【摘 要】介绍了一种模具设计与制造课程设计教学改革的方法，改变传统的设计计算制图的枯燥过程，将三维软件与动画制作软件融入其中，使课本中的图纸变成实物，并且活灵活现的动起来，提高学生学习兴趣的同时，既使学生对模具设计与制造课程有了一个全面的理解，又在学习的过程中掌握了三维动画技能。
【关键词】提高学习兴趣 模具课程设计 教学改革方法
Teaching reform method of Mould design to Improve students" learning interest
【Abstract】 The paper introduces a teaching reform method of mold manufacture design. Change the traditional design with boring calculation drawing. It could make the drawings of book vivid and moving into real using the 3Dmax software. Improve students" learning interest， at the same time， the students could have a comprehensive understanding of to mold manufacture design. And They could master the skill of 3D animation ，also.
【Keywords】Improve students" learning interest， Mould design CNC， Teaching reform method
引言
高校机械类专业在现代工业发展中起着举足轻重的作用，目前，机械类专业又以其技术性强，就业前景好等优点广泛地被考生接受，招生前景看好。模具设计与制造这门课程是高校机械类专业开设的一门重要的专业课程，随着模具行业在国民经济中的地位不断加强，也使得企业对模具专业人才的需求不断扩大，就业前景广阔。目前各高校对于模具课程的培养方法主要是课堂教学、课程设计、现场实训等环节，但因为模具专业领域广阔，内容枯燥，不能引起学生的兴趣，学习效率低下，学习效果不好，很多学生由于没找到合理的学习方法，不能由浅入深循序渐进，学习每深入一步都困难重重，最终失去了学习兴趣，产生厌倦，最后只能放弃，毕业时也就无法掌握应有的技能知识，不能适用于用人单位的需求，即便能够进入企业工厂，也会经历很长的一段培训适用期，造成培训成本的浪费。
随着电脑的广泛使用，现在的大学生对计算机也普遍具有信赖性，我们可以利用这一点，将模具课程设计增加一部分电脑设计的内容，在理论课上有了相关知识积累，更深层次掌握软件也就水到渠成。如果方法正确，有教师指导，学习进展没有了障碍，设计作品流畅而出，学生们看到自己每天的进步，就会充满成就感，自然越学越入迷。再结合实际工程项目，妙趣横生，可以有效地提高学习兴趣。
1. 模具结构模型的创建
在实践教学活动中适当降低理论课学时，相应地增加实践课及课程设计的学时量，因前期的机械零件课程设计中已经有了手绘图和计算机二维AutoCAD绘图的训练，所以将学生由教室设计改为计算机机房，每个学生分配一张已成型的模型二维平面图，内容包括冲压模具、塑料模具等皆可。
学生在课堂教学中已经看到很多演示模具动作过程的动画，并且对动画有着很高的兴趣，我们可以通过课程设计，先让学生利用三维软件在计算机中建立起相应的模具模型，在建立三维模型的过程中对二维图纸就会有了透彻的理解，建模软件可以是ProE、UG，或是CAXA三维实体设计等。三维模型的建立是一项很精细的工作，需要对图纸有着透彻的了解，必要时还要进行计算和设计，如何将一张平面的图纸变成计算内的三维模型，将是考验学生耐性和设计能力的一项重要工作。模型创建完成后，检查各结构与图纸是否完全吻合，这一步骤很重要，避免后期制作过程中不必要的重复模型处理，可以将学生分成几个小组，以每一个小组为单位，分别对每一个学生所创建的模型进行集中校对检查，以激励的方法奖励找出问题的学生，既提高了所有学生对各个模具结构的理解能力，又增加了学生间的沟通，使得整个过程充满挑战性。
模型经过检查没有问题后，就可以通过输出功能转化成*.3ds文件，这是一个各软件通用的转化格式，然后再打开3dmax软件，将模型导入下一步也就是真正提高学生学习兴趣的工作了——让学生的模型动起来。
2. 三维动画设置
无论哪一种模具结构，其动作过程一般都比较简单，可以通过设置这些简单的动作过程，让模型在学生的手中“活”起来。
以一个简单的单分型面注塑模具为例，其动作过程包括：合模→注射→保压定型→开模→推出制品，最后，再设计一个5秒左右的产品展示放置的动画。由于设计时间有限，动画设置只是模具的动作过程，不包括注射机部分，这些动作对于强大的3dmax软件来说是最基本的设置，设计时间为20秒，以每秒30帧计算，总帧数为600，各时间段分配如下：
① 0～3秒，合模。
动模和定模分别设置移动的初始、终止位置。
② 3～6秒，注射。
流体的动画设置是比较难的，在3dmax中，可以用loft方法创建一个圆柱，在流道中充当粘流态的塑料液体，并设置这个圆柱从无到变长的动画（这个过程较为复杂，但是由于时间短暂，可以简单表示即可）。
③ 6～10秒，保压、定型。
这一过程在塑料的成型过程是非常重要的，但在这里却不用设置任何动作，只要复制前面的动作保等合模位置即可。
④ 10～12秒，开模。
动模和定模分别设置与①动作相反的位置。
⑤ 12～15秒，推出制品。
这一动作是所有动作中相对来说最复杂的，需要设置的组件相对多些，可以把同时动作的零件如推杆、推杆固定板、推板组合（group）在一起设置一次动作，制品设置移动动作。
⑥ 15～20秒，制件旋转展示。
这个动作在设置时，放置角度不能过大，否则旋转速度过快看不清楚。
这样，一个完整的动画演示过程就设置完成了，再输出动画即可。做得快的同学，可以设置相对复杂一些的背景作为练习。
3. 课程设计时间安排
整个课程设计时间为两周，第一周进行模型的建立，因前期学生们已经学习了相应的三维软件，所以内容的重点在模型与图纸的符合程度及模型的细节的创建上；第二周为动画的设计，机械不开设3d动画课程，因此前两天最主要的内容是熟悉3dmax软件，对导入的模型进行处理，分离开可动作和不可动作零件，赋予不同的材质以使动作更加明显，最后三天，设置、输出动画。
4. 总结
通过这样的课程设计，我们把一个枯燥的学习过程转化为活灵活现的设置过程，既让学生对模型有了透彻的理解，又使学生掌握了动画的设计过程，为以后的工作、学习打下了坚实的基础，提高学生兴趣的同时也为就业增加了一份动画技能，本项教学研究的广泛深入开展，提高了教师的业务水平和业务能力，更新、充实了教学内容，对模具课程建设和整个教学工作起到了极大的促进和提高作用。
【参考文献】
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