模具设计分析

2024-05-23

模具设计分析(通用12篇)

模具设计分析 篇1

引言

近模具设计是制作模具的基础也是现代模具生产行业的灵魂, 一套模具的好坏, 可以说一半取决于设计。而一套模具设计的好坏, 牵涉面极广, 除了要求设计者有丰富的模具方面理论知识和经验外, 对设计前的周详检讨与思考也同样重要今天我们就讨论一套产品的模具设计思路。下图为玩具汽车拼装模具效果图。

1 产品设计检查

针对本产品 (见图1) 先期进行检查。本产品是否具备开模条件:脱模斜度, 收缩变形, 能否顶出如果没有问题我们就进入下一步, 如果存在问题需要联系厂家进行修改。

2 结构分析和材料分析

塑件用途:拼装玩具。

塑件材料:ABS (其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良, 还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点, 容易涂装、着色, 还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工, 广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域, 是一种用途极广的热塑性工程塑料) 。

塑件结构分析:产品平均厚度1.5 mm个体尺寸较小, 由于是拼装类玩具既作为成型系统也作为支撑系统所以要求既节约材料又充分成型。经过分析和比较确定方案如下, 见图2

3 模穴及其排列

模穴的确定是由产品的投影面积、形状、精度、产量及效益来确定。各方面互相协调制约, 多方面考虑来达到一最佳组合, 并确定模胚和标准件, 针对本次模具设计采用一模一腔, 中心分布。

4 浇注系统设计

浇注系统需要根据不同塑胶产品进行浇注系统设计。一般由:主流道、分流道、冷料井、进料口等几部分组成。应遵循以下几个方面来完成。

主流道:可以把它理解成由注塑机喷嘴开始到分流道上的熔融塑料的流动通道。

分流道:是连接主流道末端和浇口之间的一段流道。多型腔模具结构当中必不可少, 单型腔结构中有时可以忽略。一般来说分流道的截面积最好要略小于主流道截面积这样可以有效的避免流动过程中的压力损失。

冷料井:又称冷料穴, 是在塑料模具注射成型过程中储存注射间隔期间产生的冷料或废料, 防止冷料残渣进入型腔而影响塑料产品表面质量。

进料口:也称浇口, 是分流道和型腔间的狭小的通道, 也是整个浇注系统最为短小的部分。作用在于利用紧缩流动面而使进料达到加速的效果, 可使进料流动性良好;浇口的种类繁多有直浇口, 潜伏式浇口, 点浇口等。因需求而异, 设计浇口应注意是否有外观要求及流动、平衡、溶解纹的要求。

浇道方式——绝热浇道、热浇道、无浇道、直接进胶, 间接进胶及其他有效方式。

排气——对保证产品品质至关重要, 利用多种形式进行排气, 注意防止产品真空吸附及模具拉不开。

5 冷却系统的设计

冷却对模具生产影响很大, 冷却系统的设计即要保证冷却有效还要保证加工简单, 结合本套模具特点冷却系统设计为直流冷却。结构简单, 冷却可靠, 方便加工及安装操作。

6 校对审核

模具设计完成以后, 必须对模具的整体进行复核。可以组织相关部门对模具的结构设计, 加工难度, 注塑特点进行讨论和审核。如遇到产品改动问题需要通知客户进行复审。以对总体结构, 加工可行性及绘图过程中的疏漏作一次全面的检查, 对改动部位做出标示, 避免因设计失误造成模具的相关问题。减少不必要的浪费。

7 结语

本次汽车拼装玩具烦人模具设计特点有分流道既负责了产品的进料也起到了对产品整体的保护的作用。把产品和分流道设计为一个整体是解决小零件拼插玩具的解决方案。解决了在包装运输等过程中产品的散漏问题。冷却系统设计为直通冷却冷却效果好, 加工方便, 不宜产生漏水等现象有效地保证了冷却效果。进料口采用侧进浇, 近浇位置设计合理方便后期处理, 近浇口较宽大大缩短了注塑时间。顶针板底部设计的垃圾钉设计确保了合模精度。模具设计是一项既繁琐又严谨的工作。在实际设计过程中针对产品的不同还有很多需要我们注意的地方, 所以只有通过多接触多练习才能做好模具设计工作。

模具设计分析 篇2

2016届环境艺术设计专业

毕业设计任务书

日期: 2015 年 10 月

部分一 室内设计

题目一 开放式办公空间室内设计任务书

一. 办公室主题选择

1)某服饰贸易有限公司:接受国际各知名品牌时装的订单,该办公室要求具有时代感与良好的文化氛围。注重人性化办公环境的创造,体现公司的团队精神与员工之间的和谐与友好。

2)某玩具有限公司:是一家集生产和销售儿童玩具为一体的跨国公司.公司分两部分:生产基地和贸易分公司,此项设计任务为贸易分公司的办公地点.设计要体现出公司的特色,充满童趣。利用空间组合、色彩、肌理等手法创造出一个功能完备、富有想象力的办公环境。二. 公司理念

两个可选择的主题公司都是以信誉为首的跨国公司,环境设计风格不拘一格,但要注意人性化与团队精神的体现。三. 主要功能要求

1)前台接待:设置接待台、接待人员座位及公司名称。2)等候区及接待洽谈区:设置沙发、茶几或圆桌和靠背椅。3)大会议室一间:满足20人同时开会。4)小会议室两间:各满足6人同时开会。

5)打印、复印空间(可以安排在开放空间里面,也可以单独设置小室)。

6)产品陈列:陈列公司的最新商品及经典产品。7)样品仓库:放置正在研发或者准备销售的样品。8)茶水、员工休息空间:兼做午餐室及下午茶室。

9)高级行政主管:1人,(可以安排在开放空间里面,也可以单独设置小室)。

10)总经理办公室:1人,设置单独的办公室。

11)财务室:3人,设置单独的办公室并考虑文件柜及保险柜。开放式办公空间:13人,分四个部门,销售部7人,人事部3人,客户服务部6人,产品开发部4人。每个部门各有一个部门主管座位,此人等级高于其他人,并设客椅。销售部另外增设一组4——6人的小会议接待区。

12)更衣室:供员工悬挂大衣和存放私人物品之用,设置衣柜或私人物品柜,不必男女分室。

13)文件柜若干,设置时考虑不同部门及员工的使用。四. 基地图:

注:层高4500,楼板厚150,梁高600,框架结构,落地窗

题目二 主题网咖设计

1、尺寸:29米*32米 层高3.2米 2设计要求:

空间要开敞,内含:营业区、休息区、自选超市、办公室、仓库和厨房等,其它分区自定。其中:营业区要有卡座和包厢区、吧台要兼具收银和冲泡奶茶饮料等功能。

3、功能合理,主题突出,环境舒适彰显高档氛围。

题目三 咖啡+书吧设计

题目自定,尺寸依据所给平面图,遵守相关设计规范 设计要求:配备齐全,环境舒适高档。

室内设计部分要求及图纸数量

1)客户意向分析;

2)功能分析图:用不同色块表示出公共空间中的各大功能; 3)流线组织图:用不同线条标注出顾客、服务员及食物三条流线,流线设计符合规范要求。

4)平面图:包括布置家具、设备、房间名称、标高、剖立面的位置;

5)吊顶平面图:包括灯具、顶面材料、标高;

6)铺地平面图:包括地面标高及材料、铺设方法,特殊的精确到每块砖木; 7)立面图或立面展开图:标注材料、做法及精确尺寸; 8)剖面图:除立面图的要求外还要绘制出建筑墙体、楼地面、隔层结构和所剖切到的室内、装饰结构;

9)CAD图纸不少于40张(平面图、立面图、索引图、剖面图、节点图、结构详图、大样图)

10)效果图不少于15张,局部效果不少于10张 11)设计过程解析图不少于5张

12)设计说明不少于2000字(设计理念、创新点、材料应用、空间划分等方面)

部分

二、建筑景观设计

题目一 国际青年旅社建筑设计

当我们讨论未来城市的发展时,我们提出了“数字化城市”、“可持续发展城市”、“智慧城市”这些课题,但对于处在转型中的城市来说,未来是“出乎意料的城市”,诸如未知的创意之城、未知的社会之城、未知的艺术之城、未知的城市公共空间。城市将给我们带来的各种社会和文化上的不期而遇,这意味着我们不能满足于所有已经设定好的模式,我们需要提出新的命题,给出新的答案。

一、设计目的:

1. 以院落空间为载体,进一步培养学生建筑环境整体思维,通过具有相对复杂地形和完善功能体系的建筑类型的设计,继续训练学生以整体环境观念为出发点的总体设计构思和空间把握能力; 2. 了解旅馆建筑的设计、策划过程及步骤,掌握旅馆建筑设计的要点及其背景知识,并通过设计熟悉规范条例; 3. 进一步加强学生图纸表达能力。

二、设计用地条件:

本项目用地处于

1、某传统文化街区临江地段内

2、某临江现代商业街区,具备较为便利的交通条件和良好的周边自然景观,在给定的用地范围内选择8000 M2左右作为项目建设用地(建筑密度不大于30%)。

三、设计规模:

建筑规模:4500M2(允许有5%左右的面积出入)建筑层数:三层及以下(局部可四层)

四、设计内容:

关键词:自助性、文化性、趣味性

本项目是以中青年人群为服务对象的国际化旅游度假建筑,为其在旅游度假,文化交流、考察访问等活动提供相关服务,从经济角度考虑,国际青年旅社尽量简化常规酒店的复杂公共服务系统,注重经济性,深化环保概念,推崇自助和互助的简约式高素质生活体验,并 强调不同文化间的交流互动。

在建筑总体布局及功能设计上除应做到功能分区明确、方便管理、强调空间亲水性等要求外,还应充分考虑建筑占地与建筑体量对环境的负面影响,使建筑与环境融为一体;强调室外休闲场地与内部建筑功能紧密结合,结合场地优势,尽量为旅游者提供一个轻松、亲近自然、充满情趣的场所;旅馆建筑受季节影响较大,在功能设计时除满足日照、通风、安全等方面的技术标准外,还应考虑不同设施多功能灵活使用和同时内外经营的可能性。

作为“临时的居所”,旅馆建筑应把握现代社会的游客心态进行策划与构思,使人们在旅途休闲中获得精神与物质的满足。从城市层面,宾馆建筑应当履行部分城市功能或者与城市功能互补;充分考虑在城市旧有空间场所更新中,新建建筑个性适宜的表达;遵循城市文脉、实现可持续目标。

五、建筑主要功能及面积参考指标: ■ 客房部分:建筑面积约2500M2

其中客房建筑面积(客房、卫生间、小走道及壁柜)应大于客房部分总建筑面积的60%,服务用房及公共走道、楼梯间等交通面积应小于客房部分总建筑面积的40%,客房层大于或等于三层时应设电梯;设置2-6人间50间(比例自定),每间净面积16—20 M2,考虑分体空调,每间客房应设专用卫生间,卫生间空间应能满足淋浴器、坐便器、洗脸梳妆台三件的布置要求。每间客房内设置开敞式厨房(含操作台和洗碗池),考虑使用微波炉、电磁炉一类的厨具。每层(区域)设公共卫生间一间(15—30M2),库房一间(9—15M2),服务员休息室一间(25—28M2,结合分层服务台和库房设置)。■公共用房部分:建筑面积约1200M2 公共卫生间、库房、工作间等及交通面积根据需要设置,其面积相应纳入各部分建筑面积之中,娱乐设施的内容及规模可根据需要增减,但应保证其他公共用房使用面积; 1.门厅(含总服务台、休息座区): 150M2 2.餐饮部分:共约690M2 其中:中餐厅:300M2(含60—80M2雅间)西餐厅:120M2 厨房:210M2(含粗细加工间、备餐、冷库、员工休息等功能)酒吧:50—60M2

3.多功能厅:200M2(含音控室、储藏间,可同时对外使用)4.附属服务用房:220M2

其中:邮电、银行:20M2(可与总服务台合并)理发美容:60M2 台球室:60M2 医务室:20—30M2 公共卫生间:50—60M2(考虑残疾人专用设施)■后勤用房部分:建筑面积约650M2 1.内部办公室: 160M2 5—6间 2.总务库房: 100M2 3.消防控制及监控中心:30M2 4.自助洗衣房: 120M2 5.职工内部浴厕:60M2(含更衣间)

6.自备车库: 80M2(可以室外停车场代替)7.建筑维修用房:50M2

■停车位:10个大型车位(地面)

公共部分功能可在保证面积的前提下根据设计具体要求作出相应修改。

二、前台区域 300-400 M2 1.接待 + 休息区+门厅 180 M2 2.门房 8M2 3.行李房(带储物架)20M2 4.办公室 2间12M2 x2 5.卫生间30M2 6.客房区 2500-2700 M2 7.客房至少60个房间,至少 240个床位(可根据需要灵活安排,四人间或单人间以及双人间)必须考虑储物空间。

8.淋浴间 可选择布置在客房内,或走廊共享,至少保证每7个人有一个淋浴间

9.卫生间 至少7个人共享一个卫生间单元 10.自助厨房 每层至少一个约 30 M2 11.公共区 1500 M2 12.餐厅+厨房 400 M2 13.管理员餐厅 30 M2 14.酒吧+休息厅(可对外)200 M2 15.咖啡 + 沙龙(可对外)400 M2 16.花园(不计入建筑面积,但是需设计)17.服务区 以及其他多样性 300 M2 18.商店(可对外)100 M2 19.自行车停放,租赁区 80 M2 20.管理用房 21.设备间 22.储藏间

23.考虑10辆小型机动车的停车位

六、成果要求:

1、总平面图: 明确建筑与周边环境的关系,配备相应的室外景观设计;

2、各层平面图:至少标注两道尺寸

3、立面图:标注各层标高及总高度尺寸);

4、剖面图:至少两个,应剖到主要功能房间或楼梯间

5、客房放大平面图:1:50(绘制家具及设施布置并标注尺寸);

6、效果图:建筑电脑建模效果图,另外,至少配有3张主要室内空间效果图。

7、设计说明:包括简明扼要的设计和构思说明、技术经济指标(包括:规模、总用地面积、总建筑面积、各功能部分建筑面积、停车位)

题目二平顶山某售楼处设计任务书

第一部份:用地概述 一.地理位置

1.项目位于平顶山市生态园附近,北邻建设路,周围是商业用房。售楼处总规划用地10800㎡(120*90米)、售楼处建筑面积1,200㎡、(一层面积约800㎡、层高6.8米、二层面积400㎡、层高3.2米)。2.设计包括售楼处建筑设计及室外景观设计。

3.本工程范围包括按照招标文件和施工图纸的规定及要求,完成本工程所需要的全部工作; 第二部份: 一.设计要求

1.严格按照现行国家设计规范及平顶山市有关建筑法律法规进行设计。

2.项目定位是高品质、高品位、高性价比,因此售楼处的设计要能够充分体现项目的市场定位。3.设计应结合周边绿化及人文环境、交通环境进行设计。二.设计风格

1.售楼处建筑风格应具有高端、简洁明快的现代时尚格调,充分表达出项目的高品位,显现出平顶山市的浓厚的艺术气质以及现代文化底蕴。

2.注重产品的创新性、差异性、标志性及可实施性。

3.售楼处的设计要有技术含量,反映时代特色,突出临街立面效果,要有视觉上的冲击力。第三部份:设计内容 一.建筑设计

1.平面规划设计要详细规划车流、人流、物流线路,要有至少60个车位的停车场,绿化、小品景观的设计以及广告看板、引导标识等宣传项目形象的设施的设计等。

2.售楼处的设计包括:建筑、景观方案设计等。二.功能布置设计

(一)室外区域

1.室外绿化:要有层次感并且便于后期养护。2.停车位及广场:至少60个车位。

3.小品景观水景:根据环境设置,使参观者置身于花园中。4.道路交通出入口:保证交通便捷合理。

(二)接待区域

1.接待区:包括过渡引导区、接待台、水吧可做成半自助式。2.项目展示大厅:利用植物达到室内绿化的要求,设施包括沙盘、区域模型、户型模型、展示看板等。

3.客户休息区:靠近水吧,可供8—10组客户休息(每组平均按4人计算)。

4.男女卫生间:分别按5个蹲位,位置便于客户和工作人员共用且容易寻找等内部设施高档。

5.洽谈区:增加电脑终端,为销售提供新的营销模式,并为市场、客户信息的收集整理提供硬件设施。面积应可供8-10户进行洽谈,位置应靠近休息区。

6.签约区:可供4-5户进行签约,为每一户提供相对私密的空间,每间按10-15㎡设计。

7.销售、销售人员办公室:8-10人,大空间设计,配男女更衣室、储藏间15㎡各一间。

8.销售经理、客服办公室两人公用

9.客服人员办公室:2-4人(档案、合同、律师、按揭等)设客户接待等候区域,档案室要单独设置放客户资料及合同的区域。

(三)样板区域

1.样板间展示区:总共面积360㎡。(要与售楼进行独立分区,仅画出建筑位置即可,无需设计)

(四)办公区域

1.董事长、总经理办公套间各一间

2.副总经理、财务总监、营销总监办公室各一间。3.会议室:大会议室按20人设计。4.洽谈室:4-6人设计的小型洽谈空间。

5.工程人员办公区8-10人,大空间设计,配图纸档案室一间。6.男女更衣间、储藏室15m各一间。

7.预算、审计人员办公室2-4人,配档案室一间及行政人事办公室。第四部分:设计成果 一.建筑设计要求

1、设计说明:包括简明扼要的设计和构思说明、技术经济指标(包括:规模、总用地面积、总建筑面积、各功能部分建筑面积、停车位)

2、总平面图: 明确建筑与周边环境的关系;

3、各层平面图: 明确各房间名称,至少标注两道尺寸

4、立面图: 标注各层标高及总高度尺寸;

5、剖面图: 至少两个,应剖到主要功能房间或楼梯间 6.各种细部节点详图;

7、效果图:建筑主要角度效果。二.室外景观设计要求 主要包括: 1)总平面彩色图

2)重点局部放大平面及透视 3)植物配置概念、设计说明 4)表达设计理念的示意彩色图片 5)各种户外景观小品之形式选择图 图纸包括:

1)总平面图(明确所有设计相互之间的关系)2)景观配置及其主要定位尺寸图; 3)户外标高设计图

4)户外灯具布置图及室外灯具选择 5)水体平、立面设计图 6)园林与建筑界面之立、剖面图 7)重点区域的放大详图 8)园林小品的平立剖面设计面

9)各种细部详图:如铺地、台阶详图;栏杆、花架详图;道牙、花池详图等。

10)清楚准确的表达设计意图的种植设计图纸等。

题目三 大学生活动中心建筑设计

一 设计任务:

为满足大学生课余活动的需要,提供大学生自我实现和参与社会的场所,拟建一座大学生活动中心。(详见附图(地形图)二 功能组成:

(1)主要活动用房(注:各房间面积可±5%内调整。)1.多功能厅:300㎡(小型集会、报告兼舞厅)

2.展览:100㎡(也可结合门厅、休息厅布置)

3.茶座:100㎡(可独立对外经营,含10㎡制作间)4.美术工作室:60㎡

5.书法活动室:60㎡

6.学生会期刊编辑部及文学创作室:60㎡

7.音乐工作室:60㎡

8.舞蹈工作室:60㎡

9.排练厅(兼健身房):90㎡

10.大会议室:60㎡

11.小卖部(小型书店、器材店)40㎡

12.社团活动室4间:40㎡x4 13.管理办公室4间:20㎡x4 14.库房2间:30㎡x2(2)辅助用房

1.值班管理室:20~30㎡

2.门厅、休息厅、卫生间面积由设计者自定。

三 设计要求:

1.建筑面积:总建筑面积≤2200㎡; 2.层数: ≤3层;

3.考虑所处大学校园的环境特征,立面有特色、造型新颖,体现高校建筑的文化特点,反映当代大学生精神风貌;

4.因地制宜、合理布局、设置室外活动场地,营造室内外空间环境; 5.考虑所在地区气候特征,保证良好的采光通风条件; 四 成果要求:(图纸规格 A1图幅)

1、总平面图 1:500

2、首层平面(包括庭院布置)1:200。

3、建筑各层平面 1:200(主要房间绘出家具布置)

4、立面图(不少于3个)1:200

5、剖面图(1—4个)1:200

6、外观透视图 3-5张

7、主要空间室内透视图 8-10张

8、环境和方案设计分析图

9、建筑设计说明与技术指标(用地面积、总建筑面积、容积率、建筑密度、绿地率等)

详细尺寸见CAD文件

题目四 主题咖啡厅建筑设计

今拟在某繁华商业街地段建一咖啡厅,总建筑面积约300平方米,设100个座位,2-3层,适当设置室外咖啡座,可设一定量的简餐,不在本店加工,冷餐,冰品等入冷柜,考虑压榨果汁机械位置。要求环境优雅,气氛轻松。

图纸要求: 1.总平面 2.各层平面 3.立面图 5.楼梯详图 6.建筑外观效果图

7.主要空间的室内效果图(至少8-10张)8.建筑景观模型

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题目五 艺术工作室建筑设计

为了改善地方艺术家的创作条件,拟建一所艺术家工作兼陈列室,该建筑的总建筑面积为600平方米(上下可浮动5%,各部分的面积分配可依据具体情况作适度调配),建筑层数一、二层均可,其有效高度不大于9米。

设计要求:(1)工作部分:包括工作空间、陈列空间和会客空间,要求具有良好的景观朝向、自然通风与采光条件。各功能空间的大小应根据具体艺术家的工作特点而定,使用面积约400平方米;

(2)生活部分:包括单人卧室、厨房、餐厅及卫生间,使用面积约80平方米;

(3)辅助部分:车库两个,使用面积约40平方米;

(4)户外部分:包括必要的户外活动空间及庭院绿化,车位 5个等其他附属景观设施。出图内容: 设计前期成果 设计说明 建筑形式分析 建筑空间分析 建筑功能分析 施工图阶段图纸

1、建筑总平面图:1张

2、各层平面图 5张

3、建筑立面图:4张

4、剖 面 图: 4张

5、楼梯详图 2张

6、建筑外观效果图 4张

7、建筑景观模型

8、主要空间室内效果图(可不含家具)8-10张 出图要求:

(1)平立剖面图关系正确;按照比例尺要求准确绘制;图面整洁,构图均衡,总体效果较好。

(2)平面按照比例尺绘制,不需注尺寸;表达清楚结构关系、围护墙与隔墙的位置关系;准确绘制门窗洞口的位置、大小及开启方向;按照正确尺度绘制家具设施;表达地面敷设材料;注明房间名称;表示出室内外环境的设计构思;绘制必要的配景图案;及其他与设计相关重要的图面信息。

(3)剖面准确表达结构关系、围合构造的形式;门窗洞口的位置及大小,采光形式与光线处理;室内外的高差关系;绘制出家具与装修;绘制必要的配景图案;及其他与设计相关重要的图面信息。剖切线与可见线应有明确的线型区分。

(4)立面表示出围合材料的运用变化;表示出门窗洞口的位置与大小;绘制投影效果,表达形体关系;绘制必要的配景图案;及其他与设计相关重要的图面信息。(5)总平面图须表达建筑物外环境的设计构思;表示出入路线与周围的交通关系;表示出阴影区域;可适当表示周围的地形变化、地面材质变化和必要的配景。

部分

三、景观设计

题目一 洛阳花木商务园区规划设计

题目二 天津海滨生态公园规划设计 题目三 郑州农业路天明路综合公园

题目四 农业园规划设计

一、项目概况

分析图:地形、周边环境以及环境气候因子等,场地与外围环境的分析3-5张,为规划设计提供依据。

二、设计目标和理念

设计方法 设计原则

三、图纸要求

1、总平面规划图;

2、场地内部分析图5张以上:设计定位分析图,交通分析,景观轴线分析,植物造景分析,特色分析;

3、场地内部节点5个以上,节点透视图,节点剖、立面图。

四、公共空间元素 材料,家具,标识,照明

五、模型设计尺寸由指导教师制定。现代简约风格

以简洁界面的设计、材质的选用应尽可能简单,这样才能更清晰地表达空间设计的意图。简单的形式和材料成就纯粹的空间氛围,并使空间产生张力。

装饰要简洁,没有采用过多的线条分割和色彩渲染,避免了去任何过多的装饰,不让客人感到繁琐。

店面的色彩要统一谐调,不宜采用任何生硬的强烈的对比。

咖啡厅二楼设置表演台,由大厅和小室组成,根据建筑结构,分别放置散座,火车座,卡座以及包厢,布局合理。

二楼一些卡座设置一些半隔断,达到似隔非隔,隔中有透的效果。还可以满足部分客人不想被打扰的心理。

模具设计分析 篇3

关键词:交互设计;行为分析;产品设计;应用分析

从产品设计角度来看,交互是用户与产品之间的行为互动及信息交换过程。交互行为一般有两个以上的参与对象并且伴随信息的交流动作。交互行为是为了达到用户的特定目标,交互行为和信息交流伴随着产品使用的全过程。人们与产品的交互行为在生活和工作中无处不在。例如,传统常见的交互行为有使用ATM机取款、使用手机接打电话、使用微波炉烹调食物、使用数码相机拍照以及收看电视节目等。随着技术的快速发展出现了许多现代新型交互行为,多点触摸、手势交互、语音输入、虚拟现实等等广泛应用,很多产品操作复杂、功能隐匿、操作上难学、难记。人们在把高科技、新技术转化成产品的过程中,热衷于实现新颖的产品功能,但是却忽视了对人的关怀、理解,淡忘了人是产品的使用主体,产品给人们带来的应该是时尚、便捷、易用的使用体验。

1 产品设计中的交互设计理念

产品设计的实质是人工造物的创造行为。从产品设计角度来理解人类造物:注重造物的内在功能(机能)与外在美感(形态),创造出一个平衡、舒适、高度便利、科学、美的生活空间。现代设计理念更强调功能主义与形式主义结合。

交互设计理念聚焦于最终用户,是直接影响到最终用户的“设计”。设计产品的根本目的是为了满足人们的工作、学习或生活需求,使用产品能否达到用户的目标是衡量产品设计是否成功的标志之一。用户目标可以分为三个层次:有用——功能上满足基本需求;易用——具有广泛的适用范围,能够为大多数人所用;想用——产品有吸引力、动人和有趣。有用和易用为可用性目标,想用为用户体验目标,实现这些目标的有效途径就是交互设计。正如著名的心理学家Rorman所说,优秀的设计是设计人员和用户之间的交流,只是这种交流要靠产品来体现。

产品交互设计不同于传统意义上的产品设计。产品设计与功能、结构、人因、形态、色彩、环境等设计要素以及采用的技术、方法和功能的实现手段等相关,是间接影响产品最终用户的设计。交互设计强调的是用户与产品系统的交互行为、支持行为的功能和技术以及交互双方的信息表达方式和情感等,是直接影响产品最终用户的设计。采用交互设计的思想和方法,不仅可以解决由于“认知摩擦”使之忍受“要想弄明白操作方法,你需要获得工程学学位”的无奈,而且可以为人们的生活、工作和娱乐提供舒适生存方式的交互式产品。

2 交互设计中用户的使用行为分析

交互设计中的使用行为分析在研究过程中既不关注特殊产品也不关注一般文化,而是重点分析人们使用产品和得到服务时的行为。通过对使用者操作产品过程中所得到数据及使用者的操作感受进行分析,常采用观察、访谈、焦点小组和可用性测试等方法。通过对产品实际使用的观察、对用户的访谈和测试,设计者可以进一步对于人与产品的关系、人与人的关系、人与使用环境的关系、空间的利用效能以及产品的社会效益等方面进行思考,从而找出用户与产品交互关系的关键点,用户的核心诉求与预期,由此来引导下一步的产品设计过程。通过这种方法不仅能从使用行为方面对产品进行重新定位,满足使用者的习惯、生理、心理等方面的需求,而且可以帮助人们洞悉某些产品新的发展趋势。

(1)使用角色设定。产品在设计过程中可能会有多个用户群体,而每个用户群体都会有一个用户角色相对应。在实际设计过程中,产品按照满足多个角色来设计,这样的产品就是一个多功能的集合体。首先分析角色的特征,针对角色的特征,分析其在生活中的使用行为方式,从而明确出其对产品的独特的使用诉求和预期,进而找到产品以何种形态,何种方式进行设计来满足角色的使用行为需求。例如,行为不便的老年人在卫生间的行为分析:通过观察发现角色在使用马桶时,起立与坐下的动作行为不如正常人那样自如、快捷,经常需要手扶一个地方才能完成整个动作。角色诉求是能获得辅助支撑,以保障其安全并节省力气。因此,在设计过程中,可考虑在马桶两侧增加扶手,并在其高度设计上要比正常的马桶稍高,而且最好要有斜面支撑,这样更方便其起立的动作。通过角色的使用行为方式的分析后,可以更好地明确其使用诉求和预期,从而在进行方案构思过程中,可以围绕着角色的目标诉求的一系列问题有的放矢的展开设计。

(2)根据分析建立产品原型。所谓产品原型主要是把概念具体化和形象化,从一个或多个维度上对产品的一种近似的和有限的表现形式。一个维度上的原型侧重于表达产品的某一个属性,如主要表达产品外观的外观原型,主要用于验证产品功能的实验性原型等。多个维度上的原型用于表达产品的多个属性,如外观、操作界面、内部功能和结构等。产品交互设计中原型的构建比较随意、自由,主要方便对用户进行可用性测试等操作。有了产品原型,不仅可以将设计师前期的分析方案快速付诸实践,检验其可行性,也可以帮助其在产品量产前进行测试与评估,从而有效发现一些意想不到的交互行为方面的问题。设计师将构思好的产品原型做出低保真的实物,利用这些低保真的实物原型对目标人群做第一轮的可用性测试。根据测试结果和方案的迭代改进,还可在此基础上做成高保真的陶瓷材质的真实样品,并放在目标人群熟悉的家庭环境下做第二轮测试,从而保证在产品量产前能够发现真实可靠的角色与产品的交互行为方面的问题和设计方案是否能将其有效解决。

(3)针对原型展开可用性测试。为检验基于上述分析方案而构建的产品原型究竟能否满足用户的最终需求,是否还存在着一些看不见的交互行为方面的问题,必须要在原型的基础上进一步展开可用性测试。测试的过程主要是邀请几位目标用户,如作为主要設计角色的行动不便的老人,为其安排几项需检测的任务,并对每项任务都安排录像和计时,从而保留分析依据并检验成效。若任务失败或时间过长,如老人的蹲坐测试花了几十分钟都无法完成,便认定为交互行为问题,需要进一步迭代改进。通过对低保真、高保真产品原型在不同用户不同环境的几轮的可用性测试后,可以发现很多交互行为方面的问题,而且其中一些可能是前期阶段很难发现的。针对这些问题,要进行反复的修改和完善,然后进行再测试,直到所有产品与用户的交互行为方面的核心问题得到圆满解决为止。在这个迭代的过程结束后,方可进行交互式产品结构和工艺的设计直至产品完成。

通过角色设定、使用行为分析、原型制作及可用性测试等步骤,可以有效地发现、分析和解决目标用户在使用产品过程中关心的交互行为问题。这种将目标用户的使用行为分析引入产品交互设计过程中的方法,使设计师在面对纷繁复杂的设计对象时可以做到心中有数,有的放矢。

参考文献:

[1] 马艳青.论产品设计对人类行为方式的影响[J].商业文化(上半月),2011(05).

[2] 吴勘.基于角色分析的概念设计方法和系统研究[J].现代制造工程,2009(06).

[3] 蔡晓宁.以人的行为方式为导向的产品设计研究[D].合肥工业大学,2009.

[4] 李荣丽,黄艳群.人机界面设计中的用户模型研究[J].长春理工大学学报,2013(02).

瓶壳冲压工艺分析及模具设计 篇4

该瓶壳为无凸缘圆筒形缩口工件, 来自大连某成形厂, 中批量生产, 直径基本尺寸为20mm, 总高50mm, 要求外形尺寸, 厚度1mm保持不变。该零件外形尺寸较小, 尺寸精度在IT12级以下, 要求表面平整光滑, 不得有皱折。材料为H62黄铜, 此材料延展性较好, 延伸率较高, 拉深系数较小, 零件的形状满足拉深的工艺要求, 可采用落料拉深工序制成圆筒形件, 再进行缩口成形, 缩口时下部保持不变。该零件外径φ20±0.1mm, 略高于±0.25mm的极限偏差, 可在末次拉深时采取较高的模具制造精度和较小的模具间隙。该零件在圆周方向上变形均匀, 模具成形容易, 圆角半径合适, 工艺性较好, 零件图及具体工序计算如下。

1.1 修边余量的确定

由h/d≈2.63查表无凸缘圆筒形拉深件的修边余量δ=4mm。

1.2 毛坯尺寸的计算

将该零件分解成4个简单几何形状得各部分表面积分别为S1≈311.02mm2, S2≈378.25mm2, S3≈1790.71mm2, S4≈407.15mm2, 则ΣA=2887.13mm2, 毛坯直径D≈61mm。

1.3 确定拉深次数

零件总的拉深系数m≈0.31。首次拉深系数m1取0.53, 第2次拉深系数m2取0.76, 第3次拉深系数m3取0.78。各次拉深直径可确定为d1≈32.3mm, d2≈24.5mm, d3≈19mm。

1.4 确定是否使用压边圈

用普通平面凹模拉深时, 首次拉深不使用压边圈的条件是t/D≥0.045 (1-m) , 经计算可知首次拉深需要使用压边圈。通过相关条件计算第2次拉深可以不采用压边圈, 本设计采用压边圈。同理第3次拉深采用压边圈。

1.5 各次半成品底部的圆角半径的计算

首次拉深时的凹模圆角半径rd1=0.8[ (D-Dd) t]1/2≈5.12mm, 以后各次拉深的凹模圆角半径rdn= (0.6~0.8) rd (n-1) 和凸模圆角半径rp= (0.7~1.0) rd, 则rp1≈4mm;rd2≈3.5mm, rp2≈3mm;第3次拉深直接取凸模的半径为工件的底部半径, 即rp3=11.3mm, 所以取各次rp (半成品底部的圆角半径) 分别为r1=rp1=4mm, r2=rp2=3mm, r3=11.3mm。

1.6 缩口次数的确定

本设计采用缩口模支承形式为外支承形式, 缩口因数m≈0.526, H62黄铜的缩口因数m为0.50~0.55, 一次缩口即可完成。

1.7 计算各次半成品高度

根据拉深前后毛坯与工件的表面积不变的原则计算, 第1、2次拉深工件的高度分别为h1=22.5mm, h2=33.2mm。拉深各次半成品零件图如图2所示。其中h3见图3。其中h′为包含修边余量的高度值, S1、S2分别为图中所示上下两部分面积。由拉深前后表面积不变得h′≈11.5mm, 故第3次拉深后工件的总高为h3=36+h′=47.5mm。

在缩口进行之前要经过水平切边, 切边后的高度计算为:由缩口时毛坯计算, 缩口后工件高度增加, 端部壁厚略有变大, 一般忽略不计。根据缩口前后毛坯与工件表面积不变得h″≈9.7mm。缩口前 (即切边后) 的工件的总高为h4=36+h″=45.7mm, 缩口后工件高度为50mm。

2 冲压成形工艺方案的确定

该瓶壳零件的成形工艺包括以下6步基本冲压工序:落料, 第1次拉深, 第2次拉深, 第3次拉深, 水平切边, 缩口。由于该零件缩口部分内形尺寸φ8undefinedmm, 精度为IT11级, 拉深直径φ20±0.1mm, 精度为IT12级, 缩口和拉深工序可以达到该精度, 圆角半径R1也适合, 故不需要整形工序。根据以上基本工序拟出如下工艺方案: (1) 落料与第1次拉深复合; (2) 第2次拉深; (3) 第3次拉深; (4) 水平切边; (5) 缩口。采用落料和第1次拉深复合, 可以提高劳动生产率, 在中批量生产的情况下, 加上零件的外形尺寸较小, 其余工序采用单工序模具, 结构简单, 制造费用低。采用先水平切边后缩口, 保证了缩口前瓶口端部的水平, 同时缩口精度可以达到零件精度要求, 并且切边后仍为直壁圆筒形状, 容易固定加工, 操作方便。结合该零件的技术要求和工厂条件, 采用该方案, 既减少工序和模具数量, 降低了劳动强度, 提高了生产率, 又保证了经济效益。

3 冲压成形模具设计

根据确定的工艺方案、零件的形状特点、精度要求、所选设备的主要技术参数、模具制造条件以及安全生产等选定其冲模的类型及结构型式。以下分别针对落料拉深复合模、二次拉深模和缩口模三副模具简要介绍各工序模具的设计要点。

3.1 落料拉深复合模

本复合模具采用落料拉深模的典型结构, 如图4所示。该复合模落料采用正装式, 拉深采用倒装式。拉深凸模17的刃面稍低于落料凹模13刃面约一个料厚, 使落料完毕后才进行拉深。条料从右方送进, 送进由左边的挡料销3定距, 由导尺导向。拉深时由压力机橡皮通过托杆和压边圈进行压边, 拉深完毕后靠它顶件。由固定卸料板1进行卸料。当上模上行时, 由推杆6和推件块7把工件从凸凹模中推出。该结构的优点是操作方便, 生产率较高, 适用于拉深深度不太大, 板料不太厚的情况。考虑到装模的方便, 模具采用后侧布置的导柱导套模架。

3.2 二次拉深模

二次拉深模具采用倒装结构, 如图5所示。该二次拉深模的工作过程是将第一次拉深的工件放在压边圈13上定位, 上模下行, 凹模压住工件和压边圈进行压边, 此时凸模相对于凹模向上运动, 开始拉深。橡胶19通过托杆14对压边圈13作用进行压边。为了在拉深过程中控制压边间隙, 防止压边力过大, 在凹模2上装有3根可以调节的限位螺栓3与压边圈接触。拉深结束后, 推杆和推件块靠重力作用向下推出工件。拉深模具是在单动压力机上拉深。由于是再次拉深, 压边圈采用圆筒形的, 因此工件毛坯会十分便利地定位。该结构的优点是模具简单, 操作方便。考虑到装模的方便, 模具采用后侧布置的导柱导套模架。

3.3 缩口模

缩口模采用外支承式一次成形, 如图6所示。缩口凹模工作面要求表面粗糙度Ra为0.4μm, 采用后侧导柱模架。

4 结束语

采用上述冲压成形工艺, 可以试制出合格工件, 生产效率较高。现已投入批量生产, 取得了较好的经济效益。

参考文献

[1]王孝培.冲压手册[M].北京:机械工业出版社, 1990.

[2]姜奎华.冷冲压工艺与模具设计[M].北京:机械工业出版社, 2003.

[3]模具标准汇编编委会.模具标准汇编[M].北京:中国标准出版社, 2011.

模具设计分析 篇5

关键词:铝合金轮毂; 低压铸造; 模具设计; 铸造工艺;铝合金轮毂的优势

许多人开车开到一段时间以后,就会对汽车进行改装,尤其轮毂的改装最为常见,将原有的轮毂改造成铝合金轮毂后,不仅使汽车更加美观,而且驾驶的感觉更为舒适。这是因为相对于其他金属,铝合金运用在轮毂上的优势非常多。从元素上看铝合金是以铝为基体元素和加入一种或多种合金元素组成的合金。铝最大的优点就是密度较小,大约只有铁的0.33,铁的熔点比铝的熔点要高很多,铝的熔点只有六百六十摄氏度,由于铝的性质偏软所以不能直接做刚性材料,所以需要加入其他金属弥补它的缺陷,所以铝合金就应运而生了。铝合金既保留了铝的优点,不易腐蚀,质量轻等,又让其具有以下一些优势:强度高,其性能不亚于优质钢材料,可塑性好,导电性好,有着非常强的再加工特性、另外铝合金还拥有非常好的导电导热性。这些优势让铝合金逐步成为了汽车,航天等工业不可替代的金属材料。铝合金轮毂的优势主要包括:1)重量轻。铝合金轮毂轻巧,比起同尺寸的钢轮毂,其质量要轻出两千克,这样的质量差异使得铝合金轮毂的惯性和阻力都会有所减小,汽车的驾驶更加方便,减少驾驶员的疲惫之感,还会减少油耗。2)精度和强度更高。铝合金轮毂的精度与强度比钢轮毂要高出许多,这是由于其铸造工艺特点决定,而且抗震性能良好,车轮会因此减少来自路面的冲击,减少驾驶员的疲惫感,即使路况很差,也不会很颠簸。3)散热好。由于铝合金的传热系统优于钢,因此,汽车在行驶的过程中所产生的热量会通过铝合金轮毂以最快的速度传递出去,减少热量对汽车部件和性能的影响与危害[1]。铝合金轮毂的低压铸造技术

低压铸造的历史是比较悠久,其最早出现在上个世纪之初。该工艺是在20世纪80年代后期由中信戴卡公司引进,经过20多年的发展,已经比较成熟。但真正意义上的开发设计工作是在最近几年。低压铸造法是指在压力作用下,金属液体充填型腔形成铸件的工艺方法。因为需要的压力不大,所以叫做低压铸造法。低压铸造法分为以下几个步骤,熔化、低压铸造成型、机加、热处理和涂装。采用低压铸造法的铝合金轮毂具有铸件成型好、液体金属充型平稳、表面光滑、机械性能高、铸件致密和最终成型的轮廓清晰等特点。而且,低压铸造法需要的设备简单,易实现自动化生产[2]。铝合金低压铸造已经是目前经常使用到的铸造方法,这种铸造方法可以让铝合金铸件的性能更强,并且在使用上也更加的方便。低压铸造主要是在密闭的保护炉中进行,在进行铝合金低压铸造时,其铸件本身的压力效果必须达到可以有效的完成铸件的要求。低压铸造的浇注系统简单,可以减少甚至完全去除冒口,金属利用率往往可以达到90%以上。铝合金轮毂的低压铸造的模具设计

3.1 模具的结构要求

在进行低压铸造铝合金轮毂的模具设计时,型腔应该采用瓣合结构,左右滑块型芯。因为抽芯力比较大,所以利用液压缸抽芯结构,同时运用行程控制开关对抽芯和合芯进行自动式控制。大多数利用型芯成型,型芯要分别装设在定和动镶块内部并且要和定动模套板压紧配合[3]。

3.2 模具的冷却系统设计

目前模具的生产量大,散热量也大,因此,模具应该利用水冷却设计,水管的内径取11mm,水道的直径取10mm,定模型芯利用点运水管进行冷却,这种设计的目的是对局部产生冷却的效果,必须要对局部进行冷却之后,它的冷却系统才能够使模具实现热平衡。铝合金轮毂的低压铸造所需工艺

4.1 加压曲线的安排与设计

铝合金轮毂应设计为急速加压曲线,但是从近几年来看,国内的可以进行液面加压的装置有好多种,在这些各种形式的液面加压装置中,最容易被设计者所忽略并且难以解决的问题,正是对各种加压的安排设计往往只是能够在控制台上体现,压缩的空气被引进到保温炉中往往不能按照设计好的曲线加压。

4.2 控制模具的温度和进行喷料

模具的表面温度应该控制在300~350摄氏度,模具在铸造之前要进行喷砂、清理和喷涂料,并且在350摄氏度下加热2到3个小时。为了保证首件成功完成,模具在从烘炉中取出到安装在低压机上铸造第一件轮毂这段时间不得超过30分钟。工艺的优化

可以从以下几个方面入手,首先是设备的更新换代,引进国外最先进的生产设备对轮毂的生产和加工都有一定的帮助,国外进口低压机的价格虽然是国产机的7-8倍,但是性能和质量上也要优越一些。模具的设计应该根据产品结构特点的需求确定。

要请专家和现场工作者进行评审。尤其是模具的设计人员,不仅要懂设计,更应该具备相关铸造设备和铸造工艺的知识,设计人员要多去铸造车间学习铸造人员的实际工作经验。结语

综上所述,铝合金轮毂在我国虽然发展时间较短,但前景和空间十分广泛。作为轮毂生产的技术人员,努力改进轮毂生产的技术,有利于缩短轮毂生产的工时,提高生产效率,降低生产成本,从而获得最高的经济效益,更有利于促进我国汽车生产的专业化水平,进而促进我国工业化进程。在发展低压铸造设备时需要借鉴国内外先进的经验,并且进行创新,这样才能够是我国的铸造技术得到较好的提升。相信在不久的将来,我国铝合金轮毂生产与加工技术将得到更好的发展。

参考文献

模具设计分析 篇6

关键词:市政道路;设计;新思考;优化设计;分析

1道路设计的质量保证

城市道路的质量和路用性能首先决定于工程设计的好坏,设计对于施工、监理和养护来说至关重要。深入细致的可研、方案、扩初和施工图,是保证设计质量的前提。但在实际工作中,不少项目筹备过程的规范性和科学性较差,业主往往不要求设计单位做可研报告,即使是城市主要道路也不例外,缺乏路网协调性的交通分析。

交通分析包括流量、流向、车辆组成、车速、周边路网等的系统考虑。道路等级的定位、规模的确定都依赖于交通分析,如果仅给出个规划红线,而忽略了交通分析,就会出现新路修好了,拥堵随后又出现了,设计人员也成了头痛医头、脚痛医脚的工程医师。没有正确的交通分析,是很难做好与周边路网相协调的城市道路设计的。我国现在许多大中城市出现的拥堵现象很多与路网不够协调有关,所以,充分重视交通分析是城道路设计中十分重要的環节。

2城市道路新思考

2.1自主创新

业主单位往往对施工图的完成时间要求过紧,设计人员有充分的时间去论证,更没有时间去创新,只能“没有项目等项目,有了项目赶项目”,为了赶时间,设计人员免不了出现套范、套图纸赶任务的现象。由于种种原因,有的设计院内部缺激励创新机制,项目设计科技含量不高,对新技术、新工艺、新料、新方法不够重视。在当今环保、节能问题日益突出的情况下,有关职能部门、行业协会、设计单位、业主部门大力提倡自主新,鼓励合适的新技术、新工艺、新材料、新方法在道路工程设计、建设中的运用,是很有必要的。

2.2灵活设计

国内设计道路的标准是按全国的城市道路的设计规范或公路有关的设计规范,各省市区的设计单位、设计人员都得按规范设计,这在设计中不免出现雷同,特别是我国南北气候差异大,东西地理特点多,若设计上一刀切,难免会出现后遗症,所以在使用规范时允许有一定范围的灵活性是值得探讨的。在美国,也有类似于我们的全国性的“规范”《公路及城市道路的几何设计政策》,这一规范手册俗称‘绿皮书”。它由美国各州公路及运输工作者协会发布。该“规范”实际上是道路设计的参考指南,在美国各个州甚至许多县、市都有符合各自特点的道路设计手册或者说设计规范,但它们都以绿皮书为基础,或多或少地参照了绿皮书。但绿皮书实际就是设计者推荐设计的参数或参数范围,它允许设计者发挥灵活性,特殊项目特殊设计,同样,各个州或县市的道路设计手册也允许或鼓励设计者发挥灵活性,若由于特殊情况要超出设计手册的标准进行,需要有充分的论证并获得认可。就如美国加州主要城市道路设计中,超标准设计须论证对道路安全、所在区域的要求、周围环境等等的影响,并在州交通厅所在地有关工作人员帮助下,向州交通厅申请批准。因此,美国设计标准在有规范的基础上能够有灵活性的进行城市道路设计,这一点是非常值得我们学习的,同时是一个道路设计新思维的亮点。

3优化城市道路设计

3.1机动车设计车辆尺寸分析

按《城市道路设计规范》CJJ37–90,机动车设计车辆外廓尺寸主要以三种车型为依据:小型汽车、普通汽车和铰接车(见表1)。就拿小型汽车来说,规范要求以总长5m、总宽1.8m、总高1.6m、前悬1.0m、轴距2.7m和后悬1.3m为统一的参照标准,这里总长是指车辆前保险杠至后保险杠的距离,总高为车厢顶或装载顶至地面的距离。实际上随着经济的快速发展,小型汽车进入了千家万户,马路上出现了各种各样尺寸的小型汽车,有越野车,有吉普车,有加长轿车等等,有的小型汽车的总高达到了l.8m,新奥迪A6、红旗旗舰等车宽都在1.8m以上,6.5排量的悍马、6.8排量的大众雅致车宽度竟达到2.lm以上,有的车总长超过了5m,甚至达到了5.8m。车长不同,其转弯半径也不同,车身长、轴距长的转弯半径就大,故用总长为5m、轴距为2.7m等指标作为设计尺寸的规范已不能涵盖全部的小型汽车。这是我们设计工作者应引起注意的一个问题。

3.2机动车车道宽度问题

在道路横断面的布置中,机动车车道宽度占据着重要位置。经过几十年来的经济快速发展,社会汽车的拥有量越来越大,并且呈快速增长的趋势,同时,人口的增长和城市化步伐的加快,使城市土地资源越来越少,在这情况下,有必要对现有机动车车道宽度设计标准作进一步的研究和探讨。

总体上来说,我们的道路设计规范机动车车道宽度要大于欧美、日本等国的设计标准。在美国,AASHTO认为公路理想的车道宽度是12英尺(3.6576m),不宜大于13英尺(3.9624m)。美国各地城市一般的车道宽度从10~12英尺(3.048~3.6576m)不等,通常外侧行驶道要宽,内侧或转弯车道要窄,而行驶速度在20~40英里/h(32.186~64.372km/h)或更高。如对于城市主次干道和集散道路来说,华盛顿州的标准是:除外侧车道为12英尺(3.6576m)外,其余的内侧车道和转弯车道均为H英尺(3.3528m);佛罗里达州的标准是:行驶车道应该在12英尺(3.6576m)宽,但不能低于10英尺(3.048m)。有大量卡车、公交车的城市道路和公路得有12英尺(3.6576m)宽的车道。欧洲国家丹麦的首都哥本哈根,其城市主干道大部分为2~3车道,每个车道宽度是3.5m,而日本的更窄,其城市的干线道路的车道宽度主要有3.5m、3.25m、3.0m,等等。这些国家的城市车行道宽度小于等于我们的车道宽度,但它们城市道路的拥堵现象远没有我们大中城市的严重,这与其合理的路网结构等是分不开的,它们的成功而又成熟的经验是十分值得我们借鉴的。我们规范中40km及以上时速的大型汽车或大、小型汽车混行车道宽度为3.75m,已等同于我国的高速公路的车道宽度,等同于英国、德国、法国、加拿大的高速公路,意大利的太阳公路的车道宽度;不分大、小车道,不计交通流量多少的3.5m车道宽度规范,已显得古板。实际上,在我国己有城市的交管部门,按实际情况对道路车道宽度的缩窄作了一定的尝试,1997年,北京市部分道路的车行道宽度从3–3.7m缩小为3.2–3.5m,经缩窄路宽增加车道后,对当时的交通起到了一定的缓解作用;杭州等城市也早已在道路的交叉口处,对车道宽度成功地进行了缩窄。因而,现有的城市道路车道宽度规范,应有一个灵活的范围。

3.3无障碍设计

汽车管路支架双色模具设计及分析 篇7

1 汽车管路支架零件结构分析

首先根据汽车管路支架存在的问题进行分析之后, 要在原来的基础上在材料和结构给予创新。管路的内部结构材料应该选用的是软材料, 外部结构采用的是聚丙烯高分子材料。在开发新型的管路支架时要注意结构应该汽车在运行过程中, 不会出现脱落的现象, 保证新的模具使用寿命在80万次以上。同时关于注塑材料的具体情况还应该合理计划和分配, 本文主要研究的是双色模具, 具体发热设计和分析还需要进一步的研究。

1.1 管路支架的模具整体结构

在新的研究过程中药充分考虑到内衬材料的选择, 以及新的技术工艺和材料要求, 在设计思路上要有新的突破, 力求满足双色模具结构创新发展要求。

管路支架结构设计, 首先管路支架结构的内衬和外部的尼龙材料之间的结合要合理, 主要目的是为了保证汽车管路支架内衬材料的使用寿命, 同时降低汽车在运行过程中出现的磨损程度。管路支架内衬材料的选择要合理, 在实际研究过程中发现了一种热塑弹性体材料, 具有较好的性能, 并且价格比较便宜是合适的选择。热塑弹性体材料中含有聚丙烯和三元乙丙橡胶, 其中聚丙烯单独使用其韧性比较差, 而且会受到一些因素的限制等不良影响, 因此聚丙烯和三元乙丙橡胶相混合就能明显改变聚丙烯存在的不合理因素, 提高了韧性。三元乙丙橡胶有较好的耐老化和耐介质的性能, 与聚丙烯相结合还具有很强的抗疲劳性, 耐磨型和抗撕裂强度等优点, 在工业领域中得到了广泛的应用。因此汽车管路支架内衬材料选择这两种材料性结合是理想中支架内衬材料。

管路支架内外层材料结合部形式设计如图1所示 (新型开发出的结构形式) :

主要是为了保证聚丙烯和三元乙丙橡胶材料结构与尼龙材料外部结构结合更加紧密, 确保质量安全, 因此需要改进管路支架的外层结构形式, 进一步提高两种材料结合程度。

1.2 设计方案

首先在设计过程中要以质量, 生产那效率和模具成本等主要前提条件, 然后进一步确定双色模具结构设计。型腔数以及材料确定要考虑的是管路支架结构和生产效率, 在设计过程中模具有16个型腔, 为了保证使用寿命, 采用的是P20材料, 电渣重融技术, 使得生产出的模具具有较高的高温强度和韧性以及抗回火软化性能等的优势。流道设计要能够保证一个制件的质量, 流道系统设计要合理, 因此在注塑材料是采用的是CAE软件。流道设计方案也能减少使用塑胶原料, 流道的说转向部位应该增加流量调节阀, 能够控制流量和夜里大小, 保证填充的有效性, 提高产品的质量和合格率。冷却系统设计要根据模具的空间大小, 静模采用的是多层直通式水道冷却, 动模采用的是水道中加装隔水板结构, 增强冷却效果。双层顶出系统设计要能够实现自动化生产, 支撑部件选用的是CI5080型号较合适。

2 双色注塑机的选择和浇注系统的设计

双色注塑机注射模具设计与所使用的注射机密切相关, 因此要求在选择过程中注射功率, 精度控制和液压系统的反应速度以及合模系统的刚度。注射机技术应用规范校核包括最大的注射量, 注射压力和开模行程以及模具厚度尺寸。

浇注系统主要是将注塑机的熔融塑料输送到奥各型腔中, 因此系统在设计过程中尺寸和形状很重要。在主流道设计过程中浇口套选用的是优质的钢材T10, 如图2所示:

分流道系统在设计过程中为了减少摩擦损失, 完成充填, 能够达到均匀快速的填充型腔。因此分流设计分流道系统的截面形状和流道的尺寸大小等应该符合其设计要求, 避免在实际应用过程中出现差错, 提高质量和生产效率。

浇口设计过程中重要的是浇口的截面尺寸, 位置和种类的正确选择与塑件的质量有直接的俄关系。如下图:

3 成型的零部件设计

成型零部件是模具型腔的零件, 其中型腔直接与高温塑件相接触, 因此需要确定足够的精度和表面粗糙度, 保证塑件的外观形状。汽车管路支架双色模具设计由16个型腔, 型腔在具体的布局过程中一般是分为两部分, 左右各8腔, 要求对称。在注塑成型生产过程中对于热塑性注塑成型制品收缩率往往会受到塑料品种和制品特性以及注塑工艺等的影响, 塑料品种不用, 其收缩率也会不同。如下图动模模腔UG造型图:

4 脱模结构设计和冷却系统设计

注射件成型之后要能够准确无误的从模具中脱出, 双色模具一般旋转式双色注塑机不能够实现完整的脱模。因此需要采用不同的动, 定模结构, 并将其模型芯分为两个部分, 一边能够旋转, 一边不能旋转, 从而实现完整脱模。根据上述的分析本文所研究的汽车管路支架双色模具采用的是推杆脱模机构, 运行过程比较平稳, 均匀。主要构成零件有固定和定位以及导向, 回程零件等组成。如下图所示推杆脱模机构:

冷却系统一般是在型腔附近钻冷却水孔, 在本文研究中管路支架双色模具采用的是动, 静两种不同的结构形式。根据模具的空间大小, 静模采用的是多层直通式水道冷却, 动模采用的是水道中加装隔水板结构, 增强冷却效果。

为了管路支架内外层材料能够满足新的结构形式要求, 因此需要在传统设计上进行创新和改进。传统的双色模具设计采用的是不同的定模, 但是动模相同。管路支架的外层采用的是硬胶, 内层采用的是软胶, 因此在旋转时注塑不能更好的完成。所以采用不同的动, 定模结构, 并将其型芯分为两个部分, 进行两次开模, 顶出和旋转, 使得工艺效果达到最佳状态。顶出系统设计在第一注塑后不能顶出, 第二次注射完之后利用顶针板带动顶针, 让产品能够完整的从模具中脱落出来。

结语

本文主要是针对汽车管路支架双色模具设计和技术工艺, 以及材料的选择等方面进行了探讨。其中选择聚丙烯和三元乙烯橡胶提高了质量, 降低了生产成本。而且动, 静模具结构的设计, 让双色模具结构更具实际意义。

摘要:我国在汽车制造过程中采用的尼龙材料制成的管路支架, 汽车长时间的运行就会出现摩擦, 容易磨损管路支架的外皮, 这种情况就会给汽车安全运行埋下隐患。因此为了避免事故发生, 本文主要介绍的是注塑模具在汽车管路支架中的应用以及发展趋势, 并进一步介绍了管路模具设计新的想法和思路。

关键词:汽车管路支架,双色管路支架模具,设计,分析

参考文献

[1]彭波, 廖敦明, 钱高峰, 范绥.基于UG的汽车管路检具参数化设计系统的开发与应用[J].模具工业, 2010 (05) .

[2]于良耀, 王会义, 宋健, 祁雪乐, 孔磊.汽车防抱制动系统中液压系统性能评价与试验[J].机械工程学报, 2007 (09) .

[3]赵柏萱, 宁汝新, 刘检华.虚拟环境下的管路布局与装配仿真系统关键技术[J].北京理工大学学报, 2010 (08) .

[4]李仲兴, 李美, 郭继伟, 沈旭峰, 周孔亢.带附加气室空气弹簧性能试验系统的搭建与试验研究[J].机械工程学报, 2012 (04) .

[5]金智林, 郭立书, 施瑞康, 赵又群, 施正堂.汽车电控液压制动系统动态性能分析及试验研究[J].机械工程学报, 2012 (12) .

客车后侧门工艺分析和模具设计 篇8

夏天,为了散热,人们往往看见一些客车的后门高高翘起,客车后背露出发动机、转动的皮带轮。为了解决城市公交夏日靠翻后门散热才能行车的缺陷,本研究采用从日本引进的客车技术对发动机处散热重新作了设计。

客车后侧门零件图,如图1所示。后侧门上有1 000多个9 mm×30 mm的长圆形散热孔,就是保证发动机区域散热的结构设计。从图可见,零件成形形状比较简单,冲孔后成形和翻边几乎不会使散热孔变形,但散热孔多且密,冲压工艺性差[1],而且客车配置的发动机不同,设计的散热区域也不同。图1中宽度方向孔数14,长度方向孔数25和区域之间距离75 mm都会有变化。因此散热孔既多又密、还易变。客车试生产时,后侧门生产工艺为:剪板机下料→程序冲孔机冲孔→敲模翻边,程序冲孔依靠外协作加工,成本很高。当生产批量达到1 000辆时,对外协作的程序冲孔,本研究考虑用模具实施,公司冲压设备充裕,左、右后侧门年产量共2 000片,为了节省模具投资、保证模具使用寿命,采用了一副模具、4次冲压,快换凸模的工艺措施,非常经济地解决了此零件的冲孔生产问题。生产工艺改为:剪板机下料—模具冲孔—敲模翻边。

1零件工艺分析

1.1工艺特点

客车后侧门采用材料镀锌板,料厚1.5 mm,上有1 200个左右(9 mm×30 mm)的长圆形散热孔,孔间距3 mm,零件工艺特点是孔多、间距小,外观要求等间距和表面平整。同时,不同车型的客车,配置的发动机不同,散热区域也不同,散热孔的数目会有变化。

2.2工艺设计

镀锌板冲裁性能良好[2],9 mm×30 mm的长圆形孔冲孔可以满足要求,但孔间距较小,一次冲压,投资大,且冲孔凹模壁太薄,易开裂失效,降低模具寿命[3]。所以采用跳孔的工艺方案,一副模具,4次冲裁,实现全部散热孔的冲孔。为了保证孔间距相等,开始采用的方案是增大坯料尺寸,在第一道冲孔时,同时在废边上冲出后序道序定位孔,这样既浪费材料,也使模具尺寸增大,孔数变化,定位孔非常多,很难操作[4]。通过工艺分析,直接利用前道已冲长圆孔定位,完全可以解决后序道序定位问题。改进后的冲孔凹模工艺布置图,如图2所示。

由图可见:在长度方向和宽度方向都采用跳一个孔,同时设置了7对2-ϕ 9定位销孔,插入定位销,利用前道已冲长圆孔的半圆头即可以给后序道序定位。各道序定位,如图3所示。

道序一。以板料二侧边定位板定位冲孔。

道序二。将定位销插入凹模1号销孔及右下部选一合适销孔,把道序一冲出的左上角一长孔和右下部一长孔套入定位销,工件下移12 mm,冲出另一排孔。

道序三。将定位销插入凹模2号销孔及右下部选一合适销孔,把道序二冲出的左上角一长孔和右下部一长孔套入定位销,工件左移33 mm,冲出一列孔。

道序四。将定位销插入凹模1号或2号销孔及右下部选一合适销孔,把道序三冲出的左上角长孔和右下部一长孔套入定位销,工件下移12 mm,冲出另一列孔。

当孔的排数和列数发生变化,从7对定位销孔中选择合适的进行定位,实现孔的排数和列数增加或减少。

2模具设计

2.1后侧门散热孔冲孔模结构确定

后侧门散热孔冲孔模结构确定的关键是:

(1) 冲孔废料能畅通排除;

(2) 冲孔凸模能快速拆装,适应变型[5];

(3) 冲孔形状为长圆孔,且数量多,凸、凹模设计要便于加工。

(4) 道序一定位要可调。

按照以上要求,后侧门散热孔冲孔模,如图4所示。

1—上模板;2—定位板;3—制件;4—凸模;5—盖板;6—垫板;7—聚胺脂橡胶;8—垫片;9—凸模固定板;10—压料板;11—卸料螺钉;12—导套压圈;13—导套;14—导柱;15—导柱压圈;16—下模座;17—下垫块;18—凹模;19—定位销

从模具总装配图可见:在下模座上设计了260 mm高的废料漏料通槽,放置上废料盒,可以使冲孔废料畅通排除;定位板2上有长槽,满足道序一板料定位可调;用8块下垫块17支撑板料,节省凹模模具钢,整副模具结构简单,投资小,能够保证生产要求。

2.2凸模设计与固定

冲孔凸模即要考虑便于加工,又要可固定且快速方便拆装,是整副模具中最难也是最关键的零件。凸模设计,如图5所示。凸模固定图,如图6所示。

凸模采用直通式结构,很容易用线切割加工。凸模周向定位靠与凸模固定板上孔的配合,如图7所示。凸模垂直方向固定用凸模上2-ϕ 5通孔插入销,二端露头搁置在凸模固定板上(如图6所示),凸模上平面用垫板和盖板压紧。当产品需要换型时,打开盖板和垫板,用凸模上平面M5螺纹拧入螺钉就可方便取出凸模。冲裁料厚1.5 mm,又是散热孔冲孔,质量要求不高,凸、凹模之间间隙取较大值,所以凸模与凸模固定板之间选用F8/h7配合,较常规偏松[6,7],利于凸模换型时拆装,也不影响产品质量。

2.3凹模设计

按图2工艺,设计整体式凹模,为便于加工和热处理,将凹模分为5块,如图8所示。凹模周边采用最小壁厚,在保证强度基础上最省材料。

2.4定位设计

2.4.1 边定位

边定位用开有长孔的定位板定位,如图9所示,可以按产品要求方便地调出各种孔位要求。

2.4.2 道序定位

道序定位采用定位销,如图10所示,用2个定位销,根据产品需要在凹模上选取2个定位销孔插入,实现后序道序定位。定位销与凹模采用间隙配合,便于调整销孔。

3结束语

客车后侧门散热孔冲孔模投产两年,使用状况良好。实践证明,该模具结构合理、操作简单、工艺可靠。

该模具采用跳孔工艺方案,使模具结构更为合理,模具寿命大大提高。同时,模具构思巧妙、设计简洁、投资经济,可以在中小批量、变型快的冲压产品生产中推广使用。

摘要:为了在一副模具上实现对客车后侧门上1 000多个长圆形散热孔的冲孔加工,采用了跳孔的工艺方案和快换凸模的模具结构,解决了散热孔孔距小、模具强度不够的问题,并能快速地适应不同车型的生产,很好地解决了客车后侧门批量小、手工又无法加工生产的问题,是模具低成本投入的一种方法,对设计和制造符合小批量生产的模具,具有很好的借鉴作用。

关键词:后侧门,工艺方案,模具结构

参考文献

[1]冲模设计手册编写组.冲模设计手册[M].北京:机械工业出版社,2003.

[2]龚红英,李少平,张质良,等.工艺参数对镀锌钢板成形性能影响的试验研究[J].金属成形工艺,2003,21(4):42-44.

[3]澤田孝成.實用プレス成形技術[M].日刊工業新聞社,1990.

[4]梁炳文.板金冲压工艺与窍门精选[M].北京:机械工业出版社,2002.

[5]薛翔,等.冲压模具设计制造难点与窍门[M].北京:机械工业出版社,2003.

[6]中国模具设计大典编委会.中国模具设计大典[M].南昌:江西科学技术出版社,2003.

冲压模具设计的重点分析 篇9

当今时代的冲压成型加工技术非常先进, 对比西方发达国家, 各种零部件的批量生产出的产品有价格便宜以及生产方便等特点, 是任何方式无法替代的先进制造技术。冲压成型模具广泛应用于汽车、航空、国防等零部件的生产加工, 在激烈的竞争中, 各个企业也不断优化冲压模具技术, 是各个国家经济发展中的促进剂。

新技术新工艺的不断推出让冲压技术得到了质的提高。冲压技术在模具成型中的重要作用让人们对这项技术也有了一定的了解并进行优化。

2 模具的发展和现状

作为发展中国家, 模具在加工行业是一种基础工艺, 而且是能批量生产的高价值的基础。因此, 模具的加工水平体现出一个国家的制造水平。中国当今经济的快速发展, 对模具的需求量也不断在增加, 需要更高技术含量和精密性的模具, 一个企业如若研发出高精度的模具, 可以保住企业的半壁江山[1]。

3 模具冲压技术

冲压模具的研究作为冲压技术的核心部分, 不断进行科研提高自己的优越性。在20世纪的外国汽车及飞机行业已经在研发和利用计算机参与到模具的修改及制造, 计算机作为辅助的重要的设计手段, 人机一体化的方式完成模具设计及制造。冲压模具是冷冲的压力中进行模具的加工, 应用压力对材料进行分开或变形, 从而形成企业需要的零部件。冲压的模具产品质量及产能跟模具的设计有着直接的关系, 因此可以看出模具的设计水平对于成品生产体系中占有无法比拟的重要性[2]。

1) 冲压模具的类型冲压模具根据特征进行分类如弯曲模, 膨胀模, 复合模, 导柱模, 自动, 半自动模, 自动化模等等, 样式多样化。

2) 冲压模具的设计过程在设计模具时应进行相关资料的收集, 并对内容及用途进行充分了解的前提下进行图纸设计, 通过团队的合作研讨形式完成, 可以避免不必要的错误, 根据各种各样的意见进行整合, 形成新的图纸。

(1) 对于结构、工艺性及尺寸、形状的制定需要查看资料, 仔细查看所使用的材料, 及时发现问题并立即修改整理, 达到最佳效果。 (2) 在图纸确定后, 需要讨论的是工艺性, 以冲压的方法及工序等方面进行工艺难易及模具寿命问题分析, 确定最优级的生产方案。 (3) 设计毛坯的大小, 冲力大小等, 并且进行严密计算。 (4) 进行上机实验, 根据所得结果对于图纸和冲压的修改, 然后再次进行验证。

3) 设计之前应该注意的地方在进行设计前, 应该对于冲模的原始内容要有一定的了解: (1) 了解图纸的具体图样, 模具制作出来的大小, 性质, 外表状态, 材料选择等信息。 (2) 对于零件的批量大小, 模具的材料, 冲压设备的了解也应该提前知晓。 (3) 对于现在所有的冲压设备有一定的了解, 吨位, 固定方式, 能够产出多少有一定的估算和预计。 (4) 标准化冲模的了解。

4) 冲模设计应该提前准备的注意事项冲模设计时, 应对整个操作流程进行一定了解, 从开始设计时就要预想好每一步可能出现的问题, 在上机前进行完善性修改, 可以从几个方面进行注意, 避免发生错误: (1) 根据企业现有的具体设备来设定图案及零件尺寸。避免进行单一设计, 应多种方案进行比较选择。 (2) 零部件要符合国家规定标准, 设计尽可能简单化, 在同样条件下更为容易操作及生产制造更短的方案。

5) 成本的预算和管控选择简单、易操作、可以大批量生产的方案, 但必须是在质量有保证或更加优秀的前提下进行方案优化研究, 有效控制企业生产成本。

质量要求较高而且需要大批量生产的冲压产品, 连续模的费用相对会高很多, 而质量高但批量小的冲压件, 则可以使用复合模。简单模可以应用于精度低的产品。学会对成本进行取舍, 模具若是使用费用低的冲压进行生产, 成功率很小, 这样反而增加了成本, 而且质量也不可靠, 更会损失客户, 到最终得不偿失, 因此学会取舍是非常关键的一步[3]。

4 设计模具的原则

冲压模具的设计要符合很多条件, 但是很多原则性的内容一定要遵守, 防止发生意外[4]。首先安全是生产的重要要求, 在模具的设计中, 应该更多的思考安全性, 把安全作为最重要的事情, 安全的模具是设计的基本准则。其次不允许出现因为结构或者设计不够完美出现大的事故和缺陷, 有时在设计模具时, 会出现一些情况, 但是大型事故是绝对不允许的, 因为这是设计人员的不专业导致的。再次操作者不准在设备运行的时候伸手, 也不允许操作者的身体进入到运行中的设备中去。最后设计出来的冲压模具应该给人安全感, 不能让操作人员一看就觉得危险和不可靠。

基本要求:1) 模具设计的时候, 整体厚度不能太薄, 要匀称。2) 工作部分的模具也应该有安全厚度不能太薄, 但是也不能太厚, 没有美观性和实用性。3) 具有一定的承受能力, 不能够太脆弱, 能够满足模具的实用性, 也能够在一定程度上减轻经济, 增加可操作性。4) 对于模架结构不能选错材质, 实行实用性原则。5) 起吊部分也应该安全可靠, 否则也会造成大型事故。6) 整体结构也要满足一定的硬度和强度。7) 零部件的结构应该通过计算来得到数据支持, 不能够凭空想象。8) 设计图纸上面应该清楚明白的表明各个位置的具体要求和数据, 在设计的时候, 上下体里面的结构要清楚使得后期加工。9) 在设计冲压模具的时候, 应该考虑到可操作性和操作难度, 具有一定的安全性, 不能让存在较大问题的设计流入实施环节。

5 结语

在模具设计时需要考虑的东西很多, 对零件的具体用途及作用都需要进行了解, 根据实际情况对各个零件的具体数值进行确认。冲压模具作为各行各业里的重要工艺, 要顺应时代, 根据市场需求, 不断开发新品。特别是现在中国经济的迅速发展, 国际化的竞争中, 中国模具受到的巨大挑战, 同时也是模具行业发展的机遇。作为模具行业人员, 应保持充沛的精力, 积极应对国际化环境, 为中国模具行业贡献自己的一份力量。

参考文献

[1]任海东, 苏君.冷冲压工艺与模具设计[M].郑州:河南科学技术出版社, 2007.

[2]教材编审委员会组编.冷冲模设计资料与指导[M].大连:大连理工大学出版社, 2007.

[3]刘家平.机械制图[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2006.

模具设计分析 篇10

关键词:凸缘圆筒件,成形工艺,正反拉深复合模,生产效率

随着工业技术的迅速发展, 各种模具产品价格的市场竞争日益剧烈。为此, 必须对零件的加工方法进行一定的改进。如图1示零件为某产品上的拉深件, 采用1mm优质碳素08钢制成, 小批量生产。本文将对两种成形工序进行分析, 确定一种高效率、低成本的工艺方案。

1 工艺分析及计算

这是一常见的典型拉深件, 零件结构并不很复杂, 按照零件的加工顺序, 首先要对零件进行工艺计算, 才能制订出合理的工艺方案。

根据产品图纸可知d凸=60mm, d凸/d=1.54, 由此查表可决定取修边余量△h=3mm, 故工序计算中凸缘直径d凸=66mm, 依据拉深前后毛坯与工件表面积不变原则, 利用毛坯直径D计算公式:

可求得展开料毛坯直径D=110mm。

那么该零件的拉深系数m可通过以下公式求得:m=d/D=0.35

由于毛坯相对厚度:t/D×100=1/110×100=0.91

由此可查得, 有凸缘圆筒件第一次拉深的最大相对高度h1/d1=0.45因为h/d=49/39=1.26>h1/d1。根据有凸缘圆筒件拉深判断条件知, 不能一次拉深成形, 须采用多次拉深, 主要有两种方案, 即多次正拉深和正拉深、反拉深。

1.1 多次拉深

查阅资料可知, 前几次拉深系数分别为:m1=0.53~0.55, m2=0.76~0.78, m3=0.79~0.8。选取各次拉深系数分别为m1=0.55, m2=0.78, m3=0.83。即:第一次拉成d1=m1×D=0.55×110mm=60.5mm, 第二次拉成d2=m2×d1=0.78×60.5mm=47.2mm, 第三次拉成d3=m3×d2=0.83×47.2mm=39mm (式中所示各零件直径为中心层直径) 。

由此可确定采用正拉深方案, 加工工序为:落料→第一次拉深→第二次拉深→第三次拉深→修边。 (图略)

1.2 采用正、反拉深

由于反拉深能降低拉深系数10~15%, 于是考虑在第一次拉深结束后, 在第二次拉深中采用反拉深。

根据上述数据, 可知第一次拉深系数及第二次反拉深系数分别为:m1=0.53~0.55, m2=0.65~0.7。选取各次拉延系数m1=0.53, m2=0.67, 即第一次拉成d1=m1×D=0.53×110mm=58.3mm, 第二次拉成d2=m2×d1=0.67×58.3mm=39mm。由此可见, 采用正、反拉深方案, 加工工序为:落料→第一次拉深→反拉深→修边。 (图略)

比较两种加工方案很容易发现:采用反拉深可减少拉深次数, 二次便可拉深成形, 而仔细分析正、反拉深各加工工序的尺寸可见, 由于落料尺寸φ110mm与第一次拉深的外形φ59.3mm相差较大, 而反拉深后尺寸φ40mm与第一次拉深的内腔尺寸φ57.3mm数值也有较大差别, 这样凸凹模就有足够的厚度, 就能保证有足够的强度, 这就为各工序的复合提供了可能。

考虑到零件生产批量不大, 设计较多的模具及较多的加工工序, 均不利于生产效率及效益的提高。因此, 决定设计一套落料、正、反拉深复合模, 一次性完成零件的成形, 使该零件的加工工序变为:拉成零件外形→机械加工修边。

2 落料、正、反拉深复合模设计

2.1 模具结构及工作原理

根据上述分析, 设计了如图2所示的落料、正、反拉深复合模。

整套模具能同时完成零件的落料、第一次拉深、反拉深三道工序的加工, 模具工作时, 压机滑块上升, 上、下模脱离接触, 在压紧橡胶块3的弹性回复作用下, 卸料块17通过下顶杆20上升至与落料凹模2上端面平齐, 此时将坯料通过定位导料板19置于落料凹模2适当位置, 压机上滑块下降, 落料拉深上模14、卸料块17首先与坯料正、反面接触, 实施压边, 与此同时, 落料拉深上模14与落料凹模2共同作用开始落料, 落料拉深上模14与拉深凸凹模6也开始对板料进行拉深, 当第一次拉深结束, 拉深凸模8开始与完成第一次拉深的半成品接触, 与拉深凸凹模6共同进行反拉深。

当拉深结束, 压机滑块上升, 下卸料板15通过弹簧16的弹力将拉深好的零件推出型腔, 当压机上的打杆横梁与打杆10相撞, 通过打料板11、打料杆13传动给卸料板7将拉深好的零件推出拉深凸模8工作部位, 落料后的废料通过卸料导板18卸出。

1-下模座;2-落料凹模;3-压紧橡胶块;4、5-压紧块;6-拉深凸凹模;7-卸料板;8-拉深凸模;9-模柄;10-打杆;11-打料板;12-上模座;13-打料杆;14-落料拉深上模;15-下卸料板?16-弹簧;17-卸料块;18-卸料导板;19-定位导料板;20-下顶杆;21-紧固螺钉

3 结束语

反拉深时, 工件的内外表面相互转换, 材料的流动方向与正拉深相反, 因而有利于相互抵消拉深时形成的残余应力, 降低拉深系数, 合理的应用能减少拉深次数, 同时, 又由于反拉深过程中材料的流动阻力大, 不易起皱, 故在模具中可不设置压边圈, 有利于简化模具结构, 也避免了由于压边力不适当或压边力不均匀可能造成的拉裂。

参考文献

[1]冲模设计手册编写组编.冲模设计手册.机械工业出版社, 1988.

[2]丁松聚.冷冲模具设计.机械工业出版社, 2001.

[3]薛启翔.冲压模具设计制造难点与窍门.机械工业出版社, 2003.

山体别墅设计分析 篇11

别墅,是居宅类高档次用来享受生活的居所。现在,除“居住”这个住宅的基本功能以外,更主要体现生活品质及享用特点的高级住所。室内设计如何创新,是一个长期的热门话题,一切艺术创作的创新问题都是一个永恒的课题,因为没有创新就没有发展。

山体别墅设计采用纯色色彩的拼接与碰撞,室内空间布局的有机合理划分,加上个性家具与每个装修元素的独具匠心的运用,以至打造出摩登混搭属于自己的魅力空间、极富有个人主义的色彩生活形态,混搭出一个独一无二的山体别墅。

“别墅”,也称“别业”,是在栖身的基础上用来享用生活的寓所。国内外都很早就出现了别墅。现在定义上的别墅主要是经过工业革命后的开辟出的新理念。按照地理位置和使用功能的不同,又划分为:山体别墅、庄园式别墅等。别墅作为房地产界的高端产品,随着经济的日益发展,人们生活水平提高,技术不断进步,别墅愈来愈趋向大众化。由于国家政策的颁布,各种类型的住宅别墅都一起进入细致化时代。新颖创新的高端个性别墅产品成为现代人追逐的方向。所以本别墅设计风格是摩登混搭风为主,设计主题为“自由年代”针对这个主题设计师对室内空间进行了全新的审视与规划,为了更好地突出设计主题,在建筑的造型、室内分割、家具、陈设配饰特别是色彩设计方面下足功夫充分体现现代摩登混搭的现代化和时髦。设计出对生活的把握和感受,缔造一个私人化追求个性化,现代感超强的自由奔放的空间。

一、色彩的定义

色彩是是一种客观存在的物理现象,通过反射呈现出来。色彩就是自然光作用于人眼引起的视觉特性。色彩的三原色是单独存在的,不能够调配出来的。但是运用三原色按照一定的比例能够调和出任何一个颜色。色彩的三要素是:色相、明度、饱和度。三种属性不是完全独立的,他们之间相互联系,相互制约。色彩的三要素造就了色彩的变化无穷。在别墅设计中,最具有张力和吸引力的就是色彩。它通过人的视觉感官感受产生大量的心里效应,产生丰富的遐想、耐人寻味的寄意和个性的象征。

二、色彩的环境与氛围

别墅中精巧的搭配了色彩,给整个别墅的空间环境注入生机使整个空间彰显出自己独有的个性。色彩环境与氛围是探究色彩搭配与人的关系问题。色彩能够调节空间和光线对人的感觉,细小的色彩的调整会使整个房间变得截然不同。

色彩的物理光通过对人体的刺激会产生一定的直接心里效应。科学家发现不一样的颜色给人不同的心理感觉,能影响脑电波。不同的色彩也能营造出不同的生活情调,巧妙运用色彩的能量促进身心健康。色彩疗法来源于古印度的健康理论,光谱中的每个颜色都通过特定的波长产生特定的振动表现出各自特有的能量,与人体中的能量相吻合。

蓝色纯净的感觉,会表现出理智与安详,能够调节紧张的神经、稳定情绪、增进食欲。它的健康明亮,主要因为它是光谱中波长最短,易被吸收的颜色。黄色最易引人注意,有助于治疗便秘,振奋人心增强自信心;紫色有助于减轻偏头痛;红色能够激发人积极乐观的心态,富有激情。所以在别墅设计中客厅采用大面积的红色墙体,采用绿色的点缀,给来客一种热情,放松的氛围。厨房就餐区采用大面积蓝色有利于增进食欲令人产生遐想造就就餐环境的浪漫。而卧室大量运用蓝紫色和紫棠色加上黄色的点缀有利缓解居住者的失眠与便秘的症状。书房采用了黄绿搭配,给人以搅动新生的喜悦感,十分适合年轻人。果绿色能够调节内心情绪,中和黄色的轻快感,使整个书房环境平稳下来。

三、室内色彩搭配技巧

在别墅空间中大量契合搭配的色彩,给人身心轻松愉悦的感觉。但色彩用于每个空间的效果也是多有不同的。因居住者不同而有所差异。在选定主色调基础之上,在加以搭配某种更亮或者过暗的颜色加以衬托。色彩的良好的运用依附于色调的良好平衡。补色的运用能形成激烈的比拟效果。补色方案可使房间栩栩如生、生意盎然。类似色的采用不会互相冲突。设计颜色搭配就是通过房间把他们毫无维和感的组合到一起。以便缔造出平稳协和的良好气氛。室内设计中最轻而易举出效果组成部分的就是色彩的搭配。色彩搭配不仅施工方便,造价也比较低。我们可以根据心情和季节轻松的改变家里的色彩。色彩不仅能够改变空间的氛围,甚至能够改变空间的各项功能。在别墅各个空间大量运用补色的强烈对比效果,使别墅的整个空间显得时尚,有活力,年轻的息感超强。

四、纯色色彩

在别墅设计中大量运用纯色色彩的拼接与碰撞。定义纯色:是单一色素构成的未经过调合的颜色都可以说是纯色,但纯色也是相对存在的。色彩给人的感觉越鲜艳、强烈、刺激说明这个色彩的纯度越高,该色彩的色相就越明显。不同纯度的同种色彩空间展示中能够缔造出不同的风格格调,对室内空间的作用也有所不同。别墅内大量的红色和蓝色还有黄色的运用,这些纯色色彩给人以干净明快,透亮的感觉,符合潮流趋势,时尚而简约。在别墅中大面积的纯色运用,可以随意搭配出自己喜欢的个性潮范。大胆的纯色色彩的拼接与碰撞使整个空间吸引人的眼球,会在人的内心深处留下浓重的一笔。让整个别墅空间现代摩登的时尚感增强,这些纯色色彩看似漫不经心的搭配,实则出奇制胜。所以纯色色彩的拼接与碰撞是别墅室内空间设计暂新的一个亮点。纯色色彩在服装界应用比较广泛,纯色彩是最经典耐看的色彩,纯色色彩的别墅空间一定是值得你拥有的。

室内设计中色彩是不可忽视的,特别是在当下山体别墅的室内设计中。室内的大量色彩的运用丰富了室内空间表情与韵味,大量色彩铸就了时尚与经典,自由与奔放的强烈碰撞。采用纯色色调来进行拼接和碰撞,大量纯色色彩创造出戏剧化的效果,展现现代年轻自由,放浪不羁的状态,极具戏剧效果。这也是个不错的新式的选择。它体现着某种看似下意识间流露出来的精彩画面。从而混搭配出极致个人化的格调。这种混搭便是逾越了同类项的时空的交集。多种大胆的纯色亮色调是整个别墅设计的支撑元素,将时尚摩登混搭魅力诠释得十分完美。冲破了固有的审美观对色彩的各类拘束,创新个性的色彩混搭寻求显现了越发立体的质感。所以将风格迥异的不同元素合理的交融在一起,也就显得丰裕而不杂乱。虽然设计中不拘一格,可是对于其中的每一类装修元素的使用挑选都是别出心裁的。摩登混搭风格的设计,多元化的概念主要是体现在:厚实的装修元素、多种装修原料以及多彩装饰的纯色色彩。展现出追求自由,桀骜不驯,不拘一格的属于自己的山体别墅设计。

阶梯形钣金件冲压分析与模具设计 篇12

1 阶梯形件冲压分析

1.1 零件图形与性能分析

零件为阶梯形钣金件—外罩 (见图1) , 材料08F, 壁厚较薄, 厚度为0.5mm, 并在口部拉深直径变小, 形成小圆角圆弧过度, 整体成圆筒状, 具有很高的强度和可靠性。对于此类零件生产时适合采用多次拉深成型, 既满足了产品设计要求又提高了材料利用率和生产效率, 因此被广泛应用。

1.2 引深工艺分析

作为引深件在确定其引深加工时, 首先考虑零件的复杂程度是否适合引深加工, 然后确定加工工序及方法, 计算零件的引深次数, 必须做到在毛坯内部的应力不超过材料的强度极限下, 还能充分利用材料的塑性, 在毛坯侧壁强度允许的条件下, 采用最大可能的变形程度。

1.下模座;2.凹模;3.导柱;4.导套;5.压料板;6.凸模;7.凸模固定板;8.M1 0螺柱;9.弹簧;10.上模座;11.模把;12.垫板;13.托料板;14.螺柱;15.弹顶器托板;16.橡皮;17.M10螺母

确定零件的引深次数, 先应计算出零件的展开毛坯直径D。根据久里金法则, 即任何形状的母线AB绕轴线YY旋转, 所得到的旋转体面积等于母线长度L与其重心绕轴线旋转所得周长2πX的乘积 (X是该段母线重心至轴线的距离) 。即:

旋转体面积:F=2πLX

毛坯面积:F0=πD2/4 (D为毛坯直径)

毛坯直径:

根据引深原理t/D=0.5/21≈2%;d2/d1=6.5/9.8≈0.6 6。h/d=1 3.3/6.5=1.8, 查下表, 可知拉深系数小于极限拉深系数, 其拉深次数为2次。 (表1)

如果相邻两阶梯直径之比 (di/di-1) 小于相应圆筒形件的极限拉深系数时, 则由直径di-1到di按凸缘件的拉深方法拉深, 但由于小台阶高度较小, 故采用从大阶梯到小阶梯一次拉深, 因此确定第一次拉深直径, 经查上表选择最大一次拉深系数为0.5, 即d1/D=0.5, d1=10.5, 故先拉深出直径ф10.5圆筒, 然后再通过二次拉深直接拉深成型。1.3工序确定

(1) 落料, 通过计算得出毛坯为直径21的圆片, 故先落料毛坯。

(2) 直筒引深, 即先将零件引深为直筒形状。零件先落料成Ф12mm的圆形薄片, 然后经过第一道引深模具将其引深成为外径为Ф10.5mm、高度为13mm的圆筒零件, 通过此道工序的加工可降低下次引深成型的难度, 为下一道阶梯形引深做准备。

(3) 阶梯形引深, 即在第一道圆筒引深成形的基础上, 将零件外形一次性引深到零件图纸要求尺寸, 零件外形复杂具有一定难度, 端部变形较大且引深圆角较小, 故在加工中需增加润滑, 以有利于成型, 避免产生褶皱或开裂。

2 模具设计与加工

2.1 落料模

落料模具按照一般落料模具设计, 考虑到材料的利用率, 毛坯材料选择为≠0.5×25×1000, 每条材料成活为40件。

2.2 直筒引深模

图2为产品成型第一道直筒引深模, 模具采用传统的设计方法, 凸凹模带压料板一次引深成型, 成型后再由弹簧弹出机构将零件弹出, 方便卸料。模具加工主要以电火花加工为主, 凸凹模表面光洁度应达到0.8, 增加弹顶器弹出机构。采用标准模架加工精度高, 加工效率高。

2.3 阶梯形引深模

图3为阶梯形引深模, 考虑到零件的外形和加工的工艺性, 将模具设计成凸模在下, 凹模在上的倒装结构, 在压力机的作用下, 零件缓慢进入凹模, 通过挤压变形, 将圆筒形零件引伸成图纸要求的形状, 增加卸料杆和卸料块, 这样可防止零件在拉深过程中, 工件的边壁起皱, 而且使零件放置和取出时方便简单, 提高生产效率。同时, 是模具机构紧凑, 制造简便, 维修容易。

1.下模固定板;2.下模座;3.压料板;4.零件;5.凸模6.导柱;7.导套;8.弹簧;9.M10螺柱;10.凹模;1 1.凹模安装板;1 2.垫板;1 3.上模架;1 4.模把;15.卸料杆

3 结语

通过对阶梯形件引深技术的研究, 冷冲压工艺过程的分析及对产品的生产实践, 掌握了阶梯形件引深的引深规律, 得到了稳定的、可行的引深工艺技术参数。为批量生产提供了理论依据和技术支持。

参考文献

[1]翁其金.冷冲压与塑料成型工艺及模具设计[M].北京:机械工业出版社, 1996.

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