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模具专业项目导向教学应用的研究

2020-08-20王雪莲

现代职业教育·高职高专 2020年47期
关键词:模具导向加工

王雪莲

[摘           要]  根据下企业跟岗期间对模具设计与加工的实践经历,分析目前职业技工院校模具专业的教学现状,提出了项目导向法的教学改革思路,激发学生的学习兴趣,明确目标,培养出适应企业需求的技能人才。

[关    键   词]  技工院校 ;模具专业;项目导向教学

[中图分类号]  G712                 [文獻标志码]  A              [文章编号]  2096-0603(2020)47-0108-02

随着现代化科技的快速发展,被称为“点铁成金”的模具工业也快速崛起。在下模具厂实践过程中发现,现代企业的模具设计方法越来越专业,制造技术也越来越先进,但企业用工荒却越来越严重。跟岗实习一段时间才发现,原来企业的模具设计及制造过程与我们教学有很大的出入,企业是以产品为中心,从产品图—模具—产品的这个流程来执行的,一环扣一环。但目前中职技工院校传统教学模式下是各学科分开教学,无法综合应用所学的各科知识,虽有一体化教学,但只是某一部分,不是完整的过程,同时学生学习积极性较差,目标不明确,与企业中的模具设计与加工应用相脱离,常常达不到企业用人单位的要求。从学校到企业仅一步之遥,但实际操作却千差万别,如何学有所用?已经成为中职技工院校老师、学生以及企业共同探究的问题。激发学生的学习兴趣,从企业所需的模式,理论联系实际,把企业的生产模式搬到教学中已成为势在必行、迫在眉睫之事。

一、模具专业教学的现状

(一)各科目单独教学

大家都知道,模具专业是一个涉及多个科目,应用性极强的专业。特别是现代化技术的应用,如PRO/E、UG、Mastercam、CAD、机械制图、公差、塑模成型工艺与模具设计等,纵然有一体化教学的出现,但各个科目大部分都分开由不同的老师不同的时期教学,如机械制图是第一个学期学的内容,当我们需要看模具结构时,已是第五个学期,这就使得学生接受的知识是零散的,各个科目与模具之间有怎样的关联,大部分学生不得而知,离灵活地利用各学科的知识还有一段距离。如果没有项目的介入,学生很难将所学的多门知识联系起来,但在企业中,这些知识却是密不可分的,这也是毕业的学生无法满足企业应用的原因之一。

(二)学生学习兴趣不大,学习目标不明确

与早期的模具专业学生比,现在的学生是幸福的,随着多媒体的应用,曾经很多抽象的模具结构可以用动画的形式显现出来,同时有模具拆装一体化教学,对模具的原理、结构的学习简单了不少。但是模具课程理论性强,单靠动画学得远远不够,还有博大精深的理论知识,很重要却比较枯燥无味,加上手机游戏的诱惑,很少有学生能在理论知识中主动沉下心来认真研究模具结构,研究模具的设计与加工。同时学生对模具专业是陌生的,茫然的,缺乏目标性,不懂模具专业毕业后,他们面对的是怎样的一份工作,他们也不知道在实际的企业中,模具是如何设计,如何加工,如何装配的。没有兴趣,没有方向,没有目标的学习自然事倍功半。这也是为什么毕业的学生无法满足企业应用的原因之一。

二、将项目导向教学法引入模具专业的优势及意义

(一)项目导向方法

所谓的项目导向法就是以项目为中心,在师生的合作下,学生自主完成教学任务的一种方法。以塑料模为例,在企业中,模具的设计与加工通常以产品为出发点,通过分析产品的特点与难点,结合模具专业的各项知识,完成模具的设计、加工、装配与注射等,如图1所示的流程。这企业的设计生产流程与项目导向法非常类似,整个流程都是围绕着塑件产品,从塑件产品图到塑料制品。以塑件产品图为任务,引导学生应用所学的知识进行分析塑件,用现代化的软件设计手段完成核心零件的设计,用数控机床完成各核心零件的加工,然后将零散的几十个零件,用所学的模具装配法装配成一副完整的模具,最后试模检验你所设计的模具是否合理可用。这一流程,任务明确,目标清晰,过程重要,结果可见。

(二)项目导向法的优势及意义

在模具专业中,用项目导向法进行教学,优势明显:一是这项目导向法以产品图为任务,以产品为目标,符合企业的整个生产流程,将企业生产模式搬入课堂,既能让学生了解模具生产的整个过程,结果也显而易见,在试模过程中,注塑出来的产品合格,即模具设计与加工合格,从塑件产品中就能检验学生的设计是否合理可用。同时能培养出企业所需的技能人才,满足企业所需,让学生毕业即可用的无缝连接。二是在这个流程中,学生用到多方面的知识才能解决问题,之前没学透的、易遗忘的,全都补上,将所学的各学科知识进行综合的应用,理论转化为实践,更能促进后续课程的学习。最重要的是以产品图为任务,能激发学生的学习兴趣,将学生的被动接受知识变为主动寻找知识,充分发挥了学生的主观能动性,带着任务出发,目标明确,让课堂回归实践。

三、项目导向法在模具专业中的实施

以鼠标上盖产品为例,将学生分为几组,给学生两周的时间,每组发放一个任务,给一份塑件产品的图,内含形状、尺寸、技术要求、标题栏等信息。按塑件产品图—分析塑件图—建模—分模—加工—装配—注塑出产品的顺序依次完成任务。步骤如下:

(一)任务发放

项目导向教学的第一步就是明确任务,在塑料模具专业中,任务就是塑件产品图,给每个小组发放一份塑件产品图,图中包含了塑件的形状、尺寸、技术要求、标题栏,如图2所示。

(二)分析产品的结构

在各个小组接受任务、拿到图纸后,先引导学生进行讨论分析,应用机械制图的基本知识,结合模具结构,引导学生思考,去分析产品的结构、特点、难点,以及型芯型腔在数控加工的难点。如鼠标上盖,从该塑件图形可看出塑件的形状为鼠标上盖状的壳体件,壳体上表面为曲面球体状,顶面有一個圆形的平面,带三个装按键的孔,底面有四个圆柱台,侧面只要一个敞开式的孔。分析得出该塑件的大致特点,薄壁壳体状,无侧抽孔,塑件材料为ABS。这一环节非常考验及增强学生的识图能力。

(三)进行产品的三维建模及分模

根据分析结果,结合所学建模知识,引导学生应用所学过的软件,如PRO/E、UG、Mastercam等进行三维建模,再根据塑件的特点进行分模,该塑件从之前的分析可看出塑件无侧抽结构,则分模成型芯与型腔两部分零件,如图3所示。如有侧抽,还要进一步分型出侧抽机构。这一环节主要锻炼学生的看图及建模能力、分模能力。

(四)应用软件出程序及数控加工

根据上步分模得到的型芯、型腔,引导学生可根据自己所熟悉的软件如Mastercam,CAXA或中望3D进行粗精行路径生成及生成粗精加工程序,如图4所示为精加工路径。根据所产生的程序进行数控加工铣削,学生可根据不同的型芯型腔零件灵活选用不同的刀具、不同的加工路径和加工步骤。这一环节主要锻炼学生的加工能力。

(五)模具装配

结合模具结构、钳工装配知识,引导学生用所学的模具拆装步骤、拆装方法、将数控铣削加工好的零件与其他零件装入模架中,形成一副完整的模具,如图5所示。这一环节主要锻炼学生的装配能力。

(六)注塑生产

将装配好的模具装到注射机上进行试模,检验所加工的模具是否合理可用。同时引导学生学会调整合适的工艺参数,根据塑件的材料ABS,调整注塑参数:温度、压力、时间等参数,注射出如图6所示的塑件。这一环节主要锻炼学生的分析能力及工艺参数调整能力。

整个项目导向教学实施过程一环扣一环,从塑件产品图到产品的过程,环环相扣,前面问题没解决就无法进入下一步。学生在整个实施过程都是带着问题寻找知识,能激发学生的学习兴趣,同时这个实施过程几乎涉及所有与模具相关的科目知识,综合各科目知识,从理论到实践。最后一步能很好地检验学生的劳动成果是否合理可用。

四、结束语

随着“中国制造2025”战略的不断推进,机械行业的转型升级,模具技术的发展将更加迅速,作为培养高技能人才的技工院校应进一步加强与社会、与企业接轨,将企业生产模式“搬入”课堂,采用多元化教学手段,激发学生的学习兴趣,理论联系实际,为企业培养毕业即可用的高质量技能人才。

参考文献:

[1]申开智.塑料成型模具[M].第二版.北京:中国轻工业出版社,2002.

[2]徐晔.项目教学法在模具专业课程教学中的应用研究[J].宁波工程学院学报,2012(2):93-96.

[3]王仁志.《Pro/E模具设计》课程改革与探索[J].模具制造,2013(10):94-96.

◎编辑 张 慧

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