觀地推動了課程改革的進程[3]。校外實訓基地要求學生同企業(yè)職工一樣完全頂崗實習。由于受企業(yè)文化的影響和運行的實際需要,對實訓課程的老師提出了更高層次的要求,加強了師資隊伍建設,不斷提高教學質量[3]。模具專業(yè)實訓室建設有兩大目的:其一是有助于提高學生專業(yè)課的學習效果,其二是培養(yǎng)學生的動手能力及工程意識。由于模具專業(yè)的特點,各院校根據自己的條件,都于校內建立了自己的模具專業(yè)實訓室。實訓包括校內實訓及校外實訓;校內實訓是理論與實踐教學一體化的產物,某種意義上講是為理論教學服務的,是為提高專業(yè)課的學習效果及切實掌握專業(yè)能力而設置的;校外實訓是一個大綜合,是為學生迅速適應就業(yè)崗位即勝崗而設置的,重點培養(yǎng)學生的工程應用能力。因此,要求《模具設計與制造》專業(yè)即要建立自己的校內工程環(huán)境又要建立自己的校外工程環(huán)境。改革實訓內容與結構,形成具有機電類專業(yè)特色的系列項目,拓寬實訓基地功能,開發(fā)培訓,技術服務項目,發(fā)展目標用戶。根據深化“校企合作,工學結合”的人才培養(yǎng)模式改革的需求,積極拓展實訓基地的功能,面向中職、高職、本科院校及企業(yè)政府開發(fā)培訓,技術服務項目,提高實訓基地的開發(fā)共享程度,使之成為教學中心、技術開發(fā)中心和技術服務中心。
3 高職學生的現狀及特點
建立“以能力為本位,以職業(yè)實踐為主體,以項目課程為主體的模塊化專業(yè)課程體系[4]”是適應高職教育大眾化的必然要求。就目前而言,多數高職生來源于普招里的第三批或第四批。這批學生由于各種原因農村生占大多數。入學時對工廠、工程的認識幾乎是零。和同期考上本科的學生比,學習的主動性較差,抽象思維及邏輯思維的能力較差。對自己的要求較低。但他們的智商并不比本科生差,他們的感性認識強。習慣于理解看得見的東西(實物或實物模型),對于理論的抽象的東西理解力較差。這就是為什么高職院校更應把校內工程環(huán)境建設及校外工程環(huán)境建設放在首位的重要原因。
4 實訓基地建設方案
實訓基地分校內實訓基地和校外實訓基地兩個方面,即校內實訓基地建設和校外實訓基地建設。實訓項目即是人才培養(yǎng)的載體也是實訓基地各種資源的結合,誰成功的開發(fā)出更多適用的實訓項目,也就意味著誰擁有更多的相關資源。
4.1 校內實訓基地建設
教育部2007年16號文件有個基本精神那就是實踐教學環(huán)節(jié)應占總學時的50%以上,這個多年的教改成果是有其獨特意義的。并把辦學條件的優(yōu)劣作為評估辦學質量的基本方針。把辦學特色作為申報示范院校的基本要求。特色者,別人無而我有,別人有而我優(yōu)之。就理論課程體系而言,全國模具專業(yè)的課程設置幾乎差不多。而要辦出特色必須在實踐教學環(huán)節(jié)及應用軟件使用上下工夫。就該文研究者所見廣東地區(qū)的高職院校的模具專業(yè)起點比較晚,基本上無校外實訓基地建設,基本無專業(yè)課實驗開設(比如廣東工貿、廣東機電職業(yè)技術學院),僅有校內實訓是不夠的。但是軟件課程開設的比較多。該文研究者認為,實踐教學環(huán)節(jié)包括實驗、實習、實訓。而把課程設計、畢業(yè)設計做為實訓之一部分。因此,模具專業(yè)實訓室建設分兩步走:第一步,當條件不允許時,在保證師資的前提下,能進行所有課程的教學,強化課程設計,如機械設計課程設計,機械制造工藝課程設計,沖壓模具課程設計,塑料模具課程設計,畢業(yè)設計。這些都屬于驗證性實踐教學環(huán)節(jié)。幾乎所有初辦模具專業(yè)的院校僅限于此種狀況。第二步,當條件允許時,校內實訓應包括以下方面。
4.1.1 金工實習
包括冷切削加工的車床、銑床、刨床、鉆床、磨床和鉗工操作以及熱加工的鑄、鍛、焊工藝。
4.1.2 模具拆裝及其他機械零件拆裝實訓室
包括沖壓、注射、壓鑄、典型模具、機床變速箱、主軸箱、減速器、測量工具、拆裝工作臺等。對學生的要求是弄清拆裝件的結構,熟練使用拆裝工具及測量工具,繪制零件草圖。
4.1.3 模具制造實訓室建設
包括數控車床、數控銑床、加工中心、電火花機床、電火花線切割機床等。要求學生完成數控編程及機床操作。
4.1.4 模具成形實訓室建設
包括注塑機若干臺、曲柄壓力機若干臺、通用液壓機一臺、本實訓室可完成如下實訓內容。第一使學生掌握各成形設備的原理、結構、基本操作方法,第二使學生在成形設備上完成裝模、試模、成形加工等操作,第三使學生熟練掌握成型設備參數調試方法。)
4.1.5 CAD/CAM/CAE實訓室建設
包括具有較高配置的計算機及應用軟件Pre、UG等,通過上機操作,提高學生進行成型工藝分析及輔助設計和輔助制造的能力。
4.1.6 激光快速成型實訓室
包括激光快速成型機一臺,高配置工作站,樹脂材料若干。本實訓室相對超前,要求學生掌握設備的原理、結構、操作,了解快速制模方法及產品快速成型方法。
以上校內實訓室僅提出了實訓室的基本設備配置和基本應用及功能,校內實訓基地的進一步開發(fā)和利用未做闡述。
4.2 校外實訓基地建設
本實訓基地也可分兩步走。
第一步,即傳統(tǒng)意義上的生產實習和畢業(yè)實習,學生只能看和記,而不能參與到生產過程中去,具有參觀性質。第二步,建立長期穩(wěn)固的校企合作機制,學生不再是看客,而是學徒甚至是編外職工,一般在工廠實習3~6個月,學生應帶著課題下到工廠車間。課題可以有學校教師提出,也可以來源于工廠的真實項目。學生應在真實的工程環(huán)境中完成模具設計(包括模具裝配圖及主要零件圖),模具主要零件的工藝制定以及上機床加工,參與模具裝配全過程;學生在真實的工程環(huán)境中還應完成對成型材料的認識和分析,對成型工藝過程的分析和控制,參與模具安裝調試的全過程。由于學生在真實的工程環(huán)境中完成畢業(yè)設計,所以和學生在校內完成畢業(yè)設計相比具有更真實的意義。學生在工廠還應該了解工廠的安全事項、工廠的管理及運作機制,這樣學生就業(yè)即勝崗是完全可以實現的。校內實訓基地要根據辦學條件逐步實現,而不是一下子全部同時建成。如能全部完成以上實訓室建設,對于提高模具專業(yè)學生的工程素質將產生重要影響。要實現以上目標,必須建立一套完善的校企合作機制。
5 實訓基地建設中存在的問題
其一,優(yōu)質實訓資源不足。由于各院校的辦學歷史、辦學條件、辦學規(guī)模等方面的不同,另外也由于各院校隸屬關系的不同,導致各院校的模具實訓基地建設參差不齊。一般初創(chuàng)的模具專業(yè)實訓條件相對較差,國家級示范模具專業(yè)實訓條件就比較完善。由于評估及晉級的需要,更由于市場的硬性要求,各院校模具實訓基地建設變得越來越好。否則,可能被市場所淘汰。由于東西方辦學理念的不同(我國往往先上專業(yè)再改善條件),也由于高職教育大眾化(擴招)的原因,確實發(fā)現一些院校模具專業(yè)無論是校內實訓基地建設,還是校外實訓基地建設幾乎都是空白,即使有部分實訓基地也滿足不了學生的需求,學生培養(yǎng)質量大打折扣,如不改善,必然被市場所淘汰,需要大力加強。其二,實訓資源利用率不高。充分發(fā)揮現有實訓資源的利用率,把實訓中心真正變成教學實踐中心、技術開發(fā)中心以及社會服務中心。但現狀是,實訓基地可能設備齊全,就是沒有什么實訓項目或開發(fā)的項目很少。比如廣東工貿職業(yè)技術學院模具專業(yè)的成型實訓室,由于模具數量及質量問題,幾乎沒有開發(fā)出什么實訓項目,兩臺注塑機及兩臺沖床幾乎閑置。估計全國此類情況不少。
6 結語
實訓基地建設的優(yōu)缺是檢驗一個高職工科專業(yè)能否培養(yǎng)適應社會需要的高素質高技能人才的關鍵要素。筆者從事模具專業(yè)教學二十多年,深知實訓基地建設的不可替代性以及對專業(yè)建設的重要性。該文從模具專業(yè)的特點、高職生的現狀、等幾方面出發(fā)得出了模具專業(yè)實訓基地建設較為全面的方案。該方案是符合模具專業(yè)培養(yǎng)目標的。該方案如能全面實現并充分開發(fā),可以實現以下幾個目標:提升專業(yè)基礎能力建設;支撐模具專業(yè)改革,提高人才培養(yǎng)質量;提升社會服務、技術開發(fā)的能力和水平;發(fā)揮示范輻射作用;必將得到社會及市場的認可。
參考文獻
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【關鍵詞】模具設計與制造;ProE;課程仿真;軟件教學;教學實踐
隨著我國經濟的不斷發(fā)展,新的社會需求對于職業(yè)教育的質量提出了更高的要求,主要表現在對職業(yè)素養(yǎng)、學生個人能力要求的提高,為了響應教學改革的相關要求,必須依托現有教育資源,形成理論與實踐相結合,虛擬仿真與具體操作相呼應的教育模式。通過開展對人才培養(yǎng)模式、課程建設與教材開發(fā)、實訓基地建設等方面的一系列教學研究和改革,堅持高教學應結合專業(yè)實際、崗位需求的理念,才能切實提高教學質量,切實提高廣大畢業(yè)生的社會認可度。
1 模具設計與制造專業(yè)培養(yǎng)目標
模具設計與制造專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具有扎實理論基礎、較強動手能力的綜合性人才,能熟練的運用機械設計與制造、機械加工工藝原理、材料科學以及CAD/CAM/CAE軟件,熟練掌握模設計軟件,具有較強的模具制造工藝編制的能力以及對磨具生產制造設備的熟練操作,具備模具設計、制造、裝配與調試的能力。
2 基于ProE虛擬過程的專業(yè)課程仿真與教學實踐
2.1 Pro/Engineer簡介
Pro/Engineer操作軟件是美國參數技術公司(PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/Engineer軟件以參數化著稱,是參數化技術的最早應用者,在目前的三維造型軟件領域中占有著重要地位,Pro/Engineer作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣。是現今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一,特別是在國內產品設計領域占據重要位置,Pro/MOLDESIGN是Pro/ENGINEER的一個選用模塊提供給使用者仿真模具設計過程所需的工具。這個模塊接受實體模型來創(chuàng)建模具組件且這些模具組件必然是實體零件可以應用在許多其它的Pro/ENGINEER模塊例如零件裝配出圖及制造等模塊。由于系統(tǒng)的參數化特性當設計模型修改時系統(tǒng)將迅速更新,將修改反映到相關的模具組件上。
2.2 典型的Pro/MOLDESIGN過程
在Pro/ENGINEER中創(chuàng)建模具組件,將包含某些或所有以下的步驟。
(1)創(chuàng)建或叫回設計模型。在 Pro/ Engineer 中,毛坯設計可以利用裝配的方式,將預先設計好的工件裝入模具模型中;也可以利模具模型創(chuàng)建自動創(chuàng)建的方式,在模具模型中自動創(chuàng)建毛坯;當工件的形狀比較復雜時,用戶還可以利用手動建模方式來創(chuàng)建毛坯,根據建模的復雜程度選擇適合的建模方法。
(2)進行拔模斜度檢查或厚度檢查以確定零件有恰當拔模斜度可以從模具中完全退出或確認沒有過厚的區(qū)域以造成下陷。
(3)叫回或創(chuàng)建工件(workpiece)這個工件是用來定義所有模具組件的體積而這些組件將決定零件的最后形狀.如果需要選取適當的模座。
(4)在模具模型上創(chuàng)建收縮率。收縮率根據選擇的形態(tài)可以等向(isotropically)或非等向(anisotropically)地增加在整個模型指定的特征尺寸。
(5)加入模具裝配特征形成流入口流道及澆口。這此特征創(chuàng)建后將被加到模具設計中且將從模具組件幾何中被挖除。
(6)定義分模面及模塊體積用來分割工件形成個別的模具組件。
(7)抽取(Extract)所有完成的模塊的體積將所有的曲面幾何轉換為實體幾何形成實體零件在Pro/ENGINEER其它的模塊中使用。
(8)填滿模具槽穴來創(chuàng)建模型。借著利用工件的體積減去抽取的模具組件的體積系統(tǒng)就能以剩下人體積自動創(chuàng)建模型。
(9)定義模具開啟的步驟及檢查干涉如必要就進行修改。
(10)依需要裝配模座組件.這些模座是標準的模座零件可由諸如HASCOA及DME等供應處取得系統(tǒng)將它們與模具模型一起顯示。
2.3 教學實踐
運用典型模具設計與制造案例教學、分組討論、上機實習等方法實現模具設計與制造專業(yè)課程仿真與教學實踐的完美結合。
(1)軟件教學
軟件教學是教學實踐的基礎部分,針對模具設計與制造的專業(yè)特點,熟練掌握ProE參數化造型、參數化設計的基本概念; 掌握如何使用Pro/E捕捉設計意圖,了解在協(xié)作工程環(huán)境里成為一個集成部分,了解Pro/E的應用模塊。依照Pro/MOLDESIGN的具體步驟,通過簡單的案例分析使得學生對于Pro/E軟件有一個基本的了解,循序漸進一次增加案例難度,使學生由表及里、由淺入深的掌握模具設計與制造的基本要領。通過布置課外作業(yè)積極引導學生自主學習,鼓勵學生依托學校圖書館、機房等優(yōu)勢資源提升能力,通過典型的具有實踐性的任務,讓學生從設計流程、設計檢查、加工工藝到設計評價的全過程中穩(wěn)固基礎知識,通過學習任務的合理配置,使得學生全身心投入,主動探索,課堂教學與課外實踐的結合可以很好的達到軟件教學的目的,及時的進行教學評價與探討,從中分析問題,激發(fā)廣大學生的求知欲,提高軟件學習的積極性。
(2)分組討論
Pro/ENGINEER強大的功能需要教師與學生共同探討,定期展開疑難問題的分組討論可以活躍課堂氣氛,讓模具設計與制造專業(yè)的學生積極主動地參與教學過程,通過分組討論集思廣益,激發(fā)學生的個人創(chuàng)新能力。學生可以圍繞設計步驟中的某一步展開討論,也可以是針對使用過程中發(fā)現的快捷操作技能的交流,在課堂上開展學生互查課外作業(yè)的活動,使學生充分利用身邊的教學資源、儲備知識站在老師的角度進行模具設計的評價工作,可培養(yǎng)并提高思考能力、閱讀能力、自學能力、語言表達能力與協(xié)作能力,使專業(yè)學生互相學習、互相促進。
(3)上機實習
課程仿真的最大優(yōu)勢在于其最大限度的直觀化和可視化,課程仿真與教育實踐的結合部分即是上機實習,模具設計及制造教學實踐強調學生自主學習,但是也不可忽略教師的引導作用,在上機實習的課堂,教師從講臺走向一對一的輔導,同時學生也轉變了角色,從理論課堂的被動接受轉換到主動探索、不斷實踐。為最大限度的發(fā)揮上機實習在模具設計與制造課程中的終端作用,要減少專業(yè)教師干擾,將講授材料、演示過程以簡單明了的方式展現出來,最大限度的增加學生自主學習和探索的時間,通過典型模具設計任務、典型模具設計學習目標的實踐,進一步加深學生基于ProE模具設計與制造的專業(yè)能力。
3 結束語
為了滿足教學改革的需要,必須打破常規(guī),依托現有優(yōu)勢資源,綜合國內外先進科學技術,將先進的設計理論、設計軟件代入課堂,是學生在校期間通過虛擬工作過程的仿真課程提前認識在實際的設計工作中應充分利用所掌握的有關數學、力學以及材料學等相關方面的知識,通過運用國內外先進的 CAD/ CAE/ CAM集成技術軟件來進行模具結構設計教學和模具制造仿真教學,實現仿真課程與教學實踐的緊密融合。
【參考文獻】
[1]時杉杉.模具設計與制造專業(yè)的教學改革創(chuàng)新設想[J].教育創(chuàng)新,2011,1(8):32-33.
Job Status: mold manufacturing and manufacturing
Name: Mr. Liu
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Majoring in the professional: the design and manufacture of molds
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Majors:
Mechanical drawing, computer graphics (CAD), electronics electrical, engineering mechanics, engineering materials, mechanical design principles, three-dimensional modeling (UG), the design and manufacture of stamping dies, plastic mold design and NC programming process, modern manufacturing (CAM) modern enterprise management, sophisticated and non-traditional machining, mold manufacturing technology.