材料成型与控制工程模具制造技术研究论文

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篇1：材料成型与控制工程模具制造技术研究论文

关于材料成型与控制工程模具制造技术研究论文

1、材料成型与控制工程研究概述

材料成型及控制工程主要研究塑性成型及热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状过程中的相关工艺因素对材料的影响。是成型工艺开发、成型设备、工艺优化、模具设计的基本理论，可以解决模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题。目前，在对材料产品的设计研究中，材料成型与控制工程是科学技术发展支持中一项重要的理论研究课题，这对整个现代化的加工制造业的发展具有重要意义。

2、表面工程模具技术的选择标准与原则

2.1了解模具的表面失效形式

在材料成型的加工制作过程中，热模具的应用是对金属进行加热以达到特殊的形状要求。这样的模具需要通过反复的加热和冷却操作来进行模具制造。在加热和冷却的过程中，材料成型的加工时间越长，模具受热时间就越长，其受热程度就越严重。在正常使用情况下，热模具也会出现正常化的磨损。热模具表面失效的主要表现形式就是使用过程中的磨损，在热性强度不足的情况下就会造成模具表面出现塌陷，疲劳使用情况下就会出现表面脱落或是氧化现象。

2.2提升零件表面性能

根据制造零件的实际情况和条件，了解工程模具制造表面的失效形式。热模具表面须有良好的耐热性、耐热冲击性、抗磨损性、抗氧化性及抗热疲劳的能力。

2.3提高模具表面厚度

热模具在使用过程中，其钢制基体在使用状态下硬度较低，对过薄的表面化合物表层的支持效果较差。很多模具在使用过程中都会对其进行拆卸维修。热模具表面处理的效果会影响模具的使用寿命。对于这样的模具，过薄的材质其表面的硬化层在修复后的使用效果也会在后续的使用过程中逐渐消失。因此，热模具表面改性层的厚度不可太薄，必须选择厚度较厚的表面改性层，以提高模具的使用质量，延长使用寿命。

2.4实验检测模具表面技术

控制工程的模具表面改性层技术的选择是材料成型制作过程中一道极为复杂的工艺设计程序。设计者必须具有扎实的材料工程专业性知识。对于材料的失效分析、机械的设计制造、模具的设计研究等方面也要有一定的知识储备。同时，必须要优化专业性知识，提高分析处理能力，锻炼综合能力。对于模具表面的改性层工艺的选择还要充分考虑到经济性问题，尽量选择能够满足生产加工制造所需的低成本材料。一切工作开展都要以实际验证出发，以实际操作为准。

3、模具表面技术的应用

3.1减缓金属材料表面的损伤

在研究金属材料表面的变化过程中，金属机器设备及其零部件都需要承受来自外界的各种负荷压力，这对金属材料的表面造成了各种各样且程度不一的表面损伤。工程材料和零部件的表面在加工制造过程中存在着一定的微观性或是宏观性的缺陷，这就使金属材料表面的缺陷问题成为了影响材料力学性能、耐腐蚀性、耐磨性的主要因素。减缓、消除金属材料表面的受损情况，掩盖表面存在的缺陷，能够有效提升金属材料及其零部件在使用过程中的可靠性，从而延长金属材料的使用寿命。

3.2提高能源利用效率

材料成型的表面技术可应用于表面制造需要具有优良结构性能的涂层，这样可以提高模具的高热性效率和能源的利用效率。在模具的高温加热过程中，在零部件的表面进行隔热涂层的设计能够有效减少热量损耗，提升燃料利用率。先进的表面涂层技术能够使污染较大的技术得到改善，还能够改善材料成型加工的环境质量。

4、金属成型材料与控制工程模具制造技术

目前，在社会经济的助推下，我国加工制造行业正在蓬勃发展，其金属成型材料与控制工程的模具制造技术已经引起了社会的广泛关注，包括专业人才的培养和加工制造行业的新技术与新工艺的改革与创新。

4.1挤压成型技术

挤压成型制造技术在应用过程中，要将等待加工的原料放入模具中，对原料进行挤压处理，再通过压力作用使原料发生形变而形成所需的产品。挤压成型技术生产出的产品质量好，塑形强，不发生变形的情况。

4.2拉拔成型技术

选用拉伸技术进行加工制造时，要先将原材料放入模具中，然后对原材料进行拉拔处理。材料在拉拔的拉力作用下发生形变，并通过加压处理形成新成品。利用拉伸技术制作出的产品面对阻力的抗压性较弱，在加工制作过程中应注意，想要达到最佳拉拔效果，应在生产加工过程中选用性能最好的原材料进行加工。

4.3轧制成型技术

轧制成型技术在使用过程中主要是通过利用轧制旋转作用力让原材料发生塑性形变，最后形成新品。

5、金属材料二次成型加工技术

5.1锻造成型技术

锻造成型技术是对第一次加工生成的产品进行再锻造，主要通过自由性锻造、模具模型锻造两种不同方法来进行。自由性锻造是通过压力机的表面放置原材料利用外界的压力来获取成品，这种技术不需要通过模具就能够完成二次加工制造。模具模型的.二次加工制造则是通过实用压力让原材料发生形变，强化产品的质量。这项技术更适合形状较为复杂的产品，在当前的生产加工制造业中应用比较广泛。

5.2冲压成型技术

冲压成型技术是将金属板材料放置在压力机的表面上，通过压力的作用来让金属板发生形变，并将金属板与模具分离，最终得到形状、大小、质量相同的产品。

5.3旋压成型技术

旋压成型技术是将加工原材料放置在模板上，通过对原材料的压紧，使板材在压力作用下随着模具发生转动，让板材发生形变，最终得到形状、大小、质量相同的产品。该技术在应用过程中受到的阻力影响较小。因为产品的尺寸相对较大，所使用的模具也较为简单。但这项成型技术的生产效率不高，应用范围不广。

6、结语

在科学技术飞速发展的时代，加工制造业的发展如果仅靠单纯的理论和实验研究来处理材料成型和控制工程的模具制造是具有一定难度的，很难达到预期的效果。将材料方法的计算引入到材料成型的加工领域，是解决材料加工问题的有效手段。在实际的生产加工过程中，必须找出材料成型与控制工程的模具制造工艺技术存在的实际问题，并针对出现的问题进行全面、系统的处理。只有这样，才能跟上加工制造业技术发展的脚步，从而提升技术水平，提高工作效率。

篇2：材料成型与控制工程模具制造技术分析论文

当前，机械制造行业发展飞速，材料成型与控制工程技术取得长足发展，其中，模具属于基础性的工艺设备类型，作用至关重要，不容忽视。在传统的模具制造技术中，主要的材料是钢板，但是，在科技的推动下，塑料产业发展迅速，高性能的改性材料层出不穷，在模具制造中应用逐渐增多，其优势是成本不高、工艺较为简洁、效率较高，塑料模具的应用率不断提高，仍呈现上升的趋势。立足当前模具制造技术，模具类型主要包含塑料模、冲压模、铸造模等，其中，应用较多的是塑料模。针对塑料模，又分为很多，如注塑模、吸塑模等，在整个制造工艺中，主要类型为注塑制造工艺。在工业生产领域，模具制造技术在机械制造领域中得到广泛推广，在诸多行业中发挥作用。

篇3：材料成型与控制工程模具制造技术分析论文

3.1 对金属材料成型与控制工程模具制造技术的介绍

在金属材料加工成型技术中，主要涉及一次成型和二次成型技术。一次成型即为直接成型技术，在模具制造中被视为最理想状态，其优势主要体现在几个方面，首先，在一次成型技术的支持下，能够促使产品一次完成，减少了材料之间连接点的数量，产品加工质量增强。其次，一次成型技术的应用有助于材料稳定性的增强，产品的抗压性、耐候性和耐寒耐温性都得到提高。在应用压铸法的时候，在热压影响下，内部分子排列更加趋于规整化，稳定性十分突出。再次，一次成型加工技术生产的产品更具可塑性，不会受制于材料的形成和外观。但是，一次性成型也有自身的不足，操作过程比较复杂，尤其是面对分散性较强的材料，更不能采用这种方式；对于金属材料的二次成型技术，涉及锻造、冲压以及焊接成型技术。在应用锻造技术进行金属材料模具制作的时候，产品生产中会出现较大的变形阻力，内部出现应力效应，比较适合于结构复杂的产品锻造，应用价值突出。对于冲压成型，借助外力的作用，促使金属材料在模具内部产生塑性变化，以满足需要。

3.2 对非金属材料成型与控制工程模具技术的介绍

随着塑料行业的发展的加快，非金属材料成型与控制工程技术在整个工业领域得到广泛推广，其中比较成熟的包含挤出成型、注射成型等。挤出成型技术主要发挥螺杆或者柱塞的作用，促使受热软化的.塑料质量在压力作用下挤出成型，而后在冷却作用下完成全固化，完成产品生产过程。这种技术的优势是能够满足连续化工艺的需求，生产效率较高，保证实现较高的产品质量，同时，实现产品成本的降低。与此同时，加工设备较为简洁，避免材料的浪费。在当前的工业生产中，非金属材料挤出成型技术应用较为普遍。

4 对材料成型与控制工程技术发展趋势的介绍

在技术的发展以及社会需求增大的背景下，材料成型与控制工程技术更加趋向于精度和、高效化与自动化。

4.1 精确成型加工工艺不断发展

在自动化水的支持下，机械设备自动化控制成为趋势，有助于劳动强度的降低，避免人为操作失误的发生，产品加工水平呈现高精度的趋势。同时，面对激烈的行业竞争，产品质量备受关注，为精确成型的发展提供条件。在一些对精度和安全系统要求较高的领域，精确成型加工技术应用更加广泛，在根本上推动材料成型与过程控制技术的飞跃。

4.2 快速成型技术发展迅速

为了有效提升产品的竞争能力，在进行产品质量提升的同时，要关注生产效率。立足市场发展，企业生产的产品在满足国家级行业标准方面都比较具有优势，达到社会需求，但是，要加大对生产效率的重视，这也是提升行业竞争力的关I。目前，产品开发和生产效率的提升备受关注，为快速成型的发展提供条件。在这种技术的应用下，材料经过加工之后，能在短时内完成成型，加快生产过程的完成。快速成型技术的应用在生产效率提升方面十分突出，同时，满足连续生产的需要。

4.3 对模拟及仿真成型工艺的介绍

在信息技术的支持下，既要依靠行业实验及理论解决材料加工中的问题，同时，将计算机信息技术应用在材料方法的核算中，强化对材料处理和加工中问题的解决。在信息技术的影响下，能够实现对问题的深入分析和处理，突破阶段性理论和实践无法实现的研究。为此，模仿与成型工艺得到推广和应用，成为未来机械制造的发展趋势和方向。

5 结束语

综上，在科技的推动下，材料成型与控制工程模具制造技术得到不断改进与创新，成为制造领域备受关注的问题，对工业发展意义重大。同时，在社会需求不断扩大的情况下，材料成型与控制工程技术面对更高的标准和要求，在保证质量的同时，需要重视生产效率的提升，在根本上提升自身行业竞争力。在未来的发展中，材料成型与控制工程技术将更加趋于精确成型、快速成型与模拟成型，在不断开拓创新，促进这一行业实现长期稳定的发展。

参考文献：

[1]焦向东，邓双成，张沛，佟泽民.基于快速成型原理的模具制造技术[J].石油化工高等学校学报，（01）：42-46+54.

[2]李永根.材料成型及控制工程专业（模具方向）特色化建设分析[J].现代经济信息，（07）：361.

篇4：材料成型与控制工程模具制造技术分析论文

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t..18.110

1 前言

随着社会的不断发展和进步，加工制造行业发展迅速，为各个领域的发展提供强大动力。在整个制造行业中，材料成型技术与控制工程技术属于基础性项目。对于目前的工业产品而言，更加凸显精细化与微量化，质量不断提升，朝着标准的方向发展，而模具是推动标准化进程的重要前提。材料成型与控制工程技术在整个工业产品生产中占据举足轻重的地位，要重视对这两种技术的完善与改进，这也是提升整个制造行业生产水平的关键，在根本上满足社会发展的实际需要。

篇5：快速成型与快速模具技术在制造领域中的应用

快速成型与快速模具技术在制造领域中的应用

制造产业是人类社会赖以生存和发展的基础,是社会物质财富的主要来源.制造业的水平反映了一个国家或地区的经济实力、科技水平、人民的.生活质量及国防能力.从20世纪90年代开始,市场环境发生了巨大变化,一方面表现为消费者的需求日益主体化、个性化和多样化;另一方面则是产品制造商们都着眼于全球市场的激烈竞争.

作 者：赵毅  作者单位：上海联泰科技有限公司 刊 名：航空制造技术  ISTIC英文刊名：AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(2) 分类号：V2 关键词： 

篇6：模具设计与制造论文

提出了绿色技术的具体实现形式绿色设计及绿色制造技术。在此基础上。比较了模具的传统设计与绿色设计的差异。阐述了模具的绿色设计与制造的实现方法。介绍了当今模具绿色制造所使用的先进制造技术。

近年来。为了解决全球环境污染问题，一种新的“绿色制造”概念正在流行。它的目的就是为了减轻产品对环境的污染，在设计产品的整个生命周期过程中着重考虑产品的环境属性(环保特性)，采用一种绿色技术对产品进行全方面设计。绿色制造主要包括以下几方面内容：一是制造问题，包括产品生命周期全过程；二是环境影响问题：三是资源优化问题。绿色制造就是这三部分内容的交叉和有机集成，是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中。对环境的负影响最小．资源使用效率最高。

模具工业是制造工业化生产的基础，它的生产技术水平高低．已经成为衡量制造业水平的重要标志。以前，传统的模具设计过程一般仅仅需要考虑模具产品的基本属性，如模具的功能、质量、成本和寿命等等，而很少、甚至不考虑它的环境属性。通常按常规思维来说，一个小型模具产品在完成使用后就成了一堆废弃的“垃圾”．回收利用率低。这也是在模具工业中开模难的最根本原因。因为一旦开了模，模具材料就很难再利用了，导致造价高。同时最重要的是这样也就造成了资源、能源严重浪费，而且模具材料中含有的毒、害物质，会严重污染生态环境，妨害人体健康。

绿色模具不仅仅指在使用时对环境的影响小．还应是从制造到报废的整个生命周期内对环境的破坏最小。

1模具设计

1．1传统设计与绿色设计

传统的模具设计只考虑能够设计制造出合格的模具。并不会过多地考虑材料是否对环境有影响。生产出的模具使用后能否再加工重新利用等。而在模具的绿色设计中从头至尾都考虑了对环境的影响，同时也考虑了模具的回收再利用。

1．2材料的选择

模具材料的绿色程度对最终产品的绿色性能有着极为重要的影响。绿色设计的材料选择必须建立在绿色材料的基础上．摒弃过去对材料进行表面处理所采用的化学方法．代之以物理的方法以达到防腐或易于脱模的目的。选择优质镜面模具钢加工模具型腔；用不锈钢材料来加工防腐的模具以替代电镀；或用对环境的`危害小和镍磷镀替代电镀铬。

绿色材料应具备的基本性能有：①低污染、低耗能、低成本：②易加工和加工过程中无污染或少污染：③可降解，可重复使用。

1．3设计规范化、标准化

模具标准化是组织模具专业化生产的前提。而模具的专业化生产是提高模具质量、缩短模具制造周期、降低成本的关键。

(1)采用和购买标准模架及其它标准件。模架及标准件由专门的厂家、企业通过社会化分工进行生产，使有限的资源得到优化配置。模具通常在报废之后只是凸凹模不能再用．但是模架还基本完好无损．因此使用标准模架有助于模架的再利用。

冲压模和注塑模的模架都有很多种类，而这些模架也基本是由标准的上下模座。导柱。导套等部件组成。同时．模架的标准化可以使生产模架所使用的设备大大减少，从而节约资源。也利于管理。

(2)模具各结构单元的规范化、标准化。这样可加快设计速度，缩短设计周期，方便加工管理。

1．4可拆卸性设计

模具在使用过程当中，部分零部件由于承受过大的摩擦与冲击，磨损较大。这时。只需更换这部分零部件模具仍可使用。另外。有时只要更换工作零件，即可实现一种新产品的生产。不可拆卸不仅造成大量可重复零部件材料的浪费。而且因废弃物不好处置．还会严重污染环境。因而在设计初期就要考虑到拆卸的问题：①尽可能选择通用结构，以便更换。②在满足强度要求的前提下。尽量采用可拆卸联接。如用螺纹联接，不用焊接、铆接等。

1．5CAD，CAPP，CAM，CAE应用

CAD，CAPP／CAM是模具设计走向全盘自动化的重大措施。采用CAD／CAPP／CAM技术，可实现少图纸或无图纸加工和管理，节约了资源，可缩短模具设计与制造周期。可提高模具研制的成功率及模具质量。当今CAE技术已被广泛使用。首先可以应用CAD技术设计出产品的大体结构．标出其基本尺寸，然后用CAE技术对产品进行结构分析、可行性分析及工艺分析。现在的CAD三维软件(如Pro／E、SolidWorks、UG等)基本都集成了CAE技术，可以模拟材料的流动情况及分析其强度、刚度、抗冲击实验模拟等。使用CAD／CAE为实现并行工程提供了基本平台，因此提高了模具的设计效率，缩短了整个设计周期。实现了绿色的产品分析。

1．6制造环境设计

机械生产车间，尤其是冲压车间的噪音和污染非常严重。对工作人员的身体健康造成非常大的威胁，也干扰了周边的安宁，所以，在进行模具设计的时候要对产生的噪音加以控制。甚至消除。通常消除机器噪音的方法有以下几种方法：用V带代替齿轮传动；以摩擦离合器代替刚性离合器；做好飞轮等回转体的动平衡：在压力机产生噪音的主要部位加盖隔音罩：采用有减震器的无冲击模架等。

1．7包装方案设计

包装方案的设计主要包括三方面：包装材料的选用、包装结构的改进以及包装材料及其废弃物的回收利用。包装材料的使用和废弃物对环境产生了巨大的影响．尤其是一些难以回收或难降，解的材料，这些材料只能焚烧或掩埋。因此，产品的包装应尽量从简及使用绿色包装材料(无毒、无公害、易回收、易降解的材料)，这样既可以减少资源的浪费，又可以减少对环境的污染。

1．8回收处理设计

模具回收处理就是在模具的设计阶段就考虑模具使用后回收利用的可能性及回收处理的方法及费用。回收性设计的主要内容包括可回收材料及标志、回收处理方法、回收性的技术经济评估和回收性的结构设计。其主要措施如下；①使用对环境影响较小的模具材料，如无毒无害的材料、可再生材料、易回收的材料等；②使用可重新利用的材料；③对使用过的模具零部件进行翻新、再加工等。

2模具制造

采用模具先进制造技术。

在制造过程中选用生产浪费最小、能量消耗最低的制造工艺，是实现绿色制造的重要一环。

2．1柔性制造技术(FMS)

由若干数控设备、物料运贮装置和计算机控制系统组成的并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。它包括多个柔性制造单元。能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整，以适宜于多品种、中小批量生产，它通过简单地改变软件的方法能够制造出多种零件中任何一种零件。

2．2高速切削(HighSpeedMaclliIIing，HSM)

模具制造业是高速加工应用的重要领域。模具型腔加工过去一直为电加工所垄断，但其加工效率低。而高速加工切削力小，可铣淬硬60HRC的模具钢，加工表面粗糙度值又很小；浅腔大睦率半径的模具，完全可用高速铣削来代替电加工：对深腔小曲率的，可用高速铣削加工作为粗加工和半精加工，电加工只作为精加工。这样可使生产效率大大提高、周期缩短。钢的切削速度可达600一800m／min。

高速切削为模具制造提供了发展的新契机。它简化了加工手段，缩短了加工周期，提高了加工效率，降低了加工成本，目前它向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展，成为第三代制模技术。

2．3虚拟制造技术(virtualManufacruring)

虚拟制造是对制造过程中的各个环节。包括产品的设计、加工、装配，乃至企业的生产组织管理与调度进行统一建模．以软件技术为支撑，借助于高性能的硬件，形成一个可运行的虚拟制造环境。在计算机局域／广域网络上，生成数字化产品．实现产品设计、性能分析、工艺决策、制造装配和质量检验。

虚拟制造的特点：①无须制造实物样机就可以预测产品性能，节约制造成本．缩短产品开发周期；②产品开发中可以及早发现问题，实现及时的反馈和更正；③以软件模拟形式进行产品开发；④整个制造活动具有高度的并行性。

把虚拟制造技术应用在模具工业中，可以减少开发周期。产品设计、模具设计、模具制造过程、模具装配调试、试模均在计算机上进行，从而提高了生产效率和产品质量，并降低了生产成本，填补了模具CAD、CAM与生产管理间的鸿沟。

2．4逆向工程技术(Rever辩Enginee-ng，RE)

逆向工程是对已有的实物模型进行扫描，采集其表面的坐标数据信息，根据采集的数据生成模型表面的线框模型．之后可根据需要对模型进行凹凸模转换、比例缩放、旋转、平移等处理，再自动生成模具的加工程序。自动生成模具的加工程序可适用于广泛的数控系统。这样可以大大减少人力劳动和废料，也提高了模具的制造成功率，对模具的绿色制造起到了积极地推动作用。

2．5快速成型技术

它是近年发展起来的直接根据CAD模型快速生产样件或零件的成组技术的总称。它集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果。是先进制造技术的重要组成部分。快速成型技术的应用已从原型制造发展到了模具制造，只要模具设计了出来，无论模具的结构多么复杂，都可以用快速成型技术制造出来，这是传统模具加工所无法比拟的。

模具生产周期大大缩短。同时大大节约模具生产的费用，有的可减少到传统生产方法的几分之一甚至几十分之一。因此，在实际中真正实现了模具的绿色制造。

3 结束语

绿色设计与绿色制造技术将成为本世纪机械行业的主要发展方向。也是改善工业环境的重要途径。当前。产品和工艺设计与材料选择系统的集成、用户需求与产品使用的集成、绿色制造系统的信息集成、绿色制造的过程集成等集成技术的研究已成为重要研究内容。绿色并行工程是现代绿色产品设计和开发的新模式。它以集成的、并行的方式设计产品及其生命周期全过程。力求使产品开发人员在设计开始就考虑到产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素．如质量、成本、用户要求、环境影响、资源消耗状况等。模具实现了绿色设计与制造。将大大加快模具行业的迅速发展，也是模具发展的必然趋势。从而真正实现模具设计与制造的高质量、低成本、高效率、低污染的目标。绿色技术将对人类未来的生存环境起到深远的影响。

篇7：塑料成型工艺与模具设计的教学改革论文

塑料成型工艺与模具设计的教学改革论文

摘要：分析了塑料成型工艺与模具设计的课程特点及当前教学过程中存在的问题，从教学方法、教学手段方面进行了探讨，提出了综合采用任务驱动教学、项目导向教学、启发、互动式问题讨论与总结教学4种教学方法，并进行了教学实践。教实践表明，4种教学方法的综合应用，在提高了教学效果、激发学生兴趣和自信心的同时，也提升了学生的专业能力和素质，拓宽了就业面。

关键词：教学改革；模具；任务驱动；项目导向

塑料模具在塑料成型加工中占 有重要地位，其模具数量达到国内模具总量的40%。塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及生产、生活的各个领域中得到了广泛应用。为了发展模具工业及适应工业需求，我校的机械设计及其自动化专业本科生在大四的上学期开设了塑料成型工艺与模具设计课程。大四的学生因面临着就业、考研、专业课学习、毕业设计等多重任务，学生平日事情多、时间紧、压力大，上课经常迟到或缺课，且上课积极性不高、对专业内容的学习往往提不起兴趣，教学效果较差。针对以上情况，如果还是采用围绕大纲系统地满堂灌式授课，就很难调动学生学习的积极性和主动性，尤其对于一些复杂的模具结构，如果学生没有强烈的求知欲望是很难读懂结构、理解动作原理的。塑料模具设计作为一门理论性、实践性很强的专业课，该课程模具图例多、结构和运动关系复杂，对图形结构的空间想象力要求高；课程内容枯燥，授课难度大，学生理解较吃力，对教师的能力和经验要求高。近年的教学实践表明，学生对该门课程的理解和应用能力并不理想。究其原因主要是对模具结构、原理不甚了解。

1课程教学过程中存在的问题

以往的教学方法多是采用多媒体幻灯片(PPT)配合部分模具结构的动画演示授课，这种授课方式存在一定的局限性，表现在以下几方面。(1)幻灯片上的模具图例是静态的，学生很难将静态的模具结构转换成模具各零部件之间的动态关系。如对模具分型面内容的学习是理解模具结构及动作顺序的基础，但仅依据静态的模具结构很难准确地判断出分型面的位置，特别是一些具有双分型面和多分型面的复杂模具，更是无从着手。(2)Flash动画演示具有较好的教学效果，但对复杂的塑料模具结构，学生是在瞬间内被动地接受模具结构件的运动信息，在思维转换上会存在一定时间段的思维盲区，随着动画动作过程的往复进行，似乎恍然了解了模具结构运动原理，实问则似是而非；尤其是对于具有两个以上分型面或具有侧抽芯的复杂模具结构，分型面每一次分型完成的工序内容、分型和侧抽芯的运动关系、顶出和复位的实现等工序内容，学生看过动画后大多是懵懵懂懂，回答问题不知所以然。综合以上情况，这种通过被动方式接受的图像、文字信息存在以下不足：接受快，理解不够具体深入；动画本身就简化了模具结构，因而对模具总体结构、工作过程的`理解和认识不够全面。

2课程教学改革实施

2.1教学方法和教学手段改革

基于以上情况，根据笔者多年的教学经验和教学实践，决定将授课方式由学生单一、被动接受方式向手脑并用的主动接受方式转变、将教学手段由“口授、PPT幻灯片”向“实物建模、多媒体、网络化”转变。让学生在学习理论知识的同时进行模具的三维建模，以获得感性认识，激发学习热情，提升专业技能。配合上述教学改革方式，在教学中综合采用任务驱动教学法、项目导向教学法、启发、互动式教学方法，调动学生学习的积极性和主动性，提高教学效果。

2.2任务驱动和项目导向教学方法的实施

(1)学生分组将学生按学习成绩和专业能力不同进行分组，将不同级别的学生划分到一个小组，这样有利于学生在项目活动中发挥各自优势，便于学生间相互学习、交流和合作[1]。(2)项目、任务分配及实施项目分类及每项任务的内容见表1。各小组围绕着项目任务展开工作，在产品成型工艺分析、模具关键参数的校核计算、浇注系统的设计、成型零部件的结构及工艺性设计、脱模机构设计、侧抽芯机构设计、导向系统与模架的选择、排气及冷却系统设计、应用CAD/CAM软件进行三维及二维工程图的绘制等任务环节中，围绕工作任务和时间要求展开讨论，制定出详细的工作步骤和成员分工，小组成员围绕任务进行设计工作。在这一过程中，教师不灌输理论知识，而是参与和引导学生进行积极地探索，使学生通过实践积累增长知识[1,2]学生每完成一个项目的任务后，教师在课堂上展示他们的阶段成果和最终成果，肯定取得的成绩和进步，找出缺点和不足。

2.3启发互动式问题讨论与总结

启发、互动式教学能充分调动学生思考问题的主动性，激发创新式思维，变消极、被动的学习为积极、主动学习，在教学中起到事半功倍的效果。(1)阶段性互动讨论根据表1中的“问题讨论与总结”中的相关问题进行大讨论，让组内成员根据自己的设计任务，围绕“问题”展开讨论，形成组内答案。集体讨论时，各小组推出组内代表，表达组内答案，最后由教师协助梳理知识点，概括各项目中的重点和难点内容，并总结设计方法和经验。(2)课终启发式知识升华塑料成型模具中，双分型面注射模具和侧向抽芯注射模具是结构比较复杂的两种模具，如图1和图2所示。弄清楚这两种类型的模具结构和工作原理是学好模具设计课程的基础。在完成表1中的各项目任务后，学生对常见塑料注射成型模具已经建立起比较系统的结构框架，对其工作过程也有深入的了解。在此基础上，教师对每组学生布置如下任务。(1)比较图1、图2(另：提供动画演示)中两种模具结构的相同点。(2)根据图1，说明图2所示的模具在结构上如何实现侧抽芯功能。

摘 要：对于题目1，学生经组内比较分析后很快即能汇总出答案，而题目2将模具结构和功能的关系提升到了新的高度，学生会感到困惑、茫然，此时，教师可启发学生通过分析图1和图2中不同的模具结构部分分析其能实现的功能，通过

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对于题目1，学生经组内比较分析后很快即能汇总出答案，而题目2将模具结构和功能的关系提升到了新的高度，学生会感到困惑、茫然，此时，教师可启发学生通过分析图1和图2中不同的模具结构部分分析其能实现的功能，通过比较模具结构，寻求、发现问题的答案。以上通过利用启发式教学方法，层层深入、循序渐进地引导学生认清两种模具结构的本质区别、联系，深入、透彻地理解两种模具结构的工作原理、动作顺序和模具功能，使学生对注射模具结构的理解和实现方法的途径达到了更高的认知层次。

3课程教学改革实践效果

3.1变被动为主动提高了教学效果

以往教学中，教师是主导，学生是被动接受知识的客体，这种以教师为中心的授课方式，客观上限制了学生潜能的发挥；而任务驱动和项目导向教学方法的综合应用，使学生成为教学活动中的主动者，教师由原来主导者转变为引导者和协作者，指引学生掌握完成项目所需知识，协调项目训练。这极大地激发了学生自主学习、求知探索的欲望和兴趣，使学生在自主学习环境中，学习潜力得到充分发挥，学习积极性显著提高；小组成员之间分工协作，共同解决问题，使学生的创造性得以充分的发挥[1]。由此，通过项目导向和任务驱动教学方法使学生在完成项目过程中极大地提高了学习能力、自信心及团队协作能力，显著地提高了教师讲授、学生接收的教、学效果。

3.2应用

CAD/CAM软件于模具设计中拓宽知识面、增强专业技能塑料模具结构复杂，仅借助教材上的图例，很难准确把握模具装配图的结构，即便是从教多年的教师一时也很难讲清楚模具的结构及原理。在项目导向和任务驱动教学法中，借助于Pro/E，UG，SolidWorks，Cimatron等三维软件，要求学生按任务要求，自行绘制模具中每个零件的三维结构图，确定运动关系和安装位置，再进行模具装配图的总装设计和干涉检查，经过对零件图的三维设计和总装图的装配设计，学生对模具结构不再陌生，对模具中各零件的装配关系、运动关系及模具的工作原理逐渐明了[3]。

3.3模具方面就业率显著提高

据我校大学生就业跟踪调查结果显示，教改前学生选择、从事塑料模具方面工作不足2%，教改后达到12%左右。教改实践表明，学生对塑料模具的工艺分析、模具设计及计算、工程图的绘制等专业知识和能力的储备极大地提高了学生的自信心和学习能力，使学生敢于接受和挑战具有高端技术的模具研发工作。

4结束语

教学实践表明，项目导向、任务驱动、启发、互动式教学方法的有机结合、同时借助CAD/CAE三维绘图软件，成功地激发了学生的学习兴趣和信心，培养和提高了学生的综合素质和专业技能，取得了较好的教学效果。

参考文献

[1]叶巍,魏蓉.基于塑料模具设计项目教学法的探索与实践[J].华章,2012(9):206.

[2]黄晓峰.案例教学在模具设计与制造课程中的应用研究与实践[J].中国现代教育装备,2010(15):75-77.

[3]张洋,段磊.基于任务驱动的模具CAD/CAM技能实训教学研究[J].中国现代教育装备,2014(1):93-95.

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