模具虚拟拆装系统在模具教学中的应用

奚云赫

摘 要：近几年，模具行业在我国获得了快速的发展，模具在制造业中的作用也越来越重要，模具技术水平也成为制造行业的衡量标准。面对这一现状，各大高校也在机械制造专业开设了模具课程，但却出现了实践性较低的问题，而在模具教学过程中应用模具虚拟拆装系统可以有效地解决这一问题。本文主要对模具虚拟拆装系统在模具教学中的应用做了分析与探讨。

关键词：模具 虚拟拆装系统 模具教学 应用

模具教学是将实践与理论相结合的一门综合性应用课程，其与机械制造专业教学中的其他课程紧密相关，例如金属切削机床、公差配合与测量技术、工艺学等。实验教学是模具教学中的重要内容，其目的是使学生了解模具的内部结构。模具产品有着非常多的种类，不同种类的模具结构也是复杂多样的，所以，实验室通常会为学生提供几种不同的模具模型和实物，让学生通过拆装模具的方式来认识模具的结构。这种实验教学方式虽然比较形象、直观，但是也受到了模具种类、时间、场地与模型简化程度等因素的限制，实验模具模型、实物的补充、维护、管理方面的工作也有较大难度。在模具教学中，应用模具虚拟拆装系统可以提高模具教学的教学质量和效率。

一、模具虚拟拆装系统简介

模具虚拟拆装系统是建立在三维数字化计算机技术基础上的一套虚拟系统，具有仿真性与立体性，主要用于模具的虚拟操作和拆装。模具虚拟拆装系统通过使用UG软件，并与复杂的、高难度的实例相配套，实现了对模具结构仿真拆装演示和装备考评，并利用剖面、平移、缩放、旋转等动作让操作者全面、仔细地观察模具的结构。将模具虚拟拆装系统与实验室中的实体模具相结合，对学生进行模具教学，可以有效地提高模具课程的教学质量与效率。

模具虚拟拆装系统使用三维数字化的操作界面，界面具有仿真性、立体性与直观性，各种应用工具与模具零件菜单都在同一个界面中，所以操作比较简单方便。模具虚拟拆装系统使用图形输入法，具有如下几个特征：第一，具有自动考核功能，可以实现使用者的自我训练和教学考核的双重作用，而且考核的成绩只能由教师查看，具有较强的保密性。第二，使用者可以利用界面中的知识索引功能对相关案例的采购清单、二维工程图、三维设计等数据资料与模具标准件、设计零件等立即进行搜索与查看。第三，能够通过剖面、平移、局部缩放与旋转等手段，全面、直观地观察模具工作的全过程。第四，可以以动画演示和文字说明相结合的方式使学生自主、正确地完成模具拆装操作。

二、模具虚拟拆装实验

首先，观看演示拆装。在进行模具虚拟系统的拆装实验前，学生应首先观看虚拟系统中的演示拆装，并对该模具课程中的相关知识提前做好预习，从而可以在实验前对实验的要求、目的有一个明确的了解。其次，进行自主拆卸。学生应选择系统中的自主拆卸模块，并按照规定的拆装方式进行拆卸。再次，进行自主安装。学生应选择系统中的自主安装模块，将散落在界面中的所有零件按照规定的装配次序进行安装。最后，进行实物拆装。学生应该遵照在模具虚拟系统中的正确拆装步骤，对模具实物进行拆装。

三、模具结构虚拟拆装系统的优点

第一，全面化。应用模具虚拟拆装系统进行模具教学，有效地解决了实物教学与模型教学受空间、时间、人数限制的问题，能够反复进行操作，从而保证了所有学生都可以进行模具拆装实验，实现了模具教学的规模化、全面化。

第二，投资小。应用模具虚拟拆装系统的投资比较小，所以可以得到广泛的应用。实物教学与模型教学需要购置大量的机械模具设备，投资大，只有一些条件比较好的学校才有能力实施。而模具虚拟拆装系统仅需要几万元的投资，条件稍差一些的学校也能够承担。

第三，可以提高学生的学习兴趣。模具虚拟拆装系统运用三维技术，通过剖面、平移、局部缩放与旋转等手段观察模具的零件、结构，让学生在计算机上进行虚拟模具零件拆装，具有新鲜感，可以激发学生的学习兴趣与学习的积极性，从而使教学效率得到提高。

四、小结

综上所述，模具虚拟拆装系统应用到模具教学中，可以提高模具教学的教学质量和效率，应该得到推广与应用。

参考文献：

[1]王海根，杨友东，刘福庆.模具虚拟拆装系统在模具教学中的应用[J].模具工业，2011（8）.

[2]彭紅莲.虚拟现实技术在模具设计教学课程中的应用[J].教育教学论坛，2010（26）.

（作者单位：宁波技师学院）