《模具设计论文（精选10篇）》

工作学习中一定要善始善终，只有总结才标志工作阶段性完成或者彻底的终止。通过总结对工作学习进行回顾和分析，从中找出经验和教训，引出规律性认识，以指导今后工作和实践活动。什么样的总结才是有效的呢？本页是敬业的小编为大伙儿收集的模具设计论文（精选10篇），希望大家能够喜欢。

模具设计论文 篇1

1.1进料箱的结构

进料箱、进料管及软布套管共同组成了进料装置。其中进料管被安装在机架上，通过软布套管联接到进料。在进料管的内部，有1个偏心锥形圆筒，该锥形圆筒的作用就是改变物料落点位置，并且引导物料准确落入进料箱的中心。进料箱是被安装在装置中的筛体上，当筛体开始振动，进料箱随之振动，这样可在一定程度上保证喂料的均匀性。固定在进料箱内有一个分料板，其中部会垂直箱壁，分料板的两侧略朝下倾斜，分料板中间有匀料闸门，可调整伸缩，以保证物料均匀分布在筛面宽度。进料箱与机架之间的联接为刚性联接，这样可以保证抽查筛格，同时进料箱也可以自由的拆卸与翻转。

1.2出料箱的结构

螺栓与筛体联接在一起是出料箱的特点之一，主要包括大杂出料口、粮食出料口、机箱、及小杂出料口，通过焊接，不同的出料口结构都可以与出料箱机箱联接，不同的出料口和筛体之间都存在着密封装置。出料箱结构通过筛面筛出的大杂项经过大杂出料口输出到一旁的机箱，上筛面与下筛面之间的物料经过物料输出口后直接输出，而小杂项通过下筛面选出，并通过小杂出料口输出。机器在使用之前，需要检查其严密情况，保证设备不存在泄漏情况，以保证各个出料口之间不会发生混合的可能。

1.3机架

采用分离式设计是该振动筛的特点之一，同时横梁和底座的支撑采用分开设计，支撑横梁与底座之间使用可调式螺栓联接，这样的好处是横梁可以上下移动，因此保证了筛体调节角度在0~12°。不同角度的调节可以满足不同情况下的不同的筛选要求。该方案的优点是实用性强，并且制作简单，运输方便。物料输入和进料机构联接的设备是移动架。螺栓进行联接是料筒盘和进料筒之间的主要联接方式，物料也可以经过管道直接进入物料筒。料筒盘可以直接在支架的横梁上进行焊接。上支架的组成部分包括了加强板、料筒盘、封板。移动架和支撑架之间是刚性联接，这是由支撑板和螺栓完成的。在设备开始运转之前，要保证移动架支撑架的联接紧密，这样才能保证物料准确进入进料箱。

1.4驱动电机的设计

驱动电机的驱动设置一般都选择在筛体两侧，并且要保证筛体重心的位置重合。在4只螺栓的固定下，电机安装在圆盘上，当圆盘的固定螺栓被松开时，电机和圆盘将同时绕着中心轴旋转，以至于改变电机安装角度，实现调节振动角，振动角在0~45°可调节。

2模具设计

在模具的设计过程中，以下现象需要考虑到，有模具头部的成形，在球形顶端的飞边、打偏等现象。与此同时还需要考虑到限位工件、出料自动等来自各个方面的多因素。各个部件的关系如下：上锻模被安装固定在了工作头的主轴孔中，下锻模被安装固定在定位模具中，压板紧紧压住下锻模，工作台与压板在工作台的T形槽的作用下，由联接螺栓被紧密联接在一起。工作台和定位模具为了提高定位与定心的精确度，选择了比较小的间隙进行配合。模具中存在着顶芯，机床底座的下面存在着模具底座，在连杆和工作头的作用下联接为一个整体。设计的模具的工作原理如下：模具被固定在指定位置后，把加热后的材料放在下锻模里面，上锻模在工作头的带动下，压在了下锻模上，模具底座在联接杆的作用下随之往下，顶芯因此落到了定位模具的下边。顶端的部分刚好比下锻模的底部高出部分，可以支住工件。等工件加工完毕，工作头将会随之升起，并带动上锻模和模具随之升起，在顶芯的作用下，模具底座的柱销也因此被顶出模具。

3设计时注意的问题

（1）下锻模下锻模在实际作业时受到的压力非常大，因此若强度方面没达到标准，很容易因此而断裂。所以在实际选用特殊材料，并且加热处理，满足强度方面要求。下锻模的台阶过渡时选择了大圆弧过渡。（2）定位模具为了在实际作业中避免锻压工件偏倒现象，为此特别设计一个定位模具，作用主要体现在3个方面：①保证上锻模与下锻模的同心度；②对顶芯的支撑作用，对工件的定位作用；③若顶芯上升的话，将起到一个导向的作用。（3）顶芯上锻模通过工件对顶芯施加锻压压力，同时，为了保证下锻模和定位模具能够在允许范围内正常滑行，那么一定不能存在形变，所以也需要选择特殊材料，并进行热处理。

4结语

模具设计论文范文 篇2

模具毕业论文

本文的主要围绕两方面内容：

提出一个基于模板的统计翻译模型以及相应的训练和翻译算法；

根据这种算法模型实现一个汉英机器翻译系统。

首先，我们将提出一个基于模板的统计机器翻译算法。这种算法是传统的基于转换的方法和统计机器翻译方法的有效结合。克服了现有的统计机器翻译方法忽视语言结构的缺点，同时又继承了其数学推导严密，模型一致性好的优点。

然后，在我们已有工作的基础上，我们将根据以上算法，提出一个完整汉英机器翻译系统及其测试系统的实现方案。

本文第一章是对已有的各种基于语料库的机器翻译方法以及机器翻译评测方法的一个综述，第二章结合我们已有的工作，提出我们自己的研究思路——基于深层结构的统计机器翻译方法，第三章给出一个具体的汉英机器翻译系统的实现方案，第四章是总结。

综述

机器翻译方法概述

和自然语言处理的其他技术一样，机器翻译方法也主要分为两类：人工编写规则的方法和从语料库中学习知识(规则或参数)的方法。从目前的趋势看，从语料库中学习知识的方法已经占到了主流。当然从语料库中学习知识并不排斥人类语言学知识的应用，不过这种语言学知识的应用一般不再表现为直接为某个系统手工编写规则，而更多的是通过语料库标注，词典建设等大规模语言工程的方式体现出来，应该说，这是一种计算机研究者和语言学研究者互相合作的一种更为有效的方式。

基于语料库的机器翻译方法主要有：基于实例的机器翻译方法，基于统计的机器翻译方法，混合(Hybrid)的方法。这几种方法各有特点。其中，统计机器翻译方法由于其数学推导严密，模型一致性好，可以自动学习，鲁棒性强等优点，越来越受到人们的重视。本文中提出的机器翻译方法就是统计机器翻译方法中的一种。

根据我所查阅的文献，我把基于统计的机器翻译方法大体上分为以下三类：第一类是基于平行概率语法的统计机器翻译方法，其基本思想是，用一个双语平行的概率语法模型，同时生成两种语言的句子，在对源语言句子进行理解的同时，就可以得到对应的目标语言句子。这种方法的主要代表有Alshawi的HeadTransducer模型和吴德恺的ITG(InversionTransductionGrammars)模型以及Takeda的Pattern-basedCFGforMT.第二类是基于信源信道模型的统计机器翻译方法，这种方法是由IBM公司的PeterBrown等人在1990年代初提出的，后来很多人都在这种方法的基础上做了很多改进工作，这也是目前最有影响的统计机器翻译方法，一般说的统计机器翻译方法都是指的这一类方法。第三类是德国Och等人最近提出基于最大熵的统计机器翻译方法，这种方法是比信源信道模型更一般化的一种模型。

机器翻译的范式

机器翻译经过50多年的发展，产生了很多种不同的范式(Paradigm),大致归纳起来，可以分为以下几类，如下图所示：

直接翻译方法：早期的不经过句法分析直接进行词语翻译和词序调整的方法；

基于转换的方法：基于某种深层表示形式进行转换的方法，典型的转换方法要求独立分析，独立生成；注意，这里的深层表示既可以是句法表示，也可以是语义表示；

基于中间语言的方法：利用某种独立于语言的中间表示形式(称为中间语言)实现两种语言之间的翻译。

基于平行概率语法的统计机器翻译方法

这一类方法的基本思想是，用一个双语平行的概率语法模型，即两套相互对应的带概率的规则体系，同时生成两种语言的句子，在对源语言句子进行理解的同时，就可以得到对应的目标语言句子的生成过程。

这一类方法有几个共同的特点：有明确的规则形式；源语言规则和目标语言规则一一对应；源语言与目标语言共享一套概率语法模型，对于两种语言的转换过程不使用概率模型进行描述。

以下我们分别介绍这一类方法的有代表性的几种形式。

Alshawi的基于加权中心词转录机的统计机器翻译方法

有限状态转录机(Finite-StateTransducer)和有限状态识别器(Finite-StateRecognizer)是有限状态自动机(Finite-StateAutomata)的两种基本形式。其主要区别在于有限状态转录机在识别的过程中同时可以产生一个输出，其每一条边上面同时有输入符号和输出符号两个标记，而有限状态识别器只能识别，不能输出，其每一条边上只有一个输入符号标记。

中心词转录机(HeadTransducer)是对有限状态转录机的一种改进。对于中心词转录机，识别的过程不是自左向右进行，而是从中心词开始向两边执行。所以在每条边上，除了输入输出信息外，还有语序调整的信息，用两个整数表示。下图是一个能够将任意a,b组成的串逆向输出的一个HT的示意图：

基于加权中心词转录机(WeightedHeadTransducer)的统计机器翻译方法是由AT&T实验室的Alshawi等人提出的，用于AT&T的语音机器翻译系统。该系统由语音识别，机器翻译，语音合成三部分组成。其中机器翻译系统的总体工作流程如下图所示：

在加权中心词转录机模型中，中心词转录机是唯一的知识表示方法，所有的机器翻译知识，包括词典，都表示为一个带概率的HeadTransducer的集合。知识获取的过程是全自动的，从语料库中训练得到，但获取的结果(就是中心词转录机)很直观，可以由人进行调整。中心词转录机的表示是完全基于词的，不采用任何词法，句法或语义标记。

整个知识获取的过程实际上就是一个双语语料库结构对齐的过程。句子的结构用依存树表示(但依存关系不作任何标记).他们经过一番公式推导，把一个完整的双语语料库的分析树构造并对齐的过程转化成了一个数学问题的求解过程。这个过程可用一个算法高效实现。得到对齐的依存树后，很容易就训练出一组带概率的中心词转录机，也就得到了一个机器翻译系统。不过要说明的是，通过这种纯统计方法得到的依存树，与语言学意义上的依存树并不符合，而且相差甚远。

这种方法的主要特点是：1.训练可以全自动进行，效率很高，由一个双语句子对齐的语料库可以很快训练出一个机器翻译系统；2.不使用任何人为定义的语言学标记(如词性，短语类，语义类等等),无需任何语言学知识；3.训练得到的参数包含了句子的深层结构信息，这一点比IBM的统计语言模型更好。

这种方法比较适合于语音翻译这种领域比较受限，词汇集较小的场合。

吴德恺的ITG模型

InversionTransductionGrammar(ITG)是香港科技大学吴德恺(DekaiWu)提出的一种供机器翻译使用的语法形式[Wu1997].

这种语法的特点是，源语言和目标语言共用一套规则系统。

具体来说，ITG规则有三种形式：

A[BC]

A

Ax/y

其中A,B,C都是非终结符，x,y是终结符。而且B,C,x,y都可以是空(用e表示).

对于源语言来说，这三条规则产生的串分别是：

BCBCx

对于目标语言来说，这三条规则产生的串分别是：

BCCBy

可以看到，第三条规则主要用于产生两种语言的词语，第一条规则和第二条规则的区别在于，前者产生两个串语序相同，后者产生的串语序相反。例如，两个互为翻译的汉语和英语句子分别是：

比赛星期三开始。

ThegamewillstartonWednesday.

采用ITG分析后得到的句法树就是：

其中，VP结点上的红色标记表示该结点对应的汉语句子中两个子结点的顺序需要交换。

通过双语对齐的语料库对这种形式的规则进行训练就可以直接用来做机器翻译。

吕雅娟[Lü2001,2002]基于ITG模型实现一个小规模(2000个例句)的英汉机器翻译系统，取得了较好的实验结果。这个系统利用的英语的单语分析器和英汉双语词对齐的结果来获取ITG.系统结构如下图所示：

Takeda的Pattern-basedCFGforMT

[Takeda96]提出了基于模式的机器翻译上下文无关语法(Pattern-basedCFGforMT).该模型对于翻译模板定义如下：

每个翻译模板由一个源语言上下文无关规则和一个目标语言上下文无关规则(这两个规则称为翻译模板的骨架),以及对这两个规则的中心词约束和链接约束构成；

中心词约束：对于上下文无关语法规则中右部(子结点)的每个非终结符，可以指定其中心词；对于规则左部(父结点)的非终结符，可以直接指定其中心词，也可以通过使用相同的序号规定其中心词等于其右部的某个非终结符的中心词；

链接约束：源语言骨架和目标语言骨架的非终结符子结点通过使用相同的序号建立对应关系，具有对应关系的非终结符互为翻译。

举例来说，一个汉英机器翻译模板可以表示如下：

S:2NP:1岁：MP:2了

————————————

S:beNP:1beyear:NP:2old

可以看到，这种规则比上下文无关规则表达上更为细腻。例如上述模板中如果去掉中心词约束，考虑一般的情况，显然这两条规则不能互为翻译。与实例相比，这个模板又具有更强的表达能力，因为这两个句子的主语(NP:1)和具体的岁数值都是可替换的。

该文还证明了这种模板的识别能力等价于CFG,提出了使用这种模板进行翻译的算法，讨论了如何将属性运算引入翻译模板当中，并研究了如何从实例库中提取翻译模板的算法。该文作者在小规模范围内进行了实验，取得了较好的效果。

基于信源信道模型的统计机器翻译方法

基于信源信道模型的统计机器翻译方法源于Weaver在1947年提出的把翻译看成是一种解码的过程。其正式的数学框架是由IBM公司的Brown等人建立的[Brown1990,1993].这一类方法的影响非常大，甚至成了统计机器翻译方法的同义词。不过在本文中，我们只把它作为统计机器翻译方法中的一类。

IBM的统计机器翻译方法

基本原理

基于信源信道模型的统计机器翻译方法的基本思想是，把机器翻译看成是一个信息传输的过程，用一种信源信道模型对机器翻译进行解释。假设一段源语言文本S,经过某一噪声信道后变成目标语言T,也就是说，假设目标语言文本T是由一段源语言文本S经过某种奇怪的编码得到的，那么翻译的目标就是要将T还原成S,这也就是就是一个解码的过程。

有两个容易混淆的术语在这里需要解释一下。一般谈到机器翻译时，我们都称被翻译的文本语言是源语言，要翻译到的文本语言是目标语言。而在基于信源信道模型的统计机器翻译方法中，源语言和目标语言是相对于噪声信道而言的，噪声信道的输入端是源语言，噪声信道的输出端是目标语言，翻译的过程被理解为"已知目标语言，猜测源语言"的解码过程。这与传统的说法刚好相反。

根据Bayes公式可推导得到：

这个公式在Brown等人的文章中称为统计机器翻译的基本方程式(FundamentalEquationofStatisticalMachineTranslation).在这个公式中，P(S)是源语言的文本S出现的概率，称为语言模型。P(T|S)是由源语言文本S翻译成目标语言文本T的概率，称为翻译模型。语言模型只与源语言相关，与目标语言无关，反映的是一个句子在源语言中出现的可能性，实际上就是该句子在句法语义等方面的合理程度；翻译模型与源语言和目标语言都有关系，反映的是两个句子互为翻译的可能性。

也许有人会问，为什么不直接使用P(S|T),而要使用P(S)P(T|S)这样一个更加复杂的公式来估计译文的概率呢其原因在于，如果直接使用P(S|T)来选择合适的S,那么得到的S很可能是不符合译文语法的(ill-formed),而语言模型P(S)就可以保证得到的译文尽可能的符合语法。

这样，机器翻译问题被分解为三个问题：

1.语言模型Pr(s)的参数估计；

模具设计论文 篇3

1、成形工艺分析

十字轴是典型的枝杈类锻件，图 1 所示为十字轴零件图。由图可见，十字轴中心为球台，适合水平分模，球台均布 4 个轴颈，完全对称，适合采用双向等速复动成形技术。零件的材料为 40Cr，其抗拉强度与屈服强度比相应的碳素钢高 20%，在常温下零件成形比较困难，尤其是零件的边角部分不易完整成形，采用温挤压成形技术可降低成形阻力，有利于零件一次精密成形。

2、成形工艺方案

2.1毛坯制备

根据挤压过程体积不变的原理，由零件尺寸计算毛坯的体积，考虑制备毛坯过程中的下料误差尧后续镦粗和加热等因素，实际毛坯体积需增加约 3%，通过计算所得毛坯体积V =4223mm3。用剪切模切一段准10mm的实心棒料，由于剪断所得的坯料端面比较粗糙，端面与中心轴线不能保持垂直，有一定的斜度，因此坯料在剪切后，需用镦平模将坯料端面压平后再进行挤压，最终获得坯料规格为准11.6mm伊40mm。

2.2表面处理及

为了减小挤压时坯料与模壁的摩擦阻力，本文采用了水基石墨剂(成分院石墨尧二硫化鉬尧滑石粉尧纤维素和水)，该剂特点是院在中高温下不分解，热稳定性好，有良好的性能，对模具有良好的隔热和冷却效果[4]。温挤压成形前将坯料作喷砂或抛丸等处理，清理锈迹尧污垢等。然后加热至200℃ 左右，出炉浸入水基石墨剂中，快速捣匀，取出沥干，当坯料表面均布一层黑炭色的薄膜时，待坯料晾干即可进行加热尧挤压成形加工[5]。

2.3坯料加热成形

温度是温挤压工艺能否顺利进行的关键因素。40Cr 的温塑性变形温度通常在 600～800℃ 之间，高于 800℃时金属的氧化变得十分剧烈，生成的氧化皮对于模具的磨损尧工件的尺寸精度和表面粗糙度值都有很大的影响，而低于 600℃时金属的抗拉强度显著增大，金属的流动性不佳，不利于塑性成形。本文将温挤压温度定在 750℃依30℃，在这温度范围内 40Cr 的变形抗力约为常温下的 18%，而氧化极微。毛坯加热采用连续式中频感应加热炉，该炉加热速度快尧氧化烧损少尧热效率高尧炉温可控，易于实现自动化。加热过程中为使炉内温度均匀，加速热量传递，炉内带有强制空气循环装置[6-7]。

3、挤压过程的数值模拟及分析

本文在分析十字轴结构特点的基础上，基于Deform-3D 有限元模拟软件，建立温挤压成形工艺过程的有限元模型，分析了成形过程中材料的形状变化尧挤压应力尧模具载荷等结果从而优化设计方案，并据此设计出合理的模具，以达到减少工艺试验次数，降低生产成本的目的。

3.1几何模型建立及数值模拟参数设置

利用三维造型软件 CATIA 实现汽车万向节十字轴的参数化建模及模具的三维造型，然后输出STL 格式文件并导入有限元软件中建立有限元模型[8]。坯料的四面体单元网格总数约为 50000 个，材料为AISI-5140(40Cr)，多次模拟试验中，坯料的初始温度分别采用 720尧750尧780℃。凸模与凹模材料均设置为 4Cr5MoSiV1(AISI-H13)，它是一种热作模具钢，具有良好的热稳定性，高的疲劳抗力和良好的韧性，广泛用作温热挤压的模具材料。坯料与模具间的摩擦类型选用剪切摩擦，由于是温挤压，摩擦系数设为0.25，热传导率设为 8N/(s窑mm窑℃)。本文采用的是双向等速复动成形技术，上下凸模挤压速度均为 10mm/s，增量步时间设为 0.002s，模拟步数为 725 步。

3.2温挤压成形过程与载荷行程分析

通过多次数值模拟试验，不断调整参数尧改进三维造型模具，最终得到了符合设计的数字化锻件，其模拟成形效果如图 2 所示，整个成形过程的挤压力变化如图 3 所示。十字轴的温挤压成形过程主要分为四个阶段，每个成形阶段的特点为院①镦粗变形阶段院坯料在模具中受两端冲头同时挤压发生镦粗变形，镦粗的坯料填满了与凹模筒壁的间隙，金属与凹模大面积的接触产生了较大的摩擦力。同时，坯料中段的金属发生径向流动。如图 4(a)所示，当圆柱体坯料侧面部分鼓成较为完整的球体时此阶段结束。如图 3 所示，这个阶段挤压力增长较快，但数值不大。②轴肩成形阶段院随着冲头继续挤压，坯料侧面的金属流入轴颈腔内，但该部分金属没有与凹模接触，阻力较小，金属流动均匀且稳定。如图 4(b)所示，当金属基本充满大轴颈型腔形成四个轴肩时此阶段结束。如图 3 所示，这个阶段挤压力增长缓慢。③ 轴颈充填阶段院轴肩成形后，凸模继续将金属向小轴颈型腔挤入，大量金属与凹模壁接触，产生巨大的摩擦阻力，且小轴颈型腔口较小，金属流动阻力增大。如图 4(c)所示，当小轴颈型腔基本充满时此阶段结束。如图 3 所示，这个阶段挤压力迅速增大。④充满余腔阶段院如图 4(d)所示，凸模行程即将结束，此时的坯料对模具的张模力达到最大，且金属与模具的摩擦力达到最大，边角成形比较困难。在此阶段挤压力急剧上升，最终达到最大值。

3.3结果分析与优化

通过对模拟实验所获得的结果分析，对成形工艺方案提出以下几点补充与改进院(1) 十字轴温挤压温度由 初定的 750℃ 改为780℃，挤压力由 392kN 降为 364kN，成形阻力降低，金属流动性更好，成形效果更佳。(2) 在模具升温后，根据计算，4Cr5MoSiV1 的强度无法满足40Cr钢在温挤压过程中凸模的受力情况，所以凸模材料采用高速钢 W9Mo3Cr4V。凹模尧顶杆与压力板等承受的载荷较小，均可采用4Cr5MoSiV1，而上下模板可采用强度尧硬度更小的40Cr。(3) 由图 3 可见，载荷在成形过程中不断增加，因此凹模应设计成组合式结构，使其受力合理分布。在凹模加工时，在轴肩与筒壁连接处设计R1的过渡圆角，降低金属的流动阻力，减小对凹模的磨损，提高凹模的使用寿命。(4) 凸模的轴向承载力即为十字轴的成形挤压力，由图 3 所示，最大挤压力约为 364kN，实验室提供的型号为 THP32-315F 的 3150kN 四柱液压机可作为成形加工设备。液压机只需承担挤压力，张模力由模具的锁模机构承担。

4、模具设计与工作过程

本文设计的模具如图 5 所示，采用浮动的上凹模与浮动的下凹模对合结构，用钩子锁模。上下凹模工作部分均采用了组合式，模具闭模高度为 340mm，模具外形尺寸满足所选设备装模尺寸。模具工作的简要过程为院将坯料放在下凹模与下冲头形成沉孔内，坯料靠孔腔壁自然定位。上模随压力机滑块下行，下模的导柱导入浮动上模板上的导套，上凹模与下凹模对合，形成封闭模腔，同时钩子在小弹簧作用下向内转一个角度，钩住垫块，将上尧下凹模锁住。上模继续下行，带动下凹模尧浮动下模板和钩子一起向下浮动，大弹簧被压缩，上冲头将沉孔内的坯料挤入型腔。当上模达到下死点时，变形金属充满型腔，挤压结束。上模抬起，在开始阶段钩子尚未打开，浮动下模板尧下凹模和钩子随上模上浮，当钩子尾部被挡板挡住时，随着浮动下模板继续上浮，钩子被打开，上尧下凹模分开，浮动上模板和浮动下模板上升至各自的极限位置。十字轴留在上凹模或下凹模中，由上顶杆或下顶杆顶出。需要注意的是院温挤压前，需对凸模和凹模工作部分采用喷灯进行预热，预热温度约 300℃，温挤压过程中，模具温度将达到 500～600℃，连续工作时硬度急剧下降，可能导致加工过程不能继续，在温挤压过程中需采用喷雾装置将冷却液喷向凸凹模工作部分进行冷却，使温度降低。

5、结论

模具设计论文 篇4

系统构架采用CATIA平台的CAA技术开发的系统，包括4个功能模块，为了保证系统的功能明确、可扩展性强，采用3层系统结构，如图2所示，依次为物理层、数据层和技术层。物理层：应用CAA提供的各种API接口程序，实现在CAITA平台上系统的开发。数据层：用户提供包括新产品工艺数模、模具模板，模板匹配参数文件以及模具结构设计检查表在内的必需数据，为新产品模具的快速设计做好数据准备。技术层：系统以参数化模板为核心，采用向导式模具自动化设计工具，提供了以模具参数自动更新为核心的包括新产品数模导入、模具参数化设计、标准件定位和模具检查在内的4个功能模块，完整地实现了在已有模板基础上快速进行模具“再设计”的流程。其中，在新产品数模导入模块，应用数模自动替换技术完成工艺数模的替换更新工作，为后续的参数化设计打好基础；参数化设计模块通过参数自动更新技术，利用用户提供的参数文件和交互界面，对各类参数进行快速批量更新；在标准件定位模块，应用动态测量技术，实现标准件的快速定位；在模具检查模块，根据用户提供的模具检查表，在CATIA环境中对模具逐项进行检查，并自动输出审核结果。

2关键技术

2．1新产品数模自动替换

数模自动替换功能基于CATIA的“”(Pub-lication)命令，此命令主要用于参数化装配建模(ParametricAssemblyModeling)［5］，使用命令可以智能地实现组件之间的替换。元素的几何特征可以根据用户需求进行修改变化，但只要名称不改变，其外部引用就会根据元素的变化而重新构建“”与“外部参考”之间的关联关系。命令实现几何元素之间的关联，由的名称和原几何元素所在零件在装配环境下的实例名称共同决定。因此即使将整个Part文档替换，只要保持新Part在装配环境下的实例名称和元素的名称均与原Part一致，那么几何元素之间依然有效关联，并会根据当前几何特征的变化智能地构建出全新的几何特征。基于命令的关联原理，程序实现数模自动替换的过程如图3所示。用户将提供的新产品数模的模具设计必需元素(如板料轮廓线、分模线、曲面等)，按照已导入模板的要求进行，保证元素名称的一致。程序自动获取数模在装配体中的实例名称，赋给替换后的新产品零件。各个外部参考节点根据新的元素几何特征进行相关特征的关联重构，完成模具产品型面的自动替换。对于已更新的型面模型，可以实现各个子节点的重复替换。

2．2参数快速批量更新

2．2．1构建动态交互界面交互界面的动态构建基于用户提供的与模板相匹配的参数文件。参数文件的格式如表1所示，依次为参数所属类别、参数类别表示图片、参数名称及参数所在部件。参数类型和每一类型包含参数的个数由用户自己确定，这种方法不受模具类型的限制，也为初级设计人员提供良好的引导。一套完整的参数化模板拥有庞大的参数信息，用户将模板中的参数进行分类整理，写成与模板匹配的参数文件，程序根据文件驱动生成动态交互界面。即当用户选择不同特征类别时，程序自动在交互界面中显示表示该类别的图片和所包含的所有参数，并根据参数所在部件获取其在特征树上的数值，达到根据类别的不同，智能地动态构造交互界面的目的，方便用户一次性修改某类别的所有参数。例如，用户提供如表1的参数文件，在构建的交互界面中分别选择“特征类别一”和“特征类别二”时，动态参数区分别如图4a和4b。以拉延模为例，可以模具主控参数作为特征类别一，所属2个参数为模具总体高度、总体长度；以导板参数作为特征类别二，所属3个参数为导板长度、宽度、厚度。修改时以类为单位，每次批量修改此几何特征类所属参数的数值，方便快速有效更新。

2．2．2参数批量修改CATIA中参数化过程的实现基于知识工程顾问模块提供的公式(Formulas)、规则(Rules)等方法，即用一组参数约束该几何图形的结构尺寸和零部件的特征。参数与设计对象的尺寸和特征有对应关系，当赋予不同的参数值时，可通过函数关系公式和尺寸驱动达到新的目标几何形状和特征［6］。具体设计时，用户根据新产品的数模型面特点，通过交互界面，对参数值按类别进行一次性批量修改，利用参数驱动重构原理实现模板相关几何特征的更新。借助CAA中CATIProduct，CATIParmPub-lisher，CATICkeParm等几个主要接口提供的函数，程序将用户在对话框中输入的目标参数值自动更新到模板特征树上相应的参数节点下，参数值及引用到该参数值的外部参数值同步更新，通过相应的函数关系公式完成几何特征重构(见图5)。用户根据需要，完成参数文件中所列出参数的更新，最终完成新产品模具的设计。

2．3动态测量

测量距离时，用户通过交互界面选择几组目标测量面，程序自动获取这几组面所在零件的位置矩阵。一般平面上的标准件，其局部坐标系与全局坐标系一致。对于斜面上的标准件，为了使移动功能更符合实际需要，使其可以沿斜面方向移动，程序将其局部坐标系从位置矩阵给出的坐标系原点O1，平移至标准件表面点W处(用户选择W)，移动时的方向以该局部坐标系为准(图6)。移动时，程序根据用户选择的移动方向和设定的移动距离构造移动矩阵，与标准件当前的位置矩阵作CATMathTransformation函数的乘积运算，并以运算结果定位标准件的新位置。例如，将某标准件从其当前位置沿向量(a，b，c)移动iDis个单位，则：移动后位置矩阵=当前位置矩阵×移动矩阵，如式(1):移动过程中，程序时时获取标准件当前位置矩阵，并分别测量几组面当前最小距离显示在屏幕上，以便用户参考。在用户选择测量面之前，可根据经验在交互界面设定每组面之间的最小距离值。移动过程中，程序动态测量几组面的最小距离，如果测量的最小距离小于用户设定的最小距离，则程序自动判断后，以红色显示该距离以示提醒，方便用户对标准件的位置及时做出调整。图7为某型号平衡垫块在移动时的距离显示和相应的部分对话框界面。

3应用实例

利用本系统对某汽车的某覆盖件零件数模(图8a)进行模具设计。首先在新产品数模导入模块，选择合适的模具模板(图8b)，保证该产品与模板中型面零件的元素名称保持一致的前提下，导入该产品数模零件，完成新产品型面替换工作。在参数化设计模块，导入用户提供的与模板参数相匹配的参数文件(如图9a)，用户根据新产品面的特点，在交互界面中选择类别列表中不同的类别，按类别合理修改界面下方参数区动态显示出的参数值，完成模具参数化设计工作。如图9b和9c分别是修改模耳吊座和导板参数时动态显示的交互界面。在调整好的模具主体上对标准件进行重新定位，注意屏幕上红色显示的距离数值(如图7)，移动过程中避免与其他零件的干涉。最后在模具结构设计检查模块，导入用户提供的模具结构设计检查表，在CATIA环境中对模具进行逐项审查，并保存审查记录，程序自动输出审核结果。经过以上4个模块流程，在模具模板上快速完成相似结构数模的模具设计，有效减少设计人员的工作量和设计时间。

4结语

模具设计论文 篇5

项目化教学法由教师与学生共同参与完成，在此过程中实现“教、学、做”的统一。教材中的内容及知识点即为选取教学项目的出发点，教师需依据模具设计的过程将本学科的主要知识点进行有机的优化重组，并按照由浅入深、由易到难的顺序设置各个教学项目。每个教学项目又包含若干个子项目，这样形成了项目化教学的整个总体框架，其涵盖了《冲压工艺与模具设计》课程的绝大部分知识点，在教学过程中逐步实现把过去的“教师为主体”变为“学生为主体”，从而达到对学生的预期要求。教学项目多选自源于企业的实际问题，或与工厂的实际工作有较高的贴近程度。每个教学项目既要考虑到知识点的覆盖程度，又要考虑到在生产中的实用程度。教学项目不易太难也不要太简单，应包含丰富且多样化的内容，这样既可使学生的综合能力得到提升，又能保证学生可以完成任务。根据《冲压工艺与模具设计》课程的教学目标，结合工厂工作实际情况，本着理论与实践相结合的思路，可将课程教学内容安排为冲裁模具设计、弯曲模具设计与拉伸模具设计三个模块。

2实施项目化教学

在对《冲压工艺与模具设计》课程实施项目化教学的过程中，教师主要起指导作用，由小组的学生自主安排、组织工作，工作中学生独立分析并解决遇到的问题与困难，这极大地调动了学生探索新知识的积极性，他们的学习兴趣有了提高，不但对书中的知识点有了更好的理解与深化，而且学生的沟通合作能力与创新思维同时得到了良好的发展，下面通过引入一个工作任务去说明本门课程实施项目化教学的步骤：

2.1引入教学案例

此零件结构简单且对称、无尖角，这对冲裁加工比较有利。零件中部有一异形孔，孔的最小尺寸为6mm，满足冲裁最小孔径的要求。另外，经计算异形孔距零件外形之间的最小孔边距为5.5mm，满足冲裁件最小孔边距的要求，因而此零件的结构满足冲裁要求。

2.2分析工作任务

任务的目标为设计落料冲孔复合模，要求运用AutoCAD软件绘制模具的零件图与装配图，并且编写出计算说明书。此工件材料为Q235钢，厚度是2mm，生产批量为大批量，工件上有4个尺寸标注了公差要求，从公差表查得其公差要求都属IT13，因而普通冲裁即可达到零件的精度要求，对于未注公差尺寸按IT14精度等级查补。

2.3任务相关知识

为使学生能够圆满地完成任务，他们应先了解与复合模有关的理论知识、落料冲孔复合模的结构设计规范等内容，在此阶段对于有难度的内容，应发挥教师的引导作用，达到学生掌握与任务有关的理论知识的目的，同时摒弃传统教学中按章节讲授的方法。

2.4实施工作任务

首先对工件确定冲裁工艺方案，文中零件为落料冲孔件，提出3种加工方案：①先落料，后冲孔，采用两套单工序模生产；②落料－冲孔复合冲压，采用复合模生产；③冲孔－落料连续冲压，采用级进模生产，通过对3种方案进行分析比较，确定采用方案②。其次进行零件工艺计算，例如刃口尺寸计算、排样计算、冲压力计算等等，最后进行模具零部件结构的确定，绘制模具装配图与模具零件图。此道工序需要学生的沟通与合作，既发展每个人的实践能力与创新能力，又使他们的团队协作精神得到加强。

2.5结果考核评价

“项目化教学法”的考核评价是一种对学生能力、素质综合且全方位的评估，也是对项目化教学实施效果的检验。它是一种过程评价，包含教师点评、小组间相互评价及组内自评三个方面，主要考虑学生在教学过程中所表现出的分析问题与解决问题的能力、专业知识应用能力及思维创新能力等几个方面，教师可通过预先公布评分的要求及注意事项，以期达到学生全身心投入到钻研项目之中的效果。

2.6拓展学生思维

在工作任务已经完成的情况下，教师要求学生进一步、更深层次地去思考与本次工作任务相关的一些问题，这样不仅使学生的思维得到了开发性的拓展，而且他们的工程意识也可得到加强。

3项目化教学效果

3.1提高了学生的学习兴趣

在传统的教法中，教师作为教学的中心控制着整个课堂，学生的学习行为消极被动，造成学生的潜在能力与学习主动性得不到充分发挥，教学效果不良。通过对《冲压工艺与模具设计》课程实施项目化教学，学生会发现一些问题，通过查阅有关资料、与同学共同商讨研究等手段使问题得到解决，他们的潜能与学习兴趣都得到了提高。

3.2提高了学生的综合素质

通过对《冲压工艺与模具设计》课程实施项目化教学，可使学生自我去探索新知识与新技能的能力得到提高，进一步达到理论与实践较好的结合，磨练了他们持之以恒的毅力与恒心。同时，在做项目的过程当中学生还学会了如何与他人沟通与协作，综合素质得到了全面提高。

3.3使学生体验到了成就感

学生在做项目的过程当中不辞辛苦直至最后完成设计，这有效地提高了他们分析问题、解决问题的能力，挖掘出他们的潜能，使学生不但体验到了成功的辛苦，而且也体验到了辛苦当中的乐趣，从而使他们对于取得成就的满足感有了较深的体会。

3.4使学生体会到工作岗位

通过对《冲压工艺与模具设计》课程实施项目化教学可以使学生将理论知识与工作技能更好地融为一体，培养了他们对于日后工作的责任心、细心以及耐心，使学生的工作态度与工程意识在校期间就得到了培训，为日后到工厂去工作打下基础。

4结语

模具设计论文 篇6

该塑件为半透明的壳体状，总体尺寸为Φ60mm×40mm，壁厚2~3mm。其材料为PP，成型性能良好，收缩率较小，流动性能中等。塑件尺寸精度要求一般，表观质量要求较高。水杯盖外表面有两个凸台结构A和B，且B上有一个侧通孔。根据上述综合分析，选择模具的整体结构为一模四腔、点浇口三板模，位于定模一侧的斜导柱抽芯机构成型侧孔，液压驱动的齿轮传动装置实现螺纹型芯旋脱杯盖以及推件板将塑件脱模。

2模具结构设计

2.1浇注系统

浇注系统的设计重点是浇口类型及其尺寸。为了保证较高的表观质量，通常选用点浇口或潜伏式浇口。考虑到水杯盖内部有旋转的螺纹型芯，所以只能选择点浇口。它既实现了浇注系统凝料的自动脱落，还具有易排气和消除熔接痕的优点。将点浇口设置在塑件几何对称平面、且位于A和B凸台中间的位置。浇口尺寸及第一级、第二级分流道尺寸均按经验数据选取，并留有一定的修模余量。

2.2成型零件

综合分析水杯盖的结构，并兼顾模具零件的加工和装配，设计时采用4个独立的整体嵌入式凹模，将其嵌入到定模板中。这样既降低了凹模的材料和加工成本，又保证了一定的强度和刚度，同时也确保塑件表面不会出现拼接缝或夹线痕迹。因为水杯盖有内螺纹，外表面非完全对称，因此模具型芯采用组合式结构，由外螺纹型芯包裹固定型芯组合而成。螺纹型芯进行旋转运动，确保其能够从杯盖上旋出；固定型芯在模具中固定不动，使水杯盖在未被推出前保持静止状态。

2.3侧抽芯机构

针对水杯盖上凸台B处直径4mm、深度12mm的侧孔成型，设计选用常见的斜导柱滑块抽芯机构。为了保证凸台表面光滑且无夹线，侧型芯采用隧道式抽芯结构。细长的侧型芯以独立的镶件与滑块连接，其最前端圆柱部分成型侧孔，而其他部位对塑件表面无任何封胶影响。非成型部分有一段锥面，是为了降低抽芯阻力，防止模仁被拖伤。在模具中，整个侧抽芯机构都在定模一侧。此时模具工作过程相对复杂，在定模和动模分开前，需要在定模一侧先进行一次分型从而完成侧抽芯过程。由于模具采用了点浇口、三板模，侧抽芯过程恰好与点浇口被拉断的过程在第一次分型时一并完成，并没有额外增加开模动作和时间。根据侧孔的深度，在抽芯距确定为15mm后，通过经验和计算确定了斜导柱倾斜角为15°、直径20mm、总长度95mm，以及完成侧抽芯所需第一次分型距离应大于56mm。

2.4自动脱螺纹机构

由于水杯盖螺纹深度较深，强度和精度较高，所以设计采用了自动化的旋转脱模法。其中，设计的细节包括传动装置、螺纹型芯的运动及旋转方向和塑件的止转。为了使螺纹型芯能平缓地旋转，防止水杯盖中的螺纹在旋脱时被拉坏，设计中选用可控的液压力而非快速的开模力来驱动齿条4，将运动传递给同一轴上的小齿轮5和大齿轮3，并由齿轮3与螺纹型芯1的轮齿啮合，带动螺纹型芯后退，最终旋出塑件。为了保证运动平稳，设计了与螺纹型芯1相配的导向元件2，其螺距和旋向应与水杯盖内螺纹相同。由于水杯盖螺纹是右旋，所以螺纹型芯1应顺时针旋转才能旋出水杯盖，而小齿轮5则逆时针旋转，齿条在液压活塞杆的牵引下应向右上角运动。

2.5推出机构

水杯盖表面质量要求较高，所以采用无推出痕迹的推件板进行脱模。为了防止磨损及节省材料，设计了单独的推件镶块，将其嵌入到推件板中用于推出塑件。为了防止推件镶块与螺纹型芯摩擦而磨损，将两者以锥面配合。模具中推件板与复位杆用螺钉连接，确保推件板推出完成后不会滑落，同时也有利于推出机构的平稳复位。

3模具工作原理

注射保压冷却后，在弹簧弹力和开闭器阻力共同作用下，模具先从分型面Ⅰ打开，点浇口被拉断与塑件分离；同时，开模力由斜导柱传至滑块和侧型芯，完成侧孔的抽芯分型运动。模具分开至定距拉杆时，分型面Ⅰ停止移动，但触动了脱凝料板，分型面Ⅱ被打开，促使浇注系统凝料自动从模具上脱落。限位套的位置限定了分型面Ⅱ的分开距离，使其无法继续分开。此时，注射机的开模力迫使开闭器分开，主分型面Ⅲ被分开，从而使包在型芯上的塑件与定模脱离。模具结束所有开模行程后，油缸通过液压力驱动齿条，并由齿轮传动使螺纹型芯旋转后退，与水杯盖中的成型螺纹脱离。接着，注射机顶杆将推出力传至复位杆，带动推件板将塑件从模具中推出。随后，油缸活塞杆回程，驱动齿条和齿轮反向运动，将螺纹型芯旋转复位。此后，模具将进行3个分型面的闭模过程，并先后完成推出机构和抽芯机构的复位。

4结语

模具设计论文 篇7

CAE软件实现了计算机与设计人员相互作用，计算机技术发挥其高效率的特长，设计人员发挥其灵活性特点，这样就使模具的制作流程更加灵活，并且提高了模具的生产效率。CAE软件采用计算机技术把设计方案优化，使模具在制作过程中结构合理，工艺参数精确。CAE软件可以提高企业的生产率，节省时间。CAE软件实现了设计计算的自动化和图样绘制的精确化，这样就大大节省了设计人员的时间，而且使设计的精确度提高。CAE的使用使设计到制作的时间减少，从而降低了劳动力和材料的成本。计算机的运转提高了绘图的效率，计算机进行设计的优化时考虑到原材料的使用问题，确保原材料得到充分利用，节省了企业成本，提高了企业的经济效益。

2散热器罩的工艺分析

2．1覆盖件冲压工艺的主要特征

在进行覆盖件的冲压过程中，尽量运用一道工序就可以完成任务，使覆盖件的轮廓清晰，如果覆盖件在两次工艺才成形的话，会导致成形不完整的问题，使覆盖件的质量降低。当覆盖件的形状确定后，尽可能使覆盖件表面平滑均匀，使各个部位的变形程度能够达成统一，在不同的工序完成时，能够确保各个工序能够相互调整，使工序的状态良好。覆盖件上的孔是在各个工艺完成后再制作，以免在孔的形成过程中产生畸变问题。当覆盖件成型以后，就可以进行翻遍等工作，先确定好工料的形状和尺寸，然后对成形的工艺进行分析，对模具的结构进行分析，然后分析在模具成形过程中需要的零部件。

2．2散热器罩冲压工艺分析

2．2.1结构工艺介绍

散热器罩在形状设计的过程中是对称的，在覆盖件的制作中，在水平面上形成X和Y两个方向，这两个方向在制作的过程中设计的深度是不一样的，这就导致了在设计覆盖件的时候，确定形状会存在很多的问题，按照覆盖件制作的特点，为了能够提高制作的效率，就要减少相关的工序，可以将冲孔与两边的工艺在统一的模具中完成，运用水平修边的方法，使修边与侧壁的冲孔工艺同步进行。散热器罩是沿着Y方向对称的，而且其顶部形成一个较为平缓的面，在冲压的时候可以运用正装的方式，这样就不会出现凸模的死角，使模具的形状可以顺利地形成，X边的深度比较大，在制作的过程中需要进行压边操作。

2．2.2冲压方案的确定

在进行冲压的过程中，一般都会经过成形、修边这两个步骤，在成形的过程中，在X方向因为深度比较大，因此要采用拉伸的方式，在修边的过程中一般会采用单工序的方式，在拉伸成形的时候，在覆盖件的制作中一定要注意，一定要在一副磨具中完成，这样才能够确保拉伸的质量。

3散热器罩拉伸成形的CAE分析

3．1CAE仿真分析的功能

在对汽车的覆盖件进行设计时，运用CAE软件，实现了软件的制作的仿真，在运用CAE软件进行仿真的过程中，首先要运用三维建模的方法，建立一个曲面的模型，然后将零部件的模型放到仿真软件中，分析二者是否可以匹配。按照冲压设备在设计中拉伸的效果，从而对接触的方式进行确定。在模具冲压的过程中，可以在参考力学模型的基础上，运用有限元的相关知识，建立有限元的模型，加入零部件的曲面模型中没有确定补充面，这时，就要运用CAE软件进行模型表面的设计，从而能够运用软件自动生成补充面。在CAE软件中，由于网格的自动划分功能并不能很好地实现求解器的需求，当网格被划分完成后，就可以运用CAE对网格进行检测，将那些不合格的网格检查出来。通过对模具的类型进行分析，从而建立分析模型。通过对零部件的分析，从而能够计算出毛坯的尺寸，运用CAE软件对毛坯的尺寸进行进一步的计算，从而确定毛坯的形状，运用CAE软件分析毛坯的主要轮廓，从而能够制作出毛坯的主要模型。在对拉伸筋进行定义的过程中，可以分析出金属的流动状况，能够在制作模具的时候防止起皱问题的发生，从而能够制作出更加平整的模具，运用拉伸筋能够将成形的数据进行模拟和分析，运用拉伸筋建立几何模型，这种方法在计算数据时精确度比较高，但是，这种方法在建立拉伸筋模型时需要耗费很多时间，而且在建立拉伸筋模型的过程中容易出错。也可以运用建立等效的拉伸筋模型的方法，这种方法能够按照尺寸建立出等效的模型，比较灵活，能够对数据进行准确地分析，被广泛地应用。

3．2散热器罩的CAE仿真分析

在散热器罩的CAE仿真分析的过程中，在对单元进行划分的时候一定要格外注意，一般都是运用四边形单元，而且要根据模型，设计合理的划分方法，在对自动的网格进行划分后，其中四边形单元占单元总数的大部分。在分析冲压方向的时候，一般都会运用CAE来确定，确保没有死区的产生，而且尽量可以使拉伸的深度减小。为了能够使拉伸成形更加得成功，就必须要对模具的工艺进行完善，要对补充面进行设计，并且要分析压料面的问题，在对压料面进行设计的时候，不能出现凹凸不平的问题，要使压料面保持平整，而且要尽量简化压料面制作的流程。对压料面的工艺进行完善，要确定好压料面的拉伸方向和位置，从而能够使压料面的各个部位都能够均匀分布。在进行压边设计后，确定了拉伸筋的结构后，运用CAE的分析，对模具的起皱问题进行考量，模具的内部如果出现了起皱的问题，可以发现，模具出现起皱的部分几乎都在模具的中心部分，在模具的中间部分，在压边的过程中由于受力不足，而且，在拉伸筋设计的环节存在一定的问题，因此，在解决这种问题的时候，可以运用强化压边力度，或者是增加拉伸筋的数量，对拉伸筋的位置进行调整，将拉伸筋调整到模具的中间部位，也可以通过使用润滑剂，从而能够减小摩擦系数。在对模具进行计算的过程中，一般来说，模具的厚度在0.8毫米的时候，能够形成一个较大的节点，这时不会发生模具起皱的问题，而且不会影响模具的美观度，也不会出现模具出现局部开裂，给汽车带来安全隐患的问题。

4结语

模具设计论文 篇8

为确保模具设计与制造专业人才培养模式具有科学性和实用性，首先组织专业教师对相关模具企业的人才需求情况开展深入调研。通过现场走访、问卷调查，了解企业对模具设计与制造专业岗位能力的要求和对岗位职业技能的要求。在对调研信息进行合理梳理的基础上，形成企业调研报告，制作出模具设计与制造专业职业岗位能力调查分析表，进而制订出模具设计和制造专业人才培养方案。结合企业专家意见和建议，制定出“以学校培养为基础，以校企合作、工学结合为抓手”的教、学、做一体化的“n+0.5+0.5”工学结合人才培养模式。其中n是指学生根据学习层次不同在校通过2～3年时间完成职业核心能力课程、专业基本技能课程和专业核心技能课程的学习；第一个0.5是指第4或5学期，安排学生进行工学交替，在企业中提升专业知识和技能；第二个0.5是指最后一个学期在校外实习基地进行顶岗实习，强化职业技能训练，培养综合职业素质。

二、构建基于典型工作任务的一体化课程体系

通过多层次、多渠道的校企间交流研讨和调研，对模具行业的人才结构现状、行业发展趋势、人才需求状况、职业人才标准、职业能力要求等方面获得充分的认知。聘请企业技术专家参与课程建设，充分利用合作企业工程技术人员的技术优势，参与模具专业课程体系的开发，设置与企业实践相衔接的实训教学模块，构建基于典型工作任务的一体化课程体系，同企业共同制订完成模具设计与制造专业教学模块、教学计划和授课计划。通过清晰的理论教学和实践教学（职业技能训练）两个平行并列体系，我们制定了模具设计与制造专业教学标准，整个教学内容和教学环节的设置充分体现学生综合职业能力的培养。

三、完善一体化教室建设，实现场景教学和岗位教学

根据模具设计与制造专业一体化课程体系的教学要求，进行一体化实训教室的建设，实现各模块教学任务的一体化教学。一体化实训教室建设主要包括：一是建设模具设计及三维造型技术实训教室，保证了Mastercam课程教学、模具设计与制造、数控仿真加工等课程的教学。二是建设精密检测技术实训教室，实现精密测量技术的场景教学。三是建设电加工实训教室，保证电加工教学模块的顺利开展。四是建设金工实训教室，满足铣床加工、磨床加工实训的岗位教学要求。五是建设模具钳工综合技能实训教室，突出学生模具制造能力方面的综合训练能力的培养。

四、外引内培，优化教师队伍结构

对内有计划地安排专业教师参加专业进修和企业实践锻炼，开展与专业教学相关的实训技能专项培训和讲座，组织开展三维设计软件使用与开发、精密检测与逆向工程、电切削加工、模具零件表面抛研加工、激光焊接技术等专项技术培训。对外从企业引进具有专业实践经验的企业工程技术人员、行业专家，从高校引进青年教师，充实教师队伍，优化教师队伍结构。

五、建立形式多样的校企合作模式

按照校企共建、互利互惠、双向互动的原则，对合作企业加以遴选，同优秀企业建立深层次的校企合作关系。成立校企合作委员会，定期召开模具设计与制造专业校企合作年会，通过工学交替、顶岗实习、订单培养、企业冠名班等模式，推动模具设计与制造专业教、学、做的统一。加强对校企合作运行情况的督导与管理，根据学校教学进度与企业用工的要求，制订校企合作管理办法与质量评估方案、校企合作委员会章程、学生下厂顶岗实习管理制度等指导校企合作健康开展。

六、结语

模具设计论文 篇9

随着科学技术的快速进步，在生产模具的过程中广泛应用CAD/CAM技术，通常情况下在以市场调查的基础上进行周密研究，然后进行生产决策，之后生产计划下达开始操作手段，紧接着开发设计模具的工作人员使用模CAD工作站，对模具设计中的分析、造型、计算以及绘制工程图等工作进行完成，而且评价产品性能在设计阶段就可以进行，设计者从繁重的绘图中可以得到解脱，可以在创造性的工作上应用更多的时间。

2CAM过程

2.1集成制造CAD/CAM技术

建立单一的图形数据库是模具CAD/CAM系统的集成重点，在CAD、CAM各单元间获得自动转换与传递数据，使CAM阶段能对CAD阶段的三维图形完全吸收，降低了中间建模的误差和时间；利用计算机反复优化和修改温度在模具工作中的分布情况，以及在模具中的模具结构、性能以及塑料液体流动、加工精度情况等，在正式生产前查找问题、发现问题，使制模时间大大减少，模具加工精度大大提高。模具集成制造运行图见图1，采用CAD/CAM软件具备详细设计、基础设计、概念设计等功能，面向的对象是参数化造型和统一数据库，它提供了一个良好的平台发展模具的集成制造技术。

2.2模具高速加工应用CAD/CAM

Salomon于60多年前提出高速加工的概念，并进一步研究了高速加工技术。刀具直径与主轴速度对高速加工产生很大作用，刀具寿命、所切削的材料及加工工艺等对还高速加工也会产生一定的影响。通常来讲，达40000r/min以上主轴速度可加工小型模具细节结构，而称12000r/min以上的主轴加工速度为高速加工，通常可加工大型汽车覆盖件模具。高速加工相比于传统模具的加工方式，其优点为：模具加工工序简化；模具表面的质量加强；模具加工的速度提高；利于模具修复。因高速加工与传统加工存在区别，高速加工的加工工艺要求比较特殊，所有的工艺过程都包含于数控加工的数控指令，所以，应用CAM系统在高速加工的系统中对其相应的特殊要求必须满足：具有全程自动刀柄干涉检查和自动防过切处理能力；CAM系统的计算编程速度必须很快；优化处理进给率功能；模具高速加工改变编程方式与要求编程人员；具有丰富的、与高速加工要求符合的加工策略。

2.3生产过程管理应用CAD/CAM

基本由个人计算机和小型计算机终端组成CAD/CAM系统的应用网络，在整个生产过程中FMS管理系统软件可实施跟踪管理。如外购件的采购状况、流转零件状况、加工进度、加工品质、收货状况等都能够掌握。通过对这种软件的应用可以节省劳动力，帮助进行适当的外购物品时机选择。完善的材料清单生成，就是在库存管理中使所有加工状况信息全部进入。然后以加工工艺路线为依据实施加工。停工待料的时间、机床运转时间的数据及操作人员加工工时都可以通过该系统逐日提供。这样不仅能够减少机床空耗的时间，还能计算出实际的生产成本，以此实现生产成本减少的目的。

2.4模具检测应用CAD/CAM

可移动式三坐标测量仪在传统模具加工中的作用与三坐标测量仪在配合CAD/CAM系统进行检验中的作用有很大区别。CAD/CAM系统测量空间在3250×2090×1370mm中，三标测量仪的任何一点都为0.015mm精度定位，可达40t测量塑料模或冲模的零件质量。测量仪的测量精度如何保持最好的效果，应将它放在一个独立的机房中，与外界环境隔绝，保持室温20℃。为了避免振动影响测量结果，安装三坐标测量仪应在质量为100t的由气垫支承的混凝土底座上。三坐标测量仪作为一种工具，不仅可以最终检验模具品质，也可以在加工过程实施检测，也就是中间检验各道加工工序，从而掌握所需的几何形状如何更精确地加工。在对模具实施检验的过程中，零件的各部位需以较密的轨迹进行检测。通常情况下检验每一副模具需两次，在冲压加工之前一次、之后一次。检验的过程中，上、下模型腔的对合状况应通过理论计算厚度方式测量，从而了解CAD设计数据精度的具体情况。

2.5提高模具精度应用CAD/CAM

引入CAD/CAM系统实施模具制造，对于冲压模具来讲，提高了加工精度，而主模型和靠模不必再使用。如公差加工具有很严的要求，且磨削主要型腔面后需要的模具需手工抛光，具有良好效果的是用CAD数据加工，远胜于靠模和主模型的效果，其根本差距就是加强了控制尺寸。一般情况下模具的主要型腔表面是用CAD数据精确地加工出来的，然后把主要型腔面与其他零件一起配合加工。现阶段模具工程师可以利用各种CAD/CAM软件生成comC机床的刀具轨迹和实施模具设计，并且还能够提供用于模具的热性能分析和铸造品质改进的有限元分析。

3结语

模具设计论文 篇10

首先根据经验，在砂芯上布好射嘴及排气塞，然后进行射砂及固化的模拟，图1是首次射砂模拟的结果，从结果可见，部分位置存在紊流，中间隔板位置，砂流明显分开，砂芯射不满。由于模拟结果不理想，于是对射砂嘴和排气塞进行优化，增加部分排气塞，射砂嘴的直径调整，经过多次调整及模拟后得到了合格的结果，优化后的模拟结果如图2所示，图中长圆柱为射砂嘴位置，短圆柱为排气塞位置，模拟结果显示，中间隔板位置砂流交叉融合，填充完整，其它位置砂芯完整。

2芯盒模具设计及制造

芯盒模具的结构与射芯机有关[4]，不同的企业都会根据其不同的射芯机建立相应的标准虚拟三维模架。本设计首先根据射砂模拟结果，布好射砂嘴、排气塞及顶芯杆等；然后设计分形面；最后调出标准三维模架[4]，将砂芯根据要求装配入模架中，通过布尔运算得出三维的模具型腔，并详细设计出定位销、导向销、导向套、压板、回位导杆等各种零件。设计好的模具如图3所示。模具设计好后，根据图纸制订加工工艺，根据三维模型编NC程序，然后开始模具制造，制造完成的模具如图4所示。

3制芯效果

模具设计前没有经过MAGMA软件的射砂模拟，所试制出的砂芯经常出现不饱满，砂芯断裂等缺陷（图5所示）。通过MAGMA软件的射砂模拟，根据射砂模拟结果，布置好射砂嘴、排气塞及顶芯杆等。然后制造模具，开始制芯，把芯盒模具装到相应的射芯机上，调试好模具，开始射砂，第一轮试制就能射出合格的砂芯，图6是首轮试制出的砂芯，砂芯饱满紧实，质量很好，符合要求。

4结论

MAGMA软件射砂模块的模拟结果与实际相符，利用MAGMA软件射砂模块的模拟结果来辅助模具设计，可以明显提高模具设计的效率，且设计的模具结构更合理，减少模具调试时间，避免因为设计不合理而造成模具的多次整改，降低成本的同时也缩短了模具开发周期。

作者：谢武斌 罗超庆 黄耀光 汤宏群 单位：1.广西玉柴机器股份有限公司 2.广西大学材料学院 3.百色学院 4.广西生态型铝产业协同创新中心

参考文献：

[1]崔怡，吴浚郊，李文珍。芯盒结构对射砂过程的影响[J].特种铸造及有色合金，2000（3）：4-6.

[2]迈格码（苏州）软件科技有限公司。2012年度用户大会光盘[EB/OL]，2012.