1 研究背景

　　3D打印技术又称增材制造技术、快速成型技术等，近年来发展迅速，在制造、医学、建筑、艺术等多个领域广泛应用[1-2]。随着3D打印机的普及和设备成本的下降，越来越多的高校购置3D打印机用于教学环节[3]。目前3D打印技术在教学中多用于制作直观的教具，与挂图、PPT等二维讲解相比，3D打印模型能更加具体地体现细节，并且能激发学生的好奇心和学习积极性[4]。例如，对于三维CAD设计软件教学，教师能通过3D打印的实物，进一步发现设计模型的不足之处。对于采矿工程的教学，教师通过3D打印矿山实体模型展示和说明矿山实体模型中各个部分，有助于学生认识和理解它们的含义，提高学习效率。在临床医学领域，一些罕见的病例可以通过3D打印制作出1∶1的患处模型，为更多的学生提供实际操作的机会。3D打印技术最大的应用领域是在制造业，近年来，3D打印技术在模具制造领域中成为研究热点[5-6]。本文结合我院机械工程专业的特点，针对3D打印技术在模具制造中的应用开发了一组创新实验项目。

　　2 思路与项目组成

　　3 实验内容及步骤

　　4 精度检测

　　5 结论

　　本创新实验根据新疆大学机械工程及自动化专业课程设置及实验设备情况，针对专业特点开发了基于3D打印的快速模具实验。实验内容包括硅橡胶快速模具制作、石膏快速模具制作、快速砂型铸造模具制作。

　　通过本创新实验，学生以3D打印原型“母模”翻制模具的快速模具制造为例，对计算机辅助制造技术、现代制造方法以及铸造工艺技术、机械精度设计等理论课程有了进一步的了解。本创新实验不仅给学生提供了动手操作的平台，并且在提高学生的创新能力、解决工程问题的能力方面也起到了关键的作用，激发了学生对创新实验成果的兴趣和对实验操作的积极性。

　　学生利用基于3D打印的“母模”，制作快速模具，并且利用快速进行不同产品的小批量制作。教学实践表明，本文所开发的创新实验有利于巩固学生的理论知识，提高学生理论联系实际和动手解决问题的能力，以及计算机软件和实验设备应用能力。从学生反馈的意见可以看出，本实验取得了良好的教学效果，有利于提高学生的学习兴趣以及增强他们解决实际问题的能力。

　　参考文献

　　[1] N Shahrubudin,T C Lee, R Ramlan. An overview on 3D printing technology: Technological, materials, and applications[J]. Procedia Manufacturing,2019(35): 1286-1296.

　　[2] 严倩,董汉华,苏瑾,等.面向医学应用的3D打印技术现状综述[J].Engineering,2018,4(5):316-342.

　　[3] 俞彦勤.3D打印技术及其在高等教育中的应用[J].科技创新与应用,2019(27):161-162.

　　[4] 郭文霞,张海川.工程训练开设3D打印技术实训课程的探索与实践[J].中国现代教育装备,2019(15):49-51.

　　[5] 俞彦勤,刘辉,邹佳鹏.模具CAD/CAE/CAM一体化教学实验研究[J].实验技术与管理,2019,36(3):210-213.

　　[6] Kuo Lin. Development of an injection mold for liquid silicone rubber using rapid tooling technology[J]. Smart Science,2019,7(4):1-8.

　　[7] 刘雷.基于3D打印的快速模具关键技术研究[D].石家庄:河北科技大学,2018.

　　[8] Yaowen Liu, Xue Liang, Ahmed Saeed, Weijie Lan, et al. Properties of 3D printed dough and optimization of printing parameters[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies,2019,54:9-18.

　　[9] 段望春,高佳佳,董兵斌,等.3D打印技术在金属铸造领域的研究现状与展望[J].铸造技术,2018,39(12):2895-2900.

　　[10] 罗婕,杨林丰.运用快速模具制造技术优化铸造实训教学的探索[J].铸造技术,2018,39(5):1141-1144.

　　阿依古丽•喀斯木 乌日开西•艾依提 贾儒　新疆大学机械工程学院