模具设计论文全文(5篇)

摘要：将模具设计与制造一体化教学体系建立起来，对提高人才培养质量起到一定的促进作用，教学改革中获得显著成效，促使学校与社会之间建立密切联系，学生的创新精神以及创新能力得到培养。中等职业学校在对学生的培养中，通过构建一体化教学体系，使学生在学习模具设计与制造知识的时候与创业结合，学生的就业能力提高。通过运行模具设计与制造开展教学，有助于培养应用型人才方面，加大实践教学比重的同时还要深化教学改革，重在培养学生的能力，学生的知识应用能力和探索能力都得到培养。本论文着重于研究模具设计与制造一体化教学体系的构建。

关键词：模具设计与制造一体化；教学体系；构建

1引言

中等职业学校注重培养应用型人才，就要为学生创造良好的学习环境。为了保证模具设计与制造一体化教学质量，将相关的体系构建起来是必不可少的，这也是当前中等职业学校教学发展的一个重要途径。在进行模具设计与制造一体化教学体系建设的过程中，主要的目的是让学生有实践操作的空间，提高学生的综合素质。中等职业学校对于此要深入研究，更好地发挥教学体系的作用，提高学校办学能力[1]。当前的中等职业学校重在培养创新人才，就需要将模具设计与制造教学体系建立起来，使得教学中实现课堂教学与实践教学结合，学生的知识理论教育与技术能力培养相结合，激发学生的自主学习意识和技术操作自我培养意识，由此可以提高人才培养质量。

2模具设计与制造一体化教学体系的现状

2.1模具设计与制造一体化教学体系建设缺乏资金的支持

中等职业学校构建模具设计与制造一体化教学体系的时候需要投入大量的资金，而且在体系的调整过程中还需要持续投入资金，当前这项工作不到位，主要的原因是缺乏资金的支持，正是因为如此，建设模具设计与制造一体化教学体系的时候存在一些问题[2]。出现这种现象的主要原因是由于经费来源单一，不能通过多个渠道筹措资金，在建设模具设计与制造一体化教学体系的时候不能从长远的角度展开规划，导致该体系不能满足教学要求，学生的实践能力不能得到培养。

摘要：本文设计压铸模具基于数字化工具UnigraphicsNX平台，以真空泵壳体为研究对象。针对目前国内商用车及工程车辆需求的快速变化，如何快速高效的进行配套泵体设计，提高设计效率和生产效率，并开发了一整套压铸模具系统，包括铸件的主要模具零件设计、浇注系统的设计、冷却和脱模结构设计等，确保生产出来的真空泵的壳体能迅速满足客户需求，为真空泵的设计思路和方法提供有价值的参考。

关键词：商用车；真空泵；模具设计；NX

0引言

真空泵是产生真空形成负压，从而增加制动力。对于商用车和工程车等柴油发动机驱动车辆，由于发动机采用压燃式，在进气歧管处不能提供所需的真空压力，因此需要安装真空泵。同样为了环保要求而设计的汽油直喷发动机GDI，在进气歧管处同样不能提供有效的真空压力来满足制动助力系统的要求，因此也需要真空泵来提供真空源。我国是生产制造大国，目前国内商用车汽车市场需求较大，行业竞争激烈，随着商用车应用的发展，需要根据不同的工况配套开发对应需求的真空泵。本文以真空泵泵体设计为例，基于数字化工具UnigraphicsNX，通过摸索开发出一整套压铸模具系统，实现了模具设计的数字化模式，提高模具的设计和生产效率。

1主要模具零件设计

1.1工艺分析

本论文设计的真空泵壳体零件如果采用普通的冲压和锻造工艺并不能够达到用户实际需求，同时考虑到产品的批量生产时的经济效益，因此通过采用压铸模具的制造方式，在保证压铸零件的尺寸精度、表面光洁度的同时提高生产效率，降低生产成本。图1为真空泵壳体零件图，材质为锌合金，其铸造精度要求级别为CT5级，零件铸造要求为表面光滑，成型质量良好。真空泵的壳体零件外观表现为不规则型体，包含有孔槽结构、异形面和凸台等，在工艺设计上通过采用侧向抽芯结构方案达到顺利脱模。此外该铸件要求壁厚均匀，厚度尺寸为3mm。根据文献[1][3]，取最小铸造圆角rmin=1mm，和最大铸造圆rmax=3mm，取压铸件的弯曲处外壁圆角半径R=2mm。考虑到锌合金材料和拔模斜度的比例，最终确定该压铸件的拔模斜度为1°。

一、校外实践

让学生走出校门参加校外实践活动是提高学生实践动手能力、尽早适应社会的最直接、最重要的途径。而校外实践又能使学校、教师、学生与社会、企业建立起广泛的联系。

（一）大力开展实习基地建设

学校多渠道与多个相关企业合作成立学生实习基地，双方就技术革新、企业员工进修培训、联合申报科研项目等方面开展广泛的合作。同时让学生在最后“1”年到企业顶岗实习，提前熟悉生产岗位工作及企业管理制度，让学生提前熟悉企业的人际关系交往，同时聘请企业中高级工程技术人员担任实习指导教师。但是实际普遍存在实习单位落实难的问题。主要原因有两点，一方面企业出于考虑学生安全及企业生产效率和生产管理秩序等因素，同时企业的现实生产环境与接待能力有限，主观上不愿接收或不愿多接收实习毕业生。接收也是让学生看着企业的师傅操作，而学生无法亲自操作实践，也难以达到预期的效果。另一方面学生缺少吃苦精神，嫌弃企业厂房或车间环境恶劣，学生主观上不愿意去，去的学生也经常出现半途而废的情况。针对这一情况，建议学校与企业就学生安全责任与保险公司签订保险合同，减少企业对学生安全方面的顾虑。加大学校与企业的友好往来，推荐优秀毕业生到企业工作。学校可以组织专家对培养企业生产管理进行指导，确实可以为企业解决难题，同时加大专业导师与企业的联系，专业导师和企业合作，开发合作项目，导师带学生以做课题的方式到企业参与到企业的生产中，保证学生在企业的实际的动手操作。另外可以鼓励学生业从事一些业专业性不太强的岗位，比如说销售岗或基础性实验岗。在学生得到锻炼的基础上尽可能不影响企业的正常运转。

（二）鼓励学生开展勤工俭学与社会实践活动

现代企业不再盲目的追求毕业生的学历与学习成绩，而是更注重学生的综合素质，比如：学生的动手能力、学习能力、吃苦精神、交际能力、组织能力及是否具有爱心、责任心等。培养学生在这些方面的能力，可以大大提高学生的综合素质。

1.鼓励学生积极参与公益事业，如义务支教，义务献血，义务参与社区服务，争当社会性服务类志愿者等等。这些活动虽然与专业没有关系，但可以培养学生的爱心和社会责任心，从而提高学生的综合素质，提高学生对社会的认知度和对国家人民的热爱。因此建议学校学生会和团委鼓励学生成立相关的社团，让更多的学生参与进来。

关键词：充电口；选冲机构；加工方案

1引言

在现代生活中汽车已经成为人类生活中不可或缺的交通工具，在诞生后自身也随着市场的变化不断的进行完善[1~3]，由于市场需求的变化汽车造型也不断的朝着创新的方向发展[4]。为满足市场需求，占领市场先机，在生产传统动力汽车的同时，还需不断加快对新能源汽车的研发制造进程，有时需在一款造型上同时推出多动力、多配置的多个款型，因此，同一制件因车型动力不同而存在差异，例如传统动力的加油口一般设置在汽车左侧，充电口设置在汽车右侧。为满足加油口、充电口造型需开发不同模具，这种冲压制件仅局部造型不同，导致模具费用增加、生产效率降低的情况严重制约了生产成本的降低。

2现阶段侧围制件加油/充电口加工方案及其存在问题

传统加油口冲压成形方案主要为OP10拉伸制件加常规拉伸（加油口位置根据分析设计工艺补充或采用无造型结构），OP20粗修加油口的轮廓边界，其主要目的是为了保证该位置在OP30整形时控制板料流动方向，改善整形后A面缺陷程度。OP30翻边整形保证加油口的尺寸精度，OP40精修加油口边界保证最终的整车装配精度。部分工艺该位置采用3工序成形，既OP10拉伸，OP20精修边，OP30整形，此种冲压方案存在最主要的问题是整形后制件修边轮廓精度不能保证，即使非理论调整后，在后期生产过程中其精度波动也是不可控的，因此导致的装车问题不易发现，流入后序后所造成的成本浪费更高。常规加油/充电口常规成形过程如表1所示。现阶段各汽车厂商为降低开发成本同时兼顾国家有关新能源车型的需求，往往采用同款车型开发多种动力车型如我司某车型同时存在汽油版、纯电动版、插电混合动力3种动力配置，其加油口设计在左侧围位置，纯电动版则需要设计在右侧围位置，插电混合动力版本需要左侧围设计加油口，右侧围设计充电口。多数汽车厂商的解决方案是主要针对右侧围充电口进行OP20选择性冲孔OP30选择性整形的冲压方案进行冲压成形，但由于OP30已经对充电口位置进行整形处理，OP40无法同时兼顾纯电侧围和汽油版侧围的冲压需要，只能选择设计镶块处理方案。当主机厂需要生产汽油版侧围时，线体操作人员需拆除上模精修镶块及压芯压料镶块。而当生产纯电版或混动版车型时又需要将镶块重新安装。极大的影响了现场的生产效率，同时镶块频繁拆卸也会产生重复定位精度差的问题。OP40压芯压料镶块及上模精冲镶块结构如图1所示。鉴于上述情况，如何解决多版本充电口生产过程中产生的问题就成了降低模具制造成本，提升生产效率必须要面对的问题。本文所论述的结构方案，将针对已经成形的充电口造型进行选择性精修边同时避免的频繁拆卸镶块的问题，为同行业模具设计提供一个新的问题解决思路。

3选冲结构设计

（1）选冲结构组成如图2所示。（2）制件选冲机构工作过程。通过设计多层弹簧结构，实现产品造型自动切换的功能，保障制件冲孔选冲机构依靠气动装置带动驱动板进行往复运动，达成制件选择性冲孔。图2选冲结构各部分组成气缸及滑动垫板安装在上模位置，设计压板等保障其可以相对上模进行水平运动。凸模支撑板安装在上模位置，四周设计导向结构，相对于上模进行上下运动，同时其背面安装支撑块，正面安装压料弹簧及精冲凸模。活动压芯安装在主压料芯上，四周设计导向及限位，其相对于压芯进行上下运动，便于不同版本侧围压料需要。主压芯安装在上模上，充电口位置设计托起弹簧，用于顶起活动压芯，保证其在生产无充电口侧围时，不对制件产生影响，保证制件品质。需要注意的是由于采用多层弹簧设计，需要保证压料弹簧初压大于托起弹簧的终压，以此来确保弹簧的压缩顺序，实现制件选冲。（3）充电口侧围生产状态。通过机床气源，对气缸进行充气，气动装置带动滑动垫板、从而使得分别安装在支撑块底面及滑动垫板上的支撑块互相支撑，当模具合模时，主压芯向上运动，由于凸模支撑板已被限制活动且压料弹簧初压大于托起弹簧的终压，所以，托起弹簧首先被压缩，当到达限位后，由主压芯及活动压芯共同组成整形后的充电口压芯造型，模具进一步闭合，组合压芯接触制件，此时压芯整体开始受力，压料弹簧开始压缩，为制件修边提供必要的压料力，同时精冲凸模相对于组合压芯向下运动，完成精冲工序。模具回程时运动过程相反。即凸模先脱出制件，进一步组合压芯脱离制件，再进一步活动压芯收缩至主压芯型面以下，如图3所示。（4）无充电口侧围生产状态。气动装置带动滑动垫板回程、使得两支撑块相互错位，当模具合模时，主压芯向上运动，由于支撑块已相互错开，且托起弹簧初压大于活动托芯及精冲凸模重量，所以，主压芯带动托起弹簧顶起活动压芯，保证在生产过程中活动压芯始终处于主压芯内部，进一步通过设计在凸模支撑板与活动压芯之间的压料弹簧将凸模支撑板及安装在支撑板上的凸模顶起，保证生产过程中凸模始终处于顶起状态，每次合模时两支撑块相互错位，其整体机构无支撑力，弹簧无压缩，完成无充电口侧围的生产，如图4、图5所示。利用上述机构配合换向阀等气路组件可以实现多种版本车型充电口的在线切换，如对该机构中凸模安装板及安装在其上的支撑块、整体安装位置由上模调整到压芯上，在压芯与上模间设计精导向，凸模支撑板与压芯间设计精导向，同时替换两支撑块，将支撑块接触时的静止承压调整为滑动承压，则该机构可以实现一定角度的侧向选择性冲孔。如图6所示。

摘要:近年来，随着科学技术的不断更新，我国加工制造业的发展速度和建设质量均取得了巨大进步。材料成型与控制工程模具的制造工艺技术在加工制造业中占有极重要的地位。新型工艺和新技术正在被广泛应用到日常生产加工中。本文对材料成型与控制工程模具制造的工艺技术进行了详细分析，以全面提高我国加工制造业的技术水平。

关键词:材料成型;控制工程;模具制造;工艺技术

1材料成型与控制工程研究概述

材料成型及控制工程主要研究塑性成型及热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状过程中的相关工艺因素对材料的影响。是成型工艺开发、成型设备、工艺优化、模具设计的基本理论，可以解决模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题。目前，在对材料产品的设计研究中，材料成型与控制工程是科学技术发展支持中一项重要的理论研究课题，这对整个现代化的加工制造业的发展具有重要意义。

2表面工程模具技术的选择标准与原则

2.1了解模具的表面失效形式

在材料成型的加工制作过程中，热模具的应用是对金属进行加热以达到特殊的形状要求。这样的模具需要通过反复的加热和冷却操作来进行模具制造。在加热和冷却的过程中，材料成型的加工时间越长，模具受热时间就越长，其受热程度就越严重。在正常使用情况下，热模具也会出现正常化的磨损。热模具表面失效的主要表现形式就是使用过程中的磨损，在热性强度不足的情况下就会造成模具表面出现塌陷，疲劳使用情况下就会出现表面脱落或是氧化现象。