模具專業(yè)畢業(yè)設(shè)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(xué)99級模具專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計模式的改革為例，探討了計算機技術(shù)在模具專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用范圍、步驟及結(jié)果，明確指出了模具設(shè)計理論同先進(jìn)設(shè)計方法相結(jié)合在模具專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)的重要性和必然性。
　　關(guān)鍵詞：模具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計計算機技術(shù)

　　1引言

　　模具是一種技術(shù)密集、資金密集型產(chǎn)品，在我國國民經(jīng)濟(jì)巾的地位也非常重要。模具工業(yè)已被我國正式確定為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，并在“十五”中列為重點扶持產(chǎn)業(yè)。由于新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷發(fā)展，促使模具技術(shù)不斷進(jìn)步，對人才的知識、能力、素質(zhì)的要求也在不斷提高。

　　根據(jù)社會發(fā)展對模具專業(yè)學(xué)生的新要求以教學(xué)生的實際情況，探圳大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院對99級模具設(shè)計方向?qū)W生的畢業(yè)設(shè)計的進(jìn)行了較大的改節(jié)，并取得了較好的效果。

　　2模具專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)

　　深圳大學(xué)模具設(shè)計專業(yè)隸屬于深圳大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院機械制造及其自動化專業(yè)，主要是從事注射模的設(shè)計與制造。為了明確本方向的培養(yǎng)目標(biāo)，我們對珠江三角洲，特別是深圳周邊地區(qū)模具企業(yè)進(jìn)行了比較廣泛的社會調(diào)查，調(diào)查結(jié)果表明，用人單位要求畢業(yè)生有較高的思想品質(zhì)和道德修養(yǎng)，愛崗敬業(yè)和較好的與人協(xié)調(diào)共事能力，要求畢業(yè)生基礎(chǔ)理論扎實，著重基本技能的掌握和再學(xué)習(xí)能力，要求畢業(yè)生熟練掌握外語，有一定的計算機軟件應(yīng)用和開發(fā)能力。

　　根據(jù)調(diào)查結(jié)果分析，我們把模具專業(yè)人才培養(yǎng)的規(guī)格定位于：面向各類型企業(yè)，培養(yǎng)愛崗敬業(yè)，具備機械及各類模具設(shè)計與制造基礎(chǔ)知識，具有較強的再學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造能力，能在模具生產(chǎn)第一線從事模具設(shè)計制造、技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用研究和經(jīng)營銷售的應(yīng)用型工程技術(shù)和管理人才。據(jù)此把拓寬專業(yè)口徑，課程體系合理，教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、實驗研究能力強，社會適應(yīng)面寬，作為本方向教學(xué)的基本指導(dǎo)思想，將模具設(shè)計理論、實踐與及計算機應(yīng)用融合為一體。

　　3計算機技術(shù)在注射模中的應(yīng)用領(lǐng)域

　　塑料產(chǎn)品從設(shè)計到成型生產(chǎn)是一個十分復(fù)雜的過程，它包括塑料制品設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具加工制造和塑件生產(chǎn)等幾個工要方面。它需要產(chǎn)品設(shè)計師．模具設(shè)計師、模具加工工藝師及熟練操作工人協(xié)同努力來完成，它是一個設(shè)計、修改、再設(shè)計的反復(fù)迭代、不斷優(yōu)化的過程。傳統(tǒng)的手工設(shè)計已越來越難以滿足市場激烈競爭的需要。計算機技術(shù)的運用，正在各方面取代傳統(tǒng)的手工設(shè)計方式，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。計算機技術(shù)在注射模中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

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

　　(2)結(jié)構(gòu)分析：利用有限元分析軟件可以對制品的強度、應(yīng)力等進(jìn)行分析，改善制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

　　(3)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計：根據(jù)塑料制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產(chǎn)批量，模具設(shè)計軟件會提供相應(yīng)的設(shè)計步驟、參數(shù)選擇．計算公式以及標(biāo)準(zhǔn)模架等，最后給出全套模幾結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。

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

　　(5)注射過程數(shù)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(jié)果對改進(jìn)模具澆注系統(tǒng)及調(diào)整注塑工藝參數(shù)有著重要的指導(dǎo)意義，同時還可檢驗?zāi)＞叩膭偠群蛷姸?、制品的翹曲性、模壁的冷卻過程等。

　　(6)數(shù)控加工：利用數(shù)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(guān)曲面的形狀數(shù)據(jù)，同時還可自動生成數(shù)控線切割指令、曲面的三軸，五軸數(shù)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(jié)構(gòu)分析軟件有MSC、Analysis等；注射過程數(shù)值分析軟件有MoldFlow等；數(shù)控加工軟件有MasterCAM、Cimatron等。

　　4模具專業(yè)畢業(yè)設(shè)計模式

　　模具專業(yè)的學(xué)生要求綜合知識和實踐能力較強，它既是學(xué)生大學(xué)四年所學(xué)的機械制圖、工程材料、公差配合與技術(shù)測量、塑料成型工藝與設(shè)備等技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的綜合應(yīng)用，又需要學(xué)生了解大量的實踐經(jīng)驗。

　　通過畢業(yè)設(shè)計，應(yīng)使學(xué)生在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉：①塑料制品的設(shè)計及成型工藝的選擇；②一般塑料制品成型模具的設(shè)計能力；③塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進(jìn)、塑料模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計的能力；④了解模具設(shè)計的常用商業(yè)軟件以及同實際設(shè)計的結(jié)合，

　　以往的畢業(yè)設(shè)計嚴(yán)格來說只能算是模具設(shè)計這門課的課程設(shè)計；老師指定一個塑料產(chǎn)品，有時甚至連產(chǎn)品模型圖都交給學(xué)生，學(xué)生按照諜本上的模具設(shè)計步驟一步步做下去，由于沒有實踐經(jīng)驗，學(xué)校也不可能將學(xué)生的設(shè)計變成實際產(chǎn)品，因此，設(shè)計的合不合理，學(xué)生不知道，即使有經(jīng)驗的老師指不出不合理處，學(xué)生也沒有感性認(rèn)識，只能是紙上談兵。學(xué)生踏人社會，從事實際產(chǎn)品設(shè)計，往往會發(fā)現(xiàn)無從下手，即使設(shè)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(xué)生常會感嘆：在學(xué)校什么也沒學(xué)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(yè)設(shè)計中，我們采取將模具設(shè)計內(nèi)容同CAD/CAM/CAE緊密結(jié)合在一起，學(xué)生通過先進(jìn)的軟件仿真，可以隨時發(fā)現(xiàn)自己在每一步設(shè)計中的不合理處，會找出各種解決方案讓設(shè)計趨于合理，同時掌握了最先進(jìn)的設(shè)計，加上及分析技術(shù)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，使畢業(yè)設(shè)計真正成為了學(xué)生實際工作前的一次全過程模擬。設(shè)計流程如圖1所示。