模具專業畢業設計的教學改革與實踐

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1當前高職畢業設計的現狀

1.1畢業設計時間與就業沖突。高職教育強調以就業為導向，很多高職院校結合自身的實際情況和高職教育的特點，在教學安排上，將第五學期作為學生參加企業實踐的階段，這樣安排既可以使理論知識得以綜合運用與提升，也可以使學生有足夠的時間選擇合適的工作，提升學校的就業率，但也給學生完成最后一個教學環節——畢業設計帶來困難和問題。近年來，由于大學大量擴招，導致畢業生的就業難問題，這間接影響著畢業設計的順利推進。因為學生一旦找到工作便急迫地簽約用人單位，而很多用人單位都要求學生立刻去單位頂崗實習，這導致學生根本沒有精力和時間去做畢業設計課題，因此，學生只能在下班后去抽時間完成課題內容，甚至出現抄襲、復制別人論文的情況，使畢業設計質量的大打折扣。目前河北輕工職業學院的畢業設計環節安排在第五學期進行，學生需要在校外邊實習邊完成畢業設計，針對輕化工程系模具設計與制造專業而言，畢業設計不單單是理論知識的綜合應用，對學生的動手能力要求也很高，要求學生能夠利用所學專業知識設計模具并在機床上完成模具的加工，學生在校外實習的情況下很難完成模具設計和加工的全部過程，達不到畢業設計的目的和要求。1.2畢業設計課題過于理論化。部分高職院校的畢業論文實踐性明顯不足，一方面過于重視論文形式，另一方面偏理論而輕實踐，導致部分畢業設計流于形式。對于模具專業而言，如果畢業設計只是紙上談兵，學生的動手能力得不到培養和鍛煉。這就導致學生就業后對具體的模具設計任務往往無從下手，或者設計出的模具結構不合理，這樣培養出來的人才顯然達不到企業需求的人才標準，也偏離了高職高專人才培養的宗旨，更不能達到應用型人才的培養目標。作為培養實操性人才的高職高專院校，應該著力培養具有一定理論基礎的操作性和實踐性人才，重視應用技能的培養和考核，論文只能是實際操作結果的描述。因此如果只偏重于論文的形式，不僅不能體現畢業生對知識的掌握情況，更無法體現學生的實際操作水平和能力。

2模具專業畢業設計環節的改革措施

針對以上這些情況，我們把畢業設計環節提前到第四學期進行，模具教研室每年第三學期期末就開始研討并精心設計畢業設計的選題，第四學期一開始就分組布置畢業設計的任務，畢業設計的題目不僅結合學生所學以及實訓室的實際情況，還來源于實際生活，要求學生完成從選題到設計、加工到試模的全部過程，這樣既能把所學的理論知識與實際加工相結合，又能鍛煉學生的實操動手能力，學生就業前經過這樣的操練，會大大提升自信心，為學生的就業打下了良好的基礎。

3模具專業畢業設計環節的具體實踐過程

本文以塑料杯托的模具設計與加工為例簡單闡述畢業設計實施的過程。選擇適合高職學生的畢業設計課題是畢業設計最重要的第一步，選題的好壞決定了畢業設計的質量。經過教師和學生的溝通和探討，該組的畢業設計題目定為塑料杯托的模具設計和加工，根據一次性水杯的形狀，結構定為一模兩腔，同時生產一大、一小兩個杯托。3.1杯托的建模。我們使用creo2.0軟件完成杯托的三維建模。creo2.0是美國PTC公司推出的一套功能強大的三維軟件，它涵蓋了產品概念設計高制造的全過程。具有參數化設計、三維實體模型特征驅動和單一數據庫功能等特性[4]。在模具設計的過程中，利用creo的實體建模技術，可以快速地將設計思維在計算機中以立體造型的形式轉化出來。在杯托的建模過程中使用了拉伸、倒角、抽殼等常用的建模方法，主要的過程如圖1所示。從零件圖可看出，該杯托呈花瓣形狀，結構較為復雜，整體高度為62mm，側壁厚度為1mm，底部需要承重，壁厚為2mm。3.2杯托的模具設計。完成零件的建模之后，在creo軟件裝配模塊中的布爾運算進行分模，得出型芯的結構如圖2所示。通過對塑件的結構分析可知，該塑件的型芯有兩個，都是成型零件內表面的，通過對其進行加工工藝分析，考慮到結構的簡單和加工難易程度，故采用整體式，做成階梯圓柱形式，方便固定，它將作為嵌件嵌入定模板中，背面用動模固定板固定。如圖3所示。為了加工方便，簡化加工工藝，兩個型腔將直接在定模板上加工而成，為了在兩個型腔底部安裝整體式鑲塊，所以在定模板上用銑刀銑出一個長方體，把鑲塊放進去。如圖4所示。3.3標準模架的選擇及模具的制作。杯托模具為雙分型面注射模，根據成型零件的結構設計，因此可以選用龍記簡化型細水口FAI模架。由上到下依次是定模固定板、流道板、凹模板、凸模固定板、墊板、墊塊、動模固定板。由于凹模型腔是鑲接式，考慮到鑲塊整體尺寸，以及導向機構的安裝空間，與連接螺栓的安裝空間，同時考慮型腔的擺放方向，盡量縮小模具尺寸，綜合上述因素查表確定模板周界尺寸為150mm×200mm。creo2.0掛上EMX8.0外掛后，就可以應用外掛設置需要的標準模架。打開creo2.0，新建一個EMX項目組件后，就進入了模架生成環境。圖5是調入標準模架并組裝型芯后的總裝圖。模具各個零件在數控機床上全部加工完成后，進行模具的組裝，經過在注塑機上反復調試，在注塑機上生產出來的注塑產品如圖6所示，外形美觀，使用方便，滿足設計要求。

4課程改革效果

從最初的建模到模具結構方案的制定、模架的選取以及刀具的選擇、零件的加工、模具的裝配、調試，學生參與了整個過程，經過這幾個過程，順利完成了塑料杯托注射模的設計和實現。在整個畢業設計過程中，學生綜合運用creo軟件完成了產品造型設計和模具結構設計，采用PowerMILL軟件完成了數控編程，使用Office辦公軟件編寫畢業論文。經歷這個完整過程之后，學生在多個方面得到了全方位的鍛煉和提高。因為畢業設計課題需要學生掌握機械制圖、模具設計與工藝、模具加工與制造、產品設計等專業課程的基礎知識，這使得學生必須重溫相關課程知識，不僅可以加深學生對以前所學模具設計知識的理解，提高學生分析問題和解決問題的能力，而且要求學生在設計中必須能夠熟練使用多種軟件，包括模具設計CAD/CAM軟件、3D打印軟件和常用辦公軟件，熟練操作數控車床、數控銑床、搖臂鉆床、線切割機床等加工設備，促使學生在綜合實踐能力方面上了一個新臺階。

5結論

高職畢業設計質量與人才培養目標息息相關，高職教育工作人員必須加強對畢業設計工作的重視，鞏固學生的基礎知識，培養學生的綜合應用能力。經過連續三年的模具設計與制造專業畢業設計環節的改革與實踐，改革方案達到了良好的效果，為學生的就業打下了良好的基礎，同時也適應了社會的需求，為模具行業培養了應用型人才，得到了學生和社會的廣泛認可。

參考文獻：

[1]孫志東.對高職院校畢業設計工作的實踐與思考[J].天津職業院校聯合學報，2011，13（3）：100-102.

[2]黃黎明.淺談高職模具專業畢業設計存在的問題和對策[J].現代經濟信息，2015（24）：456.

[3]梁燕飛，譚偉明.地方高校機械類專業畢業設計模式的改革與思考[J].教書育人，2009（21）：40-41.

[4]鐘睦.中文版Creo2.0課堂實錄[M].北京：清華大學出版社，2014：2-3.

作者:魏春雪 張改卿 單位:河南輕工職業學院