前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的沖壓模具設計課程項目化教學改革，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。

【摘要】探討了《沖壓模具設計》課程項目化教學改革的思路，闡述了重構教學內容，創設學習情境，通過PRESSCAD軟件實現沖壓模具設計課程項目化教學的方法。

【關鍵詞】沖壓模具設計；項目化教學設計；PRESSCAD軟件

1引言

模具設計與制造專業一般都開設了“沖壓模具設計”課程。學完本課程后，學生應能掌握沖壓的基本概念及理論、沖壓模具基本結構及設計規范、沖壓模具設計的方法及步驟。傳統的“沖壓模具設計”課程教學一般分為兩個階段，第一階段為理論教學，內容主要是沖壓工藝分析與計算，學生很難有機會接觸模具設計具體過程，學生學完該部分內容后，并不知道從何處下手進行模具設計。在第二階段進行課程設計時，在前一階段學習的理論知識已忘記得差不多了，很難將其應用在設計工作過程中。而且學生使用的設計工具一般都是AUTOCAD，需要一筆一畫的繪制、標注模具的所有零件，不但效率低，而且難度大，即使是設計一副簡單的復合沖裁模，大多數學生也是無法勝任，因此很難完成教學計劃規定的內容。為改變這種狀況，需要優化教學內容，創新教學模式，采用PRESSCAD作為沖壓模具設計工具，實行項目化教學，才能提高學生學習興趣，高質量完成培養教育目標，為社會輸出高質量的沖壓模具設計人才。

2課程的教學改革與實踐

2.1以培養實用技能需要為原則，優化教學內容

本課程的教學內容應根據沖壓模具設計崗位的需要進行設置，使學生學完該課程后能勝任簡單的沖壓工藝分析計算、中等復雜程度的沖壓模具設計。根據以上分析，現行的教學內容應作較大的優化和調整：（1）從沖壓模具設計的實用技能出發，刪除或壓縮一些無實用價值的內容，如沖裁刃口尺寸計算、沖壓力計算等等。實際上，對于復雜形狀的外形或內孔，要按手冊或教材上的公式計算出凸、凹模的尺寸，不但費時費力、而且有時根本就無法計算出來。通過調研發現，企業在進行沖壓模具設計時，對于沖孔，沖孔凸模的刃口尺寸就取孔的尺寸；對于落料，落料凹模的刃口尺寸就取落料件的尺寸，只是需要根據磨損規律及沖壓件的公差要求適當縮放模具的刃口尺寸，以保證在模具磨損后仍能沖出合格產品。其次，對于沖壓力及壓力中心的計算，除沖裁模可以較精確計算出沖壓力及壓力中心外、對于含有折彎、壓凸、拉橋等多工序的模具、就無法準確計算出沖壓力了，因此實際工作中很少進行沖壓力及壓力中心計算，壓力機及卸料或壓料彈簧都是根據企業規范或設計人員工作經驗選取。（2）加強必要的、實用性強的內容教學，如公差縮放、展開計算、工序拆分等。為了簡化設計過程并滿足在模具磨損后仍能沖出合格產品的要求，通常是將產品的尺寸及公差進行縮放后直接當作凸模或凹模的刃口尺寸。其次，由于稍微復雜一點產品都包含有沖裁、折彎、翻邊等多個工序，因此需要進行展開計算和工序拆分，并根據展開計算和工序拆分結果確定模具的類型、尺寸和數量。這部分內容以前未受足夠重視，根據工程實際情況，應加強這部分內容的教學。（3）增加沖壓模具設計新技術的介紹。如今的沖壓模具設計不但早就摔掉了圖板，而且行業內廣泛使用參數化、智能化的沖壓模具設計軟件，如PRESSCAD、TSAIPRESS、LIFECAD等。這些軟件可使沖壓模具設計人員把精力集中在工藝分析、方案確定上，而繁重的繪圖工作由軟件自動完成。在沖壓模具設計課程教學中使用該軟件，不但能使教學內容更加貼近生產實際，而且使得原來令人望而生畏的圖紙繪制、尺寸標注及修改工作變得簡單高效、學生學習熱情及成就感也大為提高。

2.2精心創設學習情境、激發學生學習興趣

通過多年教學實踐，發現學生對于沖制一些簡單的制件如螺絲墊圈（復合模教學載體），V形支架（成形模教學載體）并沒有多大興趣，而對于名企的3C產品制造，學生卻有較強烈的探索和求知欲望，因此教學情境的創設、教學載體的選取，除了要考慮教學內容的需要外，更要考慮如何才能激發學生的學習興趣。其次，創設學習情境要以崗位需求為目標，為學生將來走上相關的設計崗位做準備。通過到大型現代化的沖壓企業參觀學習、實地考察，聘請企業設計工程師擔任兼職教師，與企業人員一道確定教學內容。我校一共開發了4個教學情境，這4個教學情境對應企業最常用的4種模具，即復合模、沖孔模、折彎成形模、連續模。在企業中，這4種模具代表4種結構，每一種模具都有多種用途，比如，復合模結構除用作落料沖孔外，還用作拉伸、壓凸模具結構，沖孔模結構除用作沖孔模外、還可用作壓凸、拉橋、抽芽等模具結構，掌握了這4種模具的設計，基本上就能勝任企業沖壓模具設計的大部分工作了。課程學習情境的設置對應4種模具的學習，如表1所示。

2.3采用“三主五步”教學法，創新教學模式

2.3.1“三主五步”教學法的內涵

借鑒企業教導員工的經驗，綜合其它教學方法，在沖壓模具設計教學中創造性的提出了“三主五步”教學法。“三主”，即以學生為主體，以教師為主導，以訓練為主線；“五步”即：“做什么—如何做—跟我做—自己做—做得如何”。5個步驟不僅各具功能，而且環環相扣，層層深入，形成了一個完整的教學過程，即新的教學模式。

2.3.2三主五步教學法的實施

（1）做什么。應闡述清楚每一教學情境（子情境）的結果及要求，讓學生從一開始就知道自己要做什么，要讓學生帶著問題去學習、去思考而不是泛泛的去學習。（2）如何做。“如何做”就是學生以問題解決為目標，去學習必要的沖壓知識。只有對各種沖壓工藝及對應的模具結構有了正確的認識，才能真正建立模具設計的概念，并利用這些沖壓知識去解決設計中遇到的問題。沖壓知識的學習過程需要遵循“以學生為主體”的原則，學生是學習過程的主體，是知識的主動建構者，教師在教學過程中只是起到組織者、幫助者和促進者的作用。（3）跟我做。“跟我做”就是通過教師示范，將模具設計過程、設計軟件的操作、參數如何設置清楚的告知學生，讓學生通過觀察，領會設計要領，掌握設計步驟。對于重要的結構設計，教師要反復示范，讓學生明白該結構的原理，各個參數的含義。只有讓學生深刻理解各個參數、結構的內涵，才能為后面的“自己做”打下扎實的基礎。（4）自己做。“自己做”就是在學生觀察、領會老師的示范后親自動手，應用所學習的知識，嘗試自己做設計。“自己做”一方面要求學生大膽獨立進行設計，另一方面也要求教師要巡回指導，即時發現學生設計過程中出現的問題，對不正確的設計給予即時糾正，發現普遍性問題就即時停止全體同學的設計活動，集中講解錯誤產生的原因及具體正確的設計方法。通過“自己做”這一步驟的教學，要使學生運用所學的理論去具體指導設計工作，動用所學的專業理論知識來思考、分析、解決設計操作中遇到的困難和問題，同時引導學生重視模具專業的操作技能，掌握好過硬的專業本領。（5）做得如何。“做得如何”就是在學生完成“自己做”后，對設計操作的過程進行歸納總結，幫助學生驗證最終結果，明確對錯優劣。學生在“自己做”的過程中出現各種錯誤都是正常的，要耐心幫助學生分析錯誤產生原因，讓學生自己找到相應的解決辦法。

2.4緊跟時代步伐，采用全新的數字化設計工具

時代在發展，沖壓模具的設計方法也在不斷更新。沖壓模具企業幾年前還是使用Autocad軟件手工繪制模具圖紙，如今已普遍采用PressCAD等軟件自動設計模具，不但設計效率獲得了極大提高，而且實現了標準化、智能化設計。我校自從在沖壓模具設計課程教學中使用該軟件，學生學習沖壓模具設計課程的興趣大增，沖壓模具設計技能也有了明顯提高。該軟件以Autocad為平臺，易學易用，現以復合模為例，介紹該軟件的的模具設計過程。首先導入或打開產品圖，然后根據產品公差要求，對公差進行縮放，以獲得凸、凹模刃口尺寸。接著選定模具種類，并確定模具的結構型式，模板數量、厚度、材質、熱出處理要求等參數。在確定模具結構及參數后，接著設定非標零件的結構及參數，并根據模具結構需要選用螺釘、銷釘、彈簧、頂料銷、定位銷等標準件。最后輸出模具裝配圖、模板加工零件圖、標準件清單。從以上設計過程可以看出，設計者只需選定相應的模具種類、零件結構，并設定相應的數的即可完成整個模具設計，圖形的繪制及標準件清單都是自動完成的，這對于大多數學生來說都是可以勝任的。

3結束語

通過精簡教學內容、創新教學模式、采用新的模具設計工具，實行項目化教學等手段，提高了學生的學習興趣、培養了學生的自學能力、強化了技能訓練，達到了理論學習與設計實踐的統一，學生真正具備了沖壓模具設計能力，為今后走向設計工作崗位打下了良好的基礎。

參考文獻

[1]肖亞慧.《沖壓工藝與模具設計》課程項目教學改革實踐[J].職業技術教育，2015，（05）

[2]呂寧，唐企堯.單片機課程項目教學法實施案例[J].職業，2015，（36）

作者:匡和碧 黃海 單位:深圳職業技術學院