模型设计论文范文1
1.教学层面
由于综合性大学在毕业考评上学科间存在的差异，导致毕业考评的形式和内容多元化，统一的标准难以适应艺术设计各学科的教学要求，在具体的教学中教师又要求学生将毕业论文和毕业设计结合起来，达到艺术设计理论研究和实践相结合的教学目标，以及使学生能够深入地对一类问题或一个问题进行方案构思、设计创作、模型演示、效果展示等全面体现，以往的结果考评侧重了学生论文撰写能力和毕业设计的效果，对学生的创新能力、就业能力培养却显得不足，也不能为整个教学体系的最终环节注入新的活力。
2.学生主观层面
近年来，随着我国高等学校招生规模的不断扩大，学生人均占有教学资源不足和教学条件的制约，毕业生往往对毕业论文的写作认识程度不够，出现选题范围过大或过小、学术性不强、创新点不突出、抄袭现象严重等问题，教学难以达到预期效果，毕业设计虎头蛇尾，预想高过实际设计的目标，展示效果欠佳，实物模型的设计制作草率粗糙，如何来规避这些问题和增效值得深思。
3.管理层面
毕业论文与设计课程设置在第八学期，这个时期对于学生来说由于在校学习、社会实践、择业就业存在很多时间上的冲突，在心理上容易产生较大波动，不利于写出优秀的毕业论文和创作毕业设计，往往顾此失彼。由于艺术设计专业的毕业设计一般需要进行图像、图版、实物、模型等形式的展示，在各评价指标分层制定的同时，学生能否得到一定程度的经费支持，也是从这个层面探讨的问题之一。
二、艺术设计专业毕业考评模型
1.考评体系构建
以“过程+结果+展示”三位一体的模式作为考评体系的制定依据，考评指标的逐层细分。过程考评不仅能提高和促进学生学习的兴趣和积极性，显著增强学习效果，而且有助于教师在教学过程中，全面地及时的了解学生的方案进展情况，考查学生解决问题的能力，阶段目标完成的好坏。在设计教学中，学生往往存在“会做不会说”“会画不会写”的现象，将结果考核始终作为评定设计优劣的主要依据。毕业设计这个完整系统的过程就是毕业生向自己、向学校、向教师、向家长、向社会交的一份答卷，必然要接受大家的检阅。
2.参评主体构成
建立以“指导教师评价+评阅教师+答辩委员会评价+网上投票”构成的参评主体，对学生的毕业论文和毕业设计进行多角度评价。指导教师是学生毕业论文和毕业设计整个过程的直接参与者，所以具有一定的话语权。毕业答辩更像是一次检阅，答辩委员会在毕业答辩时给出的评价基本上是客观的、公正的，学生在答辩时的综合表现因语言表达能力、形象气质、答辩技巧的强弱作为评价指标。在校园数字网络的快速发展下，传统的评价方式要适应现阶段的校园生活方式，建设专业的网上投票系统能够让更多的师生参与毕业设计的评价。
3.审查监督
采用“教研室自查+专家盲审+教学督导抽查”相结合的方式对学生论文和设计进行审查和监督，增设用于网上投票的展示平台和评价平台。审查监督是在教学管理机构对毕业考评进行综合性的运行保障机制，可从以上三个层次进行，可将毕业论文和毕业设计的审查纳入督导组的督导范围，形成良性的循环机制。
三、考评体系的增效机制
1.深化教学改革
艺术设计人才需要有科学精神、人文素养、艺术创新、技术能力，不断调整以往的教学观念与方式。将“过程+结果+展示”的考评系统逐层展开，每层指标建立详细的子系统，进行一般问题的梳理和特殊问题的列举，然后对问题进行排序和考核等级层次的制定，最后对考核分值的进行分配，对初步建立的系统模型。
2.学生主观驱动
艺术设计是社会性的行为，但由于学生缺乏社会与文化责任感而没有强大的使命为驱动，知识储备不足的同时又面临诸多就业的压力，面对知识信息大爆发所往往出现了浮躁与急功近利的现象，内在的学习动力不足。评价指标可细化可深入至出勤率、同导师的沟通次数、方案草图环节、定稿、制作、选材、印刷打印等，各环节进度形成相应的书面材料进行归档整理，有效的避免学生无计划的实施和不按进度完成的情况，并能够保证毕业论文和毕业设计的完成质量和效果。
3.管理的操作机制
毕业设计是全面系统训练培养提高学生综合设计能力的系统整合性课程。因此，本科四年教学中的任何一个环节都应该贯穿创新这个基本原则，毕业设计也不例外，对于最终的考评子系统模型保留修改和增减项目的空间，保证系统对艺术设计专业人才培养的可持续性。此外，学校各部门可将毕业设计展与企业人才招聘会相结合。从而建立起完整的毕业设计展览、毕业设计答辩和人才招聘“三位一体”的毕业设计教学新模式。
四、结论
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UG系统是世界一流的具有综合性设计、分析和制造一体化的集成系统。系统不仅能够由CAD模块实现从产品的概念设计、结构设计、虚拟现实到静力学和动力学的强度分析，还能由CAM模块实现计算机辅助加工制造，同时在系统中还贯穿了产品的开发和制造全过程。UG技术提供的草图功能、曲线曲面建模、基于特征的实体建模、虚拟装配建模、机构运动仿真、分析等技术手段，为机构设计提供了极大的方便。通过相关技术手段的结合应用，既能快速构建出相关机构的抽象模型，也能把这种模型快速地映射于机构的装配模型，还能对机构进行快速的运动分析仿真、运动干涉检查及动力学分析等。
2UG三维模型在教学应用中的优势
传统的机械设计基础教学过程，通常采用二维工程图表达物体的结构形态，或通过实物模型来增强学生感性认识。但这种教学模式存在着一定的弊端，二维图形缺乏立体感，实物模型由于体积和重量原因会造成携带、拆卸和剖切不便,且操作较为费时。采用UG三维造型功能，对课本上的二维图形所对应的实体模型进行制作，可以很容易实现三视图和实体之间的转换，通过实体模型和动态仿真使学生能够更直观地进入真实的三维空间，从感性上理解三维实体的结构与相对位置，引导学生思考，增强学生感性认识，从而提高学生空间想象能力。另外，利用UG的局部放大、平移和翻转等工具，还能够让学生在屏幕上全方位观察零件复杂形体的外形与内腔的变化等各个侧面和局部细节特征；可以直观地显现整个零件的结构，装配体中零件之间的连接关系，使教学中的知识难点更加清晰、生动、形象；也可以根据不断变化的教学内容和不同的教学对象的需求，利用UG软件方便地进行教学模型的修改与新建，满足教学中对模型种类及数量的需要，并有效降低教学成本。
3UG三维建模在教学中的运用
3.1模型和教材相适应
《机械设计基础》课程很多内容都涉及三维零件，根据需要确定具体的零部件，如：带轮、齿轮、凸轮、轴、轴承、箱体等等。在建模的形式上要注重提高三维模型的视觉效果，根据教学内容的需要制作、补充或减少模型，使模型与教学内容紧密结合，贴近实际。
3.2模型与课件相结合
优秀的课件有助于提高教学效果，用UG软件制作的素材，合理运用在课程多媒体教学中，可充分发挥教师与现代教学手段的双重作用。例如，在讲解轴承的结构和各零件的位置关系时，使用UG建好的模型，一边讲解各零件的结构，一边进行现场虚拟装配，这样能够方便地为学生提供正确的示范，培养学生的几何构思能力，同时帮助学生理解结构工艺知识，有利于学生理解轴承的工作原理、装配关系、各零件的相对位置关系以及各零件的结构特点。在这种视觉效果的刺激下，学生的分析、认识和记忆能力增强，这既活跃了课堂气氛，又提高了学生的学习兴趣。在制作课件时，要注意收集和整理，注重课件在课堂教学中的实用性和使用方便性，有利于学生循序渐进地掌握教学内容。在教学过程中充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，在师生的交流学习中寻找最适合学生的方式，更好地发掘学生潜力。
3.3充分利用学生资源
学生在学习UG软件时，可以将教学模型作为练习让学生参与制作，参与式的体验教学不仅激发了学生学习UG软件的热情，而且巩固了《机械设计基础》课程所学的知识，同时，将优秀作品作为今后教学的资料。
3.4多样化制作模式
一种是将虚拟三维模型调整到最佳位置，保存为图片格式，直接插入到课件适当位置；另外在条件允许的情况下，可直接用UG软件打开已建造好的虚拟模型进行教学，在课堂的动态教学中可以达到随机应变、按需编辑、修改模型。当今社会迫切需要大力加强对人才创新意识与能力的培养，培养符合时展需求的应用型人才迫在眉睫。而人才的创新始终离不开实践环节的培养和锻炼，即“创新来源于实践”。随着3D可视化软件的“大众化”及虚拟仪器的广泛使用，使得原有以实物为主的机械设计基础课程实践教学模式面临新的挑战和机遇。尤其是有些设备或装置需要进行剖切或外壳透明化处理才能充分清楚地了解其内部结构，仅仅在实践教学中运用实物模型，较难形成模型的衍生、变型、扩展设计。这些客观现实的存在，成为机械设计基础课程实践教学在运作过程中的瓶颈。因此，实践教学过程中需要模型的多元化，即将3D数字化模型与实物两种教学模式嵌套使用，才能优势互补。3D数字化模型具有以下特点：其一，三维数字化模型具有丰富多样性的表达形式，数字化模型的表达，拆装非常便捷，且完全可逆，通过剖切、爆炸图、视频生成等功能，可以生动直观地表达实际零部件内部的结构和工作原理，全方位地展示精密部件和不可逆拆装部件的内部结构、装配和拆解过程。其二，利用数字化模型能够强化学生的工程意识，目前UG软件具有标准件库，诸如轴承、螺栓、螺母、销、键等标准零件库，这些库的使用可强化学生的标准意识、工程常识，对避免课堂教学与实际工程环境的脱节效果很好。在实践教学中我们要充分发挥实物模型和数字模型的长处，取长补短，充分协调好两者在教学过程中的关系，提高实践教学的质量。
4结语
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实验室是学生学习和实践锻炼的主要场所。完善实验室管理主要从实验室场地的安排、设备的更新、人员素质的提高和实验室的安全管理等方面着手进行。工业设计专业课程大多是在实验室进行的，为了便于老师与学生的“教与学”的互动，实验室场地的宽松、通风、明亮尤为重要。我们建有木质制模实验室、精细制模实验室、产品造型实验室、油泥模型实验室、金属制模实验室等。学校在设备方面也投入了大量的资金，购置激光雕刻机、3D成型机、机械雕刻机以及其他电动工具等加工设备，为教学与实践的开展提供了必要的物质保证。实验技术人员是实验室的主体，实验室人员的素质高低直接关系到整个实验室能否正常运行、教学计划能否顺利完成，实验室人员的职业素质对发挥实验效能、提高实验课程质量有关键性的作用。工业设计专业材料品种多，产品结构形式变化繁多，要求实验室技术人员知识面广，专业性强，所以实验室专职人员要不断地提高自己的专业素质。
2模型设计流程
“产品模型制作”课是工业设计专业学生的一门必修课，在本课程的学习过程中涉及素描基础、立体构成、色彩构成、工程制图、产品结构、材料力学等课程内容。由此可以看出，“产品设计与制作”课是一门承前启后、理论与实践紧密结合的课程。我们采用的教学模式是“自主、研讨、合作”的学习方式。
2.1产品设计初期
同学自由组合，4人为一小组。学生是设计的主体，小组内部初次讨论时要求大家勇于思考，大胆想象，畅所欲言，相互尊重彼此之间的观点，友好和谐地对设计方案进行讨论。老师在这个阶段，要参与同学的讨论，提出一些具有启发性的问题，引导学生深入思考。在讨论的基础上，要求学生拿出方案，画出草图。
2.2产品设计方案的确定
小组成员对方案确认后，再次讨论，对产品设计从人机关系、视觉效果、产品结构以及连接方式进行研究、分析。这个过程，要求学生运用学过的知识，以及将各个学科的知识融会贯通。要求学生利用网络信息技术作为探索学习的认知工具，体现了学生自主学习的能力。教师主要帮助学生解决遇到的实际困难，最后用三维软件绘出效果图。
2.3产品制作前的准备
决定模型制作比例，选用合适的材料，确定产品的装配方案。画出零件工程图，结合实验室的设备情况，因地制宜，在老师的指导之下，制定产品的加工工艺，最后加工出成品。
3模型的制作
学习制作模型，首先要加强学生基本功的训练，先从简单的做起，模仿是提高模型制作能力的一个好方法。在基本功训练的过程中，老师的讲解、示范是最关键的，讲解的重点就是工具、刀具的规范使用和安全使用方法以及模型制作的工艺路线。其次，制作产品模型，模型根据在不同阶段的作用，可分为研讨性模型、功能性模型、展示性模型等，模型不同的用途，选用的材料、制作工艺也会有所区别。研讨性模型与功能性模型是设计初期阶段对产品形态进行的初步分析，以论证设计可行性。这一类模型，选用材料价格低廉，有一定的强度，成形容易，不易变形，可以做一些简单的涂色处理。模型增强了人们的视觉感染力，设计者通过对模型的观摩、分析，发现产品的不足，完善设计方案，进而求得更佳设计效果。展示性模型是体现产品最终真实形态、色彩、表面材质、材质机理为主要特征，具有良好的可触性、合理的人机关系、和谐的外形等，是展示性模型追求的最终目的。展示性模型的制作，是教会学生综合应用各种材料进行模型效果表现，其目的是制作出精美的模型。
4模型制作与计算机三维设计软件的衔接
5总结分享
1）分组：通常将一个班级分成7~8小组，每个小组设计一个方案，大家分工合作，一起研讨；
2）针对设计，确定模型材质和制造方案：每个小组所设计的产品不同，设计思路也不一样，模型的制作方法、选用的材料、工艺路线也各不相同。
3）充分利用现代加工手段和方法，提高学生的模型制造能力：在模型制作过程中，指导学生学习和使用激光雕刻机、3D成型机、机械雕刻机、木工加工设备及其他电动工具，学生的实践能力和动手能力显著提高。
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1.产品设计与模型
产品模型是设计构思的立体呈现，是设计者表达设计构思的方法之一，设计者根据设计构思利用不同的材料、工具和加工方法可以将其表现为实体模型。产品模型制作是对产品设计方案的深入和细化过程，能够对设计思路进行更直观的审核和推敲，并能清楚全面地展示产品设计方案，是设计方案评价的有力依据。
2.材料与模型在产品设计中的意义
对于产品设计来说，材料工艺和模型制作是至关重要的步骤。在产品设计过程中有了设计构思，就需要进一步确定形体，并选择适宜的材料进行加工，制成模型，检测和审核产品的造型、色彩、材质、表面处理、功能、结构、成本及可行性等。材料工艺与模型制作在产品设计的每个阶段有不同的呈现形式：设计前期尝试多种可能性材料并制作研讨性模型，中期将材料进行筛选并制作表现性模型，后期确定材料工艺并制作样机模型。产品通过不同阶段的材料与模型分析，最终才能进入量产阶段成为商品。
二、材料工艺与模型制作课程教学研究
1.教学目的
材料工艺与模型制作课程目的是通过理论教学及实践训练，让学生了解各种材料特性、加工工艺、模型制作加工过程，并掌握产品材料选择与模型制作的基本方法。教师通过本课程的教学，使学生了解生活中产品的生产制作过程和表面处理工艺，学会通过观察、分析、搜集进一步了解和熟悉材料，并能够对材料进行加工，制作出实体模型以进一步推敲设计，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
2.课程教学研究
（1）教学研究与侧重材料特性涵盖物理特性、化学特性、工艺特性和感觉特性，教师侧重讲解材料工艺特性和感觉特性，使学生更加清晰地感知材料的不同效果，便于学生在认识、学习材料的过程中结合自身对材料的感受和对实际工艺的观察积累选择合适的材料完成设计任务。模型分为研讨模型、功能模型、表现模型和样机模型，教师侧重讲解研讨性和表现性的模型表达。因为授课对象为低年级学生，所以重点是挖掘学生的动手、动脑能力，以及对产品的形态、尺度、体面关系、色彩、材质、质感等外观效果的观察和把控能力，进一步培养学生分析结构的能力。（2）教学与实践研究教学内容分为材料工艺和模型制作两部分。内容涵盖材料工艺概论、金属材料、塑胶材料、木材、陶瓷、玻璃、制模概念、制模意义与功能、模型制作与表现。教师针对教学内容进行讲练结合的教学。
第一，讲解材料概论。
教师选择有代表性的图片向学生提问，引出材料定义和基本属性，并介绍材料的发展过程和分类，提出材料特性并图文并茂地展开，讲解材料的物理特性、化学特性、工艺特性及感觉特性，最后引出材料选择原则。
第二，设计材料讲解与互动。
教师对五种常用材料金属、塑胶、木材、陶瓷、玻璃进行详细介绍，针对每种材料挑选大量清晰的产品图片，以看图分析工艺的形式与学生互动，使学生更能结合实际深入认识材料，讲解内容涵盖材料概述及分类、材料特性、加工成型工艺、表面处理等。
第三，模型制作案例讲解与作业。
针对本课程前、中、后三个阶段，讲解三个模型制作实例并布置课程作业。实例1及作业：多种材料热弯模型案例讲解，ABS塑胶热弯模型制作；实例2及作业：塑胶热压成型模型案例讲解，ABS塑胶热压鼠标模型制作；实例3及作业：木材榫卯结构设计案例讲解，榫卯结构产品设计制作。三个案例的讲解让学生对材料与模型的认识由易到难，由外形推敲到结构研究逐渐深入，也让学生形成制模概念，了解模型制作与设计的关系，并掌握模型制作方法、技巧及表现形式。
第四，课程作业要求与制作。
作业一：ABS塑胶热弯模型制作。要求：使用50×50cm、2mm的ABS板材进行3个家居产品的热弯模型制作。学生先绘制设计草图，制作纸模型，推敲产品的形体构造。确定产品外形和比例尺寸后，在ABS板上绘制产品外形展开图并切割下来，使用木棒或有一定硬度的单曲面形体作为辅助模具，将2mm的ABS板用热风枪局部加热后用辅助模具定型，达到热弯成型的目的。此部分的重点是让学生感知材料特性，并了解热弯成型方法，同时锻炼学生对产品形态的观察、比例把控及细节处理能力。作业二：ABS塑胶热压鼠标模型制作（参考鲁迅美术学院教学练习）。要求：学生每人选定一款鼠标，进行尺寸测量，绘制1∶1六视图。根据实物与六视图做成木制模具，通过塑胶热压工艺制作ABS模型，要求分模线清楚，表面平整光滑，形态准确，细节完整。此部分是对作业一的强化，学生通过作业一的制作，对ABS塑胶材质有了一定的认识，在第二部分中需要更大程度地发挥ABS塑胶的材料特性。先制作出比实物外形小2mm的木模鼠标模具，然后将2mm的ABS板在电烤箱中加热软化后取出，用木制鼠标模具压制各部分壳体，将各壳体匹配裁切，表面和边缘打磨成亮面或哑面效果，然后制作零件，最后装配粘接。这项作业的重点是让学生形成模具概念，了解模具拔模与产品分件，同时锻炼学生对产品外观的整体观察和表达能力。作业三：榫卯结构木模型设计制作。要求：学生每人选择或设计一款榫卯结构产品，并绘制1∶1的三视图和结构关系图，依据视图制作木制模型。要求运用榫卯结构，结构稳固，制作完整有细节，并具有一定功能性。制作前，学生需要大量查看榫卯结构图以及各种榫卯结构的产品，然后结合生活实际，设计一款具有一定功能的榫卯结构产品。学生根据设计需要自主选择合适的木材，进行锯割、刨削、凿削、打孔、打磨等加工，使榫卯结构相互匹配，最后装配起来。这项作业主要锻炼学生对模型外观的把控能力，同时考虑结构的合理性和稳固性。
三、结语
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机械系统设计的过程中需要从管理模型出发，按照机械设计管理成熟度模型的具体要求推进各项工作，保证机械制造企业能够符合生产经营管理的具体要求，按照机械模型标准化的要求推进系统设计，提高对系统的综合控制和管理能力，为机械系统优化控制创造良好的条件。机械系统设计的过程中需要从现成模型管理出发，保证模型化管理方案能够符合机械控制的总体要求，推进机械设计管理体系创新，为机械管理体系优化创造良好的平台。企业管理模式优化控制管理的过程中需要对模型控制的整体思路进行优化，确保整体思路能够符合管理效益提升的要求，实现机械系统的自动化控制，让机械系统设计更加符合机械系统管理的要求。机械设计过程中需要不断改变传统思维模式，让思维模式符合机械系统设计体系的具体要求，确保机械系统设计符合模型化控制的全面要求。机械设计模型化的提出对机械系统优化具有积极的作用，并且能够形成机械控制、机械管理、方案优化与一体，实现目标测算模型的全面控制和优化。
1.1机械设计业务模型探索
机械设计的过程中需要对机械控制功能进行全面的分析，只有把握住机械控制功能，才能对机械功能进行全面的分析，提高机械设计业务管理水平，为机械业务模型控制和优化创造良好的平台。在新的机械业务管理链条控制下，需要对信息流进行优化控制，才能提升机械设计的综合管理控制能力，为机械综合控制管理创造良好的内部条件和外部条件。机械设计的过程中业务模型优化需要从价值链角度出发，对模型化管理工具进行全面的分析，实现对管理工具的全面控制，提升对机械管理工具的综合管理能力。
1.2通过IT工具实现机械设计的模型优化
随着信息技术的发展，机械设计所利用的IT工具越来越多，因此要从云计算、互联网、大数据等角度出发，充分发挥机械工具的控制管理要求，保证新兴IT技术能够在机械设计中得到全面的应用。IT工具在业务需求控制管理的过程中需要进行流程化管理，确保权责控制能够符合机械化的具体要求，实现机械的流程化管理和控制，提高对机械控制管理的总体需求，在具体实施的过程中需要从价值创造和管理效率角度出发，实现机械设计的管理模型优化，为管理方案的探索和优化创造良好的条件，通过搜集整理和数据管理分析，保证机械设计能够符合管理决策控制的要求，实现机械系统的全面优化。机械设计中需要通过软件诊断和经验分析等手段，保证模型能够按照机电一体化控制的要求进行系统设计。机械设计咨询与机械设计软件和机械设计软件服务融合在一起的，需要按照一体化管理和控制的具体要求，积极推进机械系统的综合控制管理，从机械模型主脉出发，积极稳妥的推进机械系统优化控制。机械设计软件本身就是一种模型，因此管理模式存在固化现象，需要从全面预算管理的角度出发，解决机械设计中出现的问题，对机械系统进行全面的风险控制，保证机械系统设计符合模型化的具体要求。
2机械设计管理模型控制和优化
机械设计管理过程中需要从全面预算管理的角度出发，控制和优化机械设计的方案，提高机械模型的综合控制管理水平，对范式有效控制具有积极的作用，通过对机械业务的全面控制，才能对管理模型进行优化，提高对机械系统的综合管理水平。
2.1机械设计中多业务模型控制
机械设计过程中需要对不同的功能进行不同的分析，确保功能业务能够被全面的掌控，实现对机械设计的管理模型优化，让参数能够符合机械设计中多业务管理的要求，提升对多业务模型的综合控制管理水平。机械设计要和参数及控制点紧密结合在一起，实现对情景的有效匹配，为机械控制管理和模型优化创造良好的条件。机械系统多业务模型控制管理的过程中需要从风险控制角度出发，按照管理模型的综合管理要求，提升机械系统的优化管理要求。
2.2机械系统设计的质量模型控制优化
机械系统设计的过程中需要建立完善的质量管理和控制体系，通过对质量模型的优化和管理，实现对算法的全面管理，让机械系统设计能够符合质量标准要求，机械系统的质量控制与机械系统的效率是紧密结合在一起的，只有把机械系统的质量和系统的模型融合在一起，才能提升机械系统的综合控制管理水平，质量控制需要从机械元件出发，对每个元件进行机械模型优化，提高对机械模型的控制管理水平。机械系统模型设计与质量控制要从不同的方案出发，建立完善的质量控制管理体系，为模型管理创造良好的内部环境和外部环境。在机械设计平台中植入质量管理方案，可以实时对机械系统的质量进行监控，确保机械系统的质量管理能够符合质量控制的具体要求，实现对模型的全面分析和优化，对模型应用具有重要的作用。机械系统设计质量控制与机械系统模型管理是紧密结合在一起的，需要从不同的方案设计出发，提高机械系统的管理控制能力。
3机械系统设计模型控制和管理机制
机械系统设计模型控制要从模型管理的角度出发，加强管理机制建设，提高对机械系统的控制管理水平，为机械设计系统的综合管理创造良好的条件。
3.1机械系统设计模型控制
机械系统设计需要从机械控制角度出发，建立完善的机械模型，保证机械系统能够得到全面的运行。机械系统设计模式控制需要遵循一定的规范，全面提升机械系统的综合控制、管理功能。机械系统功能模块设计过程中要从技术创新出发，确保CAD解决方案能够符合功能设计的总体要求，从机械系统操作角度进行模型控制，按照机械资源管理器的控制理念，提升机械系统的资源控制和管理能力，为机械系统更好的管理文件创造良好的条件。机械系统要实现高质量的模型控制，必须要从资源管理角度出发，促进机械系统模型优化管理工作。机械系统设计要和零件设计、部件设计紧密结合在一起，形成工程模式管理，全面优化机械系统的综合功能，提高机械系统的优化控制和管理功能。机械系统模型设计过程中需要建立一套完整的动态管理界面，减少不必要的操作流程，提高机械系统设计的控制管理能力。机械模型设计中要从特征模块出发，建立完善的标准控制管理系统，通过特征模型设计，可以实现对其标准的优化和控制，实现零件系统的信息共享。机械系统设计控制模型优化要与调用标准紧密结合在一起，形成机械配置管理的模式，从部件设计、零件设计、工程图角度出发，确保机械系统设计能够符合机械控制管理的具体要求。机械系统设计中需要通过不同的参数组合和变换，提高机械系统的综合控制管理水平。
3.2机械设计模型管理机制设计
机械设计模型管理机制要从信息资源共享角度出发，建立完善的信息共享平台，提高机械设计的信息共享能力，为其更好的实现机械控制创造良好的平台。机械设计模型管理中要利用先进的工具，通过互联网进行协同控制和管理，保证机械系统能够得到全面的优化，为机械系统的管理模式创新创造良好的条件。机械设计中信息管理机制建设需要从文件控制管理角度出发，通过实体模型优化控制，确保互联网信息能够协同工作，在机械部件设计中进行参数信息管理，使设计能够符合机械控制管理的具体要求。通过智能零件技术能够实现系统的自动重复设计，保证智能零件能够符合创新技术方案设计的具体要求。机械设计模型与管理模式要紧密结合在一起，确保管理模式能够符合机械设计平台设计的管理要求，从不同平台实现信息资源的共享。
4结语
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某梁采用复合材料制造，约长2m，变截面并带理论外形，零件腹板部分主体为平面，包含有台阶面，侧面与壁板外形相应曲面一致，外形公差为±0.1mm，装配要求高;为“U”形结构，侧面角度闭角结构(＜90°)。该构件在热压罐成型过程中脱模困难，如果强行取出会损坏构件和模具，无法保证型面公差，这对成型模具的结构设计提出了较高的要求。
2模具设计要求
复合材料成型模具直接影响着产品的质量，在设计时应满足:①模具要有足够的刚度、强度，以保证模具型面基准不变;②热容量小，热膨胀小，热稳定性好;③加工精度高，表面光度高，模具自身协调性好;④施工便捷，操作安全可靠;重量轻，运输方便;⑤可维护性好，制造成本低;⑥具有良好气密性。根据复合材料U形梁的结构特点，在设计中需要解决以下技术难点:成型模具的结构形式如何保证构件的型面公差，如何满足脱模要求并解决U形梁的回弹问题。
3模具选材
3.1模具材料
复合材料成型模具用料要求热变形小、热膨胀系数小以及导热系数高，大多采用普通钢、INVAR钢、碳/环氧复合材料和铝合金。普通碳钢适用于型面曲率不大的模具，当产品批量生产、尺寸精度要求较高时，选择钢制模具最为经济、实用;铝合金适用于平板类、尺寸精度要求不高的模具;INVAR钢适用于结构复杂、曲率大、尺寸大的模具。不同模具材料对复合材料构件变形的影响主要体现在两个方面，一方面是不同的材料热导率会影响与其直接接触的复合材料构件固化温度场的分布，从而影响最终构件内残余应力的大小及分布，引起不同的构件变形;另一方面就是不同材料的热膨胀系数不同，模具与构件之间的相互作用程度不一样，因此导致构件的变形不同。在固化过程中，模具与复合材料构件之间的热膨胀系数不匹配会引起模具与构件接触处的层间应力，包括层间剪切应力和沿构件厚度方向的力，这主要是由于模具与构件在固化压力的作用下始终粘贴在一起，随着模具受热膨胀，靠近模具的构件层比远离模具的构件层受到的约束张力要大，因此沿构件厚度方向形成一定的应力梯度，在固化过程中这部分应力被“冻结”在构件中，在脱模以前都没有得到释放，固化完成后冷却至室温脱模，这部分应力将被释放，脱模后的复合材料构件必须通过变形来维持应力的平衡。
3.2模具型面补偿修正
模具设计时要考虑复合材料与模具热膨胀系数的差异，INVAR钢和复合材料模具受热膨胀的影响很小，可忽略不计;但对于普通碳钢和铝合金模具影响比较大，对于大尺寸的复合材料构件需要采取补偿措施，根据计算公式和生产经验。考虑到制造成本和构件精度要求，本文设计的模具选用Q235钢制造，根据上述公式计算缩尺KS为－0.65‰，结合生产经验和复合材料梁的结构形式，提取整个构件的理论型面并按适当缩尺进行缩小，模具设计时按照缩小后构件提取的型面作为模具的设计型面，以减小构件的变形或抵消变形的影响作用。
4模具结构设计
4.1模具回弹角的补偿
复合材料在热固化成型过程中由于材料本身的各向异性、铺层方向引起的力学性能差异、结构的不对称性和基体的固化收缩效应等因素，在构件内经应力梯度和温度梯度耦合作用导致固化时的内应力积聚，一部分应力在构件中以残余应力的形式长久存在，另一部分应力在构件脱模后释放，这两部分应力存在的形式共同导致回弹变形。对于梁、长桁类有大夹角的构件，固化成型过程中在拐角处的回弹变形会导致夹角变化，即构件在固化脱模后，夹角因收缩而小于模具角度，此差值为回弹角。这将给制件间的装配带来容差、超差等问题，翼梁缘条回弹使其外形偏离了设计要求而导致蒙皮与翼梁间螺栓连接装配孔错位，若对装配件进行强制装配将会引起残余应力、密封不好等问题，这样会降低结构的强度和疲劳寿命，甚至造成制件报废。在模具设计时，通过调整模具型面来补偿构件回弹，即构件夹角加上回弹角等于模具夹角，使构件在脱模回弹后符合工程数模要求。国内外专家学者都在积极研究复合材料结构固化变形的预测及控制方法。GFG公司在复合材料工形梁的成型模具设计时，考虑工形梁缘条的回弹，采用经验的方法在模具的缘条型面上加入修正值(约1°)以抵消构件回弹。国内贾丽杰等人针对复合材料典型C形结构的回弹变形进行研究，通过对回弹角的预测结果进行修正，确定C形梁回弹角度在1°左右。本文涉及的复合材料U形梁为闭角结构，成型模具设计时需要进行回弹补偿，结合以往生产经验和国内外学者的研究结果，在两侧缘条各设置1°回弹补偿角，提取补偿后的两侧缘条型面为模具的型面。
4.2模具结构形式
复合材料梁一般为细长结构，常用模具结构形式为阴模、阳模和阴阳模组合，分析构件是否有气动面、装配面、胶接面等，一般情况下可确定这些面为贴膜面。根据U形梁的结构特点，采用CATIAV5R18建模，模具为框架式阳模结构，采用Q235钢焊接制造，模具包括模胎、支撑框架(支板组件和框架)、盖板、工具球套。根据产品设计部门所提供的产品零件数模提取成型曲面作为模胎的理论型面，将该曲面偏移10mm切割实体，获得“Ω”型模胎;创建支板组件，输入单个支板尺寸创建实体并设计散热孔，通过阵列命令创建其他支板;框架为长方体结构，采用的方钢管为标准型材，根据彼此之间的位置约束关系通过阵列偏移命令进行设置。这种框架式模具结构厚度均匀，通风好，升温快，有利于模具各点温度均匀，可以减少模具在升温和降温过程中因各部位温度不一样而引起的模具变形。(1)模胎模胎是“Ω”型一体式结构，采用10mm等厚的钢板，在保证气密性前提下允许拼接焊接。在模胎上需要留有一定距离用于打真空袋，通常手工铺贴模具的余量区在100～200mm。模胎的型面轮廓度公差小于0.2mm，数控加工后按数模中模胎线数据集划线，深0.5mm、宽0.3mm，并在余量线外打出标记，所有划线位置的偏差不大于0.2mm。构件轮廓线用于非数控切边时使用，决定构件外形尺寸的精度，设计时应考虑模具材料的膨胀因素作适当缩放处理。铺贴线用于无激光投影时手工铺贴定位，以控制铺贴余量，防止由于铺贴不完全齐整、流胶、挡胶条等因素导致固化后产品边缘质量不高，通常铺贴线到产品轮廓线可留20mm余量。(2)支撑框架框架与支板组件主要起支撑作用，保证整个模具的强度和刚度。框架取消了传统的薄板格栅结构，采用方钢管焊接，具有成本低、加工周期短的优点，有效实现模具减重，又使得空气流在模具体上下表面任意流动，加热更均匀。在支板组件上设计散热孔，尽量在同一直线上保证成型过程中空气的流通性，有利于整个成型的复合材料构件温度均匀，保证成型产品的质量。同时在支板两端设计80×50×10mm的加强块，防止模具在吊装时沿长度方向产生变形。(3)盖板和工具球梁腹板平面处采用2mm铝盖板与阳模配套使用，使构件表面加热均匀，同时在抽真空的过程中传力均匀，保证构件外表面的平面度。工具球用于定位找正，在设计时要覆盖构件的最高点和最低点，长度方向间隔不超过1m。各工具球孔按数模制造，并在模胎上打出所有工具球实际坐标值及孔位序号，用于手动铺贴时放置激光投影的靶标，以定位铺层区域。(4)后续处理模具焊接完成后进行2～3次退火，消除焊接和机加应力，减少模具的变形;对模具型面进行激光测量，型面精度符合图纸要求;加工完毕做气密试验，保证模具气密性。
4.3工艺验证
在复合材料U形梁的热压罐成型工艺中，采用本文设计的成型模具进行铺叠成型，生产的复合材料构件易于脱模，表面光滑平整，型面公差符合要求，U形梁两侧缘条的角度变形控制在技术要求范围以内，满足了后续与壁板及其他组件的装配要求。
5结论
模型设计论文范文7
1．1终锻模具设计
本课题研究的模锻件如图1所示，一部分为非加工表面，另一部分为加工表面。加工表面的单面最小加工余量为5mm，出模斜度7°。为了使模锻件有很好的金属流线，采用锻件中心线分模的形式。由于锻件长度为660mm、宽度为345mm、高向为140mm，投影面积较大，故终压模安装在50MN水压机上，这样可保证有足够的变形压力，保证模压成形。模具采用5CrMnMo耐热工具钢，硬度(HRC)控制在40～45。采用导柱配合方式，最大错移量不超过1．0mm，可满足锻件有足够的加工余量。导柱采用烘装组合的方式，保证装配牢固不易脱出。导柱距下模分模面控制在200mm，这样可保证上模先导入，随后模型接触坯料，从而防止在压坯料时发生串动而造成啃导柱的现象。以往曾发生过由于导柱矮而造成啃导柱时啃下的铁屑飞出伤人的事故。
1．2预锻模设计
铝合金预锻模膛设计应考虑的因素:①当预锻模膛仅用来减小终锻模膛的磨损时，其设计基本上与终锻模膛的相同，但预锻模膛的凸圆角处和分模面出口处的圆角半径应稍大些。当预锻模膛中具有较深、较窄的部位时，可将预锻模膛相应部位的宽度及长度减小一些;也可采用增大该部位斜度的办法，并相应地减小其宽度，而预锻模膛在该处的高度不应加大。为改善成形条件，应合理选择难充满的深腔入口处的模膛凸圆半径。②若预锻模膛用来改善金属流动情况，避免在锻件上产生折叠，则预锻模膛应考虑:为避免工字形锻件筋根部位产生折叠，应增大转角处的连接半径及斜度(或厚度);同时应控制预锻模膛的断面积F预基本上等于终锻模膛上相应处的断面积F终;如终锻后不满，可增大预锻欠压量，用磨修预锻模膛的方法进行调节;对冲孔的锻件，应使终锻时连皮部位的体积大于或等于预锻时该部位的体积;预锻模膛毛边槽的选用基本上与终锻模膛的相同，但有关尺寸应稍加大。在轻合金模锻件生产中，有许多是形状极为复杂、断面变化大的锻件。这些复杂制件不仅很难选择毛料，也不易模压成形，而且变形极不均匀，更易产生折叠缺陷。这些锻件都是用一套终锻模进行锻压是不能完成的，要求设计者必须考虑采用预锻模或者还要设计毛料模。本课题的模锻件是典型的四周封闭筋型，从形状上看是最易产生折叠的，因此，需要设计预锻模。预锻模的特点是完全具备终锻件的形状，只是筋型的高度比最终要求的矮一些、腹板厚一些、圆角大一些、总金属量比终锻件的要多5%～8%。同一筋型的预、终锻各套模具模膛的不同情况。从预锻到终锻，锻件是从粗到精逐渐充满模膛的，变形金属的流动过程比较平稳，变形也更加均匀，这样就可以减少由于剧烈变形产生折叠的几率。就整个金属量而言，它远比以铸锭或挤压棒、型材为毛料直接终锻的总金属量要少得多，这样它就没有过多的金属需要外流，而且仅有的少量多余金属也在预锻过程中很顺利的排出了，因此避免除了由于有大量多余金属外流而造成折叠。
2生产操作的工艺过程
2．1锻造坯料
为了合理的分配金属，尽量减少投料量，需要锻造坯料。在30MN自由锻水压机上锻造坯料。毛料采用挤压棒材，规格为Φ190mm×650+5mm，在700kW空气循环加热炉内加热，450℃～470℃保温3h。平砧在400kW模具加热炉内加热，400℃～450℃保温8h。模具加热是为了防止在锻造过程中坯料温度过低而产生大晶粒，同时便于金属的流动。按锻9工艺进行，首先用锻造钳子将毛料立起，镦粗至h=400+50mm，这样可以保证四角的金属量够用;然后放倒压扁打方，端头镦齐，打出棱角，以保证模锻时最难成形的四角的金属量够用，易于成形。
2．2预锻
预锻模在模具加热炉内加热，400℃～450℃保温8h。坯料加热450℃～470℃保温3h。在50MN水压机上，先用风管吹净模具型腔内的杂物，然后对其上下模的型槽充分润滑一遍，预锻控制在两次，首次预锻时将坯料摆正，上压要缓慢，以防止金属由于激烈变形而出现紊流、涡流、折叠或穿流等缺陷。两次预锻的欠压量分别控制在15mm～20mm，10mm～13mm。①首次预锻:润滑剂的配比为20%石墨+20%汽缸油+60%锭子油，此润滑剂的流动性较好。首先在上下模型槽上进行全面润滑，要注意润滑剂不得在型槽内汪积，然后将毛料摆放在下模型腔上，使毛料盖住型槽，再在毛料上进行全面的均匀的润滑，使毛料表面形成一层油膜。随后预锻的上压速度不要过快，以使金属平缓的流动开始充型。为防止首次预锻时一次变形量过大导致粘模，必要时可抬起水压机再润滑一次，然后上压预锻要求的欠压量为止。首次预压的变形量要大些，欠压量要保证符合工艺的要求。模压后要进行彻底修伤，并要圆滑过渡。②成形预锻:本次预锻采用的润滑剂的石墨配比要比首次预锻的高一些，油刷的沾油量不宜过多，润滑时上下模型都进行少量均匀润滑，在锻件上只对欠成形的地方进行重点润滑，其余部位少量润滑。润滑完了水压机应立即落下随后开始施压，以免润滑剂的过量挥发。当压到一定程度水压机应抬起，排除废气，并还可对局部不成形处实施补充润滑，在拔模角的外侧也可少量润滑，以便锻件脱模。欠压量要保证符合工艺的要求，后要进行修伤，并要圆滑过渡。
2．3终锻
终锻模在模具加热炉内加热，400℃～450℃保温8h。坯料加热450℃～470℃保温3h。在50MN水压机上先用风管吹净模具型腔内的杂物，然后对其上下模的型槽充分润滑一遍，终锻控制为三次，三次终锻的欠压量分别控制在8mm～10mm、4mm～6mm和3．2mm～－1．2mm。合理地进行润滑操作可以避免模锻件产生折叠，在现场生产中该类模锻件易因折叠而报废。终锻的特点是锻件已基本成形，只是欠压量较大，目的是要减少欠压排出多余金属。而此次模锻润滑的好坏对锻件质量有重要影响。首件的润滑剂配比是将石墨的量增至40%～30%，油刷的沾油量要少，必要时可用沾油不多的油刷直接沾入少量的干体石墨，先对上下模型槽进行少量均匀润滑，然后在锻件的外侧拔模角的周边全涂上润滑剂，并尽快将锻件放进型槽内模压，以免润滑剂过量挥发。断面上外侧画点的区域均应是润滑部位，这样使锻件的内侧出模角、筋型、腹板与模具型槽之间没有润滑，使金属和模型紧密的贴附在一起，增大了对变形金属表面的摩擦阻力，以使排除多余金属的变形流动不是在锻件的表面进行，而是在远离表面的金属内部进行，因此锻件内侧的表皮金属不参与流动，这是避免模锻件产生折叠的关键。多余金属的流出首先是在外侧出模角一边开始，然后是在锻件的内部逐渐接替进行。这样操作可能增加锻件最终脱模的困难，但可有效地避免折叠。为防止锻件产生粗大晶粒，各工序的开锻温度控制在440℃以上，终锻温度控制在410℃以上。如遇到锻件粘模、锻件不能立即撬下来，要及时将已出炉的下一个预锻件送回加热炉内，以防在炉外等候时间长而温度散失过多，变形时产生粗大晶粒。掉在地上的预锻件要立即捡起送入模膛，以防温度散失而导致变形时晶粒长大。
2．4蚀洗、修伤
每次模锻后在锻件表面由于有润滑剂残存而使模锻件表面成黑墨状，只有通过蚀洗(碱洗和酸洗)之后才能显现出铝合金的本来光泽。同时也使锻件上可能存在的折叠或欠成形等表面缺陷明显地暴露出来，以便于修伤。修伤是要修掉坯料或锻件上可能会造成或已经形成的折叠等表面缺陷。一般修伤是用风动扁铲和风动铣刀进行，对折叠处修伤除了要把折叠本身彻底修净之外，为了保证再次模锻不再形成折叠和便于成形，修伤处需圆滑过渡，其展开的宽度应不小于修伤深度的5～10倍，同时在修伤过程中还要反复蚀洗，以检查折叠是否彻底修净。修伤可分为坯料修伤、模锻中间修伤和成品修伤三种。①坯料修伤;在模锻加热之前，对坯料上可能会在模锻过程中导致锻件形成折叠等缺陷的各种有害因素进行机械修整。其中包括修掉铸锭车皮时顶出的顶针孔，切挤压毛料时带的连皮，预锻坯料上的局部裂纹和尖锐的棱角，以及锻拔时的压折，以避免模锻时压合、压堆构成折叠。②中间修伤:是把经过坯压、预锻和成品终锻之间各次模锻时已经产生的折叠彻底修掉，并且也要把将会构成折叠的部位进行圆滑的扩展修整。这是模锻生产中减少折叠废品的有利途径。③成品修伤;在成品验收时，对模锻件非加工表面上的不超过技术条件规定允许范围内的轻微折叠，经修伤予以消除。对加工表面上存在的折叠，经剖伤来鉴别折叠的深度，看是否超过技术条件或模锻件图纸规定的加工余量允许的范围，以便确定是成品或是报废。
2．5切边
切边在带锯上进行，可分为中间工序切边和成品切边。①中间工序切边:毛边残留量为10mm～30mm，对局部成形差的部位毛边要多留些，以便于下次模锻成形。②成品切边:对于质量不大于30kg的模锻件，其毛边残留量不大于3mm;质量大于30kg的模锻件，其毛边残留量不大于6mm。形状复杂部位，其毛边残留量不大于15mm。有特殊要求时，按专用技术条件或锻件图上的规定执行。成品切边时，严禁倒立，应注意轻拿轻放，避免表面碰伤。
2．6热处理
将锻件立放在淬火料筐内，然后将试料放在筐的上面。淬火温度为510+5－1℃，按金属温度保温180min，淬火水温60℃～80℃，淬火转移时间t≤15s，且淬火料筐在水中往复升降15次以上，然后在水中停留15min后方可吊出水面，在锻件上打淬火炉号时要在指定位置，且要清晰。在水压机上较直，1MN油压机作为辅助配合矫直，在水压机上锻件放在终锻模内上三级压力矫直。矫直后的锻件轻轻地推入酸洗筐内并按要求摆放好，然后进行酸洗。蚀洗时间不要过长，防止过蚀洗。蚀洗后的锻件放在矫直平台上进行逐个检查，对于个别不符合要求的锻件在1MN矫直机辅助矫直。矫直合格的锻件要打上矫直号。时效温度155+5－2℃，按金属温度保温8h，总加热时间8h～14h;时效装炉时，料架摆放一定要有利循环风畅通，使之加热均匀、快速。
2．7验收
认真执行三对照，按Q/Q817－82标准及图纸，按Ⅱ类锻件检查验收。
3锻件组织、性能检测
该模锻件外形尺寸经划线检查，完全符合图纸的要求。化学成分分析结果符合国标中2A50-T6铝合金的化学成分要求。模锻件的低倍组织晶粒均匀，金属流线均匀合理;高倍组织正常，未过烧，化合物的大小及分布都比较均匀。断口组织细密，无任何冶金缺陷。
4结束语
模型设计论文范文8
(一)模具课程教学中存在的主要问题
“塑料成型模具设计”传统的课程教学内容一般是首先讲授塑料成型技术基础和塑料制品的结构工艺性，接下来大多数学时在课堂讲授各种类型的注塑模具结构组成、工作原理和设计方法。这一过程较乏味，效果不太好。虽然在实践教学环节加入模具拆装实验，使得教学效果有一定改善。但学校和教师往往更注重理论教学，将指导实验与实习看做教学之外的“辅助性工作”。培养出来的学生缺少实践能力和创新精神，难于适应模具企业的需要。“塑料成型模具设计”这类实践性很强的课程应该进行较大改革，重新探索更加合理、完善的教学模式，使教学与工程实践结合，建立以创新能力培养为主线的课程群，深化课程教学改革是非常必要，也是十分迫切的任务。
(二)课程教学改革的必要性
传统的塑料成型模具设计教学内容过于偏重理论教学，轻实践和实验教学，并且教材内容的更新程度也滞后于工业技术和市场需求的发展，这对学生实践能力及创新精神十分不利。随着计算机有关技术的不断发展和计算机技术应用领域的日益扩大，涌现出了以计算机技术为基础的新兴学科，模具CAD技术便是其中之一。学生对模具CAD软件运用不够熟练，大多数学生的软件运用水平只停留在简单的操作上，满足不了企业的生产要求。企业接收应届毕业生后都需对学生进行为期2－3年有关模具制造、模具设计及模具CAD软件等技能的培训，学生经过培训才能胜任注射模具的设计工作。造成当前许多模具企业不愿招收模具专业的应届毕业生，学生毕业后面临找不到学有所用的技术岗位。
二、产学研合作教育是培养创新型人才的有效形式
我国培养的工科类大学生虽具有较扎实的基础知识，但是创新能力、实践能力较弱，创新精神不足，学生个性不强;毕业生进入社会缺乏竞争力，远不能适应社会发展对创新型人才的要求。因此，产学研合作教育培养创新型人才是时展的需要，也是我国高等教育改革发展的需要。产学研合作教育是以培养学生的综合素质、综合能力为重点，利用学校与企业、科研单位等多种不同的教育环境和教育资源，充分发挥各自在人才培养方面的优势，把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、创新能力和实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育模式。
(一)产学研合作培养创新型人才的优势
创新型人才培养的关键是创新意识和实践能力的培养。创新意识需要在对创新氛围及过程的亲身经历和感受中得到升华;而实践能力的培养离不开各种的实际训练，只有通过具有实际价值的创新实践，提炼出具有真实意义的策略、手段和方法，才能在理论指导下灵活运用、创造知识和技术并取得有价值的成果。产学研合作教育的情境恰恰具备了这些无形的条件。
(二)产学研合作教学平台的建立
集美大学机械工程学院把产学研合作教育视为培养高素质应用型创新人才的重要模式之一，学院目前已与50多个企业单位鉴订产学研合作教育协议。为发挥学院在人才资源和科学研究方面的优势，充分利用企业在生产实践方面的优势，共同促进模具行业应用型人才培养质量的提升，集美大学机械工程学院与信华科技(厦门)有限公司合作成立模具CAD设计室，借此平台加强学校与企业之间的沟通和联系，从本质上实现校企合作办学。该平台的工作要点:安排专业教师对部分学习成绩优秀学生进行必要的注射模具结构设计和模具CAD软件的培训。利用课余时间，企业安排有经验的模具工程师到模具CAD设计室，按照企业的设计要求对学生进行注射模具设计及设计规范的培训。学生通过一系列的培训之后，基本具备简单注射模具设计能力，并能利用所学知识为企业进行简单模具零件的设计工作，力所能及为企业分担一些模具设计任务，解决企业在生产高峰期设计人力不足问题。学生在完成设计任务的过程中积累一些模具设计经验及实践工作锻炼，通过产学研合作平台实现校企双赢的目的。
三、教学改革措施与实践应用
(一)围绕人才培养目标定制教学大纲
按照集美大学机械工程学院应用型人才培养目标，重新编写了新的《塑料成型模具设计》课程教学大纲，重新规划授课内容和学时分配，力求知识点全面、重难点突出。增加实践教学课时，除保证原有的注射成型工艺、注射模具试摸及注射模具拆装及测绘等实验课外，增加两堂在企业生产车间的现场教学课，将注射模具相关课程的理论知识与实践有机结合，将实际生产中可能遇到的技术问题引入课堂教学中讨论，尽量将抽象注射模具结构物质化和具体化，极大提高学生对《塑料成型模具设计》课程的学习兴趣，学生学习主动性被大大地激发。这种教学模式能极大地激发学生的创新意识和潜能，提高学生的创新能力。
(二)产学研合作教育培养创新型人才的措施与实践
首先在教学中，处理好课堂知识的传授与现场及实验课知识传授的关系，在学生掌握一定注射模具理论知识的基础上，安排学生到企业进行现场教学或通过实验课程巩固对新知识的理解，及时将理论知识与实践相结合，发挥学生学习主观能动性并培养学生创造性思维的能力。挑选部分学习成绩优秀的学生参加模具CAD设计室的培训和设计工作。对学生先进行集中培训，巩固和提高塑料成型模具设计的相关知识，尤其模具CAD软件的运用能力。利用假期时间安排该部分学生到信华科技(厦门)有限公司进行为期两周的工作实习，在模具制造流程的每一道工序都有专业技术人员对学生进行现场讲解和指导，及时解答同学的疑问，让学生了解模具零件从设计到制造所经历的各个生产工序，对注射模具的生产工艺及流程有一个初步认识。在学生具备一定注射模具模具设计和模具CAD软应用能力的基础上，企业安排有经验工程师到模具CAD设计室对学生专门培训。培训内容主要围绕模具设计理念、设计标准及规范、模具零件加工过程中需注意事项及各种加工工艺能达到的加工精度等内容。工程师结合公司所设计典型模具案列进行由浅至深的讲解，让学生了解模具整个设计流程及及设计要求，并在工程师指导下开展模具零件工程图的设计以及简单模具零件三维建模。根据企业生产需要，协助企业完成部分模具零件工程图设计及简单模具零件的三维建模。学生所完成的设计质量基本能符合企业的要求，解决企业在生产高峰期技术人员储备不足的问题，为企业寻找降低人力资源成本的管理模式提供帮助。模具CAD工作室的同学毕业设计题目全部来自企业实际生产案例。毕业设计期间安排他们到企业进行毕业设计实习，深入生产第一线，积累模具制造经验，将毕业设计中可能遇到的问题带到生产寻找解决方法。实践表明，产学研结合教育为学生提供创造性的环境和机会，把理论知识同研究、产业实践紧密结合，帮助学生从多角度多层次分析问题，使学生的创新能力得到实质性的提高。
四、产学研合作教学改革创新点
产学研合作教学改革之后，在塑料成型模具设计课程教学环节中，增加企业生产现场的授课环节，同时改变传统单纯验证性实验模式，增加分析性、研究性的实践环节，启发学生的创新思维，将理论教学与实践环节有机结合起来。通过实践环节提高学生学习兴趣，充分调动学生学习专业知识的积极性，启发学生的创新思维，使学生学习由单纯课堂接受知识转变为将课堂学到的知识及时与实践相联系和验证，实现学生从被动接受转变为主动探索并获取知识的学习过程，从实践中培养学生创新精神和解决问题的实践能力，并逐渐积累模具设计经验。培养出来的学生更符合时代的潮流，更加满足企业的实际用人需求。
五、产学研合作教育培养应用型创新人才见成效
(一)提高学习目的性和学习主动性
产学研合作教育能促进学生的创新精神和创新能力，激发学习兴趣，挖掘个人学习潜力。学生毕业设计题目来自企业，企业工程师参与毕业设计指导，工程师对学生毕业设计提出很多建设性意见，学生毕业设计完成质量普遍较好，都能获得良好以上的毕业设计成绩。
(二)提高实践能力和就业竞争力
产学研合作教育能够促使学生将课堂学到的理论知识，通过社会实践转化为实际应用能力，增加专业技能素质，缩短毕业后适应社会、适应工作的时间，提高就业自信心和择业竞争力，参与模具CAD设计室学生的就业率都为100%，企业对学生在模具CAD设计室学习经历很感兴趣，学生都能选择到理想的就业单位。通过摸底调查，走上工作岗位的学生大都表现出了较大的发展潜力和可栽培性，理论水平和实践能力比一般的应届毕业生都强，得到所在单位的认可和好评。
六、结束语
