冲压模具设计与制造

冲压模具设计与制造（精选12篇）

冲压模具设计与制造 篇1

《冲压模具设计与制造》是模具设计与制造专业必修的重点课程之一, 是一门综合运用前修课程的应用技术课。模具设计与制造专业从2002年在我院开设以来, 为适应宁波地区的经济特色和产业分布, 作为核心课程之一的《冲压模具设计与制造》, 历经本专业教师在教学改革方面多年的探索与实践, 并结合企业调研成果, 最终形成“以工作过程为导向, 以能力培养为核心”的课程教学模式。

一、理论依据

知识、技能和能力紧密相连。知识, 是指人类在实践中认识客观世界 (包括人类自身) 的成果;技能, 指掌握并能运用专门技术的能力;能力, 是完成一项目标或者任务所体现出来的素质。学习和掌握知识的程度是学生形成技能与发展能力的基础, 学生只有掌握了牢固的、系统的知识, 才有可能进一步提升技能或发展能力。能力的发展有它自身的轨迹道路, 一般为:“掌握知识→形成技能→培养能力”。而能力的培养主要通过“启发讲解→适度训练→思考领悟→巩固提高”, 其中思考和领悟是关键, 只有通过自身的思考和领悟, 能力才能真正成为自身的能力。

基于这种能力发展轨迹的思路, 我们设计了“以工作过程为导向, 以能力培养为核心”的《冲压模具设计与制造》课程教学模式。由于冲压模具的设计与制造具有典型的过程性:主要过程包括零件分析 (包括材料、精度、批量等) 、冲压工艺分析、冲压方案设计与确定、模具结构设计 (包括导料、卸料、推料机构等) 到模具零件的制造、模具整体安装与试模等。从设计任务的提出到最终模具冲压性能的检验, 整个工作过程清晰、明了。本课程按照冲压模具在企业实际的设计流程和制造过程重新构建课程内容, 从冲压模具制造企业直接选取项目, 但企业的实际项目在难度、知识承载、操作等方面不一定适合课堂教学, 需要进一步提炼并再次加工, 使其具有典型性、通用性, 能承载本课程所要求的技能训练内容。最后打破传统课程以学科知识为内在关系的知识结构, 建立基于实际模具设计工作过程的知识结构, 在知识技能训练与模具设计流程的各个环节之间建立联系, 以提炼并加工后的课程项目为中心, 以模具设计流程为导向重新建构课程内容, 引导学生在完成课程项目的同时, 自主建构自己的学科知识和发展提升自己的职业技能。

二、教学模式设计的指导思想

近年来, 为满足企业转型升级和社会发展对人才的需求, 我国开始大力发展高职教育, 而培养“能力本位”的人才已经成为我国职业教育界的共识。为了适应“能力本位”的人才培养需求, 模具教研室的专业教师继续在原有教学改革与实践的基础上, 对《冲压模具设计与制造》课程内容与教学模式进行了不断的改革与探索, 逐渐建立起“以工作过程为导向, 以能力培养为核心”的教学模式。

三、教学模式设计过程

在《冲压模具设计与制造》教学模式设计上, 对全课程采用综合→分析→综合的组织形式, 即总体概貌认识 (介绍工艺规程、模具结构) 、分部分解分析 (研究工艺设计、模具零件设计) 、总结方法和规律 (系统归纳冲压工艺和模具设计) , 使学生掌握模具设计的方法, 具备冲压模具设计的能力。教学模式设计中注意搭建综合化的基本知识平台, 分析各种不同的冲压模具设计中特殊案例, 综合运用已学习的知识, 由特殊到一般, 举一反三。

(一) 教学内容的确定

课程在教学内容的选择上, 充分结合企业调研结果, 认真分析企业工作过程对知识、能力的需求, 注重实用性、先进性和科学性, 以“必需和够用”为原则, 并符合本课程的内在知识结构体系和学生对客观世界的认知规律。最终的课程内容采用模块化组织, 将本课程的知识内容分为6个主要模块, 也即6个项目, 以项目为载体, 将课程知识和工作过程中的能力联系起来。

(二) 学生特征分析

学生是教学过程中认知的主体, 教学效果易受学生学习特点的影响。学生学习《冲压模具设计与制造》时, 已经学习了机械制图、机械设计、机械制造基础等先修课程, 具备了一定的基础知识。学生们期望通过《冲压模具设计与制造》课程的学习, 系统地掌握冲压模具的基本知识。在此基础上, 灵活运用模具设计与制造知识解决企业生产实际中的问题, 为后续的毕业设计和将来的求职工作打下基础。高职学生有许多自己的特点, 主要有:

1.经历过高考的失败, 对学习缺乏自信。有的家长和考生认为高职仅比职高好一点, 高考“落榜生”才去读高职。有些学生对学习的专注度不够, 学习的兴趣难以保持或持久。他们学习的情绪化较强, 对感兴趣的东西学习积极性较高。对内容枯燥的内容则学习效率较低。

2.实践能力较好, 理论理解能力较差。高职学生大部分都是所谓的“调皮捣蛋”不受中学老师喜爱的学生, 他们好动。因此他们更喜欢动手, 但却对系统的理论知识感觉枯燥, 学生对实践性环节的学习兴趣明显高于理论课程的学习。

3.学习动机呈现多样性。高职学生的学习动机主要有以下两个方面: (1) 自尊心、进取心和不甘落后。 (2) 为了自己今后能有一份好工作, 多挣点钱以使自己和父母能生活得好一些。而学习困难的高职学生, 他们往往存在更多的情意障碍, 表现为学习动力不足。轻奋斗, 重享乐。大部分学生渴望成才, 却缺乏坚定的拼搏精神, 缺少深入实际和脚踏实地的努力, 信奉的是享乐主义的人生价值, 注重物质享乐和感性刺激, 易受各种消极倾向的影响。

因此, 结合高职学生的这些特点, 《冲压模具设计与制造》课程应注重知识与技能的有机融合, 使抽象问题具体化, 让传统的学科知识承载于课程项目的完成内, 使隐性知识显性化, 且在知识量上只求“必需、够用”。采用项目化的教学, 通过项目的完成, 即能动手又能取得成果, 符合动手能力强的特点还能通过项目的完成提高自己的自信, 充分体现高职教育的特色。

(三) 设计本课程的学习目标

学习目标是教学内容设计的基础, 本课程分为三种目标设计, 即课程总目标、知识与素质目标和职业与技能目标。

1.课程总目标:学习并掌握典型冲压模具设计与制造的基本知识和方法;培养在设计和动手实践过程中主动发现问题并解决问题的能力;在冲压模具设计与制造领域, 会做一般的实际工作。

2.知识与素质目标:能够解释冲压工艺的相关术语并明白其含义。能说出冲压产品生产的一般过程, 冲压工艺模具的种类, 会具体冲压件的工艺分析与工序设计、会设计实现工序所需模具的结构, 模具材料及热处理的选用, 利用模具标准和设计手册。并能应用CAD/CAM软件构建三维模型、进行成形分析和绘制设计图纸。能说出典型压力加工设备的结构及其上下工作台特点和参数, 并能够正确进行设备选型和完成模具的安装、调试, 并逐步把握压力加工设备操作调试技能。能针对模具设计要求和生产制造条件制定加工工艺方案和加工过程, 完成零件的加工和模具的装配。

3.职业与技能目标:掌握典型冲压模具设计与制造的一般过程;利用学习情境 (具体冲压件项目) , 能主动、正确地进行技术资料准备 (如冲压手册、典型模具结构图册、模具标准、模具设计员手册、类似零件的工艺及设计文件、模具设计与制造行业的近期技术发展) , 并正确分析处理、提取当用信息;能运用CAD/CAM软件构建三维模型、进行模具设计并完成模具设计图样绘制和设计过程文件的留存;能进行加工实践并完成相应的实践。认识冲压工业和模具设计与制造的基本方法, 能够从不同的冲压产品发现模具或生产问题, 并初步提出解决问题的方法。

(四) 学习活动的设计

1.自主学习活动设计:学习过程是学生通过主动探索、发现、解决问题的过程。学生通过自主学习, 积极探索、动手实践, 摒弃“填鸭式”学习、死记硬背的现状, 培养学生分析和处理信息、探索新知识、解决问题以及合作和交流的能力。学生网络课程、虚拟实验室等方式、途径实现自主学习。网络课程, 尤其网络上的各院校精品课程, 对学生的自主学习都是不错的资源且都是免费开放的。同时实验室和虚拟实验室长时间对学生开放, 实验室设备充足, 学生可以自由的使用实验室设备, 操作、练习各种技能。网上虚拟冲压模具拆装实验具有可重复性、模具品种多样、表现形式逼真、不沾惹油污等优点, 深受学生欢迎, 极大地提高了学生对实验的积极性和参与性, 学生在理解课程知识的同时, 也增强了对模具的感性认识, 有益于提高学生的动手能力、开拓思维和启发创新等。

2.协作学习活动设计:开展以讨论、交流与协作为主的学习模式使学生通过协作学习, 相互讨论、相互指导, 往往有时有事半功倍, 教师也能从学生间的相互讨论和协作学习活动中及时得到教学反馈, 并能据此调整教学进度或深度等, 从而提高学习效果。因此, 结合学院开展的“评、展、鉴、赛”活动, 在《冲压模具设计与制造》课程中开展了3个“评”的活动。所谓“评”首先由学生结合活动主题进行展示、讲解, 然后学生互评和教师评议。通过学生互评, 不仅评者和被评者都能通过查阅资料、积极思考而学到知识和锻炼能力, 更重要的是还能学会合作与交流的技巧, 接受别人建议和批评的能力, 培养学生在集体中的责任感等。而且, 利用QQ、论坛等网络交流工具, 我们还开展了网络环境下基于问题的教学, 组织和引导学生分小组开展自主学习、协作学习等。

(五) 学习评价的设计

学习评价主要指按照一定的标准对学生或学生完成的学习目标所进行的一种鉴定或价值判断的活动。评价的形式主要有形成性评价和总结性评价。

形成性评价, 考核依据:作业、出勤、课堂表现、课外调研、阶段测试、自主学习、合作学习及职业素质养成等, 占总成绩百分比:30%;

终结性评价, 形式:笔试, 占总成绩百分比:70%。

学习评价所获得的结果可以提供学习过程的各种信息, 这些信息的分析和及时反馈, 可以对学习过程的各个环节 (包括学习目标) 进行有效的调节和控制, 而且能让学生及时了解自身学习和发展存在的优势与不足, 不断提高学习效率, 使学习活动进入良性循环。学习评价的反馈调节功能一方面可以通过他人 (教师、家长、同学) 评价的方式反馈给学习者, 另一方面还可以通过自我评价的方式使学习者不断获得自我意识, 并通过自我调节不断实现自我超越。

参考文献

[1]刘彦国, 范建蓓, 徐志扬.塑料模具课程教学改革与创新[J].模具制造, 2010, (4) :96-100.

[2]陈乐平, 马野.《冷冲压设计与制造》教改实践[J].浙江纺织服装职业技术学院学报, 2010, (4) :92-94.

[3]李昌雪, 陆锦明, 黄仕勇.基于自主学习能力培养的《冲压工艺与模具设计》课程改革与研究[J].装备制造技术, 2013, (2) :186-188.

冲压模具设计与制造 篇2

1994-07-01现所地点：江西

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冲压模具设计与制造 篇3

【关键词】模具行业；产品制造；发展现状；趋势

1.我国模具业发展现状分析

从近几年的发展情况来看，我国模具市场发展前景十分乐观。我国模具行业“十一五”头3年模具工业产值年均增长率为17.1%，2003年全国模具总产值达450亿元以上，2005年总销售额超600亿元，。按年均增长率为15%推算，2010年全国模具总产值达约1200亿元，2020年约为3100亿元。经过10年努力我国模具水平到2010年时将进入亚洲先进水平的行列，再经过10年的努力，2020年时基本达到国际水平，我国不但成为模具生产大国，而且进入世界模具生产制造强国之列。在模具生产方面，国内已经能够生产精度达2μm的精密多工位级进模；在汽车模具方面，已能制造新轿车的部分覆盖件模具。许多模具企业十分重视技术发展，增大了用于模具技术进步的投资，现今从事模具技术研究的机构和院校已有30余家，从事模具技术教育培训的院校已超过50家。

但与一些发达国家相比，我国现阶段模具水平仍存在较大的差距。主要体现在以下几个方面：（1）模具设计体系规范模具设计软件系统开发是当务之急；（2）制造工艺水平国内模具生产厂家工艺条件参差不齐，不少厂家特别是私有企业，由于设备不配套，很多工作依赖手工完成，严重影响精度和质量。而欧美许多模具企业的生产技术水平在国际上是一流的；（3）调试水平模具属于工艺装备，生产出合格制品才是最终目的。国内模具的质量、性能检验大多放在用户处，易给用户造成大量的损失和浪费。而国外大都拥有自己的试模场所和设备，可以模拟用户的工作条件试模，所以能在最短时限达到很好的效果；（4）原材料问题国产模具多采用2Cr13和3Cr13，而国外则采用专用模具材料DINI、2316，其综合机械性能、耐磨、耐腐蚀性能及抛光亮度均明显优于国产材料；（5）价格因素对用户而言合理的质量价格比是最优选择，所以进口模具价格比国产模具高8～10倍，仍有其市场空间；（6）配套体系我国模具生产企业往往忽视与其它设备、原料供应商合作，无形中使用户走了许多弯路。

2.模具设计技术

随着国民经济和生产技术的不断发展以及计算机设计技术的开发，模具设计有了新的发展方向。3.1CAD绘图技术CAD绘图技术的出现给模具设计工作带来了方便之门。CAD系统在模具设计中的广泛应用。现阶段使用最多的是“Pro/E”软件的应用，该软件具有易用性、高效率、实用性。3.2CAD/CAE/CAM技术从20世纪90年代开始发展的模具计算机辅助工程分析（CAE）技术现在也已有许多企业应用，一些工业发达模具企业应用CAD技术已从二维设计发展到三维设计，而且三维设计已达70%以上，它对缩短模具制造周期及提高模具质量有显著的作用。CAE软件的应用国外已较普遍，国内应用还比较少。

3.先进制造技术（AMT）在模具中的应用

3.1快速原型制造（RP）技术

RP技术在模具制造领域的应用主要是制作模具设计制造过程中所用的母模，有时也用于直接制造模具。RP技术可分为直接快速模具与间接快速模具技术。如SL、LOM、SLS、SDM。其优点是制造环节简单，能够较充分地发挥其技术优势；对于那些需要复杂形状的内流道冷却模具与零件，采用直接RT（由RP直接制造出使用模具的技术称为直接RT技术）有着其他方法不能替代的独特优势。间接快速模具制造，通过快速原型技术与传统的模具翻制技术相结合制造模具。一方面可以较好地控制模具的精度、表面质量、机械性能与使用寿命，另一方面也可以满足经济性的要求。如基于喷射的成型技术，如FCM、3DP、快速精密铸造模具等。RP各成形工艺都是基于离散-叠加原理而实现快速加工原型或零件，如图1。

3.2虚拟制造技术（VMT）

虚拟制造是采用计算机仿真与虚拟现实技术，在计算机上实现产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、品质检验以及企业各级过程的管理与控制等的产品制造全过程，是一种通过计算机虚拟模型来模拟生产各场景和预估产品功能、性能及加工性等各方面可能存在的问题，从而提高人们的预测和决策水平。虚拟制造技术是以三维建模和仿真技术为基础，以虚拟现实技术为支撑的全新的技术（图2）。

3.3反求工程技术RE

随着检测技术的发展，将现代测量技术不断融入模具产品设计中，进一步推动了模具制造产品快速制造的能力。反求工程是以设计方法学为指导，以现代化设计理论、方法、技术为基础，运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维，对已有产品进行解剖、深化和再创造。反求工程是通过对存在实物模型或零件进行测量，然后根据数据进行重构设计。见图3。

3.4有限元仿真、模拟技术的应用

随着计算机技术的迅速发展，融合了CAD、数值计算、CAM、CG等各类技术的数值模拟技术—有限元分析，逐步应用在模具的设计制造中。数值模拟技术通用或专用的软件各类很多，如DYN-3D、OPTRIS、ANSYS、MARC、ANAQUAS、ALGOR等。可直观地在计算机屏幕上观察到材料变形和流动的详细过程，了解材料的应变分布、材料厚度变化、破裂及皱曲的形成。设计人员根据已有的经验来调整模具参数及成型工艺、修改毛料形状和尺寸，极大缩短试模和修模时间，有效地提高产品质量和生产效率（图4）。

3.5模具中其他的先进制造技术

除了上述模具先进制造技术，还有模具微细加工、模具纳米加工、模具微型机械加工、模具的敏捷制造技术、模具柔性制造技术、模具集成制造技术、模具企业网络制造联盟技术、模具制造CAPP技术、模具的智能制造技术等。模具制造技术种类繁多，大部分的先进制造技术都可以应用到模具制造中，而且在不断发展之中。

4.模具技术发展趋势

4.1大力开展并行工程，快速响应市场需要

在国际上，模具工业是公认的关键工业，目前我国已成为世贸组织的新成员，各类产品都需要提高质量降低成本，首先要解决模具设计制造周期，最大限度地缩短生产环节间的过程，所以模具设计与制造过程的正确方法应该是并行工程的方法。实施模具制造并行工程模式将逐渐取代传统工作模式成为模具制造业中新的主导模式。

4.2数字化、自动化、柔性化、集成化、智能化和网络化方向

数字化是模具产业发展的主流，而自动化则有助于实现操作，提高加工质量和效率，快速响应市场需求。柔性化可实现多品种小批量生产。集成化可充分利用CAD/CAM、CIMS等技术实现设计制造一体化、并行设计、虚拟制造、反求工程等。智能化可利用专家系统模糊推理、人工神经网络、遗传基因等人工智能技术，解决知识的重用等问题。网络化可跨地区、跨院所实现技术资源的重新整合和共享。

4.3模具检测、加工设备向精密高效和多功能方向发展模

具向着精密、复杂、大型的方向发展，对检测设备的要求越来越高。如美国的高精度三坐标测量机具有数字化扫描功能。实现了从测量实物→建立数学模型→输出工程图纸→模具制造全过程。高速铣削技术，模具自动加工系统等的研制和开发。

5.总结

冲压模具设计与制造 篇4

关键词：课程改革,设计,实施,考核

一、课程改革的必要性

《冲压模具设计与制造》是模具设计与制造专业的一门专业核心课程。该课程授课内容比较多, 并且有些内容比较抽象, 连贯性又不强, 加上学生多数是高中起点, 对模具概念还不十分清晰, 也缺少感性的认识, 如果按照传统的教学方法进行讲解的话, 对于现阶段的学生来讲, 学习的积极性得不到较好的调动, 教学的效果也和理想的效果相差甚远。这就要求我们要将这门课的授课思路从传统的教学方法中走出来, 来适应当今社会和学生的发展。

首先, 设定学生的就业岗位

对于技工院校的学生, 首先我们要求模具专业学生对就业的岗位有明确的认识, 学生的就业范围可以在模具制造、机械装备制造、汽车零部件制造、通用零部件制造等方面, 就业的岗位可以是:模具设计员、冲压工、模具钳工、工艺员、质检员、数控机床操作工等。而本课程所支撑的岗位有:模具设计员、冲压工、模具钳工等。这门课程的学习不仅要重视理论知识的学习, 更要注重实践能力的掌握, 这对于模具专业的学生以后从事模具方面的工作都有一定的作用。

其次, 明确课程地位

在完成这门课程的学习之前, 要完成《模具识图与制图》、《公差与测量》、《金属材料与热处理》、《机械CAD技术》等课程的学习, 为《冲压模具设计与制造》课程的学习提供较好的基础。为对该课程进一步的学习, 后续还应开设《电加工技术》、《模具制造工艺学》、《Proe/E》 (或其他设计软件) , 将该课程的理论知识得以进一步实践。该课程在整个教学计划中属于承上启下的课程。

其三, 设定教学目标及能力的培养

对于技工院校的学生, 仅仅掌握相关的理论知识是不够的, 还要有一定的设计能力和解决简单问题的能力。这就需要我们在进行课程改革的时候要注意以下几个能力的培养

能够识读零件图及模具结构图纸;正确识别模具结构类型;对冲压零件进行合理的工艺分析, 选择合理的冲压加工工序;选用合理的冲压模具结构;合理选用冲压模具的各零部件;选择合适的冲压加工设备的专业能力;具有独立学习、查阅分析资料、获取冲压模具设计所需信息、制订工作计划与组织实施工作、分析与解决冲压模具设计中出现的问题的基本方法能力;社会能力:具有良好的语言表达与沟通能力、良好的组织与协调能力、良好的团队合作精神;良好的职业道德与行为操守;良好的环境保护意识;节约资源、降低生产成本的社

二、课程的设计与实施

(一) 对课程的设计

为满足企业工作需求, 根据学生的学习现状, 我们对课程进行了相应的设计, 根据课程的特点及模具设计与制造工作过程的特点, 对教学内容进行了序化, 将工作岗位必需的冲压理论知识、行业标准融入各学习情境中, 从而突出能力目标的培养。

(二) 课程的实施

在课程实施的过程中, 我们按以下几个步骤进行:

1、任务分析:分析完成工作任务用到的知识以及具体实施过程。

2、 (资讯) 知识准备:通过教师讲解以及学生自学、查询资料来掌握为了完成任务需要的知识。

3、决策计划:为给定的零件图进行工艺分析, 并选择合适的模具类型。

4、任务实施:学生为主体, 教师辅导。

5、检查评价:分析总结模具总体设计方案, 查找需调整与优化之处, 撰写小组工作总结报告, 学生自评, 教师点评。

通过这种以学生为主体的方式进行教学, 提高了学生学习的兴趣, 也提高了学生的学习效率以及对知识的掌握程度、设计的能力以及动手操作的能力, 同时也促进了学生之间的交流以及学生和教师之间的交流。

(三) 课程的考核

课改后的课程考核主要以过程考核为主, 具体比例如下:

三、结束语

技工院校的课程要根据特定人才培养目标进行相应的改革, 给学生一个好的定位, 课堂上不再以教师为主, 要让学生作为课堂的主体, 教师辅助, 充分培养学生自主学习的能力和动手操作能力以及与人沟通的能力。

参考文献

[1]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社, 2007

模具设计与制造毕业设计 篇5

毕 业 设

计

课题名称 肥皂盒盖塑料模具设计

学生姓名： 苏 文 振 学

号： 110801010

4专

业：

模具设计与制造

班

级： 11数控1班

指导教师：

张 老 师

二0 一四 年 六 月

肥皂盒盖塑料模具设计

一、前言

近年来，我国塑料模具发展迅速。目前，塑料模具在整个模具行业中所占比重约为30%，在模具进出口中的比重高达50～70%。随着中国机械、汽车、家电、电子信息和建筑建材等国民经济支柱产业的快速发展，这一比例还将持续提高。塑料模具是塑料成型加工的重要工艺装备，又称为塑料工业的“效益放大器”，因此在各类模具中的地位也越来越突出。

我们生活中常见的肥皂盒使用非常普遍，市场上肥皂盒形状各异，家家户户、各式宾馆几乎都要用到。此次设计是对肥皂盒盖进行的注射模设计，设计时首先选择了塑件材料和注塑机；利用pro/E软件进行了实体造型；确定了型腔数量、浇注系统；对成型零件型芯和型腔进行了详细的计算；选用了模架、模具材料,最后用CAD软件绘装配图。由于实际经验和理论技术有限，设计的错误和不足之处，希望各位老师批评指正。

二、塑件及塑件材料 注射机

2.1塑件及塑件材料

该塑件整体结构较简单，表面要求没有凹陷，无毛刺，内部无缩孔，表面质量光滑，比较容易实现。塑件材料为PS，PS具有良好的耐化学腐蚀、耐热、耐光以及良好的电绝缘性能，加工流动性好，材料价格便宜。

图1 2

2.2注塑机的选择

由于PS的密度为1.05克/立方厘米；根据绘图软件可得塑件质量为13.457克，体积为12.816立方厘米，所以选用国产的注射机XS-Z-60卧式注塑机；查表可知该注射机的注射量为60立方厘米，注射压力为122MPa，锁模力为50X10^4N，注射方式为柱塞式。

三、注射模设计

3.1注射模型腔的设计 3.1.1模腔数量的确定

根据该零件的要求，确定最大注射量、锁模力、产品的精度要求、经济性，决定采用一模两腔的模具。

3.1.2型腔布置的确定

如图2所示，型腔在模具分型面上以平衡式布置，从主流道到各型腔浇口分流道长度、截面形状与尺寸均相同，可实现各型腔均匀进料和同时充满型腔的目的从而使成型的塑件内在质量均一稳定，力学性能一致。

图2 图3

3.2浇注系统的设计

普通浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴等四部分组成。如图3：

（1）主流道设计 主流道垂直于分型面，设计在模具的浇口套中，为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，锥角а为2°~5°，流道的表面粗糙度Rα≤0.8um。浇口套的形式采用浇口套与定位圈设计成整体式的形式，用螺钉固定在定模座板上。

（2）分流道设计 分流道的截面形式采用半圆，可以减小热量散失和压力损耗，分流道长度取10m，采用平衡式布置，表面粗糙度Ra取1.6um。这可增加对外层塑料熔体的流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。

（3）浇口的设计 形式采用侧浇口，开设在分型面上，塑料熔体从外侧充填模具型腔，其截面形式为矩形，由于浇口截面小，去除浇口较容易，且不留明显痕迹。

（4）冷料穴的设计

冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料，以免这些冷料进入型腔，既影响熔体填充的速度，又影响成型塑件的质量。采用兼有拉料作用的冷料穴。

3.3脱模方式的确定

由于开模后，塑件留在动模一侧，内腔顶面是曲面，不能采用推杆和推管推出机构，所以采用推件板推出机构；在动模部分一定要设置导柱，用于对推件板的支承与导向。

3.4 排气形式的确定

该模具可以利用固定型芯的端部与模板的配合进行排气，其配合间隙为0.04um。

3.5注射模成型零件工作尺寸的计算 3.5.1 型腔的设计

如图4

凹模的径向尺寸计算公式

z(LM)(LsLsScp0.75*)0

凹模的浓度尺寸计算公式

z

(HM)(HsHsScp23)0

式中，LS为塑件外形公称尺寸，HS为深度公称尺寸，SCP为塑件的平均收缩率，δZ为模具制造公差，Δ为塑件公差,通常凹、凸模的制造公差取塑件公差的1/6~1/3；查表可知，PS的收缩率为0.6-0.8%，取平均收缩率0.7％；所以其径向尺寸为：

0.10.1 L1[6060*0.0070.75*0.6]059.080mm

0.110.11L2[8080*0.0070.75*0.66]080.0750mm 0.070.07行腔深度H1[1818*0.00723*0.4]017.860mm

3.5.2型芯的设计

图5 凸模部分采用整体嵌入式，单个型芯用铣削加工。凸模的径向尺寸计算公式

（lm）(lslsScp0.75*)0z

凸模的高度尺寸计算公式

（hM）(hshsScp23)0z

式中，lS为塑件内形公称尺寸，hS为深度公称尺寸，SCP为塑件的平均收缩率，δ

Z为模具制造公差，Δ为塑件公差,通常凹、凸模的制造公差取塑件公差的1/6~1/3；查表可知，PS的收缩率为0.6-0.8%，取平均收缩率0.7％；所以其径向尺寸

0l1[7676*0.070.75*0.6]081.770.10.1mm 0l2[5656*0.070.75*0.66]00.159.920.1mm 0型芯高度为h[1818*0.0723*0.4]00.0719.530.07mm

3.6标准模架的选用

根据浇注系统的设计，采用点浇口模架。

根据设计计算出的型芯和型腔的尺寸确定选择的模架定模座板的厚度为20mm，推件板的厚度为15mm，凸模固定板的厚度为30mm，垫块的厚度为50mm，推

杆固定板的厚度为15mm，动模座板的厚度为20mm。

3.7其它零部件的选择

导柱为￠16×60mm；螺钉为M6、M10；浇口套的尺寸为￠40mm，长15mm主流道衬套为￠16mm,长度为43mm，小端直径为3mm，锥角为3°。

3.8冷却系统设计

模具的冷却就是将熔融状态的塑料传给模具的热量尽可能迅速地带走，以便塑件冷却定型得最佳的塑件质量。

模具的冷却方法有水冷却、空气冷却和油冷却等；本套模具采用水冷，冷却装置用管道式冷却。管道式泠却是在模具或模板上钻孔或铣槽后，在孔或槽内嵌入铜管；采用直通式冷却通道，这方式加工简便。

3.9脱模机构的设计

脱模机构的设计原则：

（1）脱模机构运动的动力一般来自注射机的推出机构，故脱模机构一般设置在注射模的动模内。

（2）脱模机构应使塑件在顶出过程中不会变形损坏。

（3）脱模机构应能保证塑件在开模过程中留在设置有顶出机构的动模内。（4）脱模机构应尽量简单可靠，有合适的推出距离。（5）若塑件需留在定模内，脱模机构应设置在定模内。

由于该塑件的支承面很小，不允许留推杆残痕，所以采用推件板推出机构。3.10模具总装图

通过以上设计，可得到如图所示的模具总装图。模具支承零部件主要由定模座板、动模座板、垫块组成；成型部分由型芯嵌件、型腔组成；浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴组成；推出机构由推件板、复位杆、推杆固定板、推板、拉料杆组成。装配图见附件：

四、结语

此次设计是对肥皂盒盖进行的注射模设计，利用pro/E软件进行了实体造型，对塑件结构进行了分析，并且选择了塑件材料和注塑机。明确了设计思路，并对成型零件进行了详细的计算和校核，合理选用模架、模具材料。最后用CAD绘制了一套模具装配图。本设计通过对肥皂盒盖的注射模设计，巩固和深化了所学知识，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册，结合教材上的知识对注塑模具的

组成结构有了一定的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。本文所设计的肥皂盒，考虑到方便制作,结构简单，外形美观实用。掌握模具设计和制造技能是模具专业毕业生的必备素质。本次实训的任务是肥皂盒塑料模具的设计。

五、致谢

在此，感谢学校，感谢老师们在这三年里对我的谆谆教导，让我充实的度过了这几年的大学生活，你们的教诲将是我最宝贵的财富。最后，感谢我们的指导老师对我们毕业设计的细心指导和耐心帮助。我们学到了很多，不仅课本上的，更多得是实际的动手操作，在此真挚的感谢。

六、参考文献

冲压模具设计与制造 篇6

随着经济增长方式的转变与社会的转型，职业院校对教育教学进行了大胆改革，以适应社会经济发展对技能型人才的需求。在培养模式上，从传统的以学校为主向校企合作培养模式转变；在教学内容上，从偏重文化教学和理论知识传授向重视就业技能和发展能力转变，从重视学科研究与专业教学内容转向注重实践、理论与实践相结合的教学内容转变。笔者学校的模具设计与制造专业，在此教学指导思想下，将模具设计理论、实践与计算机应用融合为一体，分为三个模块进行，即基础教育模块、专业基础教育模块、专业教育模块。其中，专业基础教育模块又分为专业基础理论模块和专业基础实践模块。 笔者就专业基础教育模块谈一谈自己的教学体会。

一、专业基础理论模块

专业基础理论要以素质为基础，以能力为本位，对专业基础理论应进行系统优化，有机整合，突出职业教育的特色。在课堂教学上应与生产实践和社会环境相结合，理论指导实践，实践促进理论教学。专业基础理论模块包括：电工电子与测量技术基础、机械制图与CAD、机械设计基础、机械制造基础、液压与气压传动。

1．电工电子与测量技术基础

电工电子和测量技术是一门理论性、专业性、应用性均较强的课程，它包括电路基础、直流、交流电路和三相交流电的分析、计算，模拟电子技术、数字电子技术基本理论和电工电子测量技术，涵盖的范围广，内容多。如何在规定的学时数内使学生掌握电工电子技术的初步知识，为模具专业学生在今后的学习和工作中打下坚实基础，成为教学实施的难点。教学中应使理论与实践相结合，减少繁琐的数学推导，增强物理概念，完成清晰的图解分析，缩减课时，力求少而精。

2．机械制图与计算机绘图

机械制图与计算机绘图是一门研究用正投影法绘制和阅读机械图样的技术基础课，主要解决机械设计制造中技术信息的图样表达问题，以及与图样绘制有关的机械设计、制造工艺问题；其目的是培养学生具有一定程度的识图能力、读图能力、空间想象力和思维能力以及运用CAD软件绘制机械图样的方法和技能；侧重点在于视图识读，零件图与装配图制作，熟练运用CAD软件绘制机械图样；授课以课堂为主，运用多媒体教学方法，采用冷冲模和注塑模中零件或装配体实物，提高学生的兴趣和看图、制图能力，使学生具有计算机辅助设计绘图的应用和开发能力，为以后的PRO／E或UG软件的学习打好基础。

3．机械设计基础

机械设计基础，主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、机构特点、基本的设计理论和计算方法。教学要以培养学生的综合设计能力为主线，以应用为目的，以“必须、够用”为度，以讲清概念、强化应用为重点的原则确定该课程的主要内容和体系结构；恰当处理该课程的基本理论、基本知识、基本设计方法和现代设计理论、设计方法之间的关系；并且注重设计与制造有机结合、机电有机结合、理论与实践有机结合；重视工程综合教育和素质教育，重视课程之间的科学分工和有机联系；在教学内容的组织安排上，加强针对性和实用性，重视工程实践和综合教育，克服课程内容陈旧、结构固化、偏重自身完整性，教学内容组织缺乏弹性、轻视实践教学等问题；把基本理论与综合教育、素质教育、能力培养融为一体，教学内容和现代化教学方法融为一体，科研和设计教学融为一体，理论教学和实践教学融为一体，课内教学和课外辅导、课外练习融为一体，常规设计方法和现代设计方法融为一体。

4．机械制造基础

目前，许多职业院校都是先安排金工实习，然后安排课程教学。学生在金工实习时缺乏必要的理论指导，有一定的盲目性；而在随后的课堂教学中又因实践不足影响了对理论知识的理解。进行《机械制造基础》课程理论教学改革，就是要将理论课教学与实践操作有机地结合起来，理论教学促进实习效果，实习效果的提高又反过来促进对理论知识的理解，全面提高理论课和实习的教学质量。实践结果证明，理论与实践结合，现场教学改革确实全面提高了理论课和实习的教学质量，提高了学生的综合素质。

机械制造基础包括金属材料与热处理、模具材料、制造技术、切削机床、互换性原理与测量（尺寸与尺寸链部分）、金属切削原理与刀具、机械加工工艺及金工实习、机床夹具、机械加工工艺编制。

5．液压与气压传动

液压与气压传动是当代先进科学技术之一，它不但渗透在各种工业设备中，而且是科学实践研究自动化生产的有机组成部分。对液压、气压元件，应着重于基本原理、结构特点、 应用及选择方法的教授；对基本回路和典型系统，则应结合在实际中所用回路和系统进行分析，以提高学生分析、解决问题的能力。

二、专业基础实践模块

理论与实践有机结合是课程体系建设中的一个老大难问题。课程可以为学生提供学科理论基础，但无法提供最受企业关注的“工作过程知识”和基本工作经验，难以满足企业和劳动市场的要求。因此，专业基础实践应向理论实践一体化转化，行动导向重于书本知识转化。

专业基础实践模块包括：机械制图与CAD实训、机械制造基础实训（含金工实习）、电工与电子基础实训、机械设计基础实训。

1．机械制图与CAD实训

该课程主要培养学生的绘图读图能力。在教学过程中，除了必要的理论知识外，还应进行全面的综合应用训练。一是部件测绘，二是软件的综合运用能力。在整个实训中，结合冷冲模和注塑模中零件和装配体的测绘，使学生能按照国家标准正确而快速绘图。要求学生参加职业资格等级鉴定，获得绘图员中级职业资格证书，以达到企业工厂绘图员岗位的需要。

2．电工与电子基础实训

在实训过程中，可根据不同的教学内容采取“先讲后做，边讲边做，或项目导入（先做后讲）”等多种教学方式；在实验项目的设计上，充分考虑到学生的知识背景和接受能力，设计基本实验（验证性）、提高型实验（综合性实验、应用性实验）和创新型实验等三种类型的实验项目，全面培养学生的技术应用能力和综合职业能力。

3．机械设计基础实训

采用任务驱动型的教学方法，以学生为中心，充分利用现代计算机多媒体技术，使之与传统教学相结合，将知识性与实用性融为一体。实验项目中，分成基本实验和综合设计性实验两个层次，虚拟实验和工程案例与学生操作有机结合，保证基本实验教学，不断扩大综合设计实验，鼓励学生课外开展科技制作。另外，实训中还要注重职业技术能力和管理素质的培养和学生自我发展、自我提高的能力培养。

4．机械制造基础实训（含金工实习）

机械制造基础实训应与生产实践和社会环境相结合，结合实际生产会使教学和实习内容丰富、生动，提高学生的学习积极性，同时可培养学生解决问题的能力。结合社会环境，可让学生进入一个更大的课堂，提高学生对社会的关注和对自己社会责任的认识。实训过程中，除了学习工艺技术外，还必须注重学生个人素质的培养，包括纪律、群体相处、活动能力、人际关系、管理意识、工业安全、环保意识及领导才能等。

模具设计与制造专业的模块式教学改革，体现了以就业为导向、以能力为本位的人才培养特点，基本形成了职业能力培养的系统化课程，突出了实训；针对专业培养目标，以单元课程改革为基础，进行了课程整合和新课程开发，建立了一套较为科学、规范、稳定的专业培养方案。

冲压模具设计与制造 篇7

在南通纺织职业技术学院, 《冲压工艺与模具设计》、《模具设计实训》、《模具加工制造实训》三门课程是模具设计与制造专业的核心课程, 采用专业理论课加专业实践课的传统教学模式。先讲冲压工艺和成形理论, 再开始冲压模具设计实训, 最后再训练技能, 完成模具加工制造实训课程。这种教学模式理论课程过于集中, 由于三门课程分学期教学, 理论课与实践课间隔时间较长, 学生往往学了后面就忘了前面。这种课程设置模式在培养学生全面掌握冲压模具设计与制造知识, 真正用于生产实践的工作能力方面, 有着显而易见的弊端。

目前, 学院正在开展创建全国示范性高职院校的工作, 课程改革势在必行。基于工作过程的课程开发思想, 学院重新对冲压模具课程进行了教学分析, 将《冲压模具设计与制造》建设成基于工作过程导向的课程, 具体的设计思路是:以中等复杂程度典型冲压件为载体, 理论与实践一体化, 以“教学做”合一的工作任务引领项目化课程。改革后的课程覆盖了从冲压模具设计到制造加工再到装配调试的完整过程, 使学生得到了图纸设计———零件加工制造———总体装配完成的工作过程体验。学生通过完成工作任务, 在能力训练中学习知识。

以工作任务为中心的课程新模式把职业情境中的行动能力作为目标, 打破了以往知识传授为主要特征的学科课程模式。考虑到学生的认知水平, 由浅入深地安排课程内容, 选择合适的载体, 设计科学的教学情境, 实现能力由低到高的递进;将工程实例引入教学, 理论教学与实践教学穿插进行;将职业素质和规范、操作安全、质量意识融入课程的日常考核, 让学生通过本课程的学习, 全面掌握模具专业必须具备的知识和能力。

学习情境的确定和载体的选择

学院走访了模具企业及相关企业, 召开了实践专家访谈会, 对模具专业岗位及岗位能力进行分析。首先, 明确岗位工作任务, 由岗位工作任务归纳提炼出典型工作任务, 由典型工作任务确定行动领域, 由行动领域确定学习领域。学习领域中, 以中等复杂程度的具有代表性的典型冲压制件为载体, 进行学习情境设计, 每个学习情境就是一个项目, 共设计了4个学习情境, 每个学习情境又分为4个子情境。课程开发流程如图1所示, 课程学习情境设计如表1所示。部分具体载体的选择如图2所示。

行动导向任务驱动的教学过程

基于行动导向的课程, 每一个学习情境都是一个完整的工作过程, 每一个过程均包含六个步骤:资讯、决策、计划、实施、检查、评估。就该课程教学设计思路而言, 采用的是项目教学法。项目以工作任务的形式出现, 学生通过完成工作任务, 设计完成一个有使用价值的冲压模具产品。

资讯阶段以小组为单位, 教师下达一个中等复杂程度的冲压零件图和模具设计制造工作任务书, 帮助学生理解任务要求。学生根据任务书搜集相关的信息和资料。此阶段以教师指导为主。

决策阶段各小组根据信息收集及分析结果, 针对任务书进行讨论比较, 拿出技术方案。教师考察各小组的冲压工艺方案, 审核模具结构设计方案。师生一起讨论方案的合理性和可行性。学生听取教师的建议, 对方案做出相应调整。此阶段由教师和学生共同完成。

计划阶段各小组讨论制定分工协作的详细计划, 确定完成任务的方法、步骤。分工要根据小组成员自身的能力特点, 明确哪些成员在什么时间完成什么任务。各组组长要负责将计划落实并监督执行。此阶段以学生为主体。

实施阶段学生根据所制定的计划完成模具设计图纸 (包括三维的装配模型和二维工程图) 、主要零件加工制作、外购件和标准件采购、模具装配调试等工作任务, 做好文字记录。这个阶段的工作任务最多也最复杂, 主要培养小组成员协调合作能力与坚持不懈的工作态度。此阶段以学生为主体。

检查阶段对照工作任务进行内容检查。组长收集并完成小组的汇报资料:实物展览、图纸展示、设计工艺文件打印、幻灯片讲解等。此阶段以学生为主体。

评估阶段采用学生自我评价、相互评价、教师评估相结合的方式, 评价内容包括:是否实现任务目标;实施过程中出现了那些问题, 是如何解决的;任务结果哪些需要改进等。此阶段教师与学生共同参与。

《冲压模具设计与制造》课程教学, 采用行动导向教学法与采用传统教学法, 在教学形式上存在差异, 在结果上差异更大, 二者的差异比较如表2所示。

采用行动导向教学法更能培养学生的职业能力, 提高学生学习的自主性和目的性, 真正做到“学中做, 做中学”。

课程教学模式改革的实施效果和存在问题

行动导向教学法采取以学生为中心的教学组织形式, 将冲压工艺、成形理论和模具结构的理论教学与模具设计、加工制作的生产实践活动完全交融在一起, 让每个学生都亲身经历模具设计与制造的完整工作过程。学生普遍反映该课程“有趣, 记得牢, 收获大, 今后工作中用得上”。同时, 这种项目型课程的教学培养了学生的个性, 使学生的创新意识和创新能力得到充分的发挥和提高。以小组为单位共同完成一个工作任务, 学生不再是孤立地学习, 而是以团队的形式进行研究性学习, 这培养了学生之间的交往、沟通、协作和互助能力。行动导向教学法的最后一个评估阶段, 要求学生充分展示自己的学习成果, 各组将设计制作的冲压模以实物形式展示。教师对学生展示的成果作出鼓励性评价, 从而提高学生的自信心和成就感, 全面提高学生的社会能力和综合素质, 教学效果有了很大提高。

当然, 在实施行动导向教学法的过程中也存在不少问题和困难。首先, 实训设备和条件不能完全满足行动领域课程设计的要求, 在教学组织与时间安排上就会遇到麻烦。其次, 这种典型的工学结合的课程, 对任课教师理论与实践的综合化程度要求很高, “双师型”教师资源的缺乏导致现有的教师工作量非常大。因此, 改善实训条件, 加强“双师型”专业教师队伍建设迫在眉睫。

参考文献

[1]姜大源.关于职业教育课程体系的思考[J].中国职业技术教育, 2003, (5) .

[2]蒋庆斌, 徐国庆.基于工作任务的职业教育项目课程研究[J].职业技术教育, 2005, (22) .

[3]赵志群.对工学结合课程的认识 (二) [J].职教论坛, 2008, (2) .

[4]赵志群.论职业教育工作过程导向的综合性课程开发[J].职教论坛, 2004, (2) .

冲压模具设计与制造 篇8

1 教学项目的确定

1.1 确定原则

教学项目的确定是实施项目教学的关键, 项目的确定要具有典型性、针对性、可操作性。

1.1.1 分析企业的工作情境与工作流程, 确定典型项目。

对广东珠江三角洲地区近20家具有模具产品设计与制造能力的企业调研, 确定了与生产实际接近的典型载体, 让学生真实感受未来工作的环境与流程。

1.1.2 教学项目应针对模具设计与制造岗位工作实际需要来设计。

完成项目过程中“用什么、学什么”, “缺什么、补什么”, 重点培养学生运用基本理论解决在模具设计、制造过程中遇到问题的实际能力。

1.1.3 教学项目中所选载体的难度要适中, 要使设计出图、制造具有可操作性。

载体难度要适中, 既要保证教学目标的实现, 又要考虑学生的接受能力, 还有考虑教学的成本。

1.2 教学项目设计

冲压模具主要涉及冲裁模具、弯曲模具、拉深模具等内容, 基于前面教学项目确定的原则, 结合模具工作岗位情境需要, 构建了6个教学项目, 每个项目包括若干情境, 见表1。在完成项目的过程中实现基本理论知识的学习与实际应用技能、操作技能的培养的目的。

2 项目式一体化教学的实施

2.1 教学的基本模式

打破传统的按章节讲解理论知识、模具拆装实训一周、课程设计大作业两周的教学模式。在项目的引导下, 教师先讲授最为基础的知识, 然后学生单独训练、再分组讨论, 将课程的基本理论应用到解决实际项目的问题中。学生在边学边做、教师在边教边指导的互动中完成特定项目的教学情境, 达到预定教学目标。通过项目情境的“教、学、做”达到培养学生动手能力、提高专业技能、调动自主学习积极性、激发创造潜能的目的。

2.2 教学的基本方法

在项目式一体化教学中, 以项目为主线, 以情境完成为教学目标, 明确每一次的教学内容、学习目标, 引导学生进行学习与训练。在教学方法上, 灵活运用了讲授法、情境教学法、现场教学法、分组讨论法等。

讲授法:掌握必备的设计理论知识是设计模具的基础。课堂上针对项目的具体学习情境提出问题, 引出相关的概念、原理, 根据职业能力的需要, 有重点地讲解相关知识, 然后学生进行针对性应用训练, 最后进行系统知识的提炼与总结, 使学生完成系统知识的学习。

情境教学法:专业课程的学习是枯燥的。引入情境教学能使学习的课堂变得生动。例如在排样设计教学中, 通过以下四步进行:

a.请学生拿出事先准备好的一张纸和一枚硬币 (多种规格硬币) , 要求在纸上画硬币, 以此引出排样的概念与作用, 引导学生查阅相关表格, 获取经验参数, 进行步距等的计算。

b.要求数 (或计算) 一张纸能裁出硬币的个数, 得出材料利用率的相关知识。

c.引入衣袖的裁剪生活情境, 要求学生在纸上进行排样设计, 并思考怎样裁剪省布料?通过训练、讨论采用合理的对排方式。比较总结, 进行知识的迁移, 归纳排样的三种方法。

d.讲解排样图在相关职业岗位上的应用, 学生有针对性训练。最后总结, 给出完整排样图。

这样的教学方法能将抽象的学习内容变得生动、直观、不但激发了学生的学习兴趣, 而且促进了理论和实际的结合, 让学生接受更多的面对实际的训练, 从而有利于培养学生解决实际问题的能力。

现场教学法:现场教学以小组为单位, 用自己设计的图纸加工模具零件, 并进行模具装配与试生产。加工是在实训指导教师的帮助下完成。实训过程中, 教师要强调操作安全规程、指导学生选择合理的刀具与加工参数、修改加工工艺卡、甚至修改图纸。每名学生的操作态度、熟练程度、加工零件的质量、团队完成的整体情况都有记录, 是实训老师评分的依据。通过现场教学能培养学生的模具制作技能、能提高图纸质量、能提高模具设计的能力、激发学生的创造潜能。能收到良好教学效果。

分组讨论法:每一次项目教学都有分组讨论环节。

2.3 教学时间的安排

在教学时间的安排上, 一方面要考虑项目完成的内容与教学目标的要求, 另一方面要考虑学院现有实训设备、场地及学生的基本素质情况, 采用四学时为一个情境教学单元设计教学内容, 教师“教、学”与“做”的时间多数情况下是1:1;加工与装配安排整周进行。每一项目的教学时间可以根据学生完成情境的情况灵活调整。冲裁模具设计与制造是设计的重点, 安排有较多的教学时间。

2.4 教师团队的分工协作

要完成项目式“教学做”一体化教学, 必须要良好的教学团队分工协作, 才能达到预期的教学目标与良好的教学效果。

在教学中, 采取了一名主讲教师与4名实训教师的组合授课方式。主讲教师负责讲授基本理论知识和模具设计技能, 指导学生完成模具设计, 以拿出完整、合格的模具图纸为教学阶段目标;实训教师指导、帮助学生实现模具加工、装配与调试。整个教学活动由主讲教师负责组织与协调, 学生在实训工厂的工作时间、管理要求、安全均由实训教师负责。

2.5 突出职业能力培养, 创新考核评价方法

实施项目教学, 必须创新考核评价方法。考核的总体思路是重过程轻结果。采取措施:依据学生完成工作情境态度及质量, 采取了学生自评、互评、理论与实训教师评价多方评价, 客观公正确定课程成绩。

3 教学效果总结

本次采取项目式一体化教学法, 教育成本增加了, 教学压力更大了, 但教学效果更好了。具体体现在提高了学生设计能力与图纸质量、操作技能、与人沟通、协作的能力等。

参考文献

[1]戴士弘, 毕容高职教改课程教学设计案例集[M].北京:清华大学出版社, 2007.

[2]彭加山.汽车底盘理实一体化项目式教学初探[J].职业技术教育, 2009, 1.

冲压模具设计与制造 篇9

借助数字化技术来完成模具的设计与制造, 将数字化技术贯穿于整个设计、制造过程之中, 在模具的虚拟检测、虚拟装配、虚拟制造、三维可视化设计、仿真以及虚拟成形过程中加以利用, 同时借助数字化机床来加工生产模具, 这便是数字化技术在冲压模具生产中所具有的应用意义。

现阶段, 模具在设计与制造上出现了并行化、数字化、集成化以及知识化的“四化”发展趋势, 作为一项核心技术, 数字化技术得到了快速的创新开发, 其基本构思是将数字化技术应用到模具的整个开发过程中, 将图形、技能、知识以及数据等信息储存起来, 并在必要的时刻进行处理与控制, 由于数字化技术具有定量表达功能, 因此可以预测模具的性能、分析模具的可制造性, 还能推动制造业的不断发展, 使其从传统生产型向着当前的知识型不断转化。可以说, 制造业尤其是冲压模具制造业的数字化已经是必然的发展趋势, 数字化技术甚至成为产品生产的驱动因素, 模具的设计、分析以及加工制造均需要数字化技术给予有力的支撑。

二、数字化技术的具体应用

(一) 冲压成形计算机辅助工程技术

从最初对产品工艺的了解开始, 到对模具工艺性的分析, 最后到模具的开发, 模具新产品的整个设计、开发过程均有数字化技术的身影, 可以说, 数字化技术可以实现工艺与模具的同步开发。模具在冲压成形的过程中具有一定的基本物理规律, 在遵守规律这一前提下, 使用计算机便可以全面掌握模具和板料之间的相互关系, 还能借助专用设计软件模拟出板料的整个变形过程。

近年来, 计算机的硬件不断升级, 有限元方法与非线性理论愈加完善, 计算机辅助工程技术也随之越来越成熟, 工业生产因此开始采用一系列的通用软件, 如Auto Form/PAM-STAMP等, 这些软件具有很高的兼容性和专业性, 可以在模具设计阶段实现对单个零件的成形设计与工艺分析, 可以显著提升模具设计效率。

(二) 模块化的数字快速设计系统

如何实现对结构的合理设计是冲压模具设计工作中最为重要的一个问题, 如何完成巨大的结构设计工作量同样引人思考, 人们可以通过使用CAD技术来实现快速设计目标。我国对于CAD技术的利用程度不够深, 虽然近些年来已经对CAD技术进行了许多探索, 但是CAD技术在冲压模具的生产设计中依然存在着许多问题, 如, 设计人员缺乏足够的经验、设计人员对CAD技术有着较高的依赖性、对CAD技术的利用依然停留在造型和绘图等基础层次之上、无法利用CAD软件来发现设计产品中存在的不足, 等等。这些问题将会导致模具设计周期变长, 从某个角度来说也会影响到模具的最终产品质量。对于这种情况, 人们可以选择UG/PROE等数字化造型软件进行开发, 实现对冲压模具的模块化设计。

该系统具有非常鲜明的优势, 其软件具有标准的件库与模板, 以此为基础将参数化的模块引入其中, 可以在设计产品的过程中随时调用导板、导柱等标准件的信息, 操作人员只需要将相关参数导入软件之中便可以实现对模具的精准设计。对于已有的、需要量产化的模具, 则可以在制造模板之前将参数导入并设置。

(三) 数字化的装配技术

冲压模具在现阶段共有四种装配方法: (1) 互换法; (2) 分组法; (3) 修配法; (4) 调整法。其中的分组装配法是最为常用的装配方法, 多用于冲压模具的早期加工, 模具在加工中心经过充分加工之后需要在现场进行装配。这种方法最大的缺点是难以确保单个组间具有良好的导柱精度或导滑面位置度, 导柱导板可能出现拉伤, 最终导致标准件的损坏。将数字化技术引入, 可以将冲压模具的精加工结果测量并记录下来, 随后与设计要求作出对比, 便可以及时发现问题。由于测量、记录与反馈均是在线完成, 可以在问题被发现后迅速进行解决, 因此无论是加工精度还是加工质量, 冲压模具都会得到相应的提高。而修配装配法则是欧美等发达国家使用的最典型的方法, 装配前进行精确测量, 数据记录下来之后导入相关系统, 操作人员可以控制数字化设备直接配磨其他零件与导板, 如此可以获得精准的导向间隙, 从而实现合模装配。可以说, 无论是修配装配法还是分组装配法, 冲压模板在加工中应用数字化装配技术能够节省模具的后续调试时间, 提高模具加工质量。

三、结束语

冲压模具常用于汽车与航空制造业之中, 这些行业对冲压模具的质量与精度有着较高的要求, 我国传统加工业难以实现其需求, 因此通常以进口的方式来补足供需缺口。好在随着数字化技术的应用, 冲压模具在设计与制造上实现了飞跃式的进步, 不仅加工精度与加工质量得到提高, 其设计、制造效率更有明显提升。因此, 加工制造企业应该将数字化技术充分应用在冲压模具的制造与设计之中, 以此来改善冲压模具的不良现状, 推动企业与行业的全面发展。

参考文献

[1]尹湘云.冲压模具数字化设计手册软件的开发技术研究[D].四川大学, 2003.

冲压模具设计与制造 篇10

关键词：工作过程,冲压,学习领域开发

1 学习领域定位

冲压模具设计与制造是理论与实践结合紧密的课程。教学过程以培养学生的职业能力为目标, 学生自主学习, 教师按需指导, 通过查阅相关资料和手册, 分析工艺特点、制定冲压工艺方案、继而完成模具设计及主要零件的加工工艺和文档整理等。学习过程中不断养成认真工作和科学设计心态, 自觉保持安全和健康的工作环境, 谨遵劳动法规和环保条例, 加强合作意识、责任感以及与他人的沟通和交流[2]。

2 学习领域内容 (表1)

3 学习情境设计

共设计了3个教学情境完成学习领域内容。学习情境设计见表2。学习情境1的内容见表3。

4 考核方式

主要以过程考评为主, 期末考核为辅的重要性。过程考评强调学生在整个模具设计与制造过程中掌握技能的能力以及工作态度与表现, 占70%, 期末考核采用卷面考试, 考核学生掌握理论知识的能力, 占20%。

5 结束语

“冲压模具设计与制造”课程在培养冲压模具行业人才中具有核心地位。从培养学生的职业能力出发, 结合课程相应国家职业资格证书, 以典型冲压零件为载体构建了课程的学习情境和学习任务, 应用了新的考核办法。课程的教学改革还需要在实施过程当中不断地改进和完善, 才能达到目标。

参考文献

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社, 2007.

[2]巫修海.基于工作过程的机械CAD/CAM学习领域课程开发[J].专业教学研究, 2010 (12) .

[3]于云程, 陈剑鹤.基于工作过程的“冲压模具设计与制造”课程教学设计[J].常州信息职业技术学院学报, 2010 (6) .

冲压模具设计与制造 篇11

关键词：UG注射模；模具设计；模具制造；计算机辅助设计；数据库开发 文献标识码：A

中图分类号：TB237 文章编号：1009-2374（2015）15-0018-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.009

1 UG注射模设计系统概述

传统的注射模具设计常存在分模面设计不合理、浇灌口位置不当、注塑压力以及注塑温度的选择不合理等问题，造成模具的填充效果不佳，模具产品出现翘曲变形或者密度不均等现象，这大大影响了模具制造的质量和成本。因此，随着科学的发展，计算机辅助技术渐渐应用到注射模具设计中来，UG注射模具设计系统就是基于计算机实现的一种模具设计方式，通过UG软件来完成模具形状、尺寸的设计，进而通过计算机辅助技术完成模具注塑过程。具体来说，UG注射模设计系统就是通过UG软件中的注射模向导（Mold Wizard）对设计模具的型芯、型腔、滑块、推杆以及嵌件等提供一定的建模工具，从而加快模具设计的便捷性和迅速性，提高模具设计的准确度。在整个设计系统运行过程中，实现了模具设计和制作的无纸化，缩短了模具产品生产的周期。

2 注塑模具CAD系统概述

注塑模具CAD技术是一种将模具制造转向高自动化的人工智能化的一种技术，具有以下一些特点：（1）生产效率高。注塑模具CAD技术中的注塑成型方法能够将一些形状较复杂的塑料产品一次成型，并且这种方式生产的塑料产品在目前塑料产品中所占的比例是比较大的；（2）可以批量生产。利用注塑模具CAD技术能够迅速将塑料的形状进行复制，并且快速成型，能够克服注塑模具外部约束多、结构复杂且多变、试探性和经验性较强的特点，进而批量生产大量的塑料产品；（3）操作性强。注塑模具CAD技术系统的功能是比较丰富的，在注塑模具的流程中涉及到多个层面，因此也比较复杂，另外其交互性比较强，因此需要操作人员掌握丰富的软件知识和广泛拓宽计算机知识领域，从而才能做出正确的操作决策。注塑模具CAD系统一般包括五个部分，如产品造型或产品图输入部分、模具总体设计方案确定部分、模具详细设计部分（包括结构和零件的设计）、模具模拟过程部分（包括强度分析、流动分析以及冷却分析的模拟）以及CAM系统的接口部分等，这些部分一般是相互独立并相互联系的，在注塑模具功能的发挥中起到至关重要的作用。注塑模具CAD技术的广泛应用给传统模具设计和制造提供了一个更为先进快捷的方式，在模具的质量和制模的周期上都有了很大的改善。另外通过该项技术还能够大幅度降低制模的成本，提高企业的管理水平，同时还让设计人员的主观能动性得到充分的发挥。

3 UG中模具设计中Mold Wizard模块分析

由上述的描述可以知道，UG注射模具设计技术主要是通过UG软件中的Mold Wizard模块对将要制作的模具进行数据库的开发，然后得到设计图形。在UG软件中，Mold Wizard模块能够根据用户企业的需求建立出与需求产品参数相关的三维模具，这些建立出来的模具是可以用来直接加工的。另外Mold Wizard模块能够对模块进行自动分模，也就是说，通过其能够自动搜索模具的分型线，并且自动生成分型面和提取公母模面，从而生成磨具的型芯与型腔。在这个过程中大大简化了设计程序，并且具有很强的逻辑性。另外，Mold Wizard模块能够定义标准件库系统，能够将直观的图形直间调入到设计的模具中去，并且可以很方便地在上面进行修改。该标准件库是一个庞大的数据库，既能将数据库内的图形数据调出利用还能往数据库中添加新的标准件数据，用户可以根据结构来自行对这些标准件进行定义。

4 UG注射模在模具设计和制造中的应用

对于UG注射模在模具设计和制造中的应用，以下以游戏机手柄上盖的注射模具来进行分析。

进行UG软件的Mold Wizard模具设计时，主要有以下流程：

4.1 产品的模型结构分析

在进行模具的设计时，首先需要对所期望的产品的模型结构进行分析，本文以游戏手柄为例，对游戏手柄的材料、外形等进行分析，判断其结构类型。

4.2 产品的加载和项目的初始化

根据上述对所期望产品的结构模型进行分析之后，就需要选择材料的种类，并对产品和项目的路径、名称以及单位进行设置，这就是产品的加载和项目的初始化过程。在这个过程中，材料的选择一般基于UG软件的数据库系统，或者直接编辑新增，然后完成模具的整个资料，形成一个加载项。

4.3 模具坐标系和收缩率的定义

通过上述将游戏手柄的材料信息进行设置处理后，就需要在软件中将该种模具的坐标系和收缩率进行定义。此坐标系属于三维坐标系，在坐标系中模具要处于零件分型面的中心线上，Z轴需要代表产品的顶出方向，这样才能保证Mold Wizard系统只能进行操作。收缩率则是根据游戏手柄材料的种类来确定。

4.4 成形工件的确定

在本例中，游戏手柄的总体形状为长方形，且有一定的弧度，因此，在形成模具时，需要在动态固定的模具中安装型芯和型腔，型芯和型腔是通过机床加工而来的，然后利用成形工具来定义模具的大小。

4.5 模腔的布局

通过成形工具的确定后，就要对模腔的布局进行确定，一般是根据产品的需求量来决定，若需要大量生产，则可以将模腔布局为一模多腔，这样就能充分利用材料，提高生产效率。

4.6 分型

模具设计的重点和难点就是分型面的建立，其目的就是让工件的分型面对工件进行分割，从而形成各个模具腔体的体积块。因此分型的过程主要包括：创建分型线、创建分型面以及创建型芯和型腔。

4.7 模架的调用

等模具的大致零件部位确立后，就需要借助模架来确立整个模型。一般来说，模架的调用来自于UG软件系统本身存储的模架库，当然也可以借助其他软件自行建立模架库。本例中的游戏手柄则需要通过KBE知识工程来建立一个特定模架，加入到模架库之后，再进行

调用。

4.8 成形

该过程主要包括模具零件的标准零件，如主流道、推杆、固定环以及浇口等，进而进行模具浇注系统的设计。浇注后，需要对成型的模具进行冷却，因此UG软件系统还需要设计出该种模具的冷却系统，设计的内容包括冷却时间、冷却材料、冷却工艺等。最后就是模具的装配过程，根据模具的三维图进行各设计木块的安装。

5 结语

UG注射模设计系统的应用是模具设计与制造的全新发展，UG软件提出的设计理念包含设计、制造、装配以及生产管理等多个层面，让塑料模具的设计与制造过程更加一体化。UG软件中的Mold Wizard模块，更是将模具设计与制作推向更加简易化、自动化、高效率化、智能化方向发展，大大节约了人力和物力成本，为模具的开发提供了更加强有力的工具支撑。

参考文献

[1] 杨佳黎，柳和生，黄兴元，等.Ug注射模设计系统在模具设计与制造中的应用[J].南昌大学学报（工科版），2010，32（2）.

[2] 钟平福.基于UG注射模的3D分模与数控加工[J].模具制造，2013，13（2）.

[3] 董海涛.基于UG注射模设计的自动分模和手动分模方法[J].模具制造，2012，（4）.

[4] 黄俊，吴海英，李建海，等.基于UG Mold Wizard的模具设计数据库开发及设计要点[J].模具工业，2014，（6）.

作者简介：刘金刚（1967-），男，山东淄博人，山东淄博火炬能源有限责任公司工程师，研究方向：机械设计与制造（铅酸蓄电池生产设备设计与制造、模具设计与制造）。

模具设计与制造的现状及发展趋势 篇12

1.1 模具加工方法的现状

1) 实体层面模具加工方法。在现代模具加工过程中通常运用的方式是电火花。电火花加工作用在仪器工具和产品中间通过持续的形成脉冲式的放电现象, 在局部形成瞬间的极高温度将蚀除去。它的作用原理主要是形成电火花, 形成局部高温发生电蚀反应进行对金属的切割, 制造产品合适的大小与规模。

2) 软件层面的模具加工方法。整体使用CAD/CAM/CAE计算机程序实现模型设计。其它模型设计方式还包括:有快速模型设计技术、虚拟模型设计技术、反 (逆) 求工程技术、有限元仿真及模型设计等。快速模型设计技术 (RPM) 被称为是在数控 (NC) 制造方式过后崭新的技术革命, 或将成为模具生产的热点和主要的发展趋势[1]。除了表面建模方式外, 还存在浇铸建模方式、冷挤压及超塑性成形建模等多种方式, 目前也在快速的进行技术的更新与完善。逆向工程方式是先对要加生产的物品进行数据扫描, 转换成多种样式的CAD数据, 再放入CAD/CAE/CAM等其它分析工具中完成产品的改造设计, 该种方式是目前模具制造中最常见现代工具的应用。

1.2 模具种类的设计方式

1) 冲裁模的设计。第一步要完成对冲裁件的数据分析, 最大地节约材料、简化生产方式、使模具生产更加快捷、模具使用时间加长、操作程序简单, 从而提高产品的质量;第二步需要依照对产品分析设计加工方案, 主要是保证冲裁的组合方式与加工的顺序, 最后一步进行数据的计算, 包括排版技术、使用压力的范围、压力面积的标准等等。2) 橡胶硫化模具的设计。硫化模的通常需要三道程序: (1) 设计前的准备。主要包括了设计的大致内容、朔件材料的主要性能测试、成型标准的规定等。 (2) 结构的设计。其中包含了对型腔数量、多样的尺寸结构与脱模方法、设计整体结构草图等。 (3) 图案的审核。主要是对橡胶件尺寸和规模进行检查、对运用的硫化机机械完成审核、对模具结构的审核及对图样的审核。

2 现代模具设计与制造业的发展趋势

2.1 生产的专业化与规模化

现代化生产的主要特点就是生产比较专业, 规模比较庞大。目前西方工业发达国家的模具生产规模化已超过80%。这种专业化规模较小的成产厂更加方便掌控, 适应能力强, 生产质量稳定和工作效率极高, 更加适应现代化生产的需求[2]。标准化的生产为模具的发展奠定了良好的基础条件, 是实现整体行业水平提升的重要方式和提高经济效率的主要手段, 从而推动了我国机械生产向着更深入的技术领域出发。

2.2 模具制造技术的发展

模具制造的过程中包括了加工方式与工艺技术, 随着经济快速提升, 技术和工艺二者在模具制造中的重要性发生了转变, 西方工业发达国家的模具生产已经从传统的加工技术 (数控、自动) , 正在向着无人化生产的方式快速发展。但是目前我国仍然处于机械制造向数控制造的方面转变, 从国际市场分析模具制造行业的前景, 能够得出模具行业的竞争越来越强, 增强竞争力的重要方式就是降低产品生产成本, 缩短生产时间, 提高产品质量。设计方式的高效率、自动化器械的使用, 快速的成型机械加上优秀的模具设计, 大大提升了生产的稳定性, 从而节省了模具生产的成本。

2.3 数控铣削机床的应用

模具与零件不同, 在加工时的难度较大, 形状较多, 它最大的特点就是型腔自由曲面的加工。而型腔自由曲面的加工最常见的使用方式就是铣削加工, 这种当时非常适合运用与偏大类的模具生产, 传统的加工都非常依靠工作者的操作技巧和熟料度, 模具钳工打磨及抛光的难度很大, 这样通常会增加模具的生产时间, 又不能对生产质量做出保障。目前因为数控机床的运用, 模具生产中自由曲面和型腔的加工都在数控机床中完成, 使型腔的规模大小非常接近产品形状, 大大缩短了工人铣削的时间, 还降低了样品和靠模的生产难度, 增加了产品的质量, 提高了生产效率。

2.4 电加工机床的应用

为了达到模具表面质量的生产标准, 解决一些铣削难以实现的问题, 通常运用电火花制造方法。它的主要特征是制造效率高、平均生产量大、自动器械普及率高, 适合加大规模的模具生产。非常适用于深槽、深型腔、筋肋、多型腔及多件制造。如深型腔通常结构繁杂、过渡曲面复杂、型腔较深, 偶尔还要求使用的刀具形状, 因此不能确保制造形状和大小的准确性。就像汽车中仪表盘的制造、保险杠塑料等需要采取电火花方式进行加工。另外慢走丝线切割机床的使用, 提升了冲压模、级进模等精确度, 对一些精密器械的制造起到了良好的效果。特别是许多机床都拥有大锥度、上下异型的性能, 从而非常适用于一些特殊模具的制造。除此自动穿丝、自动定位技术能够使操作更加便捷, 而且运用与无人化的加工中去。因为使用计算机先进的数控技术, 现代的模具工作者有了更多的时间去检测产品的规格与年质量, 从而大大增加了模具产品的质量。

2.5 新型模具制造工艺的快速发展

气体辅助注射成形是一种塑料成形的新工艺, 它具有注射压力低、制品翘曲变形少、表面好以及易于成形壁厚差异较大的制品等优点, 可在保证产品质量的前提下, 大幅度降低成本。国外, 已经较成熟。国内现代在汽车和家电行业中使用越来越广泛。气体辅助注射成形包括塑料熔体注射和气体 (一般均采用氮气) 注射成形两面部份, 比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制, 而且气体辅助注射常用于较复杂的大型制品, 模具生产难度非常大, 而且不容易控制。所以, 开发气体辅助成型流动分析程序, 对模具的生产有着重要的意义。

3 结束语

综上所述, 在模具的设计与制造过程中, 进行科学合理的设计、制造是保护生态环境和可持续发展的方面。此举将会推动模具行业的持续发展, 运用科学的技术, 统筹的管理方式, 来增加生产效率, 来满足人们日益增长的需求。

参考文献

[1]陈静媛.模具行业设计制造技术现状与趋势[J].机械设计与制造, 2007, (2) :174-176.