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无敌炒米饭
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家装工装

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摘要本文讨论分析了模具企业管理信息化的重要性和必要性,指出了信息化在提高模具企业生产率、降低成本以及提高品质等方面所起的作用,并结合案例分析,进一步提出基于专业化管理系统iM3的模具企业信息化解决方案。引言一般说来,模具企业都是中小企业,大都是从作坊式的企业成长起来,甚至目前仍有许多模具企业是作坊式的的管理,在模具交货期、成本、质量的控制方面问题层出不断。面对激烈的市场竞争,落后的管理手段和水平,使模具企业中的管理和技术人员只有疲于奔命,企业投巨资引进的CAD/CAM系统和高档数控加工设备也难以发挥出应有的效率和水平,企业缺乏活力和竞争力。这些问题已经引起了许多有志向国际先进水平看齐的模具企业经营者的高度重视,如何提高企业管理水平,增强企业的竞争力已成为我国模具制造行业参与国际市场竞争迫切需要解决的问题。因此,模具制造企业要提高管理水平,具备快速反应和及时调整的能力,没有一套先进的管理系统实现管理的信息化是很难做到的。通过信息化建设,实现模具制造企业的集成化管理,是促进企业提高经营管理水平的一个有效途径。本文通过模具企业实际的案例,讨论分析了信息化对提高模具企业管理水平的重要性和必要性,并结合深圳市伟博思网络技术开发有限公司开发的专业化模具企业管理系统iM3(inteMoldMakingManagement),给出了信息化解决方案。一、信息化是企业与客户信息交流沟通的桥梁模具是典型的按定单单件生产的行业,每一个定单都要与客户进行详细的业务和技术方面的沟通,否则将会产生严重的后果。下面是模具企业与客户信息沟通不充分的两个实例:案例1.某大型模具厂承接了一个日本新客户的模具定单,这个日本客户习惯定单下达后,就与模具厂的设计人员进行详细的技术沟通,对模具提出很细致的设计要求,模具厂按此要求进行设计就可以了,不需要再确认设计图纸。而模具厂设计人员完成设计后,却仍按以往接美国客户定单的习惯,等待客户确认设计后再订购模架和材料,一直等了10天,才知道客户不需要确认图纸。结果,该套模具延期10天,客户很不满意,从此不再下定单,为此失去了一个非常有潜力的客户。案例2.某模具工厂承接了一个新客户的模具定单,该客户的注塑工厂有一套严格的生产安全标准——多少吨的模具必须使用多大的吊环。由于缺乏详细的技术沟通,这个问题被忽略了。模具设计人员按照本工厂的习惯选用吊环,结果比客户的标准小了一个规格,致使模具交付客户后,才发现不符合要求,只能把模具运回,重新加工吊环孔,整个过程的费用就超过万元,同时还影响了客户的生产。由此可见,在与客户及企业内部的信息沟通方面即便是一个小小纰漏,都会对企业造成巨大损失。因此,解决好沟通问题,具有如下重要意义:尽量一次把客户业务与技术方面的要求了解全面,避免多次反复,从而节省费用和时间。详细了解客户的模具技术要求,避免在试模后修改和返工。对每一次沟通的内容进行记录和总结,针对每个客户逐步建立客户业务和技术资料知识库,在公司内部共享,以便提高客户服务水平,减少错误。信息化的管理系统将能够帮助模具企业更好地与客户进行信息沟通。例如,在iM3系统中,提供了详细的模具技术沟通模板,模板整合了国内外多家优秀模具企业的经验,完全与国际模具行业接轨。通过该模板,方便与客户进行详细的技术沟通,减少模具的修改工作。而且通过系统记录的与客户沟通信息,可以总结客户业务和技术方面的习惯,分享给公司内部相关人员,避免犯重复的错误。二、信息化系统可以帮助企业监控模具进度客户非常关注模具的试模及交付日期,往往根据模具的试模时间安排试产及生产计划,尤其是海外客户,往往把模具的交付期的重要性放在首位。因此,控制模具的生产制作工期是企业在市场竞争中取胜的一个重要指标。下面的案例可能是许多模具厂都出现过的问题。案例.某大型模具工厂承接了美国客户的模具定单,由于缺乏有效的模具生产进度监控和管理手段,不能按期试模。生产部门也把这一情况反馈给海外的市场人员,但市场人员由于不能了解生产的实际情况,担心不按期试模客户会不高兴,于是抱着侥幸的心态,认为生产部门能够加班加点抢回时间,仍然承诺客户的既定试模日期。当客户从万里之外来看试模时,发现模具在一周内根本不能试模。客户非常失望,从此不再下定单。对模具进程监控不力的根源在于:缺乏有效的模具生产进度监控手段,不能及时发现模具生产过程中出现的问题,及早发现、及早解决。模具生产过程的状况不能得到有效反馈和记录,往往凭感觉来判断模具的进程,习惯用“差不多、差很远、很快做完”等模糊概念来说明进度,数据不准确及时,往往产生侥幸心理。公司内部缺乏信息共享的环境与平台。由于每个人的工作性质的不同,对每套模具的实际生产进程的了解程度有很大的差异,而且,通过台阶式的层层信息反馈往往会造成信息失真,再加上人为的因素,问题就出来了。人们往往比较注意重要和难的问题,忽视小问题,尤其是当企业同时有数十或上百套处于不同阶段的在制模具时,管理人员很难坚持每天不厌其烦地检查每一套模具的每一个任务进程是否在计划之内。信息化的管理系统将为企业提供共享的、一致的、忠实的进程监控平台。例如,在iM3系统中,通过项目计划与进程控制,可以对模具的整个生命周期(定单确定—设计—采购—生产—首次试模—模具修改—交付)进行管理。生产一线管理人员直接在系统中反馈模具实际进度,系统忠实地监控项目进程的每一个任务,当某一控制点出现延期时,系统会自动发出报警邮件给相关人员,以便及早发现、及早解决。而且,对于一些关键任务,还可以让系统提前预警,以使有关人员及早准备和安排 。三、有效的模具成本控制利不开信息化成本控制是模具企业管理上的一个难点,模具企业的成本控制能力越来越突出地体现了企业的核心竞争力。目前,模具行业面临着模具价格越来越低的沉重压力,模具增加几次修改,模具利润就消耗干净,甚至要赔本。企业如果不能从根本上解决这个问题,将面临淘汰出局的危险。在专业化的模具企业管理系统iM3中,将通过如下途径帮助企业控制成本:在公司内部下达定单时,以报价的成本估算为基础,为模具制定计划成本;系统中设置成本预警,对模具生产中的成本要素进行监控,从而有效控制各项费用,确保利润目标的顺利达成。在模具BOM下达时,比较设计物料总成本与计划材料成本的差异,决定是否下达。在采购材料收货时,比较交货价格与计划价格的差异,决定是否收货,从而有效控制采购成本。系统记录和统计每一工件在每个加工工序中产生的加工工时,自动比较实际加工费用与计划费用的差异,监控制造费用。当实际费用超过计划费用时,系统会自动报警,通知相关管理人员。案例.某模具厂在设计某客户的电视机前壳模具时,采用四块价格昂贵的铍铜。供应商供货时,将四块铍铜的边角料也一起计价,送货价格超出计划价格6000多元,仓库管理人员在为该物料收货入库时,模具公司采用的iM3管理系统警告此物料入库价格严重超出计划费用,拒绝入库。经过采购主管与供应商交涉后,剔除不合理的6000元费用后,才收货。四、信息化有助于车间监控和管理实时车间监控可以帮助生产主管监控每台设备的生产情况及模具的加工进程,提高设备的利用率,控制工件的生产进度。例如,当公司管理人员需要检查生产车间情况时,可以通过iM3系统查看各加工设备和工作组的的实时生产情况,系统通过不同的颜色标记,清晰反映各设备及加工组正在加工的工件和待加工工件的状态,包括每台机床正在干什么,机床目前的负荷情况,正在加工的工件是否延期,待加工工件是否已移交本工序,上道工序是否延期,物料是否到位等,大大减轻了管理人员的工作强度。当管理人员需要检查某套模具的生产情况时,可以查看以甘特图形式展示出来的模具加工进度,并通过各工序的计划时间和实际的进程的对比,帮助管理人员跟踪模具的生产进度。而以往生产管理人员在检查模具进度时,要到车间一个工位一个工位去看,而且只能看到主要的部件,小零件完成情况可能根本无法了解,甚至连车间的班组长也不知道小零件在哪里。或者召开生产会议,把各班组长全部召集起来,花费很长的时间一一汇报模具的进度。由于班组长还不是第一线的加工人员,只能以自己的感觉和经验来判断模具的进度,具有很大误差。对于经验丰富的工人来说,可能判断准确点,但一个工厂没有办法保证每个工人都是很有经验、每时每刻都很有责任心。而只要一个定单中有一套模具不能按期完成,整个定单的交付就有问题,这也是许多模具厂在试模前经常要加班加点,甚至通宵加班赶制模具的一个主要原因。五、信息化管理系统促进CAD工程数据在企业内部共享由于工期短,模具企业的设计图纸很难象批量生产模式的企业一样做得很精细,而且由于更改频繁、图纸量大,也不可能把图纸发给许多非生产部门,这为企业内部的设计信息共享带来了障碍。生产或其他业务部门有时希望能够测量一下图纸中未标注的尺寸,有时需要查看一下3D模型以便对复杂的结构有更清楚地了解,这些需求都没必要为此购买昂贵的CAD设计软件,而且对非设计部门的人员来说,使用专业化的CAD软件在操作和查找相关文件方面也很不方便。如果把管理系统与CAD工程数据链接,则会极大地方便生产或其他业务部门,使设计信息真正在全企业共享。在iM3系统中,根据模具企业的运作特点,集成了设计模型浏览工具,可以在系统中方便浏览2D/3D文档(包括AutoCAD、Pro/E、UG等)。这样,可以在公司内部任何一台电脑中查看CAD模型。例如,工艺人员制订某个工件的生产工艺路线时,可以直接点击查看3D图形按钮,借助浏览工具可以旋转、检查尺寸、做各种剖切面等操作,方便工艺人员制订合理完整的工艺流程;车间工人在加工某一工件时,借助车间生产终端,可以方便浏览正在加工零件的3D图形,通过对比加工工件与3D图形,检查是否加工正确,判断加工是否完全,避免返工和报废。而以往数控和电火花加工操作人员只看2D图形,很难判别工件的最终形状,经常由于CNC程序遗漏或电极漏做而造成工件的返工,既浪费资源,又影响模具工期。此外,这一功能对于市场报价、采购等部门的工作人员也都是非常有用的。六、信息化在促进信息共享方面的其他作用通过信息化管理系统提供的信息共享平台,将为企业内部的管理工作提供前所未有的便利,减轻管理人员的工作压力,避免出错,有效的保证模具质量和工期。案例1.某厂模具装配前,装配钳工经常因外购顶针到货不及时,需要电话询问仓库和采购部门,甚至打电话给供应商,才能确认交付时间,非常麻烦。如果中间某个环节信息出现断路,就无法确定准确的交付日期,那么模具试模时间则因此不能确定。案例2.某大型模具企业,每天晚上7:30—9:00要召开生产管理骨干人员会议,会议的主要议题是检讨模具的生产情况(进度、质量),当某套模具出现问题时,再研讨如何改进。管理规范的模具企业都会定期组织类似的会议,但这需要很多人员花费大量的精力和时间去了解模具的生产状况,查询和记录全部模具的生产信息,从中筛选出非正常的模具。这样做,无疑将增加管理人员的压力,把宝贵的时间和精力浪费在信息的统计和收集方面,且往往因收集的信息不准确而影响决策。在一个具有信息化管理系统的模具企业,通过系统与管理流程密切结合,将会为企业的各级管理和工作人员带来信息查询和统计的方便,使其准确的掌握最及时、最准确的各种信息。例如,在iM3系统中,生产管理人员可以通过系统查询生产或采购物料目前所处的实际状态,不必一个一个部门电话查询;当需要了解模具的进度时,除了系统可以自动为异常发出警告外,管理人员也可以主动进入系统,统计其关注的异常问题,如,统计截止目前设计拖期的模具或采购拖期的物料、统计计划下周试模的模具、统计尚未按期付款的客户、统计本月某供应商的应付帐等,这不但可以极大地减轻模具管理人员的工作压力,而且能够帮助管理者正确决策。当然,管理信息化还可以在更多的方面帮助模具企业改进管理,因篇幅所限,这里不再一一列举了。结束语通过管理信息化与管理改进紧密结合,可以促进企业的管理规范化,提高企业的运作效率和市场竞争力,把企业的管理人员从繁杂的、重复性的劳动中解放出来,使高层管理人员可以有更多的时间关注企业的发展方向,加强与客户的沟通,开拓更广泛的市场,市场人员也可以进一步加强客户关系的管理,寻找新的客户资源,技术主管可以有时间关注模具新技术的发展,加强行业内技术的交流,不断提升企业的技术水平,生产主管可以有更多的时间考虑如何进一步提高工效,提升质量和降低成本,做到不断改善。因此,模具企业应该把握住信息化时代带来的机遇,为企业的长远可持续性发展打好坚实的基础。

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大嘴小鲨鱼

防护罩的模具设计与制造论文编号:JX106 带设计图,字数:9996.页数:33 中文摘要随着现代工业发展的需要,塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛,质量要求也越来越高。在塑料制品的生产中,高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成形设备等都是成形优质塑料的重要条件。特别是近年来,随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高,塑料制品的应用范围也在不断扩大,如:家用电器、仪器仪表,建筑器材,汽车工业、日用五金等众多领域,塑料制品所占的比例正迅猛增加。一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属件。工业产品和日用产品塑料化的趋势不断上升。在工业生产中,用各种压力机和装在压力机上的专用工具,通过压力把金属或非金属材料制出所需要形状的零件或制品,这种专用工具统称模具。模具在国民经济中所占据的地位日益显著,可以说人类的衣、食、住、行,没有拿一方面离得开模具。模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备,属于高新技术产品。作为基础工业,模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用,在国际上称为“工业之母”。随着我国国民经济的迅速发展,作为工业品基础的模具工业,也得到了蓬勃发展,已成为国民经济建设中的重要产业。模具工业不但在国民经济中占据重要地位,在世界市场上也是独树一帜。世界模具市场总体上供不应求,市场需求在600到650亿美元。如今,模具工业的发展甚至已经超过了新兴的电子工业。模具按制造的产品分类,可以分为塑料模具(又分为注塑模具、铸压模具和吹塑模具)、冲压模具、铸造模具、橡胶模具和玻璃模具等。其中,尤以注塑模具和冲压模具用途广、技术成熟、占据的比重大。本文以防护罩的模具设计为例,详细论述塑料的工艺特性、ABS塑料的工艺参数、型腔和型芯的结构形式、模具的机构设计、模架的选择原则,力求做到理论联系实际和反映国内外先进水平。关键词:塑料特性、型芯和型腔结构、模具结构、标准模架 Shields mold design and manufacture English Abstract...............省略目 录前言----------------------------------------------------------------------1第一章 塑料成型工艺--------------------------------------------------4 1. 1 塑件的成型工艺分析------------------------------------------------41. 2 ABS塑料的材料特性-------------------------------------------------41. 3 ABS塑料的成型特性-------------------------------------------------51. 4 ABS塑料的成型工艺参数---------------------------------------------5第二章 设计方案及参数的确定----------------------------------------72. 1 注射机的选用------------------------------------------------------72. 2 型腔数目和分布----------------------------------------------------82. 3 选择分型面--------------------------------------------------------9第三章 模具的结构设计-----------------------------------------------103. 1 确定型腔和型芯的结构形式-----------------------------------------103. 2 浇注系统设计-----------------------------------------------------123. 3 机构的设计-------------------------------------------------------163. 4 注射模标准模架的设计---------------------------------------------213. 5 注射模排气系统的设计---------------------------------------------25 第四章 注射模的设计结果参数---------------------------------------27小结和致谢--------------------------------------------------------------33参考文献----------------------------------------------------------------35模具装配图和零件图以上回答来自:

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霏霏头头

摘要:在冲压过程中,机械运动贯穿始终。各种冲压工艺的实现都有其基本运动机理,这种运动是与模具密切相关的,各种模具的结构设计和力学设计最终都是为了满足其能够实现特定运动的要求。设计的模具能否严格完成实现冲压工艺所需的运动,直接影响到冲压件的品质,所以在模具设计中应对机械运动进行控制。同时为了达到产品形状尺寸的要求,不能够拘泥或局限于各种工艺基本运动模式中,而应不断发展和创新,在模具设计中对机械运动灵活运用。摘要:在冲压过程中,机械运动贯穿始终。各种冲压工艺的实现都有其基本运动机理,这种运动是与模具密切相关的,各种模具的结构设计和力学设计最终都是为了满足其能够实现特定运动的要求。设计的模具能否严格完成实现冲压工艺所需的运动,直接影响到冲压件的品质,所以在模具设计中应对机械运动进行控制。同时为了达到产品形状尺寸的要求,不能够拘泥或局限于各种工艺基本运动模式中,而应不断发展和创新,在模具设计中对机械运动灵活运用。 关键词:冲压模具设计 机械运动 控制 灵活运用 1.引言 本论文是以冲压工艺学基本理论为依据,通过对各种冲压工艺基本运动的分析,提出了对冲压模具设计的要求。首先阐述冲压过程中,机械运动的基本概念,然后逐项分析了冲裁、弯曲、拉深工艺的基本运动机理,指出模具设计中应着重控制到的内容,并介绍了在模具设计中对机械运动灵活运用的方法和一些实例。最后总结了根据具体情况进行产品工艺运动分析的方法,并强调在模具设计中,对机械运动的控制和灵活运用对提高设计水平和保证冲压件品质的重要意义。 2.冲压过程中机械运动的概述 中国塑料模具网 冷冲压就是将各种不同规格的板料或坯料,利用模具和冲压设备(压力机,又名冲床)对其施加压力,使之产生变形或分离,获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产都是采用立式冲床,因而决定了冲压过程的主运动是上下运动,另外,还有模具与板料和模具中各结构件之间的各种相互运动。 机械运动可分为滑动、转动和滚动等三种基本运动形式,在冲压过程中都存在,但是各种运动形式的特点不同,对冲压的影响也各不相同。 既然冲压过程存在如此多样的运动,在冲压模具设计中就应该对各种运动进行严格控制,以达到模具设计的要求;同时,在设计中还应当根据具体情况,灵活运用各种机械运动,以达到产品的要求。 冲压过程的主运动是上下运动,但是在模具中设计斜楔结构、转销结构、滚轴结构和旋切结构等,可以相应把主运动转化为水平运动、模具中的转动和模具中的滚动。在模具设计中这些特殊结构是比较复杂和困难,成本也较高,但是为了达到产品的形状、尺寸要求,却不失为一种有效的解决方法。 3.冲裁模具中机械运动的控制和运用 冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢,凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离,然后凸、凹模分开,卸料板把工件或废料从凸模上推落,完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的,为了保证冲裁的质量,必须控制卸料板的运动,一定要让它先于凸模与板料接触,并且压料力要足够,否则冲裁件切断面质量差,尺寸精度低,平面度不良,甚至模具寿命减少。 按通常的方法设计落料冲孔模具,往往冲压后工件与废料边难以分开。在不影响工件质量的前提下,可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块,以使落料冲孔运动完成后,凹模卸料板先把工件从凹模中推出,然后凸凹模卸料板再把废料也从凸凹模上推落,这样一来,工件与废料也就自然分开了。 对于一些有局部凸起的较大的冲压件,可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模,同时施加足够的弹簧力,以保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的,再继续落料冲孔运动,往往可以减少一个工步的模具,降低成本。 有些冲孔模具的冲孔数量很多,需要很大冲压力,对冲压生产不利,甚至无足够吨位的冲床,有一个简单的方法,是采用不同长度的2~4批冲头,在冲压时让冲孔运动分时进行,可以有效地减小冲裁力。 对那些在弯曲面上有位置精度要求高的孔(例如对侧弯曲上两孔的同心度等)的冲压件,如果先冲孔再弯曲是很难达到孔位要求的,必须设计斜楔结构,在弯曲后再冲孔,利用水平方向的冲孔运动可以达到目的。对那些翻边、拉深高度要求较严需要做修边工序的,也可以采用类似的结构设计。 4.弯曲模具中机械运动的控制和运用 弯曲工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压死,凸模下降至与板料接触,并继续下降进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动,导致板料变形折弯,然后凸、凹模分开,弯曲凹模上的顶杆(或滑块)把弯曲边推出,完成弯曲运动。卸料板及顶杆的运动是非常关键的,为了保证弯曲的质量或生产效率,必须首先控制卸料板的运动,让它先于凸模与板料接触,并且压料力一定要足够,否则弯曲件尺寸精度差,平面度不良;其次,应确保顶杆力足够,以使它顺利地把弯曲件推出,否则弯曲件变形,生产效率低。对于精度要求较高的弯曲件,应特别注意一点,最好在弯曲运动中,要有一个运动死点,即所有相关结构件能够碰死。 有些工件弯曲形状较奇特,或弯曲后不能按正常方式从凹模上脱落,这时,往往需要用到斜楔结构或转销结构,例如,采用斜楔结构,可以完成小于90度或回钩式弯曲,采用转销结构可以实现圆筒件一次成型。 值得一提的是,对于有些外壳件,如电脑软驱外壳,因其弯曲边较长,弯头与板料间的滑动,在弯曲时,很容易擦出毛屑,材料镀锌层脱落,频繁抛光弯曲冲头效果也不理想。通常的做法是把弯曲冲头镀钛,提高其光洁度和耐磨性;或者在弯曲冲头R角处嵌入滚轴,把弯头与板料的弯曲滑动转化为滚动,由于滚动比滑动的摩擦力小得多,所以不容易擦伤工件。

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幽花零落

我国考古发现,早在2000多年前,我国已有冲压模具被用于制造铜器,证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先。1953年,长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间,该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。我国于20世纪60年代开始生产精冲模具。在走过了温长的发展道路之后,目前我国已形成了300多亿元(未包括港、澳、台的统计数字,下同。)各类冲压模具的生产能力。 一、冲压模具市场情况 我国冲压模具无论在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展,但与国发经济需求和世界先进水平相比,差距仍很大,一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口,特别是中高档轿车的覆盖件模具,目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模,已趋供过于求,市场竟争激烈。 现将2004年我国冲压模具市场情况简介如下: 据中国模具工业协会发布的统计材料,2004年我国冲压模具总产出约为220亿元,其中出口亿美元,约合亿元. 根据我国海关统计资料,2004年我国共进口冲压模具亿美联社元,约合亿元.从上述数字可以得出2004年我国冲压模具市场总规模约为亿元.其中国内市场需求为亿元,总供应约为亿元,市场满足率为82%.在上述供求总体情况中,有几个具体情况必须说明:一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技术含量较低中的中低档模具,因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率,这些模具的发展已滞后于冲压件生产,而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率;二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多,具有一定的竟争力,因此其在国际市场前景看好,2005年冲压模具出口达到亿美元,比2004年增长就可说明这一点;三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速,这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料,因此未能计入上述数字之中。 二、冲压模具水平状况 近年来,我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到1~2μm,寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra≤μm的精冲模,大尺寸(φ≥300mm)精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。 1、 模具CAD/CAM技术状况 我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精神模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完成。20世纪90年代以来,国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂,由华中理工大学作为技术依托单位,开发的汽车车身与覆盖模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。在此期间,一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和CAD/CAM软件系统,并在模具设计制造中实际应用,取得了显著效益。1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟CAE软件并开始用于生产。 21世纪开始CAD/CAM技术逐渐普及,现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM技术。其中部分骨干重点企业还具备各CAE能力。 模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期,降低生产成本,提高产品质量,已成为人们的共识。在“八五”、九五“期间,已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术,数控加工的使用率也越来越高,并陆续引进了相当数量CAD/CAM系统。如美国EDS的UG,美国Parametric Technology公司 Pro/Engineer,美国CV公司的CADSS,英国DELCAM公司的DOCT5,日本HZS公司的CRADE及space-E, 以色列公司的Cimatron 还引进了AutoCAD CATIA 等软件及法国Marta-Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术/DL图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD,多数企业已经向三维过渡,总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域。 在冲压成型CAE软件方面,除了引进的软件外,华中科技术大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件,并已在生实践中得到成功应用,产生了良好的效益。 快速原型(RP)传统的快速经济模具相结合,快速制造大型汽车覆盖件模具,解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具,模具精度低、制件精度低,样样制作难等问题,实现了以三维CAD模型作为制模依据的快速模具制造,它标志着RPM应用于汽车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。 围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造,近年来也涌现出一些新的快速成型方法,例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。 2、模具设计与制造能力状况 在国家产业政策的正确引导下,经过几十年努力,现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平,包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。 虽然如此,我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面,无论在设计还是加工工艺和能力方面,都有较大差距。轿车覆盖件模具,具有设计和制造难度大,质量和精度要求高的特点,可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平,模具结构周期等方面,与国外相比还存在一定的差距。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具,已基本达到国际水平。 但总体上和国外多工位级进模相比,在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上,仍存在一定差距。 汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完美,高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。NC、DNC技术的应用越来越成熟,可以进行倾角加工超精加工。这些都提高了模具面加工精度,提高了模具的质量,缩短了模具的制造周期。 模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可,碳化物被覆处理(TD处理)及许多镀(涂)层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊技术也得到了应用。

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尛嘴亂吃

模具专业毕业设计模式的实践与探讨以模具专业学生的毕业设计模式的改革为例,探讨计算机技术在模具专业学生毕业设计中的应用范围、步骤及结果,明确指出了模具设计理论同先进设计方法相结合在模具专业学生毕业设计教学环节的重要性和必然性。 关键词:模具设计 毕业设计 计算机技术 1 引言 模具是一种技术密集、资金密集型产品,在我国国民经济巾的地位也非常重要。模具工业已被我国正式确定为基础产业,并在“十五”中列为重点扶持产业。由于新技术、新材料、新工艺的不断发展,促使模具技术不断进步,对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。 根据社会发展对模具专业学生的新要求以教学生的实际情况,探圳大学工程技术学院对99级模具设计方向学生的毕业设计的进行了较大的改节,并取得了较好的效果。 2 模具专业学生培养目标 深圳大学模具设计专业隶属于深圳大学工程技术学院机械制造及其自动化专业,主要是从事注射模的设计与制造。为了明确本方向的培养目标,我们对珠江三角洲,特别是深圳周边地区模具企业进行了比较广泛的社会调查,调查结果表明,用人单位要求毕业生有较高的思想品质和道德修养,爱岗敬业和较好的与人协调共事能力,要求毕业生基础理论扎实,着重基本技能的掌握和再学习能力,要求毕业生熟练掌握外语,有一定的计算机软件应用和开发能力。 根据调查结果分析,我们把模具专业人才培养的规格定位于:面向各类型企业,培养爱岗敬业,具备机械及各类模具设计与制造基础知识,具有较强的再学习能力和创造能力,能在模具生产第一线从事模具设计制造、技术开发、应用研究和经营销售的应用型工程技术和管理人才。据此把拓宽专业口径,课程体系合理,教学内容优化、实验研究能力强,社会适应面宽,作为本方向教学的基本指导思想,将模具设计理论、实践与及计算机应用融合为一体。 3 计算机技术在注射模中的应用领域 塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程,它包括塑料制品设计、模具结构设计、模具加工制造和塑件生产等几个工要方面。它需要产品设计师.模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成,它是一个设计、修改、再设计的反复迭代、不断优化的过程。传统的手工设计已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。计算机技术的运用,正在各方面取代传统的手工设计方式,并取得了显著的经济效益。计算机技术在注射模中的应用主要表现在以下几个方面: (1)塑料制品的设计:基于特征的三维造型软件为设计者提供了方便的设计平台,而且制品的质量、体积等各种物理参数为后续的模具设计和分析打下了良妤的基础。 (2)结构分析:利用有限元分析软件可以对制品的强度、应力等进行分析,改善制品的结构设计。 (3)模具结构设计:根据塑料制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量,模具设计软件会提供相应的设计步骤、参数选择.计算公式以及标准模架等,最后给出全套模几结构设计图。 (4)模具开合模运动仿真:运用CAD技术可对模具开模、合模以及制品被推出的全过程进行仿真,从而检查出模具结构设计的不合理处,并及时更正,以减少修模时间。 (5)注射过程数值分析:采用CAE方法可以模拟塑料熔体在模腔中的流动与保压过程,其结果对改进模具浇注系统及调整注塑工艺参数有着重要的指导意义,同时还可检验模具的刚度和强度、制品的翘曲性、模壁的冷却过程等。 (6)数控加工:利用数控编程软件可模拟刀具在三维曲面上的实时加工过程并显示有关曲面的形状数据,同时还可自动生成数控线切割指令、曲面的三轴,五轴数控铣削刀具轨迹等。 目前,国际上占主流地位的注射模CAD软件有Pro/E、I-DEAS、UGⅡ、SolidWorks等;结构分析软件有MSC、Analysis等;注射过程数值分析软件有MoldFlow等;数控加工软件有MasterCAM、Cimatron等。 4 模具专业毕业设计模式 模具专业的学生要求综合知识和实践能力较强,它既是学生大学四年所学的机械制图、工程材料、公差配合与技术测量、塑料成型工艺与设备等技术基础课、专业课的综合应用,又需要学生了解大量的实践经验。 通过毕业设计,应使学生在下述基本能力上得到培养和锻炼:①塑料制品的设计及成型工艺的选择;②一般塑料制品成型模具的设计能力;③塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力;④了解模具设计的常用商业软件以及同实际设计的结合, 以往的毕业设计严格来说只能算是模具设计这门课的课程设计;老师指定一个塑料产品,有时甚至连产品模型图都交给学生,学生按照谍本上的模具设计步骤一步步做下去,由于没有实践经验,学校也不可能将学生的设计变成实际产品,因此,设计的合不合理,学生不知道,即使有经验的老师指不出不合理处,学生也没有感性认识,只能是纸上谈兵。学生踏人社会,从事实际产品设计,往往会发现无从下手,即使设计出来也是废纸一张,通常都要通过1到2年的时间才能入门。因此,学生常会感叹:在学校什么也没学到这不能不说是我们教育的失败。 为了改变这种状况,在99级的毕业设计中,我们采取将模具设计内容同CAD/CAM/CAE紧密结合在一起,学生通过先进的软件仿真,可以随时发现自己在每一步设计中的不合理处,会找出各种解决方案让设计趋于合理,同时掌握了最先进的设计,加上及分析技术,提高了学生的学习兴趣和创新能力,使毕业设计真正成为了学生实际工作前的一次全过程模拟。设计流程如图1所示。为了保证毕业设计的质量,我们专门成立了一个 由4名老帅组成的模具设计指导小组,每个老师负责设计流程的一个步骤。此次参加模具设计毕业课题的学生共15人,我们分成5组,每组3人。 首先在布置毕业设计题目时,不给出具体的塑件制品,只是告诉学生要做一个开关按钮,学生根据自己的兴趣,确定自己的设计产品:游戏机手柄按钮、眼镜盒开关按钮、电灯墙壁开关按钮以及鼠标按钮等。通过市场调研、查阅大量的文献资料,确定自己塑件的外形及内部结构。采用三维造型软件Pro/E设计出塑件的内外结构,用AutoCAD绘出二维图,在结构设计过程中,运用结构分析软件MSCPatran分析按钮受力后的结构强度、刚度及应力等,对结构进行不断修正,学生会发现机械设计、工业产品设计、材料力学、理论力学等课程的知识在这个阶段都有所体现,对以前所学课程也是一个综合应用的过程。图2为某学牛设计的游戏机按钮装配图及爆炸图,图3为按钮对角两点受力时的最大变形和最大应力图。塑料制品设计完成后,进行模具结构设计,采用的是Prom/E下的模具设计模块对产品建立工件进行分型、分割、抽取得到型芯、型腔文件;通过专家模座系统EMX(Pro/E,系统外挂程序之一)建立标准模座零件及滑块、斜销等其它附件。这个过程实际上并没有结束,它要同后续的注塑过程数值分析紧密联系起来,所采用的注射流动分析软件是MoldFlow,根据熔体在浇注系统和型腔中的流动过程的动态图,改进模具浇注系统、调整注射工艺参数,使模具各系统的设计达到最佳。图4为分析出的最佳浇注位置以及采用圆形排列的流道方式进行注塑,最后注塑出来的结果。图5为按钮模具的装配图及爆炸图。模具结构完成后,进行数控加工,我们采用的是加工软件,完成模具的虚拟加工过程,并自动编制数控加工的NC代码,利用仿真模块可以查看加工完后工件的合理性。 最后学生要提供详细的设计说明书以及完整的二维、三维图纸。在论文撰写阶段和答辩过程中,学生还采用了ACDSee图像软件,用来截取设计图像并辅助介绍整个设计过程;采用Office软件用来做文字的处理,写出分析报告。 每位学生在整个设计完成后,都必须对自己的没计 过程及结果做一个总结,提出本设计的创新与特色在何处。例如在建模部分或流道设计部分,同时也要考虑设计中存在问题以及相应的解决方法,从大多数学生的总结来看,学生迫切体会到了实践经验的欠缺,因此,在下一届学生的毕业设计中我们力争多请企业的设计人员同学生交流,多让学生接触到实际的设计、生产过程, 至此,学生完成了一个项目的全过程:塑料制品设计--模具设汁--模具加工.学生可以在计算机上看到自己设计、加工出来的最终产品,体会到成功的感觉。5 结束语 通过对此次毕业设计模式的改革,学生既对大学四年课程的学习做了—个总结,同时又掌握了最流行的、同社会实际最靠近的设计、加工方法。因此,本届模具专业方向的毕业生受到了社会的欢迎,深圳某大型台资公司模具部一次意愿接受本校的毕业生5名.取得了很好的社会效益。 (end)

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