“润品”教具—指定为教育部模具设计与制造骨干师资国家级培训专用教具。 “润品”教具--“2008年全国职业院校技能大赛”广东省选拔赛指定专用比赛模具。

浅淡透明教学模具在模具教学中的运用
上海润品教学教仪研发中心 -- 谢力志

    随着工业技术的发展,新学科新技术的出现,模具设计与制造技术在国外已非常发达,模具的设计与制造技术已发生了巨大的变化,先进的设计软件和模流分析软件将模具的设计水平提到了一个新的高度,高精度、高转速,智能机械以及新工艺、
新技术及加工软件的运用,使模具制造技术提高到难以想象的水平,超薄、越精、高难、高复杂系数的产品,已是模具开发的

重要领域,为此新工艺、新技术相继成为主流,传统的模具设计与制造技术已相继淘汰, CNC 加工、电加工、超生波加工、激光加工,及精密测量等以高、精、尖的势态在模具制造中发挥着巨大的作用,技术的种类越来越多,技能的要求越来越高,我国的模具工业近年来也得到长足的发展,以珠三角为首的模具工业技术已走在全国前列,但与欧美、日本相比还相差甚远,要使我国的模具工业走在世界的前列,我们缺少的不是先进设备也不是先进技术,而是具有现代设计与制造意识的人才,所以培养掌握先进理念和技术的实用性人才是我国模具工业走向进步的关键!

一、目前我国模具设计与制造专业的教学现状:

模具的教学是集理论、实践、经验、制造环境于一体的综合学科,由于发展前景好,就业率高、薪资高,早已成为熟门专业,近年来数以千计的大中专院校、技工学校、职校、培训学校都已开设此专业,但经历往毕业生就业跟踪,企业对毕业生的水平大不认同,很多大专生、本科生对模具的认识,远远不及一个初级技工或中级技工,没有见过模具和分不清模具种类的毕业生大有人在,动手能力更是不言而喻,但企业又奇缺这方面人才,从而形成毕业生就业难,企业招工难,形成这种现状的主要原因是模具教学质量低下,原因何在,笔者作以下分析:

1 、由于模具是热门技术,行业工资高,招生容易,全国各类学校盲目开办模具专业,开办单位认为有几本书,配几台电脑,请几个教师就开设起来,没有认真地研究开设此专业的硬软件配置、如何教法,导致学生读了三年后一无所获。

2 、模具专业由于没有专门的编制教材和先进的教具,多数学校配制一般的机械类基础书籍,对于模具结构及模具工艺学方面的书籍,采用早已过时的书籍进行教学,不能将新的理论和新的技术传授给学生,严重与当今行业脱节。

3 、在计算机的运用方面,很多学校只着重于各类软件的使用,却不注重这些软件干什么用,实际上设计和加工软件只是一种快捷工具,它是帮助人们将要表达的事物和方法快速表达出来加以运用的载体,正如每个人写字都要用笔一样,但不是每个人都能写出好的文章。

4 、实训设备的老化导致学生的动手能力差,特别在内地的学校,早已过时的设备或者没有任何设备,使学员无法学习到现代技术和技能,很多学生对于现代加工一无所知。

5 、师资的配置是教学质量差的关键,很多学校配置的师资,特别是公立学校由于机制原因,他们不能引进在模具行业的工程技术人员和有经验的技师及技工执教,有的教师自身对模具都不了解,只是按照几本过时的教材照本宣科,没有见过模具和模具制作过程的老师比比皆是,其结果是教师不清楚,学生不明白,要想培养出高素质的学生,必须培养出一批高水平的教师,这应该是模具教学领域里的当务之急!

二、关于模具教学的体会:

模具教学方针是产教结合,即培训模具人才又生产模具产品,产教互补,培养实用性人才,我们的教学模式是先上公共理论课,学好基础知识,采取复式教学法,让学生达到一定水平,再运用形象教学法和实体教学法,我们设有一个生产基地,专门对外生产模具,所以有大量的各类结构的模具供老师们教学使用,也有实训车间,配有与现代技术同步的各类加工设备,首先让学生从感性上认识模具及加工设备,看清真正的模具从设计→制模的各类加工→调模→试模→修模→产品成型的全过程,再从理性上对照教学,有思想的进行实训,学生接受老师和工程技术人员的双重教育,可收到较好的教学效果。

三、关于透明模具教具的研制前提与思路:

1 、教具是为教学用的辅助工具,古来有之,它的作用是在教授新知识时,首先让求知者先有感性认识,让求知者从视觉上,触觉上先认识表面事物,再由先生从理论上解析出事物的内涵,这样很容易让求知者在大脑空间产生清晰的形象,从而达到感性认识与理性知识的完美结合,是十分符合教学规律。

2 、对模具教学的调查与分析总结如下几点:

① 目前我国有教以千计的学校都开设于模具专业,但很多学校除了几本书和电脑以外,根本就没有模具及相关设备,教学将面临巨大困难。

② 教师的水平普遍低下,其主要原因是教师没有得到提升的环境和机会,他们自身都没有见到多少真正的模具。

③ 模具自身由于是集多种学科和技术为一体的产物,内在的技术含量较高,不光表面的特性复杂,工作和运动的内涵,包含着无数的知识和经验,还涵盖着产品成型与模具、机械方面的相关知识和大量的实践知识是一门难教、难学、难懂的专业学科。

④ 模具教学如果要搞好,是必要大量的资金投入,如注塑模具而言,其基本结构不少于 12 种,如果要备齐这些模具其平均价格 2 万 / 套,共计 24 万,如果要看到模具的运动(工作)必须购买一台注塑机及附件,其造价 30 万 / 台,仅此二项耗资 60 万元以上,并要增加相应的技术工人,这是一般学校无法承受的。

⑤ 真实模具及机器在教学中运用的缺点:

当我们在讲授模具结构时,我们如果运用真模,一付 200*200 注塑模具的重量一般在 100Kg 左右,不易在课堂上讲解,必须将学生带到有拆装工具的现场,不易实现对着黑板边讲边分析,老师们面对真模必须要利用工具或起吊法将模具打开,不仅搞得满手油污,还存在安全隐患,并且还要将所有零部件打开,拆装的时间较长,大大耽误了学生的学习时间,在模具的演示和产品的生成过程中,必须要有技术人员上模、调机、开机,要花费很多的人工和电力,而模具内部结构的运动以及注射时的流动过程无法看到,还需要老师花费很大的精力去讲解,很多学校也购进这些设备,但多数已闲置。

四、开发透明模具的必要性:

我中心通过多年对模具教学的研究,针对模具教学的特性,试图开发一种系列模具教具,综合模具教学的困难,本着将几十万至上百万的设备及模具用少量的投入,产生一种适合教学,又适合实习的教具呢?并且该教具应具备实物达不到的优点,教学中能达到,易教、易懂、投资少、功能多,能看到模具的运动,能看到成型的全过程,既要小巧、轻便,又能达到在课堂里看到模具工作的全过程,又要操作方便,最重要的是通过这一系列教具可改变传统的教学模式,它将以一种较为科学的教学理念,完成模具的理论教学工作。

五、透明教具的简介:

基于以上思路,我中心于今年成功的开发出模具理论教学教具系列及正在开发的模具实操系列并已获三项国家专利,专利号为 200620014885.1 、 200620014884.7 、 200620014891.7 。

1 、透明模具教具理论系列:

透明模具教具理论系列,采用进口有机玻璃作为模具的坯料,按照真实模具的制造方法制作而成,五金模分 6 种结构分别为落料模、冲孔模、折弯模、拉伸模、复合模、级进模,注塑模分 12 种基本结构分别为直升模、哈夫模、三板模、小水口模、斜导柱模、斜顶出模、前行位模、后行位模、热流道模、二次顶出模、旋牙模、推板模等,并配有透明五金模拟机和透明注射模拟机,此套系列的教具,教学模具晶莹剔透、通体透明,模具内部结构及在模具内的相应关系一目了然,具有极大的穿透力,重量只有相应真模具的 1/7 —— 1/10 重,老师在教授模具结构时只需一只手就能托起模具,并能轻松的打开上下模,将难以用语言表达的事物轻轻松松的讲明白,教师的手干干净净,做到了书本与实际同步,理论与实践结合,同学们通过感性的认识,再通过教师的讲解,可在很短的时间完全理解模具的结构。

本教具还有一最大的特点是配有模拟机,它可在课堂上展示模具的运动,并能看到模具在运动中生成产品,模拟机也是晶莹剔透,可快速装夹模具,在模具的运动中,可根据讲解的速度调节运动快慢,以利于学生看清模具内部机构运动情况和产品成形情况,机器在运动中无任何噪音,并采用 220V 电源,操作简单方便,无故障,五金模拟机能完成冲裁、拉伸、成型等动作,注塑模拟机能完成合模、注射、开模、顶出等动作,此机在注塑时,所用介质不需加温,直接在常温下注射,五至十分钟后,产品固化,可顶出产品。

2 、模具实操系列模具:

模具实操系列教具是供学生在实操室装配模具的教具,本教具采用铝合金制作而成,运用组合夹具的原理,对模具的一般结构进行标准化、通用化,配置快装机构,可运用此拼块按我们提供的图纸由学生自由选配成不同结构的模具,这种练习可加强学生对模具结构的理解,并有较强的趣味性

六、透明模具教具运用,给教学带来的帮助:

1 、透明教学模具及模拟机的问世,可改变传统的教学方式,实现从感性认识到理性认识的教学规律。

2 、透明教学模具涵盖了基本模具结构,在模具设计课程中,老师们可用这些模具作依据,做出完整的教案和课件,只要学生掌握了这些模具结构,在模具设计这门知识的功底应该是较扎实了。

3 、这些模具通过模拟机的运动演示,能直观的观察到模具的动作关系和产品成型的全过程,这是传统教学中都不能办到的事情,包括电脑动画演示的动作及模流分析都不能达到如此真切的效果。

4 、在教学过程中会给老师和同学带来好心情,这种通体透明的教具,首先能提高学生的新鲜感,能使学生集中注意力,老师也有一份好心情,因为有这种教具,教师们能很轻松的将很难用语言表达的复杂结构讲得淋漓尽致,达到了事半功倍的教学效果。

5 、透明教学模具有较广的运用性,不仅是对硬件条件好的学校或硬件条件差的学校,甚至对于那些完全没有设备和模具的学校,都能得到运用,因为它能将几十万的乃至上百万元的设备投资浓缩为十万元乃至几万元投资,而达到更好的教学效果。

6 、透明教学模具重量轻,开模方便,装模快捷,模拟机小巧、轻便、操作简单、故障少、无噪音、演示方便、灵活,整个产品无毒、无公害,是很好的环保产品。

7 、在较大型学校可置办多套实操系列组合模具,建立实验、实训室,让学生独立思考,动手组装,能达到看得见、摸得着、听得懂、学得会的效果,形成教得轻松,学得愉快的教学局面。

8 、教学模具除实物外还有相应的光盘硬件,配有每套模具的结构图纸,可利用多媒体教学,进一步从制图的角度,讲解模具图纸的规定画法,提高学生的绘图和识图能力。

结束语:我研发中心,开发的透明模具教学教具,在模具的教学中收到了良好的效果,本中心立志于更多教具的开发。望专家、学者能多给我中心提出保贵的意见和建议,本文中如有不对之处,敬请批评指正。