在《精密沖壓模具設(shè)計》課程中引入UG軟件的教學實踐

趙春艷

（江蘇信息職業(yè)技術(shù)學院，江蘇 無錫 214253）

在《精密沖壓模具設(shè)計》課程中引入UG軟件的教學實踐

趙春艷

（江蘇信息職業(yè)技術(shù)學院，江蘇 無錫 214253）

本文以企業(yè)真實任務(wù)彈簧成形支架零件級進模設(shè)計為例，按照企業(yè)模具設(shè)計的流程，闡述在精密沖壓模具設(shè)計課程教學中引用UG、AutoCAD等軟件進行輔助教學的具體實施過程。

企業(yè)模具設(shè)計；精密沖壓模具課程；UG；教學實踐

《精密沖壓模具設(shè)計》是我院模具設(shè)計與制造專業(yè)的一門主干專業(yè)課程，其內(nèi)容涵蓋了沖壓工藝、模具設(shè)計與制造、模具安裝調(diào)試等方面內(nèi)容，實踐性和綜合性較強。

目前，國內(nèi)有很多高職、高專院校開設(shè)有模具設(shè)計與制造專業(yè)，一般都開設(shè)有冷沖模具設(shè)計課程，雖然大多院校都在開展教學改革，采用項目式教學方法，但模具設(shè)計基本都停留在使用二維繪圖軟（AutoCAD、CAXA）等，甚至是手工繪圖的階段。為彌補三維軟件應用能力的缺憾，部分院校另行開設(shè)了三維軟件的應用教學課程，但一般課時較少，只能初步完成三維建模的教學，且訓練時間有限，熟練程度較低，與模具設(shè)計課程的銜接也存在一定問題。

模具專業(yè)教師通過走訪企業(yè)，進行畢業(yè)生調(diào)查問卷等活動，得出結(jié)論提高學生模具設(shè)計能力最直接最有效的途徑就是在模具設(shè)計中結(jié)合UG、CATIA等三維軟件教學。所以，近幾個學期我們嘗試了在精密沖壓模具設(shè)計課程教學中引入UG軟件輔助教學，學生通過學習，能夠較熟練地使用UG或AutoCAD軟件完成模具設(shè)計工作。

本文將以企業(yè)真實任務(wù)，彈簧成形支架零件級進模設(shè)計為例（圖1），按照企業(yè)模具設(shè)計的基本流程（如圖2所示），在精密沖壓模具設(shè)計課程教學中利用UG、AutoCAD軟件輔助教學的具體實施過程。

圖1 彈簧成形支架零件產(chǎn)品圖

1 工法分析

如圖1所示零件，屬于彎曲件，其形狀、尺寸和材料性能均符合沖壓加工要求。所需的基本工序有：落料、沖孔、彎曲等。根據(jù)以上基本工序及沖壓件技術(shù)要求，可以擬定該零件的沖壓工藝方案為：先大小孔一起沖，再切廢料，再壓彎，最后切斷，采用一副級進模完成，排樣圖如圖2所示。

圖2 排樣圖

其中，學生要做的內(nèi)容還包括一些必要的工藝計算，如工件展開尺寸計算、刃口尺寸計算、沖壓力及壓力中心計算、凹模周界尺寸計算、彈性元件選擇與計算、凸模長度計算等，可在教師指導下或者借助工具書等資料完成，最終編寫設(shè)計計算說明書。

2 模具總體結(jié)構(gòu)確定

該零件材料厚度為0.8 mm，大批量生產(chǎn)，零件形狀簡單對稱?？紤]到工件的平整性，采用彈壓卸料，橫向送料方式；導向方式采用對角導柱滑動導向模架；定位方式采用側(cè)刃+導料板+導正銷精定位；由于工件有向下的彎曲，因此凹模上設(shè)計了凹槽及斜面結(jié)構(gòu)，方便送料及出件；同時，通過沖壓總力及行程計算，選用JH23-40開式雙柱可傾式壓力機，模具閉合高度應在265～330之間，模具總體結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 模具3D總裝圖

3 模具主要零件設(shè)計

壓彎凸模設(shè)計。材料選擇，根據(jù)生產(chǎn)批量及模具的工作條件，凸模材料選擇Cr12Mov，熱處理硬度HRC58-64，凸模長度56 mm，凸模實體模型如圖4所示。

考慮到單邊彎曲有側(cè)向力，所以壓彎凸模設(shè)計成帶有導入端的階梯式結(jié)構(gòu)，固定端采用雙邊出臺，可以采用線切割方法加工。工作部分型面及外形尺寸設(shè)計具體步驟略，一般是教師演示，學生操作，遇到難點再集中講解、重復演示。

圖4 壓彎凸模零件圖

4 導出CAD二維圖

完成所有模具零件的設(shè)計及模具總圖實體建模后，利用UG中的文件導出功能，將模具總圖導出為DWG文檔文件，并進行適當?shù)男薷?，完成標注，從而得到該模具?D圖，如圖5所示。

圖5 模具2D總裝圖

5 結(jié)束語

在精密沖壓模具設(shè)計課程中引入UG、AutoCAD軟件，按照企業(yè)模具設(shè)計流程進行教學實施，由傳統(tǒng)抽象的理論設(shè)計變?yōu)橹庇^的三維建模，模具零件設(shè)計都將利用三維軟件實現(xiàn)，操作簡單、快捷，不但可以激發(fā)學生的學習興趣，簡化模具設(shè)計難度，縮短模具設(shè)計周期，提高學習效率，而且通過這樣的授課方式，有效地將課程教學和企業(yè)生產(chǎn)實際有機結(jié)合，使得學生的課程學習和實際工作保持一致。學生在該課程的學習中，專業(yè)知識既能得到系統(tǒng)的學習，又能獲得模具行業(yè)職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)，這對提高學生綜合運用知識能力，實現(xiàn)能力的遷移，快速適應企業(yè)環(huán)境與企業(yè)需求有著非常積極的意義。

（P-03）

Teaching practice of UG software introduced in the "precision stamping die design" course

TG385-4；G712

1009-797X（2015）22-0067-03

A DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.22.027

趙春艷（1979-），女，畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學，研究生學歷，講師，研究方向為模具CAD/CAM。

2015-10-18