模具制造论文
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模具制造论文范文第1篇
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。
模具制造论文范文第2篇
[关键词]UG软件 线切割 虚拟教学 模型
中图分类号：TG580.66 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0246-02
引言
近年来，随着中国经济的发展，模具行业也得到了空前的发展。由于模具行业的发展，模具制造的人才急剧增加，各技工院校也纷纷开办了自己的模具专业，开始大量招收模具制造专业的学员。但是由于模具制造是一个复杂的过程，需要使用到的设备也相对较多，常常出现设备不够用，再加上技工类院校的学生的在能力相对较差，如何进行安全有效、低成本、高效率的有效教学，培养出合格且适应能力强的学生，摆在了各个技工类院校模具教学部门的面前。
线切割是模具制造教学中常用的特种加工设备，在技校的模具专业教学中存在一定的局限和难度。线切割虚拟实验室有助于提高学习的效率和节约成本，同时在安全操作和教学考核上体现出了较多的优势，突破传统的教学方法，具有一定的可靠性。线切割虚拟实验室的开发主要包括两个方面：一是模型的制作设计；一是虚拟平台的程序编写。
一、线切割虚拟实训室的构建
虚拟仿真技术的应用主要是可以构建虚拟实训室，通过计算机虚拟网络达到培训的目的。线切割虚拟实训室主要包括虚拟的实训室场景，虚拟的机床设备，虚拟的仿真演示，联网仿真考核等部分构成。构建虚拟实训室的一般步骤为：
1、虚拟场景设计
一个逼真的虚拟现实效果是由逼真的场景、加上各种声光等元素构成。建立一个逼真的虚拟现实环境需要进行全面的设计，让该场景无限接近于现实事物。实训室的虚拟环境设计方法是先进行场景草图的绘制，再提出场景设计的方案。线切割实训室的布局主要是考虑到操作的合理性，方便性，布局方案设计如下：
2、虚拟机床设备建模
根据前面我们场景设计，第二阶段要进行虚拟机床设备的建模。建模要完全参考市场现有的各种主流产品进行建模，以体现产品的多样性和真实性。本次我们建模基于UG软件进行设备的建模。通过各零件的建模，然后通过装配，最终完成场景中的各个机床设备的模型创建，效果如下图：
3、虚拟仿真演示设计
针对线切割机床设备的建模完成后，就需要对我们平常教学中用到的机床机床动作进行设计，使得在计算机上操行时能够获得和现实教学中一样的机械动作和反馈动作。考虑到教学中的任务实施内容，设计仿真演示的动作有（表1）：
4、考核设计
除了要能够进行操作，还要有考核系统与之配套，以保证虚拟仿真训练的效果得到巩固。考核的设计可以分为：课堂考核、月末考核及期末考核三部分。考核的内容上不易设置过多，以避免考核者产生烦躁心理，减弱考核的效果。
二、虚拟程序平台的编写
一个完整的虚拟实训室，除了有逼真的三维模型，还需要具备强大的操作性。这里采用VIRTOOLS虚拟现实软件对实训室虚拟模型进行编程，可使该场景获得模拟真实操作的功能。
VIRTOOLS虚拟现实软件使用的模型格式为.CMO。因此经过UG软件设计好的模型要经过转换才能够使用。这里我们经常将UG建好的模型到处为IGES格式，并导入到3DMAX软件中，通过安装在3DMAX软件上的VIRTOOLS转换软件，最终将模型的格式转化为.CMO格式。
通过VIRTOOLS 软件进行角色、动作等的设置，完成虚拟仿真软件的设计，最后进行适当的美化，打包成最后的成品，如图3所示。
三、总结
虚拟仿真技术应用于模具教学具有可探讨性，通过借助虚拟仿真技术，同时结合常规的现场实践加工教学，能够更好地取得操作的实效性。在节约资本、提高培训教学效果上有很大的提高，开发出虚拟线切割实训室是一个值得尝试的解决办法。UG是出色的参数化设计软件，VIRTOOLS则是一款相对简单的虚拟现实软件，通过UG建模与VIRTOOLS编写虚拟仿真程序将是一个新的创新。开发出线切割虚拟实训室，通过计算机联网教学，能够有效解决机床设备欠缺、操作安全、节约材料的实际问题，是常规实训教学的一个有效补充。
参考文献
[1] 袁宗杰，邓爱国.？数控仿真技术实用教程[M].北京：清华大学出版社，2007.
模具制造论文范文第3篇
关键词 注射模具；估价；塑件
中图分类号TG7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）107-0086-02
1 注射模具估价模型
1）模具成本构成
模具制造主要涉及工艺和成本两方面因素，工艺就是指塑料制件的几何形状、表面光洁度以及尺寸精度要符合设计要求，能够达到生产制造标准；成本控制也影响着模具制造的经济效益，生产效率和性价比高是企业一直追求的目标。估价模型主要是研究模具制造的成本，所以我们将对成本这一因素进行更为深入的研究。任何产品成本基本就是由制造过程中所耗费的物质资源、人力资源构成，因此我们可以将成本分为显性、隐形两种。所谓显性成本就是指那些能够直接看到或者直接能够计算得出具体数据的部分，是产品生产所投入的直接资金；隐形成本是那些与产品没有直接联系，但却是生产所必须耗费的一部分成本。想要准确的分析产品成本，必须要从整体出发，以系统的眼光去看待成本构成。一件产品从最初的设计、研发，到使用具体材料加工生产，再到最后的物流销售，都需要耗费相应的成本。本文所研究的注射模具价格是以《模具计价办法参考手册》为基准，按照基本工时法以塑件尺寸来给出模架规格以及最终所需要的工时，并结合塑件的复杂程度以及所要求的精确度来进行价格估计。
2）注射模具价格估算模型
上文中提到的工时法是一种按照制造基本工时来计算最终模具价格的方法，这种方法是以模具每一个部分机加工工时为基础，再加上生产所耗费的材料成本而得出的。换句话说，工时法估算原理就是将产品的总销售成本均摊在生产过程中的每一个工时上去，得到每一个工时所对应的成本是多少，最终根据总工时数来计算得出模具的销售成本，它涉及产品生产工时、产品生产所耗费的材料等费用。所以依照这种方法来计算最终的销售成本，只需要去研究影响总工时的因素即可，如模具的外形尺寸、复杂程度、要求精度等等。结合以上分析，我们可以将模具的价格用下式表示：
我们研究注射模具的型腔深度系数K11，主要因为模具最终的总加工工时与模具型腔横截面积大小、型腔深浅等因素有着非常密切的关系。通常情况下按照垂直开模方向上工件的最大轮廓尺寸投影面积来计算型腔的横截面积，最大高度定义为型腔的最大深度。但实际生产过程中，模具并以一定只包含有一个型腔，假设型腔的个数比较多时，我们就以最深型腔的深度以及横截面积来定义整个模具的型腔深度系数K11。此外，不同模具制造过程中所需要的制件结构也不同，在定义不同形状的制件时，我们主要关注的是主分型面状况以及分型面个数等因数，为了便于计算将这些因数全部归结为注射模具结构系数K15。单位工时所耗费的平均含金量A1是指模具的整个生产过程中，我们每一个小时所需要耗费的所有人力、物力成本，他们共同构成了模具单位工时的平均含金量。其他模具总工时参数但从字面上就比较容易理解，这里就不在一一介绍。
2 模具CAD/CAE/CAM技术
随着模具制造业的不断发展，用户对于塑料制品的质量以及新产品的需求在逐渐的提高，这对于传统模具生产而言，形成了很大的挑战。CAD/CAE/CAM技术的应用，不仅提高了塑料制品的质量以及生产效率，还带来了越来越多的塑料新产品，这对于模具制造业的发展有着重大的意义。
传统塑料模具生产过程可以用下图来表示：
传统模具设计过程基本是由设计人员依靠自身长期的工作经验来完成的，所以最终设计出来的模具势必要经过多次修改完善才能够最终的用于实际生产中，这也直接影响着要生产的产品质量。在当前这种激烈竞争的市场环境下，传统模具设计方式显然已经难以满足需求。随着计算机技术的不断发展，这种基于计算机系统的CAD/CAE/CAM技术在很大程度上解决了模具生产设计中遇到的多种问题，基本完全摒弃了人工设计模具所带来的各种不利因素。CAD的作用是模具的整体注塑建模，给出模具的总体设计方案，以及各个零部件的具体设计细节，可以理解过模具设计过程的总管；CAE是对模具各个有限元实现所涉及的相关技术进行分析，如结构力学、流体力学等，是模具最终注塑成功的关键；CAM是注塑过程最终的数控仿真以及数控程序生成的保证，这三个技术结合起来，共同完成高质量塑件模型的构造。
1）模具产品质量的提高：CAD/CAE/CAM技术是基于计算机系统发展而成的，这样就有很多原始资料可以使用，从根本上解决了在模具设计阶段可能产生了各种费用。而且计算机设计相较于人工设计而言，在细节处理上更加的精准，减少因误差出现的设计成本浪费。这对于注射模具的成本控制有着非常明显的作用；
2）降低模具制造的生产周期以及生产成本：CAD系统的数据库中包含了很多模具的标准间以及相应的设计计算程序，设计人员可以直接调用这些程序以及调整相应参数进行模具的设计。CAE可以对已经设计好的模具原型进行优化设计，可以减少因为人员经验限制所引起的后期修改工作量。工作效率的提高、模具设计质量的增强都能够大幅度的降低模具制造的生产周期，进而降低生产成本。
3 模具估价系统模块
本文模具估计系统是基于Pro/TOOLKIT软件，结合塑件特征识别系统以及注射模具估价系统研发而成。塑件特征识别是模具估价系统的关键，通过其嵌入的交互式和自动式计算方法根据塑件的特征形成一个直观的3D塑件图形，并给出相应的参数以及处理方法。而且这些数据可以直接传输至前台界面，供用户查看模具各个结构所需估算出的成本。系统还将模具估算成本进行了细分，整个生产流程中所涉及到的单位工时不同工作内容具体耗费了多少成本都可以非常直观的呈现出来。这里给出注射模具估计系统模块图（图1）。
4 特征技术研究
早在1978年美国麻省理工学院就提出了“特征”这一概念，而在在CAD/CAM/CAPP领域，特征技术得到了非常广泛的认可及应用。所谓特征，实际上就是零件加工领域中信息传递的载体，不同的零件所具备的功能不同，这些功能均要依靠零件的结构以及其精确度来最终保证顺利实现。一个零件不管其结构形状是什么样的，都可以有很多种加工方法，采用哪种加工方法就相应的需要使用哪些仪器设备。对于塑件模具的制造而言，塑件最终的结构图形与模具零件的构造有着非常紧密的关系，而且加工方法与加工设备也很关键，这些因素融合在一起共同造就了塑件的特征。现如今特征技术以其优越的表现，受到了大批研究机构和专家的青睐。有些学家指出所谓特征就是只该物件与别的物件与众不同的地方，它是一种特殊的几何图形，用来区别于别的物体。对于特定的产品类型，特征就是其在开发过程中抽象层次上用于描述产品的信息集。设计人员在产品建模时，通常按照产品特征来表述产品设计意图的，从功能的角度对产品各个零部件构造进行全面描述。
4.1特征的分类
特征是与产品描述相关的信息集，所以特征可分为形状、材料、精度、装配等类型。形状特征是描述零件结合形状的信息，它也是产品信息集中最关键最重要一部分，包含了零件上一组相互关联的几何实体所构成孔、槽、凸起等特定形状特征，以及参数化的标准几何形状信息等。我们可以利用Pro/E以塑件特征模型树来构建塑件的实体模型；精度特征是用来描述塑件几何形状和尺寸的可控误差范围等信息的，它是依靠形状特征中的体素作为载体来描述塑件精度的，可以将其看作是形状特征的一个附属信息；材料特征是用来描述塑件所使用材料类型、性质以及材料热处理等方面洗洗，它对于模具最终的使用范围、物理化学性质有着非常密切的关系。实际中模具零件对于材料性质的要求很高，尤其是模具型腔与型芯镶块所使用的材料，其强度、刚度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性等都有着明确标准；装配特征是用来描述塑件零配件装配过程信息的，它提供了装配零件的位置约束关系等信息。
4.2特征提取及识别
明确了特征的分类之后，接下来的工作就是特征识别，这一部分是当前CAD/CAM领域的研究热点，它对于塑件实体模型的最终完成很关键。现在立体模型的构造基本都是使用构造性立体几何（CSG）和边界表示两种方法。CSG法是将立体图形用基本立体构建的布尔组合描述，而边界表示法是将立体图形按照曲面聚合的方式，给出边界和顶点位置，用曲面方式来表示。基于实体模型的特征识别系统是当前使用最为广泛的一种处理方式，通常情况下使用B-rep或者CSG模型来作为特征识别算法的处理对象。这里介绍两种特征识别的实现方法，交互特征识别和自动特征识别。所谓交互特征识别法，就是设计人员对显示出来的零件模型进行操作，实现人机交互工作方式，按照塑件的结构形状特征将这些零部件有序的组织在一起。自动特征识别法是基于交互特征定义法而兴起的一种由计算机代替人工定义特征的方法，特征识别器是该方法应用于实际的关键。现在很多算法都按照自底向上，从局部到整体的顺序来处理整个零件，搜索零件的边界模型，以按照边界匹配的方法来实现零件特征的识别。
参考文献
[1]汪瀚，周雄辉，张永清.注塑产品并行设计过程特征建模.机械科学与技术，2000，19（5）：824-826.
[2]辛勇，王海才，董才胜，等.箱体类塑件注射模三维造型方法.计算机辅助设计与图形学学报，2000，12（7）：517-521.
[3]刘杰.基于特征的注塑模设计系统分模技术的研究：[硕士学位论文].南昌：南昌大学，2004.
模具制造论文范文第4篇
论文摘要:结合河北就业市场的人才需求，对“材料成型及控制工程”专业的培养方案和课程体系进行了修仃，在新的培养模式中，设置了三个培养方向，优化了学科基础课;同时增加了专业综合实验、技能培训、外语文献阅读及学年论文等实践教学环节。
1998年国家教育部对高等院校本科培养专业进行了调整，其中，将过去的铸造、锻压、焊接3个专业合并为“材料成型及控制工程”专业，旨在培养专业面宽、适应性强的材料热加工方面的人才。旧的培养模式无法满足新专业的需求。所以自1999年按新专业招生以来，便对本专业的培养方案和课程体系进行制订和修改，但在教学实施和毕业生就业中暴露了一些问题。本课题便是针对这些问题，对材料成型及控制工程专业的培养方案和课程体系进行了研究。
1.根据市场需求划分专业方向
从就业情况来看，长期以来，热加工行业从我校招的毕业生一直以铸造、焊接、锻压为各对口专业，所以近年来，用人单位仍以此旧专业名称招收毕业生。加之企业在生产中分工较细，他们都希望有各个专业特长的人才，在短期内便可胜任一方面的技术工作。由此看来，按材料成型及控制工程大专业制定一套新计划而完全取消过去的专业方向是不合适的。但专业方向如何设置仍需慎重。为此我们分析了近几年河北省对本专业的需求，连年来省内各中小企业对铸造、焊接方向的人才需求较多，尤其我国加人WTO后，铸件出口量逐渐增多，优质高效的要求使他们对此方面的人才需求随之增强。由于河北省产业结构的调整对传统的锻压方面的人才需求减少，模具设计与制造方面的人才需求呈连年上升趋势，而且省外的某些模具加工基地也逐渐从我校招聘毕业生。分析了河北省的需求情况，我们又对其他兄弟院校的教学计划进行了分析，在我们收集的教学计划中有全国重点院校的，如清华大学、北京科技大学;也有一般院校的，如河北工业大学、河南科技大学。从这些院校的教学计划看，重点大学基本不分专业方向，除课程设计、毕业设计外，其他课程安排完全一致，专业性强的课程开设较少。分析原因，这些院校的毕业生考研率较高，从事科研工作的较多，而在企业从事生产一线技术工作的较少。一般的地方院校的计划中在进人第6,7学期后，根据专业方向划分几个相应的专业模块，主要的专业课开设2一3门，因为这些地方院校的毕业生主要面向一些企业，将来主要从事技术工作，所以他们需要掌握某一专业方向的专业知识，毕业后，能在短期内胜任具体工作。我校面向的主要是河北省中小企业，很多企业来校招人时都表示希望能尽快在工作岗位中独挡一面。
鉴于以上分析，决定在新的方案中，分出三个专业方向:模具设计与制造、铸造、焊接。由于模具设计与制造的基础知识、专业基础知识更近于机械工程学科、而铸造和焊接所需材料科学基础知识较多。在新的培养计划中制订了模具方向、铸造和焊接方向两套培养方案。
2加强基础教育，优化学科基础
为了加强基础教育，拓宽专业范围，整个课程体系中，基础课应占较大比重，而基础课包括公共基础课和学科基础课。公共基础课是按学校对理工专业的要求开始的，包括两课、英语、信息技术基础和计算机程序设计。而学科基础课的设置是各专业教学计划的关键，在本方案中，首先确定了高等数学、工程数学、物理等学校框架内的几门课程，然后根据专业方向的需要，搭建了不同的课程体系。其中模具方向以机械工程基础为主干学科，因此理论力学、材料力学、机械原理、机械设计开设学时较多，而铸造、焊接方向则以材料科学工程基础为主干学科:如开设了普通化学、物理化学、冶金传输原理等课程;除以上因专业方向不同而开设的不同的学科基础课以外，还开设了多门相同课程，其中包括必不可少的材料科学基础，另外为拓宽知识面、培养学生各方面的能力及考虑到后续课的学习、将来工作岗位的需要开设了工程材料概论、文献检索、电工学、互换性与技术测量、材料成型控制基础、材料检测及控制工程等课程。
从课程的开设看，包含了自然科学基础、人文社会科学基础和工程技术基础的课程，而且考虑了主干学科与相关学科的关系、基础与专业的关系，优化了学科基础课程。
3整合专业课，精选选修课
为加强专业综合教育，拓宽学科专业范围，专业课和选修课的确定也很重要。专业课是按专业方向开设的，各方向根据专业特点，在有限的学时内选择了几门构成专业框架的专业课。铸造方向是以设备、工艺、材料三方面的课程构成的框架;焊接方向则由电源、工艺、结构三个不可或缺的部分组成;模具方向则体现了模具设计(冲压模具、锻造模具、塑料模具)和制造(模具制造工艺和数控加工技术)两大方面，同时开设了计算机在模具中的应用(模具CAD/CAM)。超级秘书网
有了以上各专业方向的主体框架，考虑到学生在某一方面的兴趣及将来工作岗位的需要，开设了小学时的专业性强的专业课(每个专业方向2一3门)。另外，为拓宽学科专业范围，让学生了解本学科的发展动态，精选了一系列选修课:如材料成型新技术、工业机器人、工程软件、计算机在热加工中的应用、技术经济学等十几门课程可供选择。
4加强实践教学，注重能力培养
实践性教学环节是培养学生的实践动手能力，综合运用所学知识分析、解决问题的能力及创造能力的主要途径。在新的计划中，除了传统的金工实习、生产实习、课程设计以外，模具方向增加了数控加工技术的技能培训，主要有线切割编程加工、数控铣编程加工;铸造和焊接方向增设了两周专业实验周.，学生可自己设计实验、并亲自动手操作。这给学生创造了动手和动脑的机会，也给他们创造能力的发挥留下了空间。
为了使学生四年外语不断线、培养学生对外语文献阅读和翻译的能力，同时结合文献检索课的学习，练习查阅、整理资料;另外为锻炼学生文字表达和科技写作的能力，在5一6学期增设了“外语文献阅读及学年论文”的实践教学环节。
模具制造论文范文第5篇
关键词：模块注塑；模具设计；注塑机
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）16-0021-02
用模块式注塑模具替代原有模具，如应用于职业院校的实训，不仅便于学生的拆装和在教学用注塑机上的安装调试，又利于学生对相关知识的掌握，强化动手能力，提高了学生的学习兴趣，也利于模具的设计；不仅大大降低了安全隐患，而且大大降低实训成本。一旦应用于实际生产，不仅便于拆装和安装调试，也利于模具的设计和标准化生产；不但会提高效率，而且会降低生产成本。
1 模块式注塑模具的主要结构
一种模块式注塑模具的主要结构包括：上模固定板、定模板、动模板、模脚、下模固定板，有由顶针、顶针板、顶针固定板、回针及套在回针上的弹簧所构成的顶针机构，上、下模仁分别固定在上、下通框内（图1）。
2 模块式注塑模具的设计技术方案
（1）原有注塑模具主要有单分型面注射模具和双分型面注射模具，以单分型面注塑模具为例，主要结构包括：上模固定板、定模板、动模板、模脚、下模固定板，模脚位于动模板的下侧，在模脚与动模板和动下模固定板所构成的型腔内设有由顶针、顶针板、顶针固定板、回针及套在回针上的弹簧所构成的顶针机构，在定模板与动模板之间分别设有上模仁和下模仁，上模仁固定在定模板的凹槽内，下模仁固定在动模板的凹槽内。模具的凸模不论是整体式、嵌入式、镶拼式、活动式，凹模不论是组合式的还是整体式的，型芯不论是嵌入式的还是螺纹型芯，都给实训和生产带来一些不便。整体嵌入式组合凹模及局部镶嵌式凹模，如模腔损坏，虽然可以单独或局部更换型腔，不至于报废整套模具，但产品更新后，整套模具也随之
报废。
本模块式模具是一种通用模具，上、下模仁做成模块式（图2），不需要更换模架，只需更换模仁及顶针板或顶针孔板就可以成为一套全新的模具。
（2）在动、定模板上设有下、上通框（图3），上模仁固定在上通框内，下模仁固定在下通框内。
（3）在顶针板上设有顶针孔板通框，顶针孔板固定在顶针孔板通框内。
（4）该模具的运动机构：上、下模仁与该运动机构两者分别结合成一个上、下模块。
（5）在下、上通框内，两个侧面内壁上设有凸缘，在下、上模仁上与凸缘相对应的两个侧边设有凸边，凸边固定在凸缘上。
（6）作为改进，还可设计成在下、上通框内两个侧面内壁上有凸缘，在下、上模仁上与凸边相对应的侧边有凹槽，凸缘固定在凹槽上。
（7）在顶针孔板通框内，两个侧面内壁设有凸缘，顶针孔板上与凸缘相对应的两个侧边设有凸边，凸边固定在凸缘上。
（8）也可把动模板设计成非通框的形式（图4）。
3 模块式注塑模具的应用价值
（1）采用上述的凸缘、凸边的通用结构，一副模架可以安装不同的模仁，这样在更换模具时，只需更换模仁和顶针板或顶针孔板，即可成为一套新的模具，节约更换时间，降低了成本，提高了效率。
（2）在设计中，有利于设计人员对应实物动手拼装，提高各类结构的可靠性。
（3）应用于实训教学，能够大大提高学生的动手、动脑能力，提高学生分析问题、解决问题的能力，增强了学生的学习兴趣。
（4）降低成本，以实训教学为例，一副模架通常配三套通用模仁（一般可配3～5套模仁），三套生产成本共计15000元左右，一整套的同类的模块式模具，生产成本共计7000元左右，比原有同类模具节约成本8000元左右；未来发展如果能够应用于实际的生产中，将带来更大的经济
效益。
4 结语
本论文重点阐述模块式注塑模具的优点、设计思路及实施方案，由于该模具具有相对的通用性，所以没有重点介绍具体某一套通用模具的设计生产；目前主要适用于实训教学；该模具的设计方案，未来的发展趋势可应用于玩具类或玩具类的零件的批量实际生产中，将给企业带来很大的经济效益，有很大的发展空间。
参考文献
[1] 曲彩云，黄丽梅.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2004.
[2] 黄义俊，彭力明.注塑模具课程设计指导[M].武汉：华中科技大学出版社，2011.
模具制造论文范文第6篇
关键词：高职教育；实践教学；行动导向；三位一体
高职学院实践教学是影响其人才培养质量和市场接纳的重要问题，德国行动导向教学体系是高职院校实践教学重要指导理论。行动导向强调在行动中学习的理念，要求以学生为中心、以实践为中心、以能力培养为中心来构建教学体系。［1］
一、高职实践教学体系框架
高职实践教学体系构建应当根据行动导向基本思想，以学生职业能力为核心，校内与校外相结合，学校与企业相结合，理论与实践并进，形成由低到高、层层递进的单项实习、专项实习和综合实习“三位一体”的实践教学体系。
我们以模具专业为例说明这一实践教学体系框架。高等职业教育模具设计制造专业培养的人才，将来主要从事模具类产品的造型设计、模具设计、自动数控编程和模具加工制造等，培养模具设计制造和生产管理能力是实践教学体系建构的基本着眼点。基于此，我们构建基于模具工作过程的单项实习、专项实习和综合实习“三位一体”、层层递进的实践教学体系，其中单项实习目的在于形成职业基础能力，专项实习目的在于培养职业拓展能力，综合实习目的在于提升职业生产能力，三个层次的实践紧紧围绕学生职业能力这一核心（见下图）。
（一）单项实习
1.基础实习模块（第一、二学期）。主要有机加工实训、金属切削设备拆装实训、计算机操作实训、工程制图测绘、计算机绘图、零件检测、模具钳工等实训。这一层次技能训练目的是使学生对机械加工设备、机械加工方法有一个基本认识，为专业理论课程的学习打下基础，为后述的专业专项训练及综合技能训练打下基础。同时每个技能实训项目针对不同专业、不同层次的学生，设计有基本功训练模块和趣味课题训练模块。例如，模具钳工技能实训分为二个模块：基本功训练模块，主要培养学生零件手工加工技术的基本能力；趣味课题训练模块（划规、榔头的制作等），进一步强化学生手工加工技术的专项技能，学生也可自由选择，自己设计加工方案，自主完成加工工作。
2.提高实习模块（第三学期）。主要有冲压模具设计、模具零件工艺编制、塑料模具设计、模具拆装、中级技能培训、CAD/CAM实训、数控铣削实训等。教学项目针对的是从事该岗位工作所需的知识、能力等的训练，一系列教学项目的实施，确保学生达到今后从业要求的知识和能力标准。
例如，针对模具CAD/CAM工作岗位，我们根据CAD/CAM等应用软件在模具设计与制造中的工作过程要求，设计了难度由浅入深、循序渐进的冲压模具、塑料模具、压铸模具等若干个训练项目（如平垫圈模具、花瓶模具、眼镜模具、皂盒、照相机壳、汽车轮箍等）。教学环节的实施完全遵守其工作过程。学生经过上述若干个项目的训练，基本能达到该岗位从业的要求。
这一层次技能训练，要求实践教学内容与职业资格证书相结合，规范学习内容和标准，使学生在掌握专业专项技能的同时，达到中级工水平。
（二）专项实习
1.校内专项实习模块（第四学期）。模具设计与制造专项实习的总体操作流程如下：学生分组下达设计任务书产品工艺性分析确定设计方案CAD模具设计小组内择优选取加工模具模具零件工艺编制模具零件制造模具装配试模、调试试制产品。
为了保证实训质量，学校应当成立一个由多名教师组成的模具设计与制造专项实训指导小组，实训时间为12周（课内6周，课外6周）。
模具设计与制造专项实训具体实施步骤及内容：
（1）模具设计与备料。学生报名选择塑料模或冷冲模设计与制造，根据报名情况分组并选择设计指导教师。设计指导教师布置设计题目，学生根据自身情况选题，每人完成一副模具的设计。备料包括标准模架与模板的定做或非标准模板和标准件的购买。
（2）工艺编制与模具加工。在教师指导下，每组学生选择最优化、最合理的设计图纸，编写具有可操作性的加工工艺，分工合作，完成模具加工任务。
（3）模具装配、试模、调试。学校聘请企业的模具钳工师傅进行指导，学生全程参与，进行模具装配、试模，产品质量检测，工艺的改进尝试与模具结构的修正。
（4）总结、答辩。指导教师组织学生分析问题，交流座谈，了解学生实训中存在的问题，协助制订解决问题的方案，使学生互相学习，共同进步。学生在实训中完成并提交：小组共同提供加工模具资料一套，包括装配图、零件图、工艺卡、模具成品；组员每人上交各自设计资料，包括装配图、非标件零件图、设计说明书、各自负责编制的工艺卡与零件图、模具制造总结。实训答辩分两步进行，一是小组模具制造答辩，二是个人模具设计单独答辩。
2.校外轮岗实习模块（第五学期）。轮岗实习是在企业中进行。学生在真实的职业环境中进行训练，由企业工程技术人员和工人进行指导，受到横向拓宽、纵向延伸的专业训练。这种模式既指有两批学生交替参与，又指不同岗位的交替参与。
指导教师由从事本专业工作的、具有中级以上职称的教师或工程技术人员承担，并且由校内指导教师和校外指导教师搭配组建。指导教师应当根据被指导学生不同的实习单位、岗位及要求，会同实习单位确定具体实习内容并拟订实习计划，具体指导学生实习。
顶岗实习的考核由校内外指导教师共同完成，并以实习单位的考核为主。
3.职业技能大赛模块（第四、五学期）。职业技能大赛是切磋技艺、交流技术、展示技能、提升自我的一个平台。技能大赛检验了学生的技能水平，检验了学校的师资力量，同时也检验了学校的课程建设和管理水平，是一场从学生到学校、到地区的全方位检验。
在第四、五学期，要根据国家有关部门组织的职业技能大赛，选拔优秀学生积极参加。先在所有学生中开展大赛培训，培训要以职业岗位中的工作过程为导向，将工作任务转化为教学任务，以企业真实工作情境或任务为载体，使学生通过激烈的竞争提高自身操作技能。然后通过层层选拔，实现知识学习、技能训练、职业技能大赛的有机结合。
（三）综合实习
1.毕业设计模块（第六学期）。毕业设计是高等教育的最后一个重要学习环节，是专业课程学习的深化与升华过程。通过毕业设计，进一步培养学生综合运用所学知识独立分析和解决实际设计问题的能力，为适应实际工作和今后发展打好坚实的基础。
毕业设计选题要在第五学期完成，选题要来自实际，应用性、综合性要强。毕业设计采用基于生产过程的设计模式：产品分析―模具设计―模具制造―模具装配―试模、调试―试制产品，让学生把自己设计的图纸真正变成模具，并用模具加工出合格的产品，使毕业设计真正成为学生实际工作前的一次全过程模拟，缩短学校培养与企业需求的差距。
2.顶岗实习模块（第六学期）。学生完成单项技能实训、专项实训和轮岗实习后，进行顶岗生产实践。选择专业对口、生产技术先进和管理水平较高的企业为实训基地，使学生获得完整的企业生产过程和组织管理的综合训练。
校外实习基地是实习教学的主战场，在校外实习基地建设和运行过程中，学校的专家和企业的工程技术人员共同合作，学校和企业互惠互利。企业的岗位完全以学生为主运作，他们接受的是实际工作过程的训练，学生的身份就是员工，享受企业员工的工资等福利。培养计划以企业为主制定，真正体现在实践中学、在实践中做，充分体现企业对高职人才的要求。实施这种教学模式，在增加学习内容的同时，相应减少了一些课程的理论学时，使学生的学习内容更接近实际，更有实效，把学校的教学过程与企业的工作过程有机地结合起来，为实现高职教育进一步适应市场需求提供了保证。
二、高职实践教学体系保障
（一）优化培养方案和课程体系
人才培养方案由学院与企业共同研讨、协商制定。制定培养方案时既要遵从“认识－实践－理论－再实践－再认识－提高”不间断的认知规律，更要充分尊重企业的生产规律，保证企业正常的生产不间断，实施校内学习与企业认识实习、轮岗实习、生产性实习、顶岗实习的工学交替，形成不间断的校内学习与企业实习循环机制。
培养方案中前三学期基本完成专业应知、应会基础知识与理论和基本技能的教学和培训，确保前三学期打下高职职业基础，形成本专业基本技能（中级）；第四、五学期根据学生个性及职业发展规划，导入专业新技术、新工艺知识及高级技能训练及面向企业的定向培训（轮岗实习），使学生的专业知识和专业技能得到进一步拓展和提高，进一步增强学生就业能力，提高专业计划的灵活性，强化专业特色；第六学期进行岗位适应性训练（顶岗实习），养成岗位要求的职业素质。
培养方案压缩理论教学，突出实践教学，理论教学与实践教学比例不低于1∶1。原则上定为两周理论、两周实习交替进行。实践教学环节围绕培养学生“设计能力”与“制造能力”两条主线展开：设计能力有制图测绘、AUTOCAD实训、CAD/CAM实训、机械设计课程设计；制造能力有金工实习、模具拆装的认识实习、机械加工实习、数控加工专业实训。
（二）加强校内外实训基地建设
以工作过程为导向的人才培养模式，只靠学校单方来实施存在很大的难度，也难以达到预期的效果，与企业的实际生产过程结合构建校企结合的校内外实习基地，是最佳的途径。
高校首先要增加投入，加强校内实训基地建设。在实训基地建设中，一是要充分利用好现有的实验实训设备，要做好设备的整合工作，老设备可用于学生认识、拆装等教学环节。二是要在国内外调研基础上，购置新设备，购置的新设备要有前瞻性、先进性，还要和社会生产发展相适应，新设备不应以验证性为主，而应该具备工艺性、设计性和生产加工性等教学功能。模具专业生产性实训基地宜设置理论教学区、模拟操作区、操作训练区和产品生产区，形成既是车间又是教室的实习基地格局，实现教、学、做合一，兼有教学、培训、技能鉴定、生产及技术服务等多种功能。三是设法与企业联合，创建校办企业，达到资源共享、企业和学校共赢的目的，使学生通过实训或实习得到工厂化生产的锻炼，学到更贴近就业岗位需求的实践技能。四是建立稳定的校外实习基地，为学生提供现场企业环境进行实际加工。
（三）双师型教师队伍的构建
1.制定激励措施，是促进“双师型”师资队伍建设的重要保障。首先，学校要把“双师型”师资建设纳入学校教育发展总体规划，建立继续教育的培训机制，根据教师的年龄、学历、经历制定出具体的培训计划。其次，学校要建立“双师型”教师评价考核体系，设立“双师型”教师津贴等激励机制，促使更多教师成长为“双师型”教师。
2.校企合作是构建双师型教师队伍的有效途径。校企合作教育是根据行业和企业发展需要，以就业为导向，由学校和企业共同承担专业教育的人才培养模式。校企合作教育对于建设“双师型”专业教师队伍意义重大。通过合作，学校专业教师可以向企业提供智力和人力的支持，在专业技术人才使用方面建立共享机制；专业教师直接参与企业生产、科研、营销、服务等活动，及时掌握企业最新技术，增强了生产实践和科研能力，同时又能把生产实践问题紧密纳入教学过程中；企业负责学生顶岗生产安排及指导教师选派，也培养了企业专业技术人员的工作能力，同时，高素质的企业专业技术人员可选聘为专业兼职教师。通过校企合作，企业成为“双师型”教师培养的重要场所，同时也成为专业兼职教师的聘任源地。
3.建立一支较为稳定的兼职教师队伍，是建设“双师型”教师队伍的必要手段。职业院校的教师队伍建设，不仅仅是从学校到学校，而更应当从企事业到学校。从其他行业一线引进工程师、技术能手、能工巧匠等充实教师队伍，不仅有丰富的实践经验，有一技之长，更从企业带来了新理念，指导职业院校的办学方向；同时对于从企业引进的教师本人而言也是一次质的飞跃，教学相长，理论和实践相印证，也能弥补实践中的不足，自己的理论和实践也得到了升华。
参考文献：
模具制造论文范文第7篇
关键词：复合材料；机械制造；应用；行业
对于复合材料而言，它主要是由两种或者两种以上性质不尽相同的材料经过各种施工工艺组合而成的新型材料，复合材料的每一组成材料在性能方面都发挥了很强的协同作用。复合材料具有强度好、刚度大、质量小等优势，能够根据不用的使用条件进行设计和制造，以满足各种不同的用途，从而大幅度提升工程结构材料及其功能材料的整体性能。通常情况下，复合材料拥有良好的比模量和比强度，并且化学稳定性好，耐磨、减磨、自滑性好，耐热性好，高抗热冲击性和高韧度，导热性和导电性能良好。所以，当前复合材料已经广泛应用于航空航天、机械制造、电子、纺织、医学、汽车工业等诸多领域当中，产业化形势初具形成。笔者通过本文，针对复合材料在机械制造上的应用进行阐述。
1.关于复合材料的基本概述
由于复合材料各组成材料在性能方面实现了协调，能够实现单组材料所不具有的优势，例如，复合材料具有强度高、刚度大、质量小等优点。
可将复合材料分为功能型材料与结构型材料，前者具有良好的耐磨、耐高温性，适用于机械零部件制造，在保证工件质量的同时，也可适当的增加其使用寿命；而后者则可以很好应用于机械设备制造中，它具有质量小、强度大等优势，有效降低了机械设备的重量。
2.在机械制造上应用复合材料
在制造机械的过程中，应该按照零部件工作环境的不同来确定原材料的选择、工作环境、受力分析和一些特殊的条件等等。一方面要保证零部件在工作过程中不能出现失效的情况，另一方面还要尽量的增加其实际使用寿命。下面将对部分复合材料的主要性能、特点及用途进行集中阐述。
2.1不锈钢复合钢板
不锈钢板是由合金元素组成，这些元素也决定了不锈钢板性能的差异；由于这些元素的存在，因此造就了不锈钢板具有极佳的耐化学腐蚀和电化学腐蚀性能，是在钢材里面是最好的。不锈钢复合板采用先进的真空轧制工艺，可以确保让不同材质材料之间形成原子结合，结合率可达100%。不锈钢复合板具有良好的导热能力，又具有防腐蚀功能，可大量用于焦化设备。如使用于蒸氨塔，可以提高蒸氨塔的使用寿命，降低运行成本；另外一方面因其防腐性能，又能应用于蒸氨设备。
2.2玻璃纤维复合材料
这种复合材料是热固性树脂和纤维的复合，其密度小、强度大、抗冲击性强。收缩性小、耐腐蚀。同时。热塑性树脂和纤维的复合，还具有良好的注射成形和低温韧性。
玻璃纤维复合材料通常运用到耐腐蚀、耐磨、绝缘、无磁、减磨和普通机械零部件、泵阀、管道和容器当中。
2.3碳纤维石墨纤维复合材料
这种复合材料主要是由碳-陶瓷复合、碳-树脂复合等，它具有良好的比模量、比强度、比刚度，而且线膨胀系数小、耐摩擦、自性和耐磨损性良好。此外，它还具有很好的耐热性和耐腐蚀性。
碳纤维石墨纤维复合材料在航空、宇航、原子能等工业中主要使用在压气机叶片、发动机壳体、轴瓦、齿轮、机翼上。
2.4硼纤维复合材料
这种复合材料主要是硼和环氧树脂或者铝复合而成，具有良好的比刚度和比强度。
硼纤维复合材料主要应用于火箭、飞机等构件当中，能够有效降低的机械设备的质量。
2.5晶须复合材料
晶须复合材料中的晶须为单晶，没有普通材料的空穴和错位等毛病，而且具有很强的机械强度。
通产情况下，晶须复合材料应用于涡轮叶片当中。
2.6石棉纤维复合材料
石棉纤维复合材料主要是纤维和树脂的复合，具有良好的绝缘性、耐磨性、耐热性和耐酸性。
石棉纤维复合材料主要应用在绝缘材料、制动机械部件和密封件当中。
2.7金属粒塑料复合材料
金属粒塑料复合材料主要是将金属掺入到塑料当中，能够有效改善自身原本具有的导电性和导热性，并降低线膨胀系数。
石棉纤维复合材料主要应用于铅粉加入氟塑料所做的轴承材料当中。
2.8陶瓷粒金属复合材料
陶瓷粒金属复合材料能够有效提升机械设备的高温耐磨性、抗腐蚀性以及等性能。
陶瓷粒金属复合材料中氧化物金属陶瓷主要用于高速切削材料和高温材料当中；而碳化铬则主要应用于耐磨喷、耐腐蚀、高温无、重载轴承的零部件当中。
2.9弥散强化复合材料
弥散强化复合材料主要是将尺寸比较小的硬质粒子均匀的分布于金属基体当中，从而极大地提升了机械设备的耐热性和强度值。
弥散强化复合材料一般应用于比强度较高、耐热性良好的工件当中。
2.10多层复合材料
多层复合材料主要是指钢-多孔性青铜-塑料三层的复合，具有良好的耐磨性和抗冲击性。
多层复合材料通常应用于热片、轴承以及球头座等耐磨件当中。
2.11多孔浸渍复合材料
多孔浸渍复合材料主要是指多孔材料浸渍到低摩擦系数的油脂或者氟塑料当中，能够有效降低摩擦力。
多孔浸渍复合材料一般应用于轴承、油枕当中，而浸树脂石墨则往往用于抗磨材料当中。
3.在冲压模具的制造上应用复合材料
因为各种各样的冲压模具所处的工作环境有所差异，因而，针对模具材料的要求也不尽相同。我们可以将这些模具材料大体上划分成三种：首先是冲裁模材料的要求；其次是拉伸模材料的要求；第三是冷挤压模材料的要求。对于这些模具制造来说，它们要求原材料能够承受振动、冲击、拉伸、高压、摩擦、扭曲等负荷，甚至还要在超高温条件下完成工作。从当前形势来看，制造冲压模具的材料大部分是以钢材为主，由于碳素工具钢在价格方面相对便宜，并且容易加工塑性，因而它被广泛应用于模具制造当中，然而其红硬性和淬透性较差，在进行热处理时将会发生较大的形变，并且承载能力低，不适用于塑性低、硬度大的零部件制造。例如，硬质合金钢的抗弯强度、韧性差，对于一些需要较强硬度和韧性的机械设备制造就无法满足要求，而复合材料在性能方面则具有较强的比强度和比模量，它能够有效抵抗刃口在工作过程中所受到的各种强烈冲击和摩擦。
4.结语
总而言之，复合材料科学是一种包含了诸多行业、领域的新兴学科，由于其具有质量小、强度大、加工便捷、弹性良好、抗化学腐蚀、耐候性好等优势，现已经广泛应用于航空航天、电子、汽车、医学、化工等诸多领域当中。近年来，针对新型复合材料的设计及其性能的研究与评价获得巨大进步，复合材料在材料工业当中所占比例也逐渐增加，因而产业化趋势得到显著加强。伴随科学技术的深入发展，复合材料也势必会在更多的领域和行业中发挥越来越大的作用。
参考文献：
[1]关锦清，文潮，刘晓新，唐仕英，林英睿，李迅，周刚.不锈钢复合板与16MnR钢冲击拉伸力学特性研究[J].兵器材料科学与工程，2010（01）.
[2]王正中，蒋玉滨，孙小伟.东风微型轿车复合材料车身的开发与应用[J].玻璃钢学会第十五届全国玻璃钢/复合材料学术年会论文集，2008（22）：275一278.
[3]李文军，殷江宁，邢高磊，岳强，崔广梅.321/15CrMoR金属复合板压力容器封头的制造[J]，材料开发与应用，2011（05）.
[4]王宏雁，陈君毅.汽车车身轻量化结构与轻质材料[M].北京：北京大学出版社，2009：50-153.
模具制造论文范文第8篇
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模具毕业论文
引言
在目前激烈的市场竞争中，产品投入市场的迟早往往是成败的关键。模具是高质量、高效率的产品生产工具，模具开发周期占整个产品开发周期的主要部分。因此客户对模具开发周期要求越来越短，不少客户把模具的交货期放在第一位置，然后才是质量和价格。因此，如何在保证质量、控制成本的前提下缩短模具开发周期是值得认真考虑的问题。
模具开发周期包括模具设计、制造、装配与试模等阶段。所阶段出现的问题都会对整个开发周期都有直接的影响，但有些因素的作用是根本的、全局性的。笔者认为，人的因素及设计质量就是这样的因素。因此科龙模具厂采取了项目管理、并行工程及模块化设计等管理上及技术上的措施，以提高员工积极性并改善设计质量，最终目的是在保证质量、成本目标的前提下缩短模具开发周期。
1模具开发的项目管理实施方法
项目管理是一种为了在确定的时间范围内，完成一个既定的项目，通过一定的方式合理地组织有关人员，并有效地管理项目中的所有资源（人员、设备等）与数据，控制项目进度的系统管理方法。
模具之间存在着复杂的约束关系，并且每套模具的开发涉及到较多种岗位、多种设备。因此需要有负责人保证所需生产资源在模具开发过程中能及时到位，因此需要实施项目负责制。另外，项目负责制的实施还便于个人工作考核，有利于调动员工积极性。
模具厂有冲模工程部与塑模工程部。冲模工程部管辖四个项目组，塑模工程部为三个。模具任务分配方式以竞标为主，必要时协商分配。每个项目组设有一个项目经理、约两个设计员、四个工艺师和四个左右的钳工，工艺师包括模具制造工艺与数据编程人员。而其它的各种生产设备及操作员的调度由生产部的调度员统筹安排。如果项目组之间有资源需求的冲突而调度员不能解决时由厂领导仲裁。
厂内员工可通过竞职方式担任项目经理，选拔项目经理有三项标准：（1）了解模具开发的所有工序内容；（2）熟悉模具开发过程中的常见问题及解决方法；（3）有较强的判断和决策能力，善于管理和用人。
项目管理的内容之一就是要确定项目经理应担负的职责。本厂项目经理的职责有：（1）负责组织项目组在厂内竞标、承接新项目；（2）负责与客户交涉，包括确定产品细节、接受客户修改产品设计的要求、反映需要与客户协商才能解决的问题；（3）检查产品的工艺性，如果产品工艺性存在问题，则向客户反馈；（4）制定具体的项目进度计划；（5）负责对承接项目的全过程、全方位的质量控制、进度跟踪及内外协调工作；（6）负责完成组内评审及对重大方案、特殊结构、特殊用途的模具的会审；（7）负责组内成员的工作分配、培训及考核；（8）对组内成员的过失行为负责；（9）负责在组内开展“四新”技术的应用与技术攻关项目的立项、组织、实施等各项工作；（10）及时解决新模具在维修期内的各项整改及维修。
厂领导根据项目完成的时间、质量与成本考核项目经理。然后由项目经理考核项目组内员工，使责、权、利落实到每一位员工，有效调动了员工积极性并显著减少以前反复出现的问题。
2模具开发的并行工程实施方案
并行工程是缩短产品开发周期、提高质量与降低成本的有效方法。实施并行工程有助于提高产品设计、制造、装配等多个环节的质量。并行工程的核心是面向制造与装配的设计（DFMA）[1]。在模具开发中实施并行工程就是要进行产品及模具的可制造性与可装配性检查。
笔者为模具厂提出并实施了如图1所示并行工程实施方案。IMAN是基于统一数据库的PDM系统，基于IMAN集成各种CAX及DFX工具，并利用IMAN
的工作流模型实现了设计过程的集成。基于统一的产品三维特征模型，设计员利用CAD工具进行模具设计；工艺师利用CAM功能进行数控编程及CAPP进行工艺设计；审核者利用CAE功能进行冲压或注射成型过程模拟，利用DFX工具进行可制造性与可装配性分析。以上工作可以几乎同时进行，而且保证了产品及模具的相关尺寸的统一与安全。这就使审查时重点检查模具的方案和结构。基于统一数据库，各种职能的人可以看到感兴趣的某侧面的信息。
DFMA工具的开发是并行工程的工作重点之一。在以往的DFMA方法研究与系统实现中[2]，DFMA工具被动地对CAD输出的产品特征进行评价，而不能在CAD系统产生具体产品特征前即在概念设计阶段加以指导，使CAD系统要经过多次设计―检查―再设计循环才能求得满意解。为此科龙模具厂开发了集成CAD系统的DFMA工具。DFMA的工作过程可分两个阶段。第一阶段是，DFMA输出概念设计方案到CAD，这个方案具有最少的零件数量；第二阶段是，而CAD系统输出设计特征模型，经过特征映射后将制造特征模型输入到DFMA工具进行可制造性与可装配性分析。通过这种途径使DFMA知识库得到尽早利用，为缺乏知识的CAD系统把握方向。
通过对产品与模具的可制造性与可装配性的检查，就从源头消除了后续工序可能遇到的困难，大大减少出现缺陷和返工的可能性。
3模具的模块化设计方法与系统研究
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。
3.1模具模块化设计的特点
模具的零部件在结构或功能上具有一定的相似性，因而有采用模块化设计方法的条件，但目前模具设计中应用模块化设计方法的研究报道还很少见。与其它种类的机械产品相比，模具的模块化有几项明显特点。
3.1.1模具零件的空间交错问题
模具零件在三维空间上相互交错，因此难于保证模块组合后没有发生空间干涉；难于清晰地进行模块划分。
笔者采取以下办法来克服这个问题：（1）利用Pro/E（或UGII等三维软件）的虚拟装配功能检测干涉；（2）按结构与功能划分相结合。模块划分就是部件划分并抽取共性过程。结构相对独立的部件按结构进行划分，设计出所谓的结构模块；而在空间上离散或结构变化大的部件则按功能划分，设计出所谓的功能模块。这样划分并进行相应的程序开发后，结构模块的结构可由结构参数为主，功能参数为辅简单求得；而对于功能模块，可由功能参数为主，结构参数为辅出发进行推理，在多种多样的结构形式中做出抉择。
3.1.2凸凹模及某些零部件外形无法预见
某些模具零件（如凸凹模）的形状和尺寸由产品决定因而无法在模块设计时预见到，所以只能按常见形状设计模块（如圆形或矩形的冲头）,适用面窄；某些模具零件（如冲压模的工件定位零件）虽然互相配合执行某一功能，但它们的空间布置难寻规律与共性，因此即使按功能划分也不能产生模块。
笔者认为，模块化是部件级的标准化，而零件标准化可视为零件级的模块化。两个级别上的标准化是互相配合的。因此，要开发零件库并纳入模块库，以弥补模块覆盖不全的缺憾。当零件必须逐个构造时，一个齐全的便于使用的零件库对提高效率很有帮助。
3.1.3模具类型与结构变化多
模具可有不同的工序性质，如落料、冲孔等；有不同的组合方式，如简单模、连续模等；还有不同的结构形式，种类极其繁多。因此，必须找到适当途径，使较少的模块能组合出多种多样模具。
为此，笔者提出了以下方法：（1）在Pro/E（或UGII等三维软件）的参数化设计功能及用户自定义特征功能的基础上进行二次开发，使模块具有较大“可塑性”，能根据不同的输入参数可产生较大的结构变化；（2）分层次设计模块。用户可调用任一层次上的模块，达到了灵活与效率两个目标。使用小模块有灵活多变的优点，但效率低，使用大模块则相反。
3.2模具模块化设计的实施
为了实施模块化设计，并证明以上方法的可行性，笔者基于Pro/E二次开发，开发出一套模具模块化CAD系统。系统分两大部分：模块库与模块库管理系统。
3.2.1模块库的建立
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[3]。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。
3.2.2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、模块的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。UDFs的生成方法及参数驱动实现自动建模的程序见参考文献[4]。
通过模块的调用可迅速完成模具设计。这个系统在本厂应用后了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。
4总结
由于采取了上述措施，科龙集团某一新品种空调的模具从设计到验收只需三个月就完成了，按可比工作量
计算，开发周期比以前缩短了约1/4，而且模具质量和成本都有所改善，明显增强企业竞争力。
参考文献
1王知衍译，面向制造与装配的产品设计，北京：机械工业出版社，1999
2张林宣，童秉枢，王春河等，一种实用的综合集成DFA系统的研究，清华大学学报（自然科学版），1998，38（11）：69-72