摘要： 模具设计工作是保证3D打印教学得到顺利推进的关键，本文从模具设计工作的原理角度出发，对模具设计工作的意义实施了全面的分析，并且结合3D打印技术的应用要求，对具体的模具设计工作方案实施价值分析，对有效提升3D打印技术的应用质量，具有十分重要的意义。
关键词： 模具设计；3D打印；实践与应用
【中图分类号】TP334.8
【文献标识码】A
【文章编号】2236-1879（2017）07-0007-01
随着社会的进步，3D打印技术逐渐成为时下的一个热门话题，并被广泛应用在医学、房屋建筑、汽车行业等各个领域。在工业产品设计中，可很大程度节省研究开发新产品的成本及生产周期。目前鉴于加工打印材料受到限制，3D打印技术还没有大面积的普及。但将3D打印技术引用在模具设计教学实践中，能有利于学生理解和学习模具的相关设计理念、设计思路，灵活使用设计技巧，将枯燥的乏味的纯理论课堂与生活实际产品进行有机结合，很大程度上可有效提高学生的学习兴趣，大大提高教学的成效。
一、3D打印机打印原理
3D打印技术即快速成型技术，借助数字技术材料打印机来完成，也就是说是借助计算机将数据信息（数字模型）将金属或塑料等原材料放入到打印机中，打印机按照设计人员设定程序一层层叠加将所需产品打印出来，广泛应用于模具设计制造、工业产品设计等领域，后面也逐渐用于一些实际产品的直接制造，直接打印实际零部件。3D打印技术在珠宝配饰、鞋类、工业设计、建筑、机械工程、汽车行业、航天航空、医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程及其他领域都有所应用。
从当前的技术发展现状来看，科学技术的发展对人们生活水平的提高有着促进作用。3D打印技术出现可满足人们的一些实际需求，从3D打印技术的原理上和3D建模模式来看，3D打印技術主要是获取三维数据，再通过数字化形式来生成三维模型。通过UG等三维建模软件从无至有创建三维数字化模型。对模型数据进行分层模拟，打印过程中读取相应数据文件，然后针对各层实施建构并打印这些截面，最后将这些截面实施粘合形成实体。
二、3D打印技术在模具设计、工业设计实践教学中的应用作用和具体应用
（一）3D打印在模具设计、工业设计实践教学中的应用作用分析。
3D打印技术从兴起到今天，其优势已经得到了充分体现，在打印技术上、造价上都有很好发展。如果能将3D打印技术在模具设计、工业设计实践教学当中加以应用，对教学方式方法的改善作用将较明显。大部分3D打印课程项目中的技术自身并非是课程重点，主要是对概念的趣味性问题，在3D打印技术的应用下，能够进行制作可视化教具、学具等，这就对模具设计、工业产品设计实际教学提供了更大的创造空间，对教材的三维格式展示较方便，对实际教学效果的良好呈现也较有利。要求学生全程参与3D打印设计以及打印的整个过程，学生必须亲自参与模型设计、机器调试、打印工作等，这样有利于提高学生的操作动手能力及观察思维能力，提高学生的参与率。学生只有加强动手操作，才能提高动手操作能力，开阔眼界，更新思维，激发学习积极性，这样才能更好地应用3D打印新型技术。3D打印技术在模具设计、工艺设计实践教学中的应用，在创新设计方面有着积极引领作用。在计算机的应用下，就能够在模型的构造设计方面有着优化作用，能有效促进学生的创造力培养。
（二）3D打印技术在模具设计、工业设计实践教学中的应用。
为了将3D打印技术在设计实践教学中加以科学应用，笔者认为要充分注重应用方法，且结合实际对3D打印技术的实践教学应用方法进行了研究，发现3D打印技术在其他各学科的教学中的应用也能起到一定的促进作用，有利于学生们优化各种产品设计与制作方案，对学生在未来的设计之路的发展起到相辅相成、互帮互助的作用。
三、3D打印技术在模具设计、工业设计教学中的实践应用
（一）3D打印技术在模具设计、工业设计课堂教学中的应用。
3D打印技术归根结底是现代虚拟现实技术的发展和延伸。能拓宽社会大众的认知感，促进大众人类思维的发展，将3D打印技术与模具课堂教学融为一体，能极大程度刺激学生们的感官认知，从而激发学生的学习积极性，提高教学效果。随着3D技术的日益发展，3D打印技术已经日益成熟，如果将3D打印技术有效引入到模具设计、工业设计教学中来，打印一些零件模型，让学生更加直观地接触模具设计与打印技术，可优化教学实施流程。
（二）3D打印技术在模具课程设计方面的应用。
模具设计课程一般需要两、三个星期。指导教师引导学生借助UG等设计软件进行模具图形的灵活绘制与建模，如果模具设计结构工艺、尺寸大小等信息不符合实际要求，教师会给予学生正确指导并要求学生做出相应修改。
模具设计课程环节中，学生完成数字模型的设计作品后，可通过3D打印机将自己设计的作品打印出来，在打印的过程中，学生们很容易发现自己设计作品可能存在的问题，从而进行修改和调整。3D打印让模型变成实物可有效提高学生的学习兴趣、动手能力、观察力及成就感。
目前，包括天津职业师范大学、华中科技大学等学校在内的高校已经在3D打印技术应用于模具设计教学方面已经取得了一定的进展。比如华中科技大学成立了材料形成与模具技术国家重点实验室，并建立了3D打印材料性能和精度控制方法，形成了一套比较完整的技术体系。
（三）3D打印技术应用在模具设计、工业设计实践环节。
模具设计、工业设计是实践性和应用性都很强的专业。同学们要掌握模具设计知识、制造加工知识、模具的安装、维护和管理等知识。
由于受到投资资金及办学条件有限的限制，很多高职院校仍不能大量购买大型实训设备。而简易3D打印机，比如桌面3D打印机的成本较低，它能打印一些体积较小的模型，既节约成本，又方便教师进行课堂教学演示，还能让学生进行操作，大大提高学生的动手能力，是切实可行的。
结束语：
3D打印技术在模具设计、工业设计实践教学中的应用，能够使学生在实践动手能力上得以加强，提高学生参与意识，能有效激发学生的好奇心、创造力以及积极性。3D打印产品可能会有一些粗糙的界面，故需要进行后期加工处理。为了能更好地使用3D打印服务，当前的3D打印已向网络化方向发展，在互联网以及物联网方面实现无缝连接。
参考文献
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作者简介：龙海玲，女，汉族，湖南衡阳，大学，学士学位，讲师，衡阳技师学院，主要从事模具专业、工业设计专业相关领域科研、教学工作。