模具設(shè)計論文全文(5篇)

摘要：將模具設(shè)計與制造一體化教學(xué)體系建立起來，對提高人才培養(yǎng)質(zhì)量起到一定的促進作用，教學(xué)改革中獲得顯著成效，促使學(xué)校與社會之間建立密切聯(lián)系，學(xué)生的創(chuàng)新精神以及創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)。中等職業(yè)學(xué)校在對學(xué)生的培養(yǎng)中，通過構(gòu)建一體化教學(xué)體系，使學(xué)生在學(xué)習(xí)模具設(shè)計與制造知識的時候與創(chuàng)業(yè)結(jié)合，學(xué)生的就業(yè)能力提高。通過運行模具設(shè)計與制造開展教學(xué)，有助于培養(yǎng)應(yīng)用型人才方面，加大實踐教學(xué)比重的同時還要深化教學(xué)改革，重在培養(yǎng)學(xué)生的能力，學(xué)生的知識應(yīng)用能力和探索能力都得到培養(yǎng)。本論文著重于研究模具設(shè)計與制造一體化教學(xué)體系的構(gòu)建。

關(guān)鍵詞：模具設(shè)計與制造一體化；教學(xué)體系；構(gòu)建

1引言

中等職業(yè)學(xué)校注重培養(yǎng)應(yīng)用型人才，就要為學(xué)生創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。為了保證模具設(shè)計與制造一體化教學(xué)質(zhì)量，將相關(guān)的體系構(gòu)建起來是必不可少的，這也是當(dāng)前中等職業(yè)學(xué)校教學(xué)發(fā)展的一個重要途徑。在進行模具設(shè)計與制造一體化教學(xué)體系建設(shè)的過程中，主要的目的是讓學(xué)生有實踐操作的空間，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。中等職業(yè)學(xué)校對于此要深入研究，更好地發(fā)揮教學(xué)體系的作用，提高學(xué)校辦學(xué)能力[1]。當(dāng)前的中等職業(yè)學(xué)校重在培養(yǎng)創(chuàng)新人才，就需要將模具設(shè)計與制造教學(xué)體系建立起來，使得教學(xué)中實現(xiàn)課堂教學(xué)與實踐教學(xué)結(jié)合，學(xué)生的知識理論教育與技術(shù)能力培養(yǎng)相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識和技術(shù)操作自我培養(yǎng)意識，由此可以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

2模具設(shè)計與制造一體化教學(xué)體系的現(xiàn)狀

2.1模具設(shè)計與制造一體化教學(xué)體系建設(shè)缺乏資金的支持

中等職業(yè)學(xué)校構(gòu)建模具設(shè)計與制造一體化教學(xué)體系的時候需要投入大量的資金，而且在體系的調(diào)整過程中還需要持續(xù)投入資金，當(dāng)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(shè)模具設(shè)計與制造一體化教學(xué)體系的時候存在一些問題[2]。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是由于經(jīng)費來源單一，不能通過多個渠道籌措資金，在建設(shè)模具設(shè)計與制造一體化教學(xué)體系的時候不能從長遠的角度展開規(guī)劃，導(dǎo)致該體系不能滿足教學(xué)要求，學(xué)生的實踐能力不能得到培養(yǎng)。

摘要：本文設(shè)計壓鑄模具基于數(shù)字化工具UnigraphicsNX平臺，以真空泵殼體為研究對象。針對目前國內(nèi)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(shè)計，提高設(shè)計效率和生產(chǎn)效率，并開發(fā)了一整套壓鑄模具系統(tǒng)，包括鑄件的主要模具零件設(shè)計、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、冷卻和脫模結(jié)構(gòu)設(shè)計等，確保生產(chǎn)出來的真空泵的殼體能迅速滿足客戶需求，為真空泵的設(shè)計思路和方法提供有價值的參考。

關(guān)鍵詞：商用車；真空泵；模具設(shè)計；NX

0引言

真空泵是產(chǎn)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(fā)動機驅(qū)動車輛，由于發(fā)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(huán)保要求而設(shè)計的汽油直噴發(fā)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(tǒng)的要求，因此也需要真空泵來提供真空源。我國是生產(chǎn)制造大國，目前國內(nèi)商用車汽車市場需求較大，行業(yè)競爭激烈，隨著商用車應(yīng)用的發(fā)展，需要根據(jù)不同的工況配套開發(fā)對應(yīng)需求的真空泵。本文以真空泵泵體設(shè)計為例，基于數(shù)字化工具UnigraphicsNX，通過摸索開發(fā)出一整套壓鑄模具系統(tǒng)，實現(xiàn)了模具設(shè)計的數(shù)字化模式，提高模具的設(shè)計和生產(chǎn)效率。

1主要模具零件設(shè)計

1.1工藝分析

本論文設(shè)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(chǎn)品的批量生產(chǎn)時的經(jīng)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(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。圖1為真空泵殼體零件圖，材質(zhì)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(zhì)量良好。真空泵的殼體零件外觀表現(xiàn)為不規(guī)則型體，包含有孔槽結(jié)構(gòu)、異形面和凸臺等，在工藝設(shè)計上通過采用側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)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(jù)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(xué)生走出校門參加校外實踐活動是提高學(xué)生實踐動手能力、盡早適應(yīng)社會的最直接、最重要的途徑。而校外實踐又能使學(xué)校、教師、學(xué)生與社會、企業(yè)建立起廣泛的聯(lián)系。

（一）大力開展實習(xí)基地建設(shè)

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

（二）鼓勵學(xué)生開展勤工儉學(xué)與社會實踐活動

現(xiàn)代企業(yè)不再盲目的追求畢業(yè)生的學(xué)歷與學(xué)習(xí)成績，而是更注重學(xué)生的綜合素質(zhì)，比如：學(xué)生的動手能力、學(xué)習(xí)能力、吃苦精神、交際能力、組織能力及是否具有愛心、責(zé)任心等。培養(yǎng)學(xué)生在這些方面的能力，可以大大提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

1.鼓勵學(xué)生積極參與公益事業(yè)，如義務(wù)支教，義務(wù)獻血，義務(wù)參與社區(qū)服務(wù)，爭當(dāng)社會性服務(wù)類志愿者等等。這些活動雖然與專業(yè)沒有關(guān)系，但可以培養(yǎng)學(xué)生的愛心和社會責(zé)任心，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，提高學(xué)生對社會的認知度和對國家人民的熱愛。因此建議學(xué)校學(xué)生會和團委鼓勵學(xué)生成立相關(guān)的社團，讓更多的學(xué)生參與進來。

關(guān)鍵詞：充電口；選沖機構(gòu)；加工方案

1引言

在現(xiàn)代生活中汽車已經(jīng)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(chuàng)新的方向發(fā)展[4]。為滿足市場需求，占領(lǐng)市場先機，在生產(chǎn)傳統(tǒng)動力汽車的同時，還需不斷加快對新能源汽車的研發(fā)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(tǒng)動力的加油口一般設(shè)置在汽車左側(cè)，充電口設(shè)置在汽車右側(cè)。為滿足加油口、充電口造型需開發(fā)不同模具，這種沖壓制件僅局部造型不同，導(dǎo)致模具費用增加、生產(chǎn)效率降低的情況嚴(yán)重制約了生產(chǎn)成本的降低。

2現(xiàn)階段側(cè)圍制件加油/充電口加工方案及其存在問題

傳統(tǒng)加油口沖壓成形方案主要為OP10拉伸制件加常規(guī)拉伸（加油口位置根據(jù)分析設(shè)計工藝補充或采用無造型結(jié)構(gòu)），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(diào)整后，在后期生產(chǎn)過程中其精度波動也是不可控的，因此導(dǎo)致的裝車問題不易發(fā)現(xiàn)，流入后序后所造成的成本浪費更高。常規(guī)加油/充電口常規(guī)成形過程如表1所示。現(xiàn)階段各汽車廠商為降低開發(fā)成本同時兼顧國家有關(guān)新能源車型的需求，往往采用同款車型開發(fā)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(shè)計在左側(cè)圍位置，純電動版則需要設(shè)計在右側(cè)圍位置，插電混合動力版本需要左側(cè)圍設(shè)計加油口，右側(cè)圍設(shè)計充電口。多數(shù)汽車廠商的解決方案是主要針對右側(cè)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(jīng)對充電口位置進行整形處理，OP40無法同時兼顧純電側(cè)圍和汽油版?zhèn)葒臎_壓需要，只能選擇設(shè)計鑲塊處理方案。當(dāng)主機廠需要生產(chǎn)汽油版?zhèn)葒鷷r，線體操作人員需拆除上模精修鑲塊及壓芯壓料鑲塊。而當(dāng)生產(chǎn)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(xiàn)場的生產(chǎn)效率，同時鑲塊頻繁拆卸也會產(chǎn)生重復(fù)定位精度差的問題。OP40壓芯壓料鑲塊及上模精沖鑲塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。鑒于上述情況，如何解決多版本充電口生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的問題就成了降低模具制造成本，提升生產(chǎn)效率必須要面對的問題。本文所論述的結(jié)構(gòu)方案，將針對已經(jīng)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(yè)模具設(shè)計提供一個新的問題解決思路。

3選沖結(jié)構(gòu)設(shè)計

（1）選沖結(jié)構(gòu)組成如圖2所示。（2）制件選沖機構(gòu)工作過程。通過設(shè)計多層彈簧結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)產(chǎn)品造型自動切換的功能，保障制件沖孔選沖機構(gòu)依靠氣動裝置帶動驅(qū)動板進行往復(fù)運動，達成制件選擇性沖孔。圖2選沖結(jié)構(gòu)各部分組成氣缸及滑動墊板安裝在上模位置，設(shè)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(shè)計導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，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(shè)計導(dǎo)向及限位，其相對于壓芯進行上下運動，便于不同版本側(cè)圍壓料需要。主壓芯安裝在上模上，充電口位置設(shè)計托起彈簧，用于頂起活動壓芯，保證其在生產(chǎn)無充電口側(cè)圍時，不對制件產(chǎn)生影響，保證制件品質(zhì)。需要注意的是由于采用多層彈簧設(shè)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(xiàn)制件選沖。（3）充電口側(cè)圍生產(chǎn)狀態(tài)。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(dāng)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(dāng)?shù)竭_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(cè)圍生產(chǎn)狀態(tài)。氣動裝置帶動滑動墊板回程、使得兩支撐塊相互錯位，當(dāng)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(chǎn)過程中活動壓芯始終處于主壓芯內(nèi)部，進一步通過設(shè)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(chǎn)過程中凸模始終處于頂起狀態(tài)，每次合模時兩支撐塊相互錯位，其整體機構(gòu)無支撐力，彈簧無壓縮，完成無充電口側(cè)圍的生產(chǎn)，如圖4、圖5所示。利用上述機構(gòu)配合換向閥等氣路組件可以實現(xiàn)多種版本車型充電口的在線切換，如對該機構(gòu)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(diào)整到壓芯上，在壓芯與上模間設(shè)計精導(dǎo)向，凸模支撐板與壓芯間設(shè)計精導(dǎo)向，同時替換兩支撐塊，將支撐塊接觸時的靜止承壓調(diào)整為滑動承壓，則該機構(gòu)可以實現(xiàn)一定角度的側(cè)向選擇性沖孔。如圖6所示。

摘要:近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新，我國加工制造業(yè)的發(fā)展速度和建設(shè)質(zhì)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(shù)在加工制造業(yè)中占有極重要的地位。新型工藝和新技術(shù)正在被廣泛應(yīng)用到日常生產(chǎn)加工中。本文對材料成型與控制工程模具制造的工藝技術(shù)進行了詳細分析，以全面提高我國加工制造業(yè)的技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞:材料成型;控制工程;模具制造;工藝技術(shù)

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(jié)構(gòu)、宏觀性能和表面形狀過程中的相關(guān)工藝因素對材料的影響。是成型工藝開發(fā)、成型設(shè)備、工藝優(yōu)化、模具設(shè)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(chǎn)品的設(shè)計研究中，材料成型與控制工程是科學(xué)技術(shù)發(fā)展支持中一項重要的理論研究課題，這對整個現(xiàn)代化的加工制造業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

2表面工程模具技術(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(fù)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(yán)重。在正常使用情況下，熱模具也會出現(xiàn)正常化的磨損。熱模具表面失效的主要表現(xiàn)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(xiàn)塌陷，疲勞使用情況下就會出現(xiàn)表面脫落或是氧化現(xiàn)象。