模具虚拟拆装系统在模具教学中的应用实践

模具虚拟拆装系统在模具教学中的应用实践

郭琼

东莞市育才职业技术学校 广东东莞 523000

[摘要]模具教学当中，往往侧重于对学生实操能力的培养及提升，若想充分满足教学需求，各高等院校在开展模具教学过程当中，都会应用到模具虚拟拆装综合系统，这也助于高效落实模具教学的各项工作。鉴于此，本文主要探讨模具教学当中模具虚拟拆装综合系统应用实践，期望可以为后续更多模具教育工作者和研究学者对此类课题的实践研究提供有价值的指导或者参考。

[关键词]模具教学；虚拟拆装；模具；系统；应用实践；

前言：

模具教学，其所涉及内容相对较多，传统教学模式往往很难达到更为直观地教学目的，而模具虚拟拆装综合系统之下，不但可确保学生更为直观地了解模具拆装整个过程，且可确保他们的实操能力得到提升。因而，针对模具教学当中模具虚拟拆装综合系统应用实践开展综合分析，有着一定的现实意义和价值。

1、关于模具虚拟拆装系统的概述

所谓模具虚拟拆装系统，它是以三维数字及计算机科学技术为基础的一套综合性的虚拟系统，有着立体性及仿真性特征，适宜应用至模具虚拟化操作及拆装过程当中。模具虚拟拆装系统，其借助UG软件，且与高难度及复杂性实例配套，可实现对模具总体结构仿真及拆装演示、装备考评等，借助剖面、旋转、缩放、平移等不同动作，确保操作者能够更为全面细致观察到模具总体结构。模具教学当中，引入模具的虚拟拆装综合系统，可实现更高品质的模具教学。在一定程度上，模具虚拟拆装系统实行三维数字操作界面，系统界面的直观性、立体性及仿真性突出，各种工具及模具零件的菜单处于相同界面当中，实操过程极具便捷化。模具虚拟拆装系统当中，实行图形输入方法，具备着自动考核系统功能，使用者可以实现自我训练及教学考核，且考核成绩仅教师可以查看，保密性相对较强[1]。同时，使用者借助模具虚拟拆装系统操作界面当中知识索引这一功能，能够实时检索、查看相关案例所有采购清单、二维及三维设计图相关信息数据资料、相关模具标件及设计零件。还能够通过平移、剖面、局部旋转及缩放各种手段，更为直观且全面观察到模具工作整个过程；借助动画演示及文字说明功能，确保学生可准确且自主地将模具拆装整个操作过程完成，应用功能相对突出。

2、阐明模具实践教学当中模具虚拟拆装系统的应用优势

2.1在直观性层面

模具虚拟拆装系统，其内含模具总体基本结构，开展模具设计及其制造相关课程教学当中，广大教师可依托于模具虚拟拆装系统，以这些模具为重要依据，设计制作完整模具教学教案及课件，学生只要掌握该部分模具结构，则可确保他们在模具设计及其制造层面有着扎实的基础功底。这些模具经计算机，实现三维立体化形状运动演示，确保教师在开展模具教学实践中，学生更为直观观察该模具实际动作关系及制品成型整个过程，模具虚拟化运动的仿真动作、模拟流动实验分析所达到真实效果比较突出，传统教学模式之下是无法实现的。

2.2在自主性层面

模具教学整个过程当中，不再是填鸭式教学，而是能够以学生为主体，在教师指导之下，借助模具虚拟拆装系统，确保学生能够实现自主操作。在计算机上学生可以通过3D形式，可自主完成模具的所有零件拆装操作。整个过程当中，学生可对于虚拟模具实施旋转、剖切、缩放及透视各种观察。虚拟模具的结构拆装，可以带给学生更多新鲜感，让学生能够集中自身的注意力，且教师可更为轻松地把语言很难清楚表达出来的复杂结构，依托于模具虚拟拆装系统，确保学生能对虚拟拆装整个过程一目了然，教学效果可得到有效提升[2]。

2.3在便捷性层面

模具虚拟拆装系统之下开展模具教学，极具便捷性层面优势，实操过程可不受时间及空间限制，能够反复操作，每个学生可充分利用实验机会，亲自操作模具虚拟拆装系统，切实地参与到模具知识学习、模具拆装操作当中，交互性极强，可活跃模具教学课堂，达到高质量的模具教学目的。

3、应用实践

3.1在拆装演示层面

模具虚拟拆装综合系统应用之下，在开展模具拆装教学前期，教师应当先将拆装目的及要求明确下来，带领学生温习在模具制造层面关于模具具体分类和基本构成层面的知识，了解更多常用模具总体结构及其特点相关知识。如图1所示，借助模具虚拟拆装综合系统，开展模具拆除演示操作，学生选定拆装演示这一按钮后，装配演示相应工具条便会被激活，学生单机操作界面当中播放按钮后，系统操作页面环境当中可自动播放模具自动拆卸整个过程，实现模具虚拟拆装综合系统应用之下，模具拆装更为直观地实现教学目的。

图1 拆装演示示意图

3.2在自主拆卸层面

依托于模具虚拟拆装综合系统，教师通过选定模具结构的虚拟拆装系统当中自主拆卸这一操作模块，则系统可以把模型恢复至已安装完毕状态。如图2所示，学生则可依照着教师所设定装配次序及其拆装方式，在课堂上借助该模具虚拟拆装综合系统，统一或是逐个模具拆卸，便于学生能够更为轻松地掌握模具的自主拆卸整个操作步骤及方式方法[3]。

图2 自主拆卸示意图

3.3在自主安装层面

教师借助模具虚拟拆装综合系统开展模具实践教学过程当中，可选定该系统当中自主安装操作模块，则系统可以及时把模型更新成拆卸状态，各零件散落至系统界面当中，予以集中显示出来。如图3所示，学生可结合教师所设计拆装合理次序，选定需要优先安装的相应零件，所选定安装零件的次序倘若产生错误情况，则系统及时显示装配顺序已发生错误，且界面上会显示正确答案查看按钮，并且显示出可安装的所有零件，让学生可一目了然，确保学生能更为全面地掌握模具制造中各零件正确的安装顺序，避免后期正式开展模具拆装当中有零件安装操作次序出现错误情况。

图3 自主安装示意图

3.4在仿真实验层面

如图4所示，教师依托于模具虚拟拆装综合系统，选定界面当中所显示运动仿真这一操作模块，则系统自动切换至运动仿真的实验界面当中，运动仿真操作模块当中工具条可被同时激活，选定此操作模块并按下播放按钮后，则界面可播放出模具生产制品的所有过程。整个运动过程，学生能够更为细致地观察到模具内部及外部结构、各零部件实际运动情况。

图4 仿真实验示意图

3.5在实物拆装层面

在实物拆装教学过程当中，教师应当依照虚拟系统当中所拆装过的模具总体结构，指导学生要考虑到模具的拆卸程序，应当知晓倘若先后倒置、猛拆猛敲，则零件极易发生变形或是损伤情况，严重情况下，模具则无法装配复原。对此，学生应当知晓虚拟拆装主要是为了能够充分做好实物拆装的各项准备工作，确保实物拆装达到更高的效率及效果，如图5所示。教师依托于模具的虚拟拆装综合系统，帮助学生更了解模具的拆装过程，对学生模具拆装实操能力可起到良好提升作用，最终达到模具教学的良好成效。

图5 实物拆装示意图

4、结语

综上所述，模具虚拟拆装综合系统，属于现阶段被广泛应用至模具教学当中的一种工具，具备着直观性、自主性、便捷性等各层面应用优势，可应用于模具教学的拆装演示、自主拆卸及自主安装、仿真实验、实物拆装等过程当中，确保通过模具虚拟拆装综合系统有效应用下所开展模具教学，促使学生模具拆装实操能力得到有效提升，教学效果显著。

参考文献：

[1]金杰,张金洲,黄岗,等.模具虚拟拆装实训平台开发及其在教学中的应用[J].浙江工业大学学报,2022,50(1):69-75.

[2]钱强.虚拟现实技术在高职模具实训教学中的应用[J].湖南造纸,2020,049(004):203-204.

[3]曹芳,肖光春.模具类课程虚拟仿真实验教学系统设计与实现——以塑料成型工艺及模具课程为例[J].大学教育,2020(8):5.