模具設計論文全文(5篇)

摘要：將模具設計與制造一體化教學體系建立起來，對提高人才培養質量起到一定的促進作用，教學改革中獲得顯著成效，促使學校與社會之間建立密切聯系，學生的創新精神以及創新能力得到培養。中等職業學校在對學生的培養中，通過構建一體化教學體系，使學生在學習模具設計與制造知識的時候與創業結合，學生的就業能力提高。通過運行模具設計與制造開展教學，有助于培養應用型人才方面，加大實踐教學比重的同時還要深化教學改革，重在培養學生的能力，學生的知識應用能力和探索能力都得到培養。本論文著重于研究模具設計與制造一體化教學體系的構建。

關鍵詞：模具設計與制造一體化；教學體系；構建

1引言

中等職業學校注重培養應用型人才，就要為學生創造良好的學習環境。為了保證模具設計與制造一體化教學質量，將相關的體系構建起來是必不可少的，這也是當前中等職業學校教學發展的一個重要途徑。在進行模具設計與制造一體化教學體系建設的過程中，主要的目的是讓學生有實踐操作的空間，提高學生的綜合素質。中等職業學校對于此要深入研究，更好地發揮教學體系的作用，提高學校辦學能力[1]。當前的中等職業學校重在培養創新人才，就需要將模具設計與制造教學體系建立起來，使得教學中實現課堂教學與實踐教學結合，學生的知識理論教育與技術能力培養相結合，激發學生的自主學習意識和技術操作自我培養意識，由此可以提高人才培養質量。

2模具設計與制造一體化教學體系的現狀

2.1模具設計與制造一體化教學體系建設缺乏資金的支持

中等職業學校構建模具設計與制造一體化教學體系的時候需要投入大量的資金，而且在體系的調整過程中還需要持續投入資金，當前這項工作不到位，主要的原因是缺乏資金的支持，正是因為如此，建設模具設計與制造一體化教學體系的時候存在一些問題[2]。出現這種現象的主要原因是由于經費來源單一，不能通過多個渠道籌措資金，在建設模具設計與制造一體化教學體系的時候不能從長遠的角度展開規劃，導致該體系不能滿足教學要求，學生的實踐能力不能得到培養。

摘要：本文設計壓鑄模具基于數字化工具UnigraphicsNX平臺，以真空泵殼體為研究對象。針對目前國內商用車及工程車輛需求的快速變化，如何快速高效的進行配套泵體設計，提高設計效率和生產效率，并開發了一整套壓鑄模具系統，包括鑄件的主要模具零件設計、澆注系統的設計、冷卻和脫模結構設計等，確保生產出來的真空泵的殼體能迅速滿足客戶需求，為真空泵的設計思路和方法提供有價值的參考。

關鍵詞：商用車；真空泵；模具設計；NX

0引言

真空泵是產生真空形成負壓，從而增加制動力。對于商用車和工程車等柴油發動機驅動車輛，由于發動機采用壓燃式，在進氣歧管處不能提供所需的真空壓力，因此需要安裝真空泵。同樣為了環保要求而設計的汽油直噴發動機GDI，在進氣歧管處同樣不能提供有效的真空壓力來滿足制動助力系統的要求，因此也需要真空泵來提供真空源。我國是生產制造大國，目前國內商用車汽車市場需求較大，行業競爭激烈，隨著商用車應用的發展，需要根據不同的工況配套開發對應需求的真空泵。本文以真空泵泵體設計為例，基于數字化工具UnigraphicsNX，通過摸索開發出一整套壓鑄模具系統，實現了模具設計的數字化模式，提高模具的設計和生產效率。

1主要模具零件設計

1.1工藝分析

本論文設計的真空泵殼體零件如果采用普通的沖壓和鍛造工藝并不能夠達到用戶實際需求，同時考慮到產品的批量生產時的經濟效益，因此通過采用壓鑄模具的制造方式，在保證壓鑄零件的尺寸精度、表面光潔度的同時提高生產效率，降低生產成本。圖1為真空泵殼體零件圖，材質為鋅合金，其鑄造精度要求級別為CT5級，零件鑄造要求為表面光滑，成型質量良好。真空泵的殼體零件外觀表現為不規則型體，包含有孔槽結構、異形面和凸臺等，在工藝設計上通過采用側向抽芯結構方案達到順利脫模。此外該鑄件要求壁厚均勻，厚度尺寸為3mm。根據文獻[1][3]，取最小鑄造圓角rmin=1mm，和最大鑄造圓rmax=3mm，取壓鑄件的彎曲處外壁圓角半徑R=2mm。考慮到鋅合金材料和拔模斜度的比例，最終確定該壓鑄件的拔模斜度為1°。

一、校外實踐

讓學生走出校門參加校外實踐活動是提高學生實踐動手能力、盡早適應社會的最直接、最重要的途徑。而校外實踐又能使學校、教師、學生與社會、企業建立起廣泛的聯系。

（一）大力開展實習基地建設

學校多渠道與多個相關企業合作成立學生實習基地，雙方就技術革新、企業員工進修培訓、聯合申報科研項目等方面開展廣泛的合作。同時讓學生在最后“1”年到企業頂崗實習，提前熟悉生產崗位工作及企業管理制度，讓學生提前熟悉企業的人際關系交往，同時聘請企業中高級工程技術人員擔任實習指導教師。但是實際普遍存在實習單位落實難的問題。主要原因有兩點，一方面企業出于考慮學生安全及企業生產效率和生產管理秩序等因素，同時企業的現實生產環境與接待能力有限，主觀上不愿接收或不愿多接收實習畢業生。接收也是讓學生看著企業的師傅操作，而學生無法親自操作實踐，也難以達到預期的效果。另一方面學生缺少吃苦精神，嫌棄企業廠房或車間環境惡劣，學生主觀上不愿意去，去的學生也經常出現半途而廢的情況。針對這一情況，建議學校與企業就學生安全責任與保險公司簽訂保險合同，減少企業對學生安全方面的顧慮。加大學校與企業的友好往來，推薦優秀畢業生到企業工作。學校可以組織專家對培養企業生產管理進行指導，確實可以為企業解決難題，同時加大專業導師與企業的聯系，專業導師和企業合作，開發合作項目，導師帶學生以做課題的方式到企業參與到企業的生產中，保證學生在企業的實際的動手操作。另外可以鼓勵學生業從事一些業專業性不太強的崗位，比如說銷售崗或基礎性實驗崗。在學生得到鍛煉的基礎上盡可能不影響企業的正常運轉。

（二）鼓勵學生開展勤工儉學與社會實踐活動

現代企業不再盲目的追求畢業生的學歷與學習成績，而是更注重學生的綜合素質，比如：學生的動手能力、學習能力、吃苦精神、交際能力、組織能力及是否具有愛心、責任心等。培養學生在這些方面的能力，可以大大提高學生的綜合素質。

1.鼓勵學生積極參與公益事業，如義務支教，義務獻血，義務參與社區服務，爭當社會性服務類志愿者等等。這些活動雖然與專業沒有關系，但可以培養學生的愛心和社會責任心，從而提高學生的綜合素質，提高學生對社會的認知度和對國家人民的熱愛。因此建議學校學生會和團委鼓勵學生成立相關的社團，讓更多的學生參與進來。

關鍵詞：充電口；選沖機構；加工方案

1引言

在現代生活中汽車已經成為人類生活中不可或缺的交通工具，在誕生后自身也隨著市場的變化不斷的進行完善[1~3]，由于市場需求的變化汽車造型也不斷的朝著創新的方向發展[4]。為滿足市場需求，占領市場先機，在生產傳統動力汽車的同時，還需不斷加快對新能源汽車的研發制造進程，有時需在一款造型上同時推出多動力、多配置的多個款型，因此，同一制件因車型動力不同而存在差異，例如傳統動力的加油口一般設置在汽車左側，充電口設置在汽車右側。為滿足加油口、充電口造型需開發不同模具，這種沖壓制件僅局部造型不同，導致模具費用增加、生產效率降低的情況嚴重制約了生產成本的降低。

2現階段側圍制件加油/充電口加工方案及其存在問題

傳統加油口沖壓成形方案主要為OP10拉伸制件加常規拉伸（加油口位置根據分析設計工藝補充或采用無造型結構），OP20粗修加油口的輪廓邊界，其主要目的是為了保證該位置在OP30整形時控制板料流動方向，改善整形后A面缺陷程度。OP30翻邊整形保證加油口的尺寸精度，OP40精修加油口邊界保證最終的整車裝配精度。部分工藝該位置采用3工序成形，既OP10拉伸，OP20精修邊，OP30整形，此種沖壓方案存在最主要的問題是整形后制件修邊輪廓精度不能保證，即使非理論調整后，在后期生產過程中其精度波動也是不可控的，因此導致的裝車問題不易發現，流入后序后所造成的成本浪費更高。常規加油/充電口常規成形過程如表1所示。現階段各汽車廠商為降低開發成本同時兼顧國家有關新能源車型的需求，往往采用同款車型開發多種動力車型如我司某車型同時存在汽油版、純電動版、插電混合動力3種動力配置，其加油口設計在左側圍位置，純電動版則需要設計在右側圍位置，插電混合動力版本需要左側圍設計加油口，右側圍設計充電口。多數汽車廠商的解決方案是主要針對右側圍充電口進行OP20選擇性沖孔OP30選擇性整形的沖壓方案進行沖壓成形，但由于OP30已經對充電口位置進行整形處理，OP40無法同時兼顧純電側圍和汽油版側圍的沖壓需要，只能選擇設計鑲塊處理方案。當主機廠需要生產汽油版側圍時，線體操作人員需拆除上模精修鑲塊及壓芯壓料鑲塊。而當生產純電版或混動版車型時又需要將鑲塊重新安裝。極大的影響了現場的生產效率，同時鑲塊頻繁拆卸也會產生重復定位精度差的問題。OP40壓芯壓料鑲塊及上模精沖鑲塊結構如圖1所示。鑒于上述情況，如何解決多版本充電口生產過程中產生的問題就成了降低模具制造成本，提升生產效率必須要面對的問題。本文所論述的結構方案，將針對已經成形的充電口造型進行選擇性精修邊同時避免的頻繁拆卸鑲塊的問題，為同行業模具設計提供一個新的問題解決思路。

3選沖結構設計

（1）選沖結構組成如圖2所示。（2）制件選沖機構工作過程。通過設計多層彈簧結構，實現產品造型自動切換的功能，保障制件沖孔選沖機構依靠氣動裝置帶動驅動板進行往復運動，達成制件選擇性沖孔。圖2選沖結構各部分組成氣缸及滑動墊板安裝在上模位置，設計壓板等保障其可以相對上模進行水平運動。凸模支撐板安裝在上模位置，四周設計導向結構，相對于上模進行上下運動，同時其背面安裝支撐塊，正面安裝壓料彈簧及精沖凸模。活動壓芯安裝在主壓料芯上，四周設計導向及限位，其相對于壓芯進行上下運動，便于不同版本側圍壓料需要。主壓芯安裝在上模上，充電口位置設計托起彈簧，用于頂起活動壓芯，保證其在生產無充電口側圍時，不對制件產生影響，保證制件品質。需要注意的是由于采用多層彈簧設計，需要保證壓料彈簧初壓大于托起彈簧的終壓，以此來確保彈簧的壓縮順序，實現制件選沖。（3）充電口側圍生產狀態。通過機床氣源，對氣缸進行充氣，氣動裝置帶動滑動墊板、從而使得分別安裝在支撐塊底面及滑動墊板上的支撐塊互相支撐，當模具合模時，主壓芯向上運動，由于凸模支撐板已被限制活動且壓料彈簧初壓大于托起彈簧的終壓，所以，托起彈簧首先被壓縮，當到達限位后，由主壓芯及活動壓芯共同組成整形后的充電口壓芯造型，模具進一步閉合，組合壓芯接觸制件，此時壓芯整體開始受力，壓料彈簧開始壓縮，為制件修邊提供必要的壓料力，同時精沖凸模相對于組合壓芯向下運動，完成精沖工序。模具回程時運動過程相反。即凸模先脫出制件，進一步組合壓芯脫離制件，再進一步活動壓芯收縮至主壓芯型面以下，如圖3所示。（4）無充電口側圍生產狀態。氣動裝置帶動滑動墊板回程、使得兩支撐塊相互錯位，當模具合模時，主壓芯向上運動，由于支撐塊已相互錯開，且托起彈簧初壓大于活動托芯及精沖凸模重量，所以，主壓芯帶動托起彈簧頂起活動壓芯，保證在生產過程中活動壓芯始終處于主壓芯內部，進一步通過設計在凸模支撐板與活動壓芯之間的壓料彈簧將凸模支撐板及安裝在支撐板上的凸模頂起，保證生產過程中凸模始終處于頂起狀態，每次合模時兩支撐塊相互錯位，其整體機構無支撐力，彈簧無壓縮，完成無充電口側圍的生產，如圖4、圖5所示。利用上述機構配合換向閥等氣路組件可以實現多種版本車型充電口的在線切換，如對該機構中凸模安裝板及安裝在其上的支撐塊、整體安裝位置由上模調整到壓芯上，在壓芯與上模間設計精導向，凸模支撐板與壓芯間設計精導向，同時替換兩支撐塊，將支撐塊接觸時的靜止承壓調整為滑動承壓，則該機構可以實現一定角度的側向選擇性沖孔。如圖6所示。

摘要:近年來，隨著科學技術的不斷更新，我國加工制造業的發展速度和建設質量均取得了巨大進步。材料成型與控制工程模具的制造工藝技術在加工制造業中占有極重要的地位。新型工藝和新技術正在被廣泛應用到日常生產加工中。本文對材料成型與控制工程模具制造的工藝技術進行了詳細分析，以全面提高我國加工制造業的技術水平。

關鍵詞:材料成型;控制工程;模具制造;工藝技術

1材料成型與控制工程研究概述

材料成型及控制工程主要研究塑性成型及熱加工改變材料的微觀結構、宏觀性能和表面形狀過程中的相關工藝因素對材料的影響。是成型工藝開發、成型設備、工藝優化、模具設計的基本理論，可以解決模具制造中的材料、熱處理、加工方法等問題。目前，在對材料產品的設計研究中，材料成型與控制工程是科學技術發展支持中一項重要的理論研究課題，這對整個現代化的加工制造業的發展具有重要意義。

2表面工程模具技術的選擇標準與原則

2.1了解模具的表面失效形式

在材料成型的加工制作過程中，熱模具的應用是對金屬進行加熱以達到特殊的形狀要求。這樣的模具需要通過反復的加熱和冷卻操作來進行模具制造。在加熱和冷卻的過程中，材料成型的加工時間越長，模具受熱時間就越長，其受熱程度就越嚴重。在正常使用情況下，熱模具也會出現正常化的磨損。熱模具表面失效的主要表現形式就是使用過程中的磨損，在熱性強度不足的情況下就會造成模具表面出現塌陷，疲勞使用情況下就會出現表面脫落或是氧化現象。