模具生产过程（精选12篇）
模具生产过程 篇1
摘要：通过目前模具生产中存在的影响生产周期的问题, 从标准化、加工设备、管理等四个方面提出了控制模具生产周期的方法, 实现了模具生产周期的有效控制, 得出了控制模具生产周期的方法。
关键词：模具生产周期,设计周期,制造周期,标准化
模具生产周期, 即供模期, 是指从接受模具订货任务开始到模具试模鉴定后交付合格模具所用的时间[1]。模具生产周期是在用户合同中明确规定的主要内容之一, 也是反映模具企业模具生产能力和水平的主要标志。模具生产周期取决于模具设计周期和模具制造周期, 其中模具设计周期约占整个模具生产周期的20%左右, 模具制造周期要占到50%以上。因此, 控制模具生产周期的重点在于控制设计和制造这两个过程, 只有这样才会取得根本的效果。
一、设计工作标准化
模具设计是模具生产的基础, 设计结果将直接影响到模具的精度、质量、使用性能和模具制造过程的长短, 因此, 在进行模具设计时不仅要控制设计周期, 更要注重模具结构的合理性, 并且使模具零件在满足使用要求的前提下, 具有良好的加工工艺性, 为整个生产周期的控制打好基础。影响模具设计周期的因素主要有模具设计人员的专业知识、实践经验以及产品的复杂程度, 而控制模具设计周期的最佳方法就是做好设计工作标准化。目前, 我国已经制定了冷冲模、塑料模、压铸模和锻模等国家标准, 规定了相关模架和模具零件的标准。在模具设计时, 可以查阅国家标准, 根据标准模架和模具零件进行设计, 不仅能迅速提高设计效率, 减少设计时间, 还能广泛采用可以直接到市场上购买的标准件, 从而大大缩短加工制造时间。
二、进行专业化、标准化生产
模具只搞标准化设计还不够, 还必须进行专业化、标准化生产。发达国家的经验表明:实现专业化、标准化生产是控制模具生产周期的必要保证。目前, 美国模具专业化程度已达90%以上, 日本为80%左右, 而我国仅为10%左右。实现模具专业化的前提是模具标准化, 模具零件的标准化直接影响到模具的制造周期、制造成本及制造质量[2]。国外发达国家模具标准化率达80%, 我国仅为20%左右, 因此提高模具标准化率才能对模具生产周期进行有效的控制。要提高模具零件的标准化率, 一方面要依据模具国家标准进行设计, 提高标准模具零件的采用率;另一方面要对标准模具零件进行大批量专业化生产, 降低制造成本, 只有售价降低了, 模具制造厂家才会乐于购买使用。除此之外, 还要对模具标准不断完善, 扩大模具零件的规格、品种。
三、采用先进的制造技术
采用先进的加工设备和技术是缩短加工时间, 提高生产效率, 保证加工质量的必要保障。目前, 我国模具生产在很大程度上改变了凭手工制造的局面, 某些模具厂也采用了一些先进的加工设备和技术, 但就整个模具工业来说, 模具制造的技术水平仍是落后的, 模具的制造周期、加工精度、表面粗糙度和自动化程度仍不能达到国外先进水平。因此, 应改变模具加工设备以通用的车、铣、刨、磨为主的局面, 向高效、自动、精密、专用的方向发展。如模具毛坯下料方面可采用高速锯床、高速磨床、阳极切割、激光切割等高效设备;粗加工方面可采用高速铣床、高速磨床、万能工具铣床、多用磨床等设备;精加工方面可采用数控电气仿形铣、数控连续轨迹坐标磨床、数控光学曲线磨床、带缩放尺的成型磨床、CNC等低速走丝精密线切割、数控电火花机、镜面电火花机、高精度坐标电火花机、精密小型电解加工、精密双孔镗、数控导柱导套研磨机、数控雕刻机等精密加工设备;在抛光设备中可采用挤压、珩磨、超声抛光、电解抛光、电动机械抛光、液体喷射抛光、化学抛光、复合抛光等先进技术;在自动化方向可采用各种数控铣床、仿形与数控组合加工铣床、CNC单片机、加工中心、自动线切割、电火花、电解、抛光等复合加工装置。另外, 为了控制模具制造周期, 还应研究和推广各种快速制模和简易制模技术, 如超塑成形、冷挤成形、快速电铸成形、易熔合金浇注成形、喷镀成形、聚氨酯成形等, 这些工艺不仅可将制模周期缩短一半以上, 还可降低成本50%以上, 从而使经济效益明显提高。
四、采用有效的管理
管理也是生产力, 向管理要时间, 从加强管理, 改进管理方法入手, 采用有效的管理来控制模具生产周期是大有潜力可挖的。
1. 做好计划、调度工作。
模具是单件生产, 为保证与控制模具制造周期, 必须强调以单付模具为基础制订模具的生产计划。模具的生产计划包括根据用户合同制订的以季、半年为期的大计划, 以及由模具的制造工艺规程为依据制订的模具月生产计划, 即作业计划。为确保模具生产计划的完成, 必须强调模具制造工艺规程的控制与管理, 即强调其关键环节或各工序的质量和完成期限的控制和管理。由于模具在加工过程中偶然因素较多, 这会干扰计划的正常进行, 因此计划调度人员要每日掌握加工进展的实际情况。发现问题要及时解决, 及时调整, 确保生产进度的如期完成。
2. 零件分类管理。
将模具零件分成三类来进行管理和加工。第一类是加工难度高、加工工艺流程长的零件, 如凹模板、型腔、型芯零件、装镶件的模板等, 这类零件要优先投入、优先加工, 尽量让他们始终处于加工状态。第二类是加工难度相对较低、加工工艺流程中等的零件, 如小型芯、镶件等, 在不影响第一类零件加工的情况下, 要及时加工、随时备用。第三类是结构简单的、单工序加工的零件和装配最后用的零件, 以不影响装配进度为原则来安排加工。在模具生产中, 将模具零件进行分类管理、分类加工, 可以有效控制模具的制造周期, 避免因部分零件未完成加工而延误装配时间。
3. 应用网络计划技术组织生产。
网络计划技术是以网络图为基础, 通过网络分析计算, 制订网络计划, 并进行实施管理[1]。网络图表达模具计划任务的进度安排和各个零件工序间的关系, 通过网络分析计算网络时间参数, 找出其中关键工序和关键时间, 利用加工周期的时差不断改变网络计划, 在计划执行过程中, 通过进度反馈信息进行调度, 最终保证生产周期。在运用网络技术控制模具制造周期时, 必须搞好关键设备的负荷平衡, 因为网络图是以单付模具编制的, 为了避免同一时间内多付模具同时集中在某一关键设备上, 必须编制关键设备负荷平衡图。在编制某一关键设备负荷平衡图时, 将该设备有效工作时间按日程划出方格图, 按加工零件的定额工时在方格图上画出作业计划线, 凡已画的日程方格中不允许有第二条线出现, 后续零件加工开始位置线与前一零件加工结束位置线首尾相接, 从而达到平衡任务的目的。在编制时, 由于种种原因发生重叠, 应按任务缓急进行调整。在实施中, 由于各种因素的干扰, 出现变化也必须及时调整, 从而保证加工周期的控制。
当前, 模具使用单位要求模具的生产周期越来越短, 以满足市场竞争和更新换代的需要。模具生产周期的长短是衡量一个模具企业生产能力和技术水平的综合标志之一, 也关系到一个模具企业在激烈的市场竞争中有无立足之地。因此, 我们可以从以上四个方面入手, 切实控制好模具的生产周期。
参考文献
[1]甄瑞麟.模具制造技术[M].北京:机械工业出版社, 2007, (7) .
[2]张荣清.模具设计与制造[M].北京:高等教育出版社, 2003, (8) .
模具生产过程 篇2
目的：为了规范生产用模具采购、验收、保管、维护、发放及报废的管理、特制订本制
度。
范围：适用于本公司生产用模具的管理。
责任人：生产部长、工艺员、车间管理人员、QA、班组长。
内容：
1．生产用模具有：
小容量注射剂车间：洗烘灌联动线规格件、全自动灯检机规格件、贴签机规格件、泡罩模板。
固体制剂车间：压片的冲头冲模、泡罩模板、胶囊填充模具等。
2．采购
2．1生产用模具的采购，由车间根据生产情况和模具的使用情况，提前一个月填写请购单交供应部，设备部确认审批，由供应部统一安排采购。
2．2因申报不及时而影响正常生产时，追究车间的责任，因采购到位不及时而影响正常生产时，由供应部追究采购人员的责任。
3．验收
3．1生产用模具到货后，4．保管、维护、发放
4．1车间设模具室、由中间站管理员负责模具的核对、维护、保管、发放，并做好相应记录。建立冲模使用档案，记录追踪模具的使用、清洁保养和质量情况，保证模具质量，提高模具使用率。
4．2 灯检机的规格件在不使用的情况下，用洁净
4．3 模具的存放按设备型号、规格分区定置管理，挂上标示牌。
4．4暂不使用的冲头冲模应放置在有盖的容器内，使模具全部浸入食用油中（勿使生锈和碰伤）。
4．5模具使用前后均应检查规格、光洁度、数量、检查有无凹槽、卷皮、缺角、爆冲和磨损等现象，发现问题应追查原因并及时更换。
4．6采用刻字冲头时，使用前必须核对品名、规格，冲头应字迹清晰，表面光洁。
5．报废
5．1生产用模具的报废须由车间提出申请，经生产部审核、生产副总批准后，统一交仓库作报废处理。
注塑模具试模工艺过程的探讨 篇3
关键词：注塑模具 交互影响 试模工艺过程 控制要素
试模试生产是检验注塑模具成型塑料制品质量十分有效的手段，本文以工厂内注塑模具试模来探讨试模工艺过程及其原料、机械、模具、工艺等因素的交互作用的控制要素，为模具验收提供实物证明，同时能为后期正常生产提供翔实的工艺资料支持。
1、试模试生产过程概述
一般试模试过程有：试模前期技术准备，预编注塑工艺；注塑模具在设备上的装夹调试；试验性首次注射成型；试模工艺的详细调整；卸模及汇总试模工艺报告等6大步骤。
2、试模前期技术准备
2.1模具制造商的技术交底。模具随带的技术资料是进行工厂试模的重要依据，参考模具厂初始试模工艺有助于生产厂试模的顺利进行。
2.2注塑模具使用的塑料原料及预处理。塑料原料。塑料原料是决定注塑工艺的基础，鉴于高分子材料的特性，要认真理解原料的分子量、热熔流动性、成型时温度、剪切压力特性，在具体调整工艺时对各参数调整能够有的放矢。原料预处理。塑料原料属于有机高分子材料，预处理应特别注意材料干燥性等要求。
2.3試模用注塑机模具匹配性分析。注塑模具需要在注塑机上，在制作模具时已经选定注塑机，模具与设备配合因素有：1、注塑机结构：注塑机的喷嘴口径，喷嘴的球面半径、定位环直径，最大/最小装夹模具尺寸、开模行程、注塑机模板拉杆内间距，顶出机构的尺寸及动作要求。2、模具结构的考虑：模具的吊环吊装安全性； 3、其它匹配功能。
2.4塑件的分析。根据制品的原料和结构，分析在注塑流动成型、调试工艺时的关注因素。
3、预编制试模试生产工艺
预编注塑成型工艺参数有：注塑机工艺动作、温度、储料、注射保压、冷却时间，制品后处理设定要求。
3.1注塑机工艺动作设定。注塑机的开合模、顶出退回、机械手夹取塑件、液压顶出侧抽芯等辅助动作的逻辑关系。也应关注成型制品的顶出、退回设定、辅助油压油缸的设定。
3.2温度设定。料筒加热温度，编制出料筒升温、注塑机料筒透膛换料的顺序。判断料筒及喷嘴温度是否合适，可用塑料熔体对空注射法和制品直观分析法。模具、热流道温度。模具的加热温度最高值应以不超过塑料的热变形温度为界限。决定模具是否加热、冷却的是塑料品种、制件厚度、结晶塑料要求的性能（前两种最为重要）等要素。
3.3储料设定。根据选定注塑机已有的工艺参数计算储料设定。
3.4注射保压设定。注射过程是塑件成型最重要的过程。应设定适宜的注射量来保证第一次注射顺利进行。压力和速度设定以中压和中速为宜，因注塑机效能不同而不同，参数具有相对性。
3.5时间以及其他设定。注塑工艺过程是几个关键过程时间段的组合，下图说明。
3.6制品后处理要求
4、预加热、吊装模具
根据预先编制的工艺进行设备、模具预热以提高试模效率，然后吊装模具，依据作业规程进行开机试验模具并检验相关状态。
5、试验性第一次注射
将预编首次工艺参数输入注塑机，确认无误后开机实验性注射，观察第一次注射参数的变化，然后对第一模制品情况做第二次注射工艺参数的调整。关注控制注射的分级情况和充模性能、判断注射的终点、对于注射时间的确定、 注射时间与注射终止位置的关系、保压的有关设定、根据材料性能来设定其它方面的设定、如顶出方式和注射座退回方式的设定。
6、工艺的详细调整
工艺调整的可以考虑这些原则。要考虑注塑机、模具、材料、工艺、塑件结构设计等因素；试模工艺对模具验收整改、后期正常生产有较大的影响，需要多次调整；工艺参数“温度、压力、速度”中，调节时可固定其中二个来调整第三个，对于压力、速度、位置、时间等经2～3模即可见效，调整温度时需10-20分钟才见效果，一般将料温提在较高水平上，调整其它两个条件，趋于正常时将料温控制在理想的数值，参数调整要循序渐进。
7、卸模具及填写有关试模工艺报告
依试模工艺要求清理料筒并喷涂脱模剂进行卸模，保留带有典型特征含所有浇口的样件，对于制品和模具存在的问题，与相关方沟通协商解决。将试模过程和试模工艺参数与相关资料结合，认真总结试模心得，最终出具试模工艺报告。
8、总结
通过系统的分析可得如下结论：1重视试模人员的技能素质，试模过程涉及的机械、模具、原料、工艺、塑件结构等多种因素的交互制约，需要试模人员能综合把握，分析关键控制要素。2、重视试模准备。充分的试模前准备是良好的开端。3、重视试模结果及经验的积累及应用。
参考文献：
[1]王兴天.注塑工艺与设备[M].北京：化学工业出版社，2010.
[2]齐贵亮.注塑成型新技术[M].北京：机械工业出版社，2011.
模具生产过程 篇4
关键词：冷冲压模具,模具质量,安装调试
模具是工业生产的基础工艺装备, 被称为“工业之母”。作为国民经济的基础行业, 模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业, 应用范围十分广泛。本文以冷冲压模具为例, 分析冲压模具在工作中的调试问题和主要失效形态原因及解决措施。
1 冲压模具工作中的安裝调试
一般情况下, 在冲压模具的生产制造过程中首先遇到的就是安装问题, 其安装过程一般可以分为把模具装到模架上和把模架上的整副模具装入冲床内两个过程, 这两个过程都是非常重要的, 直接影响到整副模具的精度, 需要谨慎对待。
1.1 把模具安装到模架上
使模具能安装到压铸机上工作的部分就叫模架, 由推出机构、导向机构、预复位机构模脚垫块、座板组成。一般在安装前, 需要对模架安装表面进行相关处理, 去除表面杂质和提高表面精度。不能把整副模具直接安装到模架上, 首先把销钉打进去, 把下模座和下模板的位置固定再锁紧螺钉, 然后把已经安装好的夹板及脱料板正确放置进下模, 再放上垫板, 上模座, 打入销钉, 锁紧螺钉。同时需要注意的是, 在安装固定螺钉时, 有时候模具拆下来会有规格长短不一的很多螺钉, 而紧固用的螺栓插入螺栓孔中的长度应大于螺栓直径的1.5~2倍。一般而言, 各类模板的上、下之间的相对位置已完全由导向装置来保证, 不需要单独进行上下模之间位置的调整。同时还要注意定位销的配合尺寸和套入深度, 模板之间是由两个定位销来保证位置的, 如果定位销的外圆出现了各种磨损和损坏, 会很大程度上影响定位精度, 需要立即更换。在装配模具的过程中, 需要注意模板一定要对准定位销套, 一般可以借助于塑料锤等工具轻轻敲打模板, 让二者贴合在一起, 然后注意对称紧固, 用板手将紧固螺钉拧紧。在完成这些以后, 应检査钢珠保持架的伸出长度和检查冲床上的死点位置。冲压机有急回特性, 也有上死点、下死点, 在冲压机运行的实际过程中, 冲压机的下死点总能出现, 而上死点不容易觉察到。假如机械压力机的闭合高度小于模具的工作闭合高度, 冲压机就会在滑块下移到下死点附近顶死, 导致设备不能正常工作。当出现设备顶死时, 必须关机等待冲压机完全停止后, 再次启动冲压机打反转提起滑块, 之后调整好冲压机的闭合高度大于或等于模具工作时的闭合高度, 冲压机才可以正常工作。
1.2 将模具装入冲床内
在安装前应首先确认模具刃口锋利程, 凹模刃口上没有崩口, 凸模没有缺角, 如果有崩口或缺角, 请首先刃磨刀口。合模前应在上、下模之间垫入一张硅钢片, 防止由于搬运过程碰伤刀口。在模具装上冲床前, 要用油石把底面和上面的毛刺磨掉, 用布条将垃圾清理干净。如果模具上下平面上有毛刺或垃圾, 将引起冲片毛刺超差。将模具装入冲床内应该始终将模架与冲床工作台的定位表面作为安装基准。调整滑块行程至合适位置压紧上模, 必须保证模柄或模架上平面于滑块的底面紧密贴合, 下模压板螺钉轻轻压紧。然后, 向上调整滑块, 取出中间的硅钢片。松开下模压板螺钉, 向下调整滑块, 直至凸模进入凹模3~4mm, 压紧下模压板螺钉。新模具冲片时凸模必须进入凹模3~4mm, 否则, 要出现凸模崩口或凹模涨裂。升起滑块至上死点位置, 调整冲床打杆止退螺钉, 至松紧适宜, 然后空转几次, 观察模具及冲床各机构工作是否正常。如果没有异常情况, 就可以开始完成冲压作业了。
2 冲压模具主要失效形态分析
失效形式的存在严重影响了冲压模具的寿命以及冲压产品的质量, 如何预防和调整失效形态是现代企业关注的重点问题。冷冲压模具主要失效形态有磨损失效、过载失效和疲劳失效等几种比较典型的失效形式, 以下将进行分别论述。
2.1 磨损失效
冲压模具磨损失效是指刃口、冲头等工作部位在与被加工材料的摩擦中引起形状和尺寸变化失效, 一般包括正常磨损失效和非正常磨损失效。正常的磨损失效:对于冷冲压、冷挤压模具而言, 与被加工材料之间的均匀摩擦较多, 模具寿命取决于表面抗磨损能力, 在排除了材料不断裂的情况下, 表面抗磨损能力如果较强通常模具使用寿命较长, 反之则会引起此类失效。非正常磨损失效:这种弯曲、拉伸及冷挤压模具中, 材料表面形状和尺寸发生突变的原因主要是局部高压力作用导致了工作部位与被加工材料的咬合, 出现严重划痕和“冷焊”, 导致失效。冷冲时, 如果负荷不大, 磨损类型主要为氧化, 磨损也可为某种程度的咬合磨损, 当刃口部分变钝或冲压负荷较大时, 咬合磨损的情况会变得严重, 从而使磨损加快。
2.2 过载失效
冲压模具过载失效一般包括韧度不足和强度不足两类, 主要原因是材料本身承载能力不足, 在进行了高强度的工作载荷之后, 引起的失效。材料初度不足的失效材料的初度在工作中是很难进行探测的, 在冷挤压和冷镦模具中容易出现, 往往都是无宏观征兆, 具有突发性, 因而也较为危险, 很有可能带来人员和财产损失。冷挤压和冷镦模具中的冲头折断、开裂是常见的, 产生前无明显塑性变形, 会造成模具的永久失效。强度不足失效在生产中, 不仅仅有冲头的折断、开裂, 还会有材料的抗压、弯曲抗力不足导致的镦头下凹、弯曲, 一般是和模具硬度偏低有关。很多研究者多次进行过研究, 认为硬度小于56 HRC的黑色金属冷镦冲头和硬度小于HRC的冷挤冲头, 很容易出现这种情况, 对付此种失效的常用方法就是变形失效增硬度, 脆断失效减硬度。
2.3 疲劳失效
模具企业的生产计划管理 篇5
在模具的制造过程中，随着企业规模的扩大和生产管理的细化，企业的各个阶层对生产计划和进度的及时了解越来越迫切，如高层领导想知道：企业当前剩余的生产能力是多少?能不能透明地看到制造现场?能不能及时地看到生产进度?能不能预测订单的交货时间?管理部门需要了解：制定的生产计划是否能够完成?生产现场的变动会给后续订单带来哪些变化?生产一线部门需要了解：如何组织几百套模具的生产?如何安排数以千、万计的工序加工?应该把这个任务分配给那个班组?各个班组的负荷情况如何?如何最优化地分配任务，以便于在客户交货期内完工?如何及时地得到目前的完工情况?
以上问题涉及到生产计划的编制，也涉及到计划执行进度。企业要面对繁杂的生产信息，制定出一个合理的生产计划，需要了解设备使用情况、工件加工情况、员工工作情况、物料使用情况等等。这些信息量非常大，单纯依赖人力来实现几乎不可想象，潍坊模具厂采用ERP和MES系统实现了厂级生产计划和车间作业计划的合理分工、层层细化。
本文结合潍坊模具厂MES系统对车间作业计划的分层管理，将探讨离散型制造企业的生产计划管理。
生产计划的分层实现
对模具行业来说，生产计划根据实际需求分成了很多种，如：模具制造节点计划――即工厂生产计划、模具设计计划、模具生产准备计划、模具物料需求计划、车间调度计划等。潍坊模具厂通过应用PDM、ERP、MES系统，逐步将生产计划实现了合理的分工。
1、需求引入
，潍坊模具厂成功实施了PDM、CAPP和ERP系统，模具的设计全部实现了PDM平台上的三维实体设计，经营管理推进ERP，企业的整个运作过程全面实现了信息化管理。
由于模具的典型特点，即产品生产周期长，需求/技术/设备/人员各方面不确定因素多，为模具生产计划的编制带来很大的困难。ERP根据工厂节点计划编制出来的长周期的计划，综合考虑了能力、优先级等客观因素，结合项目管理的思想基本实现了宏观计划的调控，但由于不能及时掌握车间生产实际情况，厂级生产计划下发到制造车间执行时，多数订单的实际生产进度与ERP计算出要求的进度之间产生较大的不一致，导致车间很难按照ERP所定的厂级生产计划对生产任务进行安排。
PDM、CAPP、ERP系统在生产管理方面存在的问题：
□ 车间详细排产计划所需的基础数据不准确，生产成本难以控制，工时定额、工具、设备状态以及生产现场状态等进行车间作业计划所需的基础数据不准确;
□ 车间无法实现实时的动态跟踪和控制在制品的进度信息，不能及时向厂级计划部门及其他相关部门反馈相应的信息以支持其决策;
□ 对机床的使用情况不能进行有效地监控，如机床占用情况、机床停机情况、机床实际负荷、机床累计负荷;
□ 派工单发放及上缴统计不及时，工时的信息反馈也是通过人工录入，造成工时信息带有随意性，不准确且录入时间滞后，厂级部门不能及时了解实际生产情况;
□ 车间详细排产计划编制采用手工填计划表的形式，编制效率较低;
□ 主生产计划编制是根据工作中心计算出来的一个能力当量的概念，而不是真正的制造天数，只能进行宏观调控计划，不能用来指导车间的实际生产，
为了解决工厂生产计划、生产调度、进度控制、进度反馈、质量反馈等问题，潍坊模具厂开始实施MES制造执行系统，同时对ERP系统生产计划管理模块进行了必要的调整，以实现生产计划分层控制的思想。
2、生产计划的分层实现思路
□ 生产计划管理分级，ERP负责厂级生产计划以及MRP运算并给出展望期内工作中心的能力需求，MES负责在主计划的基础上做车间详细计划的排产;
□ 通过PLC控制器等监测，读取机床启停、运转、报警，以及机床主轴的转速，获得机床的运行状态，通过简单的按钮操作实现关键工序的实际开工、完工时间录入。
MES业务流程图如图1所示。
图1 MES业务流程
3、ERP对工厂生产计划的管理
在没有实施福田模具MES之前，潍坊模具厂ERP系统对生产计划的管理采用了从上到下一起管的思路，即在接到订单以后就开始编制生产计划，设计完成以后根据情况调整生产计划，进行物料需求计划运算，生产车间按照调整后的计划组织生产。
此模式存在的最大问题是，由于计划部门直接编制了车间层的生产计划，造成了两个部门之间的计划差异，而且由于计划部门并没有及时了解车间进度，生产部门并不认同计划部门的计划，造成了两个部门的对立。
鉴于此，我们以模具行业通用的模具节点计划作为工厂生产计划，将其纳入ERP管理，物料需求计划的运算以此计划为标准，设计、生产准备、车间调度计划全部按照节点计划展开。
4、MES对车间调度计划的管理
福田模具MES系统的主要出发点就是细化车间调度计划，实现快速编制出符合车间实际情况的车间级调度计划为目的，系统采用计划模板与经验相结合的方式来实现。
(1)车间排产模板
车间计划人员根据模具的种类选择合适的模板，系统可以自动生成较粗的车间调度计划，如下图2所示。
图2 北汽福田潍坊模具厂制造执行系统
(2)经验调整
经过初步排产以后，车间计划人员根据经验和车间生产情况对提前期和本日开工偏移量进行调整，调整之后的车间计划已经基本满足生产实际需要。
(3)资源绑定
车间调度员根据车间调度计划，将生产任务分派到每个机床或班组，在分派任务时，系统直观地提供每个机床或班组的负荷，帮助调度员合理分配任务，如图3所示。
图3 制造执行系统的资源绑定
(4)进度录入
系统采用简单的WEB方式录入每个模具关键件的开完工情况，如图4所示，及时获得模具加工进度。
图4 进度录入情况
5、生产计划的闭环管理
工厂生产计划经过车间调度计划数据的积累，厂级计划不断修正，形成了一个知识型的管理平台，为后续项目的计划编制提供了宝贵的经验。
模具生产过程 篇6
【关键词】模具设计；生产制造；产品设计；问题探讨
我国是一个生产制造大国，中国制造在国际市场中已经开始占有一定的份额，这种市场占有额随着我国生产技术的不断更新进步逐渐得以扩大，并且慢慢的获得市场的认可。通过模具进行产品设计与制造是现代制造业的重要生产技术之一，我国目前的模具设计制造技术已经达到了一定的水平，模具生产技术水平高低已经成为衡量一个国家生产制造水平的重要标志。与传统的模具设计相比，现代模具设计凝聚了各类高技术，通过智能数控生产制造，能快速精密的直接把材料成型、焊接、装配成零部件、组件或产品， 其效率、精度、流线、超微型化、节能、环保，以及产品的性能、外观等，大大的提高了生产效率与产品的质量，都是传统工艺所无法比拟的。展望21世纪，无论电子、生物、材料、汽车、家电等哪个行业，不装备由计算机、模具和加工中心砌成的生产线，都不可能在制造业中担纲支柱产业。模具是现代制造技术的重要装备，其水平标志着一个国家或企业的制造水平和生产能力。今后一段时期内，我国五大支柱产业的产品质量、批量化成本和包括产业更新在内的技术进步的关键是模具。现在全球模具总产值早已超过传统机械工业，并且随着科技和新设备的投入使用，模具设计制造慢慢的取代了传统的机械生产模式。提高现代模具设计生产水平是我国制造业一大重要任务，对我国国民经济的可持续发展和中国制造水平的提高有着十分重要的意义。
1.模具的模块化设计分析
缩短设计周期并提高设计质量是缩短整个模具开发周期的关键之一。模块化设计就是利用产品零部件在结构及功能上的相似性，而实现产品的标准化与组合化。大量实践表明，模块化设计能有效减少产品设计时间并提高设计质量。因此本文探索在模具设计中运用模块化设计方法。模具模块化设计的实施。
1.1建立模块库
模块库的建立有三个步骤： 模块划分、构造特征模型和用户自定义特征的生成。标准零件是模块的特例，存在于模块库中。标准零件的定义只需进行后两步骤。模块划分是模块化设计的第一步。模块划分是否合理，直接影响模块化系统的功能、性能和成本。每一类产品的模块划分都必须经过技术调研并反复论证才能得出划分结果。对于模具而言，功能模块与结构模块是互相包容的。结构模块的在局部范围内可有较大的结构变化，因而它可以包含功能模块；而功能模块的局部结构可能较固定，因而它可以包含结构模块。模块设计完成后，在Pro/E 的零件/ 装配（Part/Assembly）空间中手工建构所需模块的特征模型， 运用Pro/E 的用户自定义特征功能，定义模块的两项可变参数：可变尺寸与装配关系，形成用户自定义特征（User-DefinedFeatures，UDFs）。生成用户自定义特征文件（以gph 为后缀的文件）后按分组技术取名存储， 即完成模块库的建立。
1.2模块库管理系统开发
系统通过两次推理，结构选择推理与模块的自动建模， 实现模块的确定。第一次推理得到模块的大致结构，第二次推理最终确定模块的所有参数。通过这种途径实现模块“可塑性”目标。在结构选择推理中， 系统接受用户输入的模块名称、功能参数和结构参数，进行推理，在模块库中求得适用模块的名称。如果不满意该结果，用户可指定模块名称。在这一步所得到的模块仍是不确定的，它缺少尺寸参数、精度、材料特征及装配关系的定义。在自动建模推理中，系统利用输入的尺寸参数、精度特征、材料特征与装配关系定义，驱动用户自定义特征模型，动态地、自动地将模块特征模型构造出来并自动装配。自动建模函数运用C语言与Pro/E 的二次开发工具Pro/TOOLKIT开发而成。通过模块的调用可迅速完成模具设计。应用此系统后模具设计周期明显缩短。由于在模块设计时认真考虑了模块的质量，因而对模具的质量起基础保证作用。模块库中存放的是相互独立的UDFs文件，因此本系统具有可扩充性。
2.现阶段我国模具制造过程中存在的缺陷及防止措施
2.1锻造加工
由于市场的需要，高碳、高合金钢等生产材料被广泛用于制造模具。但这类钢不同程度的存在成分偏析、碳化物粗大不均匀、组织不均匀等缺陷。选用高碳、高合金钢制造模具，必须采用合理的锻造工艺来成形模块毛坯，这样一方面可使钢材达到模块毛坯的尺寸和规格， 一方面可改善钢的组织和性能。另外高碳、高合金的模具钢导热性较差，加热速度不能太快，且加热要均匀，在锻造温度范围内，应采用合理的锻造比。
2.2切削加工
模具的切削加工应严格保证尺寸过渡处的圆角半径，圆弧与直线相接处应光滑。如果模具的切削加工质量较差，就可能在以下3 个方面造成模具损：（1）由于切削加工不恰当，造成的尖锐转角或圆角半径过小，会导致模具在工作时产生严重的应力集中。（2）切削加工后的表面太粗糙，就有可能存在刀痕、裂口、切口等缺陷，它们既是应力集中点，又是裂纹、疲劳裂纹或热疲劳裂纹的萌生地。（3）切削加工没能完全、均匀地切除模具毛坯在轧制或锻造时产生的脱碳层，就可能在模具热处理时产生不均匀的硬化层， 导致耐磨性下降。
2.3磨削加工
模具在淬火、回火后一般要进行磨削加工， 以降低表面粗糙度值。由于磨削速度过大、砂轮粒度过细或冷却条件较差等因素的影响，引起的模具表层局部过热，造成局部显微组织变化，或引起表面软化、硬度降低，或产生较高的残余拉应力等现象，都会降低模具的使用寿命选择适当的磨削工艺参数减少局部发热，磨削后在可能的条件下进行去应力处理， 就可有效地防止磨削裂纹的产生。防止磨削过热和磨削裂纹的措施较多，例如：采用切削力强的粗颗粒砂轮或粘结性较差的砂轮；减少模具的磨削进给量；选用合适的冷却剂；磨削加工后250～300 ℃的回火消除磨削应力等。
2.4电火花加工
应用电火花工艺加工模具时，放电区的电流密度很大，产生大量的热，模具被加工区域的温度高达10000℃左右，由于温度高，热影响区的金相组织必将发生变化，模具层由于高温而发生熔化，然后急冷，很快凝固，形成再凝固层。在显微镜下可看到， 再凝固层呈白亮色，内部有较多显微裂纹。为了延长模具寿命可以采用以下措施：调整电火花加工参数用电解法或机械研磨法研磨电火花加工后的表面，除去异常层中的白亮层，尤其是要除去显微裂纹；在电火花加工后安排一次低温回火，使异常层稳定化， 阻止显微裂纹扩展。根据上文中所述方法可缩短开发周期和有效地防止模具制造缺陷， 提高模具制造质量、降低生产成本。
3.结束语
模具生产过程 篇7
辗环又叫扩孔, 是环形件特有的成形方法之一。工作原理如下图所示。辗压轮与芯辊旋转中心轴平行, 辗环时, 电机通过减速箱驱动辗压轮旋转, 辗压轮通过它与环坯件之间的磨擦力曳入毛坯并连续地施压, 环形坯件之间的磨擦力带动芯辊转动, 同时辗压轮与芯棒之间的中心距逐渐缩小, 直至变形结果。经辗环变形的工件, 截面积和径向厚度都减小, 环形件外径和孔径都相应地增加。因此, 辗环主要是每项向压缩切向延伸的锻造过程。当工件与信号辊接触时, 表示已达到预定尺寸, 信号辊发出停碾的信号, 碾压轮完成碾压任务退回到原始位置。
二、辗环的模具结构
辗环的模具包括辗压轮、芯轴辊、信号辊和托料板等。结构如下图所示:
三、粘结金属现象
一个外锥环环形件在试模阶段一切正常, 生产一段时间后, 发现在托料板靠近圆弧的外端面结了一层象柏油一样的金属, 而且越积越多, 工件的接触面也凹凸不平, 外形尺寸也超出了控制范围, 根本无法再生产。刚开始认为可能是托料板端面不平整, 与工件接触面小所造成, 就把托料板端面加工平整。安装后再试, 开始几件正常, 之后又出现同样的问题。
四、原因分析
托料板在辗压过程中支撑工件, 使工件轴心线与芯辊、辗压轮轴心线保持平行, 具有稳定辗制的作用, 通过观察对比, 粘结的金属主要是托料板和工件的磨损造成。辗压外锥体环件是大端靠托料板, 环坯靠紧托料板, 辗压平稳, 但同时磨擦力也增大, 增加了托料板表面磨损, 而且生产过程中没有及时润滑和冷却, 与高温的坯料接触, 托料板表面已退火, 硬度低或冷却不够, 表面磨损使粗糙度提高而粘结金属。经洛氏硬度计检测, 托料板接触面硬度值仅10HRC, 甚至更低, 无法满足正常生产所需硬度45-20HRC的要求。
五、解决方法
经过原因分析, 采取如下措施:托料板的材料碳素结构钢45和50, 硬度45-20HRC;为提高辗压件的质量, 增加模具的使用寿命, 辗压时要对模具进行润滑;润滑剂具备隔离工件与模具表面, 减少模具磨损, 有助于工件脱模, 保证工件与模具接触时间最短, 对辗环有较好的隔热性能, 避免因热传导使托料板温度升高退火而硬度降低。
六、结束语
改进后再生产, 没有出现类似现象, 而且工件表面光滑、平整。实践证明, 方法可行有效。
模具生产过程 篇8
最近, 潮州畅顺陶瓷模具公司与咸阳陶瓷研究设计院正式签订协议, 在潮州市共同组建“国家卫生陶瓷模具中心生产基地及研发中心”, 这标志着又一处“国级”工程研发中心落户潮州, 同时也将为我市卫生陶瓷产业推进材料创新、工艺创新、技术创新和产品创新提供强有力的模具技术支撑。
据介绍, “国家卫生陶瓷模具中心生产基地及研发中心”将设在潮州市畅顺陶瓷模具公司, 该公司是目前全国最大的专业卫生陶瓷模具生产企业之一。中心建成后将实施卫生陶瓷模具公共服务平台建设项目, 项目计划总投资500万元。主要针对卫浴陶瓷生产过程中新产品器型开发、现有产品模具生产、石膏模具老化、废旧模具污染等问题进行科研攻关, 进行新材料应用和产品创新、工艺创新, 研究开发出具有自主知识产权的新产品新技术, 并致力研究废弃模具回收利用技术。
模具生产过程 篇9
随着我国职业教育的不断发展, 以课堂教学为主的学科性课程已不能适应现代职业教育自身的要求, 所以我院以模具设计与制造专业塑料成型与模具技术方向为试点, 以常州机电职业技术学院江苏省重点教改课题“重构高职模具设计与制造专业教学体系的研究与实践”为依托, 开展高职课程模式改革。改革依据职业岗位 (群) 工作任务体系, 结合模具行业现状及其发展趋势, 紧跟现代模具设计与制造技术的发展方向, 打破传统的课程体系, 从岗位工作任务分析着手, 通过课程分析、知识和能力分析, 构建了“以工作任务为中心, 以项目课程为主体”的高职模具设计与制造专业课程体系, 课程内容充分体现理论与实践的结合, 充分体现知识、技能、态度、情感的综合, 素质拓展贯穿全程。
2 课程内容的改革
在课程专家和行业专家的指导和参与下, 对本门课程的理论、实践体系进行了系统的改革, 突破了传统的科学性课程模式, 实现理论、实践教学的有机结合, 构建了以工作任务为中心, 以项目课程为主体的高职课程内容。
课程内容上实现了由科学体系回归到工作体系的转变, 即以工作任务为中心, 项目为载体, 实践知识为明线, 理论知识为暗线的项目课程体系。
3 项目课程的格式
根据提出的课程目标, 分解到项目目标和模块目标中, 通过工作任务的引领, 展示解决任务所需的相关性实践知识、支撑的相关性理论知识和拓展知识、课后练习以及对学习结果评价等。
4 课程的组织与实施
在充分论证项目课程教学实施需要的基础上, 我们确定了项目课程教学实施的五个主要环节:教学团队、教学管理、教学组织形式、教学评价体系和教学环境。
第一, “项目化”的教学团队。“项目化”的教学团队直接目标是能承担起该项目课程的教学实施。“项目化”的教学团队的建设可以通过建设高水平“双师型”师资队伍来实现。
而建设高素质“双师型”师资队伍, 可以采用进修、专项能力培训、工程实践及实践教学等方式开展, 需深入开展校企合作和产学研工作, 积极进行教学改革研究与实践。
第二, “导学导行一体化”的教学管理。依托“项目化”的教学团队, 实现教学管理和学生管理一体化。
第三, “三结合”的教学组织形式。采用分组教学和集中教学相结合、教师主导教学和学生自主学习相结合、规定项目训练和自选项目训练相结合的“三结合”教学组织形式。按照项目课程的实施规律, 制订项目教学任务书、实施方案等教学过程文件。
第四, “五结合”的教学评价体系。建立了“五结合”的评价体系, 即教师评价和学生互评相结合、过程评价和结果评价相结合、课内评价和课外评价相结合、理论评价和实践评价相结合、校内评价和校外评价相结合。
第五, “工学结合”的教学环境。建立具有教学、讨论、训练等功能区域的项目教学专用教室, 建立校内生产性实训基地和校外实训基地, 模拟职业岗位情景, 实现教学场所与工作现场的融合。
5 项目教学的效果
项目课程教学, 激发了学生的学习兴趣, 使学生积极主动的去学习, 改变了学生被动学习的态度;通过项目任务, 有效提高了学生的专业能力, 培养了学生的方法能力, 提升了学生的职业素养, 提高了学生的社会能力;学生在完成项目过程中独立思考、自定计划等活动改变了学生的学习方法, 提高学生的创新能力和动手能力, 有助于学生的自主发展。我院模具设计与制造专业塑料成型与模具技术方向学生在项目课程改革后, 各项能力指标比以前有了明显提高, 顶岗实习阶段签约率比以往同期提高了30%, 深受用人单位青睐。
参考文献
[1]戴士弘.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]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]姜大源.世界职教课程改革的基本走势及启示[J].职业技术, 2008 (11) :4-10.
模具生产过程 篇10
1.1 Delcam Electrode模块介绍
Delcam公司是世界领先的专业化CAD/CAM软件公司。Delcam软件是一个集电极设计、加工和检测于一体的专业设计、加工和检测的系统软件, 主要包括四大模块:设计开发三维造型Power SHAPE模块, 专业加工制作Power MILL模块, 方便用户操作的电极设计Delcam Electrode模块, 强大的加工检测Power INSPECT模块。本文主要介绍电极设计Delcam Electrode模块, 用户可通过自定义, 快速生成电极的工作区域, 之后从零件中提取产生所需要的零件特征的外形轮廓, 编辑并设计确定模具的主表面的距离和间隙, 最后确定电极的毛坯尺寸和夹具夹持的尺寸。通常为提高电极设计速度、快速装夹的速度以及电极重复维修精度, Delcam Electrode模块还为系统提供了电极板坯和夹持模板。一般常用的模板有Erowa、Hirschman和System 3R。电极毛坯尺寸设计完成以后, 根据不同的电极规种, 设置相对应的放电间隙, 并为Power MILL提供前道工序所需要的加工偏置量余量。一般电极设计数量为2个, 分别是粗加工电极和精加工电极, 粗加工电极主要是为了快速清除模具型腔部分的残余量, 精加工电极主要是为了精修模具型腔部分的光洁度。Delcam软件系列横跨产品设计、模具设计、电极设计、产品加工、模具加工、逆向工程、艺术设计与雕刻加工、质量检测和协同合作管理等应用领域。Delcam CAD/CAM系列软件被广泛地应用于家电、轻工、模具制造、汽车船舶、航空航天等行业。遍布空客、波音/麦道、哈飞、西飞、成飞、Toyota、Honda、Ford、Volkswagen、Mercedes Benz、Pratt&Whitney、Siemens、Mitsubishi、Canon、LG、Nike、Clarks、一汽集团、东风汽车集团、珠海格力等著名企业都是Delcam用户。
1.2 EDM成型原理介绍
电火花成形加工是现代模具行业中不可或缺的一种重要加工手段。电火花加工是在液体介质中进行成型加工的一种加工手段, 工件和电极之间通过自动进给调节装置保持适当的放电间隙, 释放脉冲电压 (达到间隙中介质的击穿电压) 时, 介质绝缘强度最低处会被击穿。因放电面积较小, 时间较短, 而且能量集中, 瞬时温度可以达到10 000~12 000℃, 电极表面和工件表面会出现局部碳化, 有时会伴随汽化现象。电蚀所产生的颗粒通过液体介质的工作液迅速冲离工作区, 冷却后沉积到介质底部。来回放电, 同样的加工方式无数次地重复, 工件成型表面的金属材料不断被蚀除, 电蚀复制加工出工具电极的凹凸面形状。
随着现代市场的发展, 产品和模具的研发日趋精密和复杂, 一个大型复杂模具的电极数目往往可以达到上百个, 而电极设计的工作量要占全部模具设计工作量的20%~40%。因此, 电火花电极的自动化、智能化设计对于缩短模具设计、制造的周期, 提高设计质量非常重要。
2 节水灌水器内镶式滴头模具电极设计
2.1 内镶式滴头的介绍
内镶式滴灌带是一种具有流量均匀性好、抗堵塞能力强、使用寿命长等优点的滴灌节水器材。内镶式滴头是内镶式滴灌带的核心部件, 它对产品的性能起着决定性作用, 特别是其流道的设计, 关系其流量、抗堵塞性能, 外形截面的设计关系其产品在实际使用过程中的贴合质量及模具的脱模性能。图1是节水灌水器核心产品内镶式滴头模具的三维模型及端面图。
2.2 电极设计过程介绍
1) 图2为灌水器内镶式滴头模具的定模型腔部分, 浅色是型腔部分, 需EDM设备进行加工。由于滴头产品对于外形尺寸和形状要求高, 同时对于一模多腔的模具要求其同一性好, 所以在设计电极时不仅要考虑放电间隙, 同时也要考虑其电极的加工性能, 以及电极材料的可靠、耐用。电极的设计如果继续使用传统方法, 不仅设计周期长, 关键是影响一模多腔的型腔同一性, 以及产品的尺寸精度和表面粗糙度都难以保证, 设计过程冗长复杂。熟练掌握并应用Delcam Electrode软件模块则可以快速、高效地进行电极设计, 并提供电极的自动设计及加工过程。
2) 利用Delcam三维软件的Power SHAPE工程设计模块, 将预先已经完成的内镶式滴头模具的定模型腔工程图输入到Power SHAPE设计模块, 点击链接按钮, 进入到Electrode电极设计模块, 点击工具栏按钮的自动电极设计向导, 选取电极产生的区域 (一般包括凸面区域和凹陷区域两种) , 本文选取的区域为凹陷区域, 设置挤出矢量, A向为0, B向为180。凹陷区域的寻找, 是通过实体造型来提取复合曲线, 将该曲线作为定义电极区域的加工范围, 完成以上步骤后点击下一步, 进入到设置延伸距离选项。在延伸距离选项界面中, 设置延伸距离为0.1 mm, 间隙距离为50 mm。注意延伸距离是根据操作经验和设计经验而确定的, 如果延伸距离的设置太小, 电极在执行过程中可能会与工件发生碰撞, 系统就自动发出警告, 提醒设计师需修改延伸距离, 包括高度和间隙, 直至设计的延伸距离软件自认为符合后续加工要求, 则直接点击进入指定电极板坯界面, 如图3。
3) 在电极板坯指定界面中, 设计电极轮廓尺寸 (包括长、宽、高度尺寸) 和选取经济实惠、可靠性高的电极材料。电极基准的确定尤为关键, 根据不同的电极的要求, 基准的选取不同。完成上述界面的设置, 进入选取夹持界面, 模块提供有System 3R, Hirschman和Erowa三种类型, 但电极夹持选取是根据机床自身所配置的夹具而选取的, 不同的企业会配置不同的夹具, 并无固定的要求, 由于我公司使用的是爱路华 (Erowa) 夹具, 因此选择Erowa ER-010793夹持。上述步骤完成后, 继续点击下一步按钮, 进入到一般选项界面, 设定下一步操作过程, 如图4。
4) 在该界面中, 主要是设置电极名称, 设定完成后放置到相应的图层, 放电间隙设定为0.058, 根据电极组界面提示, 产生填充面和设置清单, 显示电极面积为211.531, 电极材料为铜钨合金 (本次加工的电极之所以选用铜钨合金材料, 是因为模具型腔部分比较复杂, 流道尺寸精度和粗糙度要求较高, 铜钨合金相对于铜来说, 其硬度较高, 特别是其放电性能很好, 同时加工时电极损耗几乎可以不考虑, 当然, 如果采用含银的电极材料会更好, 但其成本很高) , 根据要求, 表面粗糙度设置为Ra0.4, 通过用户定义来设置尺寸缩小范围, 粗加工进给量为0.10 mm, 精加工进给量为0.05 mm, 完成以上步骤, 保存所有的设置参数。产生如图5所示电极。
完成电极设计后, 将设计电极输入到Power MILL加工应用模块中, 读取电极材料、毛坯尺寸、放电间隙, 自动产生电极的刀具加工路径, 根据电极加工工艺的不同, 设置不同的加工工序, 生成不同的加工程序, 生成的程序进行相应的编号, 将所产生的程序通过网络 (SD卡、U盘等) 传输到机床, 加工所需的电极。
2.3 根据设计电极完成模具的型腔
根据Delcam Electrode电极设计模块流程, 设计完成电极, 利用电极进行加工, 制作内镶式滴头模具型腔部分, 提高模具精度, 缩短加工周期, 快速响应市场需求。如图6所示为加工完成的定模镶块部分。
3 结语
本文是在进行模具型腔的设计加工过程中, 充分利用Delcam软件的电极设计模块应用于节水灌水器滴头模具型腔加工技术的探讨, 利用Delcam软件强大的加工模块, 配合现代高级的CAD/CAM数控加工技术, 阐述电极设计的过程和步骤, 以及在电极设计中的一些方法和经验, 实现电极设计的智能化和自动化, 提高设计质量, 降低设计和开发人员的劳动强度, 并能保证在电极的加工和使用过程中的精度要求, 为模具电极的设计与加工提供方便。
参考文献
[1]杨应龙.DELCAM软件注射模设计制造中的应用[J].制造技术与机床, 2003 (11) :53-55.
[2]曹凤国.电火花加工技术[M].1版.北京:国防工业出版社, 2010.
[3]周驰, 李勤顺.模具电火花电极的智能化设计[J].模具技术, 2010 (5) :56-59.
模具生产过程 篇11
一、课程设置
1. 课程目标
经过广泛的企业调研和专家论证，确定《塑料成型工艺与模具设计》课程面向的主要岗位是塑模设计、模具拆装、塑件成型工艺规程编制以及塑料成型机械操作技术。通过本课程的学习，为模具企业生产一线岗位培养具有良好职业技能和职业素养，具备塑模设计能力、塑模拆装能力、编制塑件成型工艺规程能力以及塑料成型机械操作技术的高技能应用型人才。
2. 课程内容
本课程以职业能力培养为重点，与行业、企业合作，进行基于工作过程的课程开发与设计。通过对模具企业的工作岗位调研，分析塑模职业岗位任职要求，将职业岗位工作任务融入教学内容，开发学习性工作任务。将课堂延伸到生产一线工作岗位。“教学做”相结合，充分发挥学生的主体作用，充分体现出课程的职业性、实践性、开放性。
二、教学内容
1. 教学内容的选取
本课程教学内容以塑模设计与制造职业能力培养为目标，参照塑模设计、模具拆装，塑件工艺规程编制以及塑料成型机械操作的职业岗位标准，归纳出具有代表性工作任务，形成教学项目。把每个项目分解成若干个学习性工作任务，每个工作任务涵盖了若干个知识点和技能点的教学内容。由能力训练带动知识点的学习，理论为实践服务，融实践训练过程中，充分体现了教学内容源于模具生产岗位，服务于生产岗位的办学宗旨。
2. 教学内容的组织与安排
（1）将集中实训融入学习性工作任务。打破常规的理论教学与实训环节分离的方式，把原有的理论教学，设计实训，模具拆装有机整合、序化。利用专业教室固定场所，把以往不能搬到教学楼的塑料模具摆到每张桌子上，使学生在课堂上边听讲，边对照分析，边动手拆装。实现知识传授与能力训练为一体。
（2）根据学习性工作任务的具体内容，将学时连续性集中安排，改变传统的教学模式。由原来的每周6节课改为集中在一段时间内，全天候连续在专业教室上课。学生在学完之后，在再课堂上就复习并练习，教师可以在课堂上辅导、答疑，及时发现学生练习中普遍易犯得错误，并予以指正。实现“教、学、做、考、评”于一体（表1）。
（3）采用“专业+车间”的人才共育模式。在学习性工程任务实施过程中，适时将课堂延伸到模具企业生产一线岗位。让学生带着学习任务到校外实习基地的模具设计、制造工艺、安装调试、设备操作等工作岗位，以员工角色，分工协作，完成学习性工作任务。达到所学即为所用的效果。
3. 教学内容的表现形式
（1）选用教材。教材选用的原则是适合高职学生学习，实践能力培养内容丰富，而且与本校软、硬件条件相适合的教材。
（2）编写教材。我们还与校外实习基地合作，按工作过程要求一起开发基于工作过程，教学做一体化的针对性和可操作性强的活页教材。
三、教学方法与手段
1. 教学设计
（1）“工学交替、教学做一体”的教学模式。重视学生在校学习与实际工作的一致性，课堂从校内实训室延伸到模具企业生产工作岗位。按照企业生产岗位工作规范，使学生掌握完成每项工作任务的途径、方法和步骤，提高学生适用真实工作岗位的能力。
（2）核心技术一体化的教学模式。在教学过程中以塑模设计+pro/E核心技术的综合运用能力培养为重点，形成塑模设计理论、软件设计应用、现场实际操作三大模块为核心的一体化教学。加强学生的能力培养，让学生接受了最具代表性的现代塑模设计方法。
2. 教学方法
（1）任务驱动法。让学生在一系列工作任务的驱动下，主动参与教学活动，在完成任务中，掌握塑模设计的知识和技能。
（2）案例分析法。在课堂上将模具企业典型工程样例引入教学，如典型塑模结构的设计与制造，然后逐个加以分析，使学生从中领会思路和解决问题的办法。
（3）角色扮演法。将学生分为若干个小组，在模具设计、工艺编制、调试安装、设备操作的工作过程中，充当技术员、工艺员、操作员，以员工的角色，分工协作完成工作任务，使学生在获得工作经验的同时，形成工作、服从、协作、负责等良好的职业素养。
3. 教学手段
（1）运用真实的实训设备和条件进行仿真的一体化教学。充分利用校内实训基地功能，师生以员工身份，结合现场实际进行典型模具零件设计与制造，切实培养学生的职业技能。
（2）营造教学工程氛围和环境，运用视频录像将现场实景搬入教室。让学生提前了解模具设计与制造的工作过程，为顶岗实习，就业做好准备。
（3）有效利用教学录像为学生自主学习提供网上指导。
四、实践教学条件
实践教学的设计思想是紧紧围绕让学生具备“模具设计、模具设计、工艺编制、数控加工、调试安装、设备操作”技术能力，这一目标而展开的。
1. 校内实训环境
专业配套的模具设计与制造实训基地配有先进的实验、实训设备。为学生的专业实践锻炼营造了一个较为真实的现场环境。较好地满足了教学、实训和应用技术开发的需要，为职业技能培训和职业技能鉴定创造了条件。
2. 校外实习环境
学院由江西省煤炭集团公司主办。学校独有的管理模式，使学院校企无缝结合，特色鲜明。在教学内容上，现场授课，动手操作，学做结合。使学生在实训过程中，既能学习到工程师是如何工作的，又能学习到技师是怎样操作的。在潜入默化中培养了学生的应职能力和职业素养，较好地解决了“教与学”、“学与做”脱节的问题。
五、课程改革方向与途径
（1）按照教育部16号文件精神，建立适用以突出能力培养目标，实现以人为本和个人职业生涯可持续发展的人才培养方案的教学大纲以及实践教学体系。
（2）理论课方面突出重点部分增加虚拟教学，通过引进相关软件提高职业理论的仿真效果。
（3）在实训课中加快引进有关塑料成型机械设备和分析软件，完善模具结构拆装教学做一体化实训室建设，购进有关模具模型供学生拆装。
（4）建立完善的考评体系：采用学校考核与企业考核相结合，过程考核与结果考核相结合，学生、老师、师傅三方共同考核。
六、课程建设成效
在学院领导的高度重视和机械工程系的大力支持下，模具教研室全体教师通过3年多的课程建设与教学实践改革。《塑料成型工艺与模具设计》课程已于2010年11月通过江西应用工程职业学院精品课程的评审，被评为院级示范性精品课程。为我院进行基于工作过程的高职课程体系改革，起到了积极的示范性作用。明年准备申报省级精品课程。
以粉笔盒为例阐述模具设计过程 篇12
关键词：模具设计,粉笔盒设计,塑料模具设计
随着教育事业的发展, 粉笔的使用越来越广泛, 对粉笔盒的生产要求量也越来越大, 以粉笔盒为例, 进行了塑料模具设计, 提高粉笔盒的生产效率, 缩短其生产周期, 节约了生产成本。
1 产品的模具设计任务
2 塑料成型工艺分析
2.1 材料的物理及化学特性。
该产品采用的是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物, 它无味、无毒, 呈黄色或白色不透明颗粒, 成型的塑件有较好的光泽。密度仅为1.02~1.05g/cm3, 收缩率5%, ABS是三种组分组成的, 故它有三种组分的综合力学性能, 丙烯晴使使ABS具有良好的表面硬度, 耐热性和耐化学腐蚀性, 丁二烯使ABS坚韧, 苯乙烯使ABS具有良好的成型加工型和着色性。
ABS具有良好的性能, ABS的热变形温度比聚苯乙烯, 聚氯乙烯, 尼龙等都高, 尺寸稳定性良好, 既有一定的化学稳定性和良好的介电性能, 经过调色可配成任何颜色, 漆缺点是耐热性不高, 最高连续工作温度为70℃左右, 热变形温度为93℃, 不透明, 耐气候性差, 在紫外线作用下易变形发脆。
2.2 典型应用范围。
ABS在机械工业上用来制造齿轮, 泵叶轮, 轴承, 把手, 管道, 电机外壳, 仪表壳, 仪表盘, 冰箱外壳, 蓄电池槽, 冷藏库和冰箱衬里等, 汽车工业上, 用来制造挡泥板, 扶手, 热空气调节导管, 加热器等, ABS还可以用来制造水表壳, 纺织器材, 电器零件, 文教体育用品, 玩具, 电子琴及收录机壳体等等。
2.3 塑件原材料成型特性。
(1) 聚丙烯成型加工性好, 可以用注射、挤出、吹塑及真空成型等方法加工。 (2) 吸湿性小, 含水量应小于0.3%, 必须充分干燥, 要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。 (3) 流动性中等, 溢边值为0.04mm左右, 料温对物性影响较大, 料温过高易分解。 (4) 冷却速度快, 浇注系统及冷却系统应缓慢散热, 适当延长冷却时间, 以稳定尺寸。 (5) 收缩率大而且波动范围大, 方向性明显, 及发生缩孔、凹陷及变形。
2.4 塑件的结构和尺寸精度及质量要求分析。
(1) 结构分析:塑件尺寸较小, 为壳体, 壁厚较均匀。 (2) 尺寸精度分析:塑件精度要求不高, 按7级精度加工。 (3) 质量要求分析:该塑件要求表面无缺陷, 无毛刺, 设计时最好自然成型圆角。
2.5 成型方式的确定。该塑件的结构比较简单, 壁厚均匀, 成型工艺性较好, 可以采用注射成型方法生产。
3 塑件的模具设计
3.1 分型面和排气方式的选择。
依据分型面的选择原则, 应在塑件最大截面处分, 可利用分型面及推杆的间隙进行排气, 这样型腔整体加工, 塑件外表面光滑, 且易于脱模。
3.2 型腔的数量和布局。
成型塑件的尺寸不大, 结构简单, 精度不高而且产量要求也不大, 因此采用一模两腔的模具形式, 为了保证塑件表面的质量要求, 选择点浇口成型, 浇口位置安排在塑件侧面。模具选用单分型面注射模 (二板式) 。
3.3 选择注塑机的型号和参数。
(1) 计算注射量:通过PRO/E软件对单个塑料件进行分析测得体积为5.01cm3, 密度按0.9g/cm3, 算得重量为5.11g, 浇注凝料和飞边体积未知可按塑件体积的0.6倍计算。塑件在分型面上总投影面积为6200mm2, 得出锁模力F不应小于锁模力235.66k N。需塑料的体积VS为23.454cm3。
根据数据得出最大注射量和锁模力所得出的结论, 采用XS-ZY-250型号注塑机完全可以满足设计及生产要求。
3.4 浇注系统的选择和设计。
(1) 主浇道的设计:主浇道的小端直径d=注射机喷嘴口直径4.0mm+0.5mm=4.5mm;主浇道球面半径SR=120mm+1.0mm=13.0mm;主浇道锥角α=3°, 主浇道长度:取L=55mm; (2) 分流道及浇口的设计:该塑件两腔基本相同, 为使加工方便, 且易脱模。由于ABS的流动性一般, 因此选用加工方便且工艺性比较好的圆形流道, 查表得d=4mm。
3.5 推出机构的设计。
该零件为壳体, 采用结构简单的推杆式, 一模一腔共4个推杆。并设计推板导柱两根。
3.6 开模机构的设计。
模具工作原理:模具工作, 动模向定模方向移动, 直到动、定模对合。对合之后形成闭合模腔, 形成的锁模力起作用。此时浇注系统工作, 熔料充满模腔并经过保压、补塑和冷却定型之后, 模具开模, 从而使模具动、定模开启。塑件和凝料在脱模机构作用下与模具脱离, 完成一次注射成型。
3.7 冷却水道的设计。
ABS塑料注塑时需设计冷却系统, 采用水冷却, 动模板和定模板上分别开设四条冷却水道, 孔直径为8mm, 水流速不低于1.2m/s。
3.8 模架尺寸的确定。
根据前面的设计该模具采用LKM龙记FCI-2023-A35-B30-C60的标准模架。
3.9 校核模具设计的主要参数。
(1) 模具外形尺寸的校核:模具外形尺寸为200×230, 满足注塑机598×520的尺寸要求; (2) 喷嘴球径的校核:模具浇口衬套球面半径为13mm大于注塑机喷嘴球面半径12mm, 满足要求; (3) 浇口衬套小端口径的校核:模具浇口衬套小端口径为Φ4.5mm大于注塑机喷嘴口径Φ4mm, 满足要求; (4) 模具闭合高度的校核:模具闭合后高度206mm注射机最大模板厚度为320mm, 满足要求; (5) 推出距离的校核:设计推出距离10mm, 满足塑件推出要求, 所选模具最大推出距为20mm, 满足要求。
4 模具设计总装简图
(1) 定模板; (2) 定模座板; (3) 定位环; (4) 浇口套; (5) 型腔版; (6) 型芯板; (7) 推杆; (8) 推板导柱; (9) 推板导套; (10) 内六角螺钉; (11) 内六角螺钉; (12) 推杆固定板; (13) 推板; (14) 垫块; (15) 动模座板; (16) 导套; (17) 导柱; (18) 顶杆; (19) 垃圾钉。
5 结论