开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇模具行业范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!
中图分类号:F27
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2013)24-0076-02
政校行企高度合作是近几年来社会越来越重视的热点问题,而在行业企业中引入社会服务资源库的研究课题是提升高校社会服务能力的途径之一。国家教育部提出,围绕国家重点支持发展的产业领域,研制并推广共享型专业教学资源库,通过网络信息技术,实现优质教学资源共享,为教师教学、学生和社会学习者自主学习服务,最终带动相关专业领域的教学资源开发,推动专业教学改革,提高专业人才培养质量,提升高职院校社会服务能力。
1 社会服务资源库建设的背景和意义
社会服务资源库是以一定的教育教学理论为指导,遵循国家颁布的标准化规范,以社会服务平台为基础,经过周密的设计而开发出的复杂性系统。社会服务资源库的建设不仅仅是资料的堆叠,它建设的内容应包括面向专门用于行业应用和行业企业技术培训资源库,包括职业标准、岗位描述、企业信息、专业指南、教学资源等资源。
以常州机电职业技术学院为例,近年来,学院着力开展社会服务能力建设,将社会服务能力建设项目列入国家骨干高职院校建设项目。充分利用江苏省模具技术培训中心,根据社会、企业、农村劳动力转移的需要,积极开展各级各类技能培训,开展多层次、多形式、多对象的专业岗位培训、职工技能培训、农村劳动力转移培训,开展面向社会的职业资格培训、认定和考证工作。依托常州市模具设计与制造科技服务中心,开展应用技术研究和新产品、新工艺研发。
在行业企业中引入社会服务资源库能够提供一个平台,使得企业培训和社会学习者享有教育资源与服务、与企业进行技术交流以及与相关企业联合进行技术开发。以在模具行业中引入社会服务资源库的研究与实践为例,通过模具专业社会服务资源库建设的研究与应用,增强模具设计与制造等相关专业与企业的紧密联系,校企合作共同利用资源库指导企业员工培训、参加与企业的技术交流及共同开展技术研发、帮助企业解决技术难题;利用专业资源库更多地参加企业的生产活动,提高企业生产力,在实践中提高为企业和社会服务的能力。
2 社会服务资源库建设的内容和措施
以常州机电职业技术学院为例,从2011年开始进行模具专业社会服务资源库的建设。通过调研江苏省模具行业资源的现状,从现实基础入手,研究整合行业资源,建设模具专业社会服务资源库的必要性、重要性和可行性。首先,在学院“四方三层、一园八站、共建共赢”的校企合作办学模式下,充分发挥江苏省模具工业协会法人单位的资源优势,联合政府、行业企业专家,整合模具行业企业技术标准,开发江苏省模具工业协会网上资源,及时行业资讯、人才信息、企业信息及产品信息;协助江苏省模具工业协会定期发行《江苏省模具工业》协会会刊。其次,以江苏省模具技术培训中心为平台,组建专门团队,在模具设计师、模具制造工职业资格标准开发的基础上,开发模具设计师职业资格(二级、三级)国家技能题库、模具制造工(二级)职业技能鉴定试题库及鉴定指南。再次,结合模具行业相关职业资格鉴定标准,与行业企业合作开发《模具钳工》、《模具CAD/CAM》、《模具数控铣削加工》、《模具电加工》等多个职业工种的包含了技能培训试题库及培训教材在内的技能培训包。
3 社会服务资源库在模具行业企业中的推广和应用
以常州机电职业技术学院为例,自2011年模具专业社会服务资源库建设以来,社会服务资源库依托江苏省模具工业协会,积极开发建设江苏模具工业网站,上传模具行业信息资源、模协杂志、行业企业交流信息等内容。同时学院教师积极参加江苏省模具工业协会理事会等重大会议,在会议上积极推广社会服务资源库。据统计,2011年~2013年,学院依据社会服务资源库所开发的培训鉴定资源,共为20多家企业进行了模具设计师、模具制造工、模具钳工、模具电加工、模具CADCAM、模具数控加工等鉴定认证项目20项,鉴定认证人次达到1000余人次。为常州技师学院、武进职教中心、全国各高职高专院校师生进行了模具设计师、模具CADCAM、模具数控加工等鉴定认证项目18项,鉴定认证人次达到1386人次。其中,依托全国高职高专模具专业国家级培训,共为来自全国40多所高职高专院校的67名骨干教师进行了模具设计师技师鉴定,为推广和宣传社会服务资源库起到了极大的作用。
近几年来,学院还联合政府、行业企业进行了《模具制造工职业技能鉴定的研究》、《模具设计师国家职业资格鉴定题库开发》两项省级研究课题。同时学院教师积极参加模具国家标准制订会议,在会议上也积极推广社会服务资源库,取得了巨大效果。
4 结论以及存在的问题和对策
总的来说,借助常州机电职业技术学院在模具专业社会服务资源库的建设和推广应用的过程中,常州及周边地区的模具行业和企业通过应用社会服务资源库的确受益良多,对于提高企业员工技能和素质,提升行业和企业的影响力都产生了良好的效果。
但是,在社会服务资源库应用和推广的过程中也遇到了不少问题,例如资源库资源需要不断优化更新,与行业企业的融合度要更进一步加强。随着社会行业企业技术水平不断发展,社会服务资源库资源也需要随时优化更新,今后将加大资源库的建设力度,强化质量管理,联合行业企业专家,优化服务资源,同时更加注重社会服务资源库的宣传推广。
参考文献
[1]李倩.地方高校与地区经济协调发展的对策研究[A].第六届河北省社会科学学术年会论文专辑[C].2011.
[2]赵向军,吕同斌,胡进.高职院校社会服务能力建设的实践与思考[J].安徽警官职业学院学报,2009,(03).
(英国Delcam 中国公司)
摘要:Delcam OMV目前在国内模具行业应用非常广泛,Delcam OMV关注用户核心工艺技术和知识积累,全面提供更多的先进加工技术,帮助客户进一步提高加工效率、降低生产成本,达到更好的加工结果,通过OMV过程质量控制,PowerINSPECT产品终检,可以大幅度减少模具调整时间,降低人员工作量以及技能要求,使用户产品品质得到飞越。
关键词 :Delcam OMV, 模具行业, 产品加工, 在线测量, 坐标找正, 过程控制
Application of Delcam OMV technology
in the mold industry
Nie Rongsen
(The British Delcam China Company)
Abstract: Delcam OMV is currently used in the domestic mold industry is very extensive, Delcam OMV focuson the user´s core technology and the accumulation of knowledge, providing advanced processing technology more,help customers to further improve processing efficiency, reduce production costs, to achieve better processing results,through the OMV process quality control, PowerINSPECT final inspection, can greatly reduce the mould adjustmenttime, reduce staff workload and skill requirements, user product quality is over.Key words: Delcam OMV, the mold industry, product processing, online measurement, coordinate alignment,process control
1 概述Delcam作为一家全球专业制造技术的软件公司,集近30年的先进技术经验推出了可控制加工制造过程中产品质量的解决方案,这便是OMV——“在机检测技术”。通过这套解决方案可以为模具企业节省大量生产成本、减少机器空闲时间、提高成品率,大大的提升了现有加工工序的生产力,全面提升了模具企业在加工制造过程中的质量控制能力。
2 中国模具行业制造特点
从模具行业制造特点来看,具有以下几个方面:
1)产量小,生产周期长;
2)产品品质要求很高;
3)成本高,返工较多;
4)工件多为三维曲面加工;
5)计算机直接产生加工程序;
6)产品测量要求高。
而在模具加工过程中我们所关注的便是如何提高生产效率,这方面包含如何减少机床的停机时间;如何采用高速的加工技术;如何及时发现加工过程中存在的一些问题;如何优化刀路,减少加工时间,缩短交货周期等。
3 模具加工存在问题
目前模具加工中普遍存在的一些问题表述如下:
1)手动设定工件坐标精度不高;
2)手动设定工件坐标效率不高;
3)无法在工件加工后及时测量工件,造成返工;
4)返工过程中在机床与三坐标测量机之间往返搬运,并需要重新定位基准,造成机床生产率低下;
5)易出现手动坐标系数据输入错误。
针对于这些问题,Delcam OMV——“在机检测技术”给出了全面细致的完美解决方案。
4 Delcam在机检测解决方案
首先,对于Delcam OMV环境实施的搭建来说极为简单易行,通过模具企业现有的数控加工设备加装机床专用测头(Delcam对于市面机床测头全面支持),就使一台数控加工设备具备了三坐标检测能力,测头就像一把刀一样,平时放在刀库中,在加工前调出,便可自动测量工件相应位置、几何元素、自由曲面、尺寸公差及形位公差,并设定坐标原点,甚至工件即使放歪了,测头测量后,也可利用数控系统坐标系旋转功能自动找正,不需人为干涉。
我们再来看一下Delcam OMV的工作原理及实施流程,先将工件的工艺CAD数模导入到OMV软件中,然后在任意一台(支持企业DNC)装有OMV软件中的电脑中便可进行简便快捷并极具人性化的编程过程,编好测量测序后,通过软件内置的控制系统后处理文件将测量测序转化为机床控制系统识别的相应ISO代码,比如Siemens的G代码,Heidenhain的Q代码等等,然后通过232串口、U盘或DNC网络的方式传送给加工机床,机床便可自动换下刀头,调出测头进行测量,到此过程与我们通常的加工编程过程类似,不同之处在于测量完成后在机床控制器相应位置会产生一个文本文件,此文件只记录了所有测量单点的坐标值,需将此文件回传给OMV软件,通过一键式读取,便可生成完整的图文并茂的三坐标检测报告。
通过OMV的工作原理及实施流程我们可以看出,OMV与加工编程一样是以加工代码的形式进行工作,这样既省去了对机床本身进行任何硬件改造的过程,又可以将检测程序嵌入到任意关键工艺加工程序中,使得加工过程完成后自动进行测量,极大地提升了机床的加工工序的生产力,减少机床空闲时间,提高成品率。
对于OMV软件本身来说,多重的运行安全防护也是对于企业生产安全的最大保障,除了软件本身自带的机床仿真模型,我们还可以为企业定制开发相应的机床模型,这样便可在软件中模拟测量,OMV独具的全方位的碰撞干涉检验系统(已获专利保护)也极大地保障了机床实际运行时的安全。
OMV软件支持绝大多数的主流控制系统,比如Siemens、Heidenhain、Fanuc、Fidia、Haas、Okuma等等,此外对于国内自主研发的控制系统也同样支持,比如华中数控、广州数控等,对于极个别的数控系统Delcam也能通过其专业的技术开发团队予以支持。
随着五轴加工中心的应用越来越普及,五轴机床的优势显而易见:缩短加工时间,提高生产效率,减少设备投资。例如,斜面的加工更为快捷、方便。在三轴机器使用等高方式加工需要4个小时,但在五轴机床上仅需要30分钟即可完成,并且还可以得到更好的表面质量。 所以为了避免耗时的修模工作,使用Delcam OMV技术便使工件在机床上实现直接测量,并根据测量结果快速做出反应,指导加工改进,借此避免了更多的精度损失与时间浪费。 特别在合模方面,应用Delcam OMV在机检测技术将会大大缩短合模周期,过去工件的合模测试需要至少一周的时间,而应用Delcam OMV技术只需一天即可完成。
随着工业产品质量的不断提高,冲压产品生产正呈现多品种、少批量,复杂、大型、精密,更新换代速度快的变化特点,冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场变化,随着计算机技术和制造技术的迅速发展,冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计(CAD)、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术转变。
冲压成型是金属成型的一种重要方法,它主要适用于材质较软的金属成型,可以一次成型形状复杂的精密制件。本课题就是将石化、化工、电力等行业的法兰密封结构中的垫片作为设计模型,将冷冲模具的相关知识作为依据,阐述冷冲模具的设计过程。
对指定工件进行的级进模设计,利用Auto CAD软件对制件进行设计绘图。明确了设计思路,确定了冲压成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠,保证了与其他部件的配合。并绘制了模具的装配图和零件图。
一 冲压模具行业面临的问题
1许多汽车集团大而全,形成封闭内部配套,导致各企业的冲压件种类多,生产集中度低,规模小,易造成低水平的重复建设,难以满足专业化分工生产,市场竞争力弱;摩托车冲压行业面临激烈的市场竞争,处于“优而不胜,劣而不汰”的状态;封头制造企业小而散,集中度仅39.2%。
2冲压板材自给率不足,品种规格不配套
目前,我国汽车薄板只能满足60%左右,而高档轿车用钢板,如高强度板、合金化镀锌板、超宽板(1650mm以上)等都依赖进口。
3科技成果转化慢先进工艺推广慢
在我国,许多冲压新技术起步并不晚,有些还达到了国际先进水平,但常常很难形成生产力。先进冲压工艺应用不多,有的仅处于试用阶段,吸收、转化、推广速度慢。技术开发费用投入少,导致企业对先进技术的掌握应用慢,开发创新能力不足,中小企业在这方面的差距更甚。目前,国内企业大部分仍采用传统冲压技术,对下一代轻量化汽车结构和用材所需的成形技术缺少研究与技术储备。
4大、精模具依赖进口
当前,冲压模具的材料、设计、制作均满足不了国内汽车发展的需要,而且标准化程度尚低,大约为40%~45%,而国际上一般在70%左右。
5专业人才缺乏
业内掌握先进设计分析技术和数字化技术的高素质人才远远不能满足冲压行业飞速发展的需要,尤其是摩托车行业中具备冲压知识和技术和技能的专业人才更为缺乏且大量外流。另外,众多合资公司由外方进行工程设计,掌握设计权、投资权,我方冲压技术人员难以真正掌握冲压工艺的真谛。
二 冲压模具行业采取的发展道路
1走专业化道路 迅速改变目前“大而全”、“散乱差”的格局,尽快从汽车集团中把冲压零部件分离出来,按冲压件的大、中、小分门别类,成立几个大型的冲压零部件制造供应中心及几十个小而专的零部件工厂。通过专业化道路,才能把冲压零部件做大做强,成为国际上有竞争实力的冲压零部件供应商。
2所用的材料应与行业协调发展 汽车用钢板的品种应更趋向合理,朝着高强、高耐蚀和各种规格的薄钢板方向发展,并改善冲压性能。铝、镁合金已成为汽车轻量化的理性材料,扩大应用已势在必行。
3走产、学、研联合之路 我国与欧、美、日等相比,存在的最大的差距就是还没有一个产、学研联合体,科研难以做大,成果不能尽快转化为生产力。所以应围绕大型开发和产业化项目,以高校和科研单位为技术支持,企业为应用基地,形成产品、设备、材料、技术的企业联合实体,形成既能开发创新,又能迅速产业化的良性循环。
当前,我国模具行业正在迅速发展,但是相应的专业技术人才十分缺乏,相应的人才培养机制也十分欠缺,远远不能满足市场和社会发展的需求。模具设计于制造行业是一个技术密集型行业,不仅要求专业人士能够掌握先进的设计和制造技术,而且也还要求专业人才掌握相应的工作经验。因此,现在急需探究高职院校模具设计与制造特色专业教学,培养综合性技术人才,为行业的发展提供有力的人力支持。
一、我国模具设计与制造行业发展现状
模具设计与制造行业是制造业的重要组成部分,主要是生产形状和尺寸要求的零件的一种生产工具。当前很多行业都是依靠模具才能成型的,如热门的电子行业、汽车行业、电器制造业以及家电行业,甚至是通讯行业和军工行业等,模具生产是否达标和科学关系到这些行业的发展。从某种程度上来说,模具设计与制造行业的水平直接关系到国家制造业发展的水平,同时模具也成为衡量国家产品制造水平的重要标志。当前,我国的模具制造行业已经走在世界前列,不论是从生产和销售方面我国的模具行业都处在发展迅速的阶段,但是与这种迅速发展趋势相矛盾的是,模具人才缺乏已经成为制约我国模具行业甚至是现代制造业继续发展的主要因素,模具行业的“技术荒”已经成为社会关注的话题。高职教育是培养专业、技术人才的重要基地,模具设计与制造专业的改革和教学创新成为急需解决的问题。
二、高职模具设计与制造特色专业建设的策略和方法
(一)了解市场需求,制定培养目标模具设计与制造专业的特色建设发展需要契合市场对人才的需求,这也是高职院校教育的主要依据。因此,在进行模具设计与制造特色专业建设之前,要充分的对市场需求进行分析,并根据市场需求制定专业培养目标。首先,高职院校相关教育工作者需要对市场发展和相关企业对模具专业人才的要求进行充分的调研,了解目前社会上对模具专业的用工需求和专业人才在知识、技能方面的要求。其次,根据相应的市场需求,高职院校要制定模具设计与制造专业的教学目标和人才培养目标。高职院校的模具设计与制造专业的教学目的是为了培养掌握熟练专业技能、具备良好职业道德素质以及创新能力的综合性人才,能够熟练的运用相关的设计软件,了解相关设备的使用和生产工艺,培养能够适用市场发展对模具行业专业人才的技能性、综合性、高素质人才。
(二)强化课程改革,注重校企合作模具设计与制造特色专业建设的核心是强化课程教学改革,以就业和职业生涯发展为导向,按照市场用工人才需求科学确定专业教学内容和课程体系建设。首先,要完善高职院校的校企合作教学机制,通过产学结合的方式和学生的实际情况进行工学教材开发,根据企业需求制定专业教学内容和教学课程体系建设,并且根据高职院校的教育目标和教学特点,对教学内容进行整理、重构,建立“理论够用、实践为主”的教学课程模式,积极整合模具专业理论基础知识教育与企业生产实践要求教育,突出模具设计与制造专业教学的实效性和实用性。其次,教学课程设置要充分突出专业教学的特点和社会上人才综合能力的要求,不仅要对学生的专业知识、技能能力进行培养,而且还要对学生的职业素质能力、就业能力和创新能力等进行教育。主要是通过改进教学方法和教学手段,刺激学生参与专业教学的积极性,并且在教学过程中对学生的综合素质能力进行培养。
(三)积极研究创新,改革人才培养模式订单式人才培养模式是指高职院校与企业之间加深合作,实现定岗、定向培养的人才教育培养模式。在这种人才培养模式下,不仅能够为企业留住人才,而且还能够提高学生的就业率,增加就业机会。订单式人才培养模式已经在我国很多高职院校中得到了广泛应用,并且取得了不错的效果。一般情况下,订单式人才培养模式主要为“2+1”,简单点的说就是前两年在高职院校完成理论学习和基础技能训练,第三年进入到企业进行顶岗实习,对实践能力和经验进行训练和积累。订单式人才培养模式在新时期能够发挥重要作用,实现企业、学校和学生的共赢。
(四)建设和完善综合性教师队伍教师队伍的综合能力水平关系到模具设计与制造特色专业建设的科学性和有效性,因此,高职院校要从多个方面建设一支教学水平高、综合素质高的教师队伍。首先,高职院校要加强教师培训工作,通过座谈会、邀请专家讲座等方式对教师的前沿知识进行教育,邀请企业高级技工人员与教师交流工作实践经验,促使教师更新自身的知识体系,丰富实践经验,更好的为学生做教学指导。其次,学校应当鼓励教师积极参与到企业实践过程中,通过实际操作积累实践经验,并且在实践过程中能够对市场专业人才需求进行调研和了解,有利于相关教学活动的开展,提高教学活动的针对性。
【关键词】机械模具技术 现状 发展方向
模具制造业对于机械装备制造有着举足轻重的地位。机械模具技术的水平已经成为度量制造业发展水平的标准。机械模具技术综合了机械、化工、材料、电子、信息技术、网络工程等多个领域的知识,其充分体现了新科技的所有特征。因此,机械模具技术和高新技术已经融合在一起,互相促进发展。模具制造出来的机械零件,在生产效率、精确度、复杂性、成本消耗等方面所表现出来的优势,是其他制造工艺不能相比的。随着我国家电行业、汽车行业、电子信息产业等的发展,带动了我国机械模具行业的发展,模具技术水平得到了前所未有的提高。企业网络信息化平台的建立,为机械模具技术的推广提供了更为便捷的渠道。
1 机械模具技术的现状
1.1 设计与制造技术实现一体化
在机械模具的设计与制造中,计算机作为辅助设备得到了广泛的应用。机械模具从最初的设计,再到制造实现了一体化。这种生产方式不仅优化了模具的设计过程,还实现了生产方式自动化。在对机械模具进行建模和数控加工过程中,三维设计的优点得到充分体现,不仅提高了机械模具的制造效率,而且提高了机械模具的质量。机械模具在设计时不仅要体现科学性,而且还要体现设计的合理性。因此,在对机械零件进行形态仿真设计时,就要采用数值模拟方式,从而找出合理的模具机构和制造方案。在进行大型的机械模具的锻造定型和塑件成型时,其大小、精密度、复杂性等因素都对模拟成型不再有大的影响。
1.2 出现了针对大型的、复杂的机械模具的新技术
为了满足汽车制造行业的飞速发展,针对大型的、复杂的机械模具的新技术不断涌现,缩短了大型机械模具的研发时间,其技术水平和制造精确度也在逐步上升。在进行设计时,模拟仿真手段成为重要的应用技术。利用模拟分析技术,可以预知覆盖件在塑型过程中可能出现的种种问题,通过分析实现对工艺进行改进,对各种参数进行调整,以实现解决问题的目的。三维模具设计作为新技术在大型的机械模具制造中得到应用,这种实体设计方式能够从不同的角度对模具结构进行监察,为模具机构的合理性提供保证。
1.3 高速铣削工艺得到广泛应用
作为重要的机械模具技术,高速铣削工艺得到了广泛应用。高速铣的特点是在进行高速加工时,材料温度上升慢,刀具的切削力较小,由于热能产生的变形几率小,模具表面材料的残留应力低等。这些优点使得高速铣削工艺成为加工机械模具的首先加工技术。
1.4 注射模中新技术得到应用
在注射模中,新技术不断被采用。热流道技术在注塑行业被推广,其工作原理是利用元器件为模具加热,以保证塑料的熔融形态,这样就可以完成高品质的成型塑件,不仅降低原材料的损耗,而且能节约能源。另外,还在注射成型中采用了气体辅助注射新技术,其工作原理是使用氮气作为辅助注射对象,其优点是注射时造成较小的压力,保持熔体良好的流动性能,所制造的产品不容易变形,并且翘曲率很低,塑件的外形质量较高。
1.5 微细成型工艺得到了技术支持
纳米技术在微细成型中得到应用,其原理是控制物质反应的大小、传输的快慢和转变程度,从而达到技术创新的目的,同时还能充分发挥其独特的性能。纳米工艺最基本的应用体现在纳米模具成为进行生产的工具。
1.6 反求工程技术
反求工程通常被成为逆向工程。在新产品的研发、模具设计、模具制造过程中,逆向工程发挥了重要作用。逆向工程的设计方式和工作理念和传统的设计理念和方式有很大的区别。逆向工程首先要对加工对象进行数据的收集处理,利用CAD造型取得加工对象的几何模型,然后在经过对几何模型的分析数据,根据需求进行数据调整,最后完成对加工对象的外形设计,再利用CAM编程,最终完成加工对象的成型模加工。
1.7 模具制造实现了信息化、智能化、网络化
在模具制造行业正在实现信息化、智能化和网络化。信息化管理可以提高企业的的经济效益。智能化管理平台的建立为机械模具企业提升了竞争能力。因此,很多机械模具制造企业通过信息化平台建设提高自身的管理能力。信息网络化建设可以对项目的进程进行监控,实现对模具制造技术的实时管理。其主要监控对象包括模具的制造进度、调控模具的生产资金,提升模具制造的工作效率。
2 机械模具技术的发展方向
(1)针对机械模具的设计,要有针对性的提高信息化和智能化水平,提高模具设计的标准化程度。提高三维设计、数控技术、塑型模拟技术等先进科技在机械模具中的应用,提高机械模具制造企业的信息化平台的建设,促进其现代化管理水平的提高。
(2)以CAM和CAPP技术为基础条件,继续加强模具加工的先进技术和实际制造技术之间的融合,加强模具制造的智能化水平,实现加工的自动化程度的提升。
(3)信息化网络平台有利于机械模具制造企业之间进行信息和技术交流,因此要在机械模具制造企业中进行信息网络平台的建设与完善工作,并使其充分发挥应有的作用。
(4)深入研究超高速和超高精确度机械模具制造技术,争取实现机械模具加工的精确值保持在0.001毫米左右,确实达到镜面加工的水平。
(5)积极研制和开发拥有知识产权的加工软件,采用先进的管理系统,提高机械模具制造企业在国际模具行业中的竞争力。推进低碳节能的机械模具制造技术的发展,实现模具表面镜面加工的技术的创新。
3 结语
随着我国机械模具技术的发展,其设计和制造能力正在不断提高。机械模具技术的科技含量高,技术创新是促进行业发展的唯一出路。在我国“十二五”的经济发展战略目标中,模具行业的发展得到了充分重视,在宏观经济发展背景下,机械模具制造会注入更多的科技成分,从而促进整个机械模具行业的技术创新。
参考文献
[1]中国模具工业协会.模具行业“十二五”发展规划[J].模具工业,2011,37(9):1-9.
[2].数控加工技术的现状和发展趋势[J].金属加工(冷加工),2010(20).
[3]董艳秋.提高数控加工技术的方法[J].中国房地产业,2011(02).
摘 要:近年来,迅猛发展的中国汽车工业为国内汽车模具带来了广阔的发展空间。但遗憾的是高端模具的开发能力仍然无法满足国内汽车产业的配套需求,很大一部分高端汽车模具仍需要依赖于进口。作为汽车模具最主要的组成部分,汽车覆盖件模具的标准化程度较低,在设计、制造和管理等方面的标准化建设存在着较多的问题。基于这种认识,该文对提升汽车覆盖件模具标准化的问题和提升措施展开了分析和一定程度的探究,希望为关注这一话题的人们提供参考。
关键词:汽车覆盖件 模具标准化 标准件
中图分类号:H12 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)08(a)-0056-02
中国已经成为模具制造大国,但想要成为模具制造强国还有较长的路要走。高端汽车覆盖件模具设计制造具有难度大、质量和精度要求高的特点,能够较好地体现汽车模具水平。高端汽车覆盖件设计制造水平最能体现一个国家模具制造水平,但就目前来看,国内高端汽车覆盖件模具的设计、制造和管理和国外相比是存在技术差距的,普通汽车覆盖件模具在设计、制造和管理方面也缺乏完善的标准,以至于模具的标准化水平较低,生产制造效率也较为低下,无法满足行业做大做强的发展需求。
1 国内汽车模具行业发展情况分析
相较于美国、日本等汽车制造业发达的国家,我国汽车制造业发展时间相对较晚,国内模具也仅有1/3左右是为汽车制造业服务,国外发达国家汽车模具则占据整个模具产业的50%左右。一直以来,国内汽车模具行业发展都是散、差、乱的局面,缺乏完善的模具行业标准,多数汽车模具制造企业的模具标准件生产点较少,并且呈现出散乱分布的状态,无法实现标准件的批量生产。在汽车模具设计、生产和使用管理方面,国标、行标或一些企标出现并存混用的现象,标准的使用较为混乱。
2 汽车覆盖件模具标准化建设存在的问题
2.1 缺乏先进的模具设计标准
作为汽车模具的重要组成部分,覆盖件模具的设计技术较为密集。目前,国内中小型汽车覆盖件模具生产企业大多采取传统手工设计方法和二维CAD设计技术,部分较大型模具生产企业引入了UG等三维设计技术。但由于缺乏完善的设计标准,以至于影响了设计的标准化发展进程。在实际的模具设计工作中,汽车覆盖件模具结构组成较为复杂,包含吊耳、导板和凸台等。但由于缺乏结构设计标准,设计人员的设计常常会与模具造型发生冲突,从而导致模具设计造型无法实现,继而造成设计人员和实型铸造造型师进行重复返工。
2.2 缺乏科学的模具制造标准
不同于其他汽车模具,汽车覆盖件模具的加工难度较大。在国内,只有少数企业使用高速切削加工技术进行覆盖件模具的加工,所以整个模具行业尚未形成相应的生产制造标准。而多数企业采取的则是以数控为主的加工方式,需要通过引进数控设备机床实现覆盖件模具的分序加工,生产出的模具余量较大,并且精度较差,需要通过钳工研修[1]。但是,无论是利用数控设备进行模具加工还是对模具进行钳工研修,都需要凭借人工经验进行生产制造,因此较难形成生产加工标准。
2.3 缺乏有效的模具管理标准
在模具管理方面,不少汽车企业虽然使用标准件,但是主要会通过进口实现标准件采购。所以在汽车覆盖件模具管理方面,尚未建立典型的模具结构工艺标准,也尚未形成行业标准件管理标准,以至于国内覆盖件模具标准件种类不全,无法与国外汽车模具标准件生产企业进行竞争。
3 汽车覆盖件模具的标准化建设措施
3.1 借鉴先进的模具设计标准
在汽车覆盖件模具设计方面,欧美等发达国家已经形成了较为完善的模具设计标准,可以为国内覆盖件模具设计标准的制定提供指导。具体来讲,就是结合国外先进模具设计技术,完成模具设计技术条件和验收技术条件等标准的制定。而汽车覆盖件模具设计技术标准应包含基础标准和应用技术标准。在基础标准建设方面,需要完成制图和公差与配合等标准的制定。而在应用技术标准方面,则可以引入国外的3D造型设计标准,从而利用统计图表形式将模具设计中的标准部件表示出来,继而降低模具的实型铸造难度[2]。实际上,汽车覆盖件除了拥有复杂的型面,其他部分都具有一定的相似性、对称性或重复性。在模具设计中进行模具特征结构标准件的应用,则能够促使模具设计向着标准化的方向发展。如图1所示,为集成化的标准件。利用参数间的关联使安装台尺寸随着标准件规格变化而变化,然后将标准件装配到模具文件中,就可以生成标准件单元体。在此基础上,将需要的标准件调入,就能够实现模具的标准化设计,从而避免出现搭配错误。
3.2 建立科学的模具制造标准
相较于传统切削工艺,高速切削可以依靠较高的切削速度、加工质量和进给速度实现模具加工,能够为模具加工标准的建立提供支持。根据高速切削的数据软件,并结合覆盖件模具的加工特点,可以进行具有完整品种、精度和质量要求的加工规范的制定。而在规模设备和生产方法方面,也需要建立有关加工效率和加工方法的规范,以便利用最短时间、最少的人力和物力投入完成各种覆盖件模具的制造[3]。就目前来看,汽车覆盖件模具通用标准有国际标准、国家标准和行业标准。在模具加工生产方面,还要结合加工效率、加工方法和专用模具等内容进行企业生产加工标准的完善。
3.3 完善行业和企业的模具管理标准
在汽车覆盖件模具的管理方面,还要实现现有管理标准的完善,以便实施模具的标准化管理。一方面,需要以模具结构标准为基础完成企业模具设计标准的编制,即完成标准件结构和零件图的统一绘制,然后利用图形和参数实现模具形状和加工公差的标准化管理。另一方面,企业需要在机床空闲时间进行预制标准件的加工,从而缩短企业常用模具的制造周期,并且对机床工作量实施平衡管理。此外,在加工设备管理方面,需要完成不同机床的不同加工规范的制定,以便对模具制造进行规范化的管理。
4 汽车覆盖件模具标准化建设的前景及方向
4.1 汽车覆盖件模具标准化建设的前景
就目前来看,汽车模具标准化制造水平已经成为了衡量国家工业化水平的标志之一。而近年来,国内汽车覆盖件模具占整个模具产业的份额也在不断增加,具有年产5 000万元模具能力的企业已经多达30多家。在这种情况下,汽车模具覆盖件必须完成标准化的建设,才能够形成更大的经济规模。因此,无论是从国家科技发展还是经济发展角度来看,汽车覆盖件模具标准件的品种都将得到扩大,模具的生产精度也将得到提高。因此,在模具标准化建设方面,汽车覆盖件模具将获得较好的发展前景。
4.2 汽车覆盖件模具标准化建设的方向
从建设方向上来看,汽车覆盖件模具想要实现设计、生产和管理的标准化发展,还要对模具单件生产方式和机制进行改制,以便建立相应的设计、生产和管理标准,从而提高模具设计、制造和管理水平,继而使其向着现代化标准生产方式和专业化量产的方向转型。为此,汽车覆盖件模具行业还要进行通用零部件标准化品种的扩大,从而提高模具标准化水平和程度。而为扩大标准件的应用范围,还要进行标准件技术含量的提高,从而使标准件的组合率得到提高。此外,在模具标准化建设方面,还要完成模具结构形式等多个数据库的建设,并且建立模具验收技术条件标准。
5 结语
总之,想要提升汽车覆盖件模具标准化水平,还要加快模具设计、生产和管理标准的制定,从而进一步促进模具行业标准化水平的提升。为此,相关人员还要了解国内汽车模具行业发展情况,并且加强汽车覆盖件模具标准化建设目前存在问题的分析,以便明确模具标准化建设的方向和任务,同时提出标准化建设的对策,从而更好地促进汽车覆盖件模具行业的发展。
参考文献
[1] 王玉峰,田前程,陈静,等.汽车覆盖件模具调试操作规范[J].北京汽车,2012(6):41-44.
关键词:PRO/E 模具设计 应用
模具是工业生产中的重要工艺装备,它具有生产精度高、生产效率高、生产周期短等特点;它的生产技术水平已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要手段。近年来长三角地区的模具行业蓬勃发展,在一些地方模具行业也已经成为其支柱产业。但就本地区模具行业自身而言,设计、加工水平参差不齐,在经济危机的大环境下,产品附加值较低的模具企业举步维艰,急需转型升级。目前,行业急需一大批既掌握传统模具设计制造工艺,又懂得先进模具设计制造方法的复合性技术人员。
嘉兴技师学院根据行业对人才的需求,在机械制造系数控技术应用专业开设了模具设计课程,课程以岗位工作能力为导向,以培养专业技术知识和实际应用能力为出发点,以助推企业转型升级为目标。针对地区行业的特点,学校将美国PTC公司的PRO/E软件引入到模具设计教学中来,并在实际教学中做了大量的探索与研究。
一、PRO/E在模具设计中的优势
PRO/E(PRO/Engineer)自问世以来,已经被广泛地应用于航空航天、机械、家电、模具等各行各业,已成为世界上最普及的三维CAD/CAM应用软件。它的出现为模具设计人员提供了一个方便快捷的平台。与其他三维设计软件相比,该软件最大的优势在于全参数化的设计和单一数控库结构,这样可以使产品的设计与修改变得更为简便。同时PRO/E专门为模具设计开发了模具设计模块Mold Base Library和EMX(Expert Moldbase Extension)以及塑料顾问模块(Plastic advisor),可以为模具设计者节省大量的时间。
以上PRO/E软件的应用优势在注塑模具设计中体现更明显,可以使模具设计者在最短的时间内完成头塑件分析、收缩率设置、分型面的建立、流道设计、模具装配和模具机构仿真等工作。
二、PRO/E在模具设计教学中的应用
在模具的日常教学中,笔者以项目教学的方式大量应用PRO/E软件进行模具设计,下面以端盖项目(如图1所示)为例,介绍该项目的教学流程。
1.模具的塑件分析
该塑件形状较为简单,但由于侧面有孔且内侧有倒钩,因此该制品的模具需要设置斜顶抽芯机构。该斜顶抽芯机构的斜销也作为脱模机构,用来将塑件从型芯中推出,因而设计时要考虑到斜销的角度大小,避免无法推出塑件。根据产品批量和斜顶抽芯机构的特点,该模具初步定产为一模单腔的结构,塑件材料为采用聚氯乙烯(PVC)。
基于以上条件,应用PRO/E的塑料顾问模块对该塑件进行可行性分析,输入正确的工艺参数,即可用塑料顾问模拟浇注系统进行填充。塑料顾问可以评估注塑工艺的参数是否合理,并在屏幕上提供充模动画,提示可能出现问题的部位和环节,如熔接痕、抽坑、应力集中等问题。本例经过塑料顾问进行分析,具有实际可行性,可以进行模具设计。
最后用PRO/E计算出塑件的体积为6×mm3,质量为8.4g。根据塑件的体积与质量,查《注塑模设计与和产应用》手册,选定注射机型号为:SZ-60/40。
2.模具的型腔设计
(1)引入参照模型。启动PRO/E制造模块并选定模具型腔,将单位设置成公制,然后再选择参照零件(即该塑料制品)的路径和名称,进行定位,并调整好参照零件的坐标系(PRO/E要求参照模型的Z轴与模具的开模方向一致)。
(2)设置收缩率、创建毛坯工作部件(workpiece)。塑料制品成型冷却至常温后,其尺寸会收缩。该塑料制品材料为PVC,其收缩率设置为0.5%。运行PRO/E中的模具收缩命令,在文本框中输入0.005。毛坯工作部件可以自动或者手动创建,但它的尺寸必须完全包容参照模型。
(3)选择分型面。分型面的选择是模具设计中的关键步骤。在本模具设计中,由于制品的结构比较特殊,分型面选在制品的最大外形尺寸处,便于排气,使注射出来的塑件不会产生气孔,同时也有利于型芯、型腔镶件的安装。由于该塑件的内表面有两个侧孔和两个倒钩,因此模具要加入四个副分型面。如图2所示,然后利用PRO/E分割与抽取功能生成模具元件。
(4)浇注系统及冷却系统的设计。PRO/E的浇注系统设计包括主流道、分流道以及浇口的设计。选择模具特征中流道命令和流道类型,然后绘制流道线,即可生成流道,浇口的设计亦如此。冷却系统设计同样十分方便,与浇注系统的设计类似,选择水线命令,设置合适的水道直径和开孔位置,绘制水线的起点和终点,即可在模具零件上自动生成水线。
(5)成型零件的设计。成型零件的设计是该模具设计中的核心内容,主要包括凹模、凸模、抽芯机构的设计,利用前面步骤创建好的模具元件、流道完成该步内容。如图3所示。
图3
3.模具的框架设计并生成工程图
该步骤可通过PRO/E的EMX模块直接生成,EMX可加载国内外各大模具和模架制造商的标准模架。通过启动EMX模块,选择合适的模架并正确选择装配坐标系,EMX模块即可直接生成模具总装三维效果图(如图4所示),并且可以动态模拟演示注射开模过程,模架加载完成后,便可转入PRO/E工程图模块生成工程图。
图4
三、结语
这种将PRO/E软件应用到模具设计教学中的课堂模式,满足了模具行业对人才的要求,同时使原先枯燥的课堂教学变得生动具体。学生通过多个项目的训练,能够初步掌握模具设计、制造、装配的整个工艺流程,充分调动了学生的积极性和创造性,提高了学生解决实际问题的能力,为企业培养出了一大批急需的高技能人才。
参考文献:
关键词 模具设计与制造 工学交替 人才培养模式 校企合作 课程体系
模具设计与制造专业是机械类专业中的长线与主体专业,主要培养从事模具设计、制造、装配与调试能力、冲压塑压加工的高素质高级技能型专门人才。河南工业职业技术学院在人才培养过程中,以河南省国防科技工业和装备制造业发展需要为指导,以模具岗位需求为依托,并参照职业岗位任职要求,引入行业企业技术标准,优化课程体系,改革教学模式,全面提高人才培养质量。
一、模具设计与制造专业岗位能力分析及人才培养目标确定
通过对河南省军工企业的调研,河南省军工企业模具设计与制造专业人才年需求500人以上;据南阳市人才市场统计的有关资料表明,南阳地方制造类企业模具设计与制造专业人才年需求400人以上,实际招聘模具专业人才不足200人,存在较大缺口。模具专业人才供不应求将会影响区域制造业的进一步发展。其中,富士康公司生产线中模具专业高级技能型人才占10%,每年仅模具设计与制造专业学生的需求量就达数千名。由此可见,模具设计与制造专业学生具有广阔的就业前景。
根据对企业岗位及岗位能力需求的分析,确定了人才培养目标为:掌握模具设计与制造所需的专业知识,具有良好的模具设计、制造、装配与调试能力的高素质高级技能型专门人才。主要就业岗位包括金属冲压模设计与制造、塑料成型模设计与制造、模具装配与调试等模具设计师及模具制造技师。
二、构建合理的人才培养模式
利用毕业生岗位需求以及行业企业职业标准,加强与当地知名军工企业进行深度合作,确定模具生产岗位群及其对应的能力与素质要求,重新构建模具专业“能力递进,工学交替”的人才培养模式。模具专业“能力递进,工学交替”人才培养模式构架如图1所示。
图1 “能力递进,工学交替”人才培养模式示意图
“能力递进,工学交替”的人才培养模式是指“基于模具设计能力、模具制造能力、模具装配与调试能力等培养要求,进行职业认知、职业能力初步形成、职业能力提升和岗位训练、顶岗实习等进行递进式设计”。 在人才培养过程中,依托校内生产性实训基地及校外实习基地进行教学实施,实现工作与学习的任务交替,学校与工厂的环境交替,学生与员工、教师与师傅的角色交替,使学生的理论学习、实践训练与企业的实际认知、岗位锻炼的全线融通,让学生真正做到“学中有工,工中有学”,完成人才培养目标。
三、实施“能力递进,工学交替“人才培养模式的措施
(一)人才培养方案的制定。
根据“能力递进,工学交替”人才培养模式,通过与企业合作,进行专业市场调研,以工学结合为切入点,制订模具专业的人才培养方案。模具设计与制造专业人才培养方案的能力递进与交替设计如图2所示。
图2 模具设计与制造专业人才培养方案示意图
根据模具专业“能力递进,工学交替”人才培养模式,采用多学期分段组织教学的形式。通过校内学习和企业实习的交替进行实现模具设计能力、模具制造能力、模具装配与调试能力和操作技能的逐步强化。学生每一个学期除了在校内学习专业知识和接受单项基本技能训练外,还利用一年级暑期和二年级暑期到校外企业实习基地进行生产实习,同时第6学期安排6个月的顶岗实习,在实际工作环境中训练技能、锻炼能力、提高专业意识,同时接受企业真实环境熏陶,增强模具专业技术的感性认识,学会做人、做事,提高职业综合素质。
(二)课程体系构建。
围绕“能力递进,工学结合”的人才培养模式中提出的三种职业核心能力,确定专业培养目标,进而确定基于模具设计和制造工作过程的课程体系。在专业课程体系基础上,加上公共基础平台、专业基础平台、职业能力延展模块等课程,构成了模具设计与制造专业的完整课程体系。
(三)基于岗位能力分析的核心课程体系设计。
围绕“能力递进,工学交替”的人才培养模式中提出的三种职业核心能力,根据职业岗位任职要求,以学生职业能力培养为主线,引入行业企业技术标准,合作开发了本专业的理论与实践一体化课程。通过改革,使得模具设计与制造专业时间线教学环节占到整个课程体系课时量的50%左右,设定的实训内容涵盖模具制造认识实习、模具设计、模具制造、模具装配、模具维修等多方面,同时配合相关的电视、视频教学片、图片、生产现场等,提高实训效果。
(四)推行项目导向的教学模式。
在教学过程中,打破专业课程原有的理论教学模式,根据每一个学习情境,以项目为载体,以任务驱动形式完成项目任务,提高相关能力。以模具设计与制造的阶段产品作为任务载体,基于工作过程进行课程内容的构建与开发。如,针对模具制造实践课程,设置加工准备阶段的审图、备料、加工工艺编制等项目,加工阶段的普通加工、特种加工等项目,以此来构建行动领域,并最终形成整个项目。又如工种实训,在校内的实训基地可以进行普通车、铣、磨、钳工和数控车铣、特种加工等项目。
(五)改革考核系统,实行全面考评。
注重对学生的职业能力的考核,注重对知识运用和创新能力的考核,吸纳行业企业参与人才培养与评价,课程考核体系同时涵盖专业理论考核与专业技能考核。因此,以实操考核为主的课程考核体系在教师过程评价的基础上,要加大企业和行业直接参与评价的力度,将企业和行业的从业标准引入学生学习评价过程中,依托国家职业资格培训认证考试,形成一套适应工学交替、以实操考核为主的课程考核体系,即从教师过程评价、企业评价及职业资格考证几方面进行全面考核。教师评价主要从课堂学习态度、任务完成情况、技能操作评价及期中、期末考试评价等方面进行考核;企业评价则是由来自行业的专业指导委员进行技能现场考核。以此全面提高学生的实际动手能力,丰富其行业经验的积累,提高其就业的适岗能力。
四、 结束语
按照“能力递进,工学交替”的人才培养模式,我们制定了明确的人才培养目标,与企业深度合作,在教学模式、课程体系、教学方法、师资培养、实习实训基地建设方面进行了系统建设。高职人才培养模式的改革是遵循高职教育规律,有效提高学生就业、创业能力的根本举措,作为高职骨干院校,我们应积极探索,大胆实践,努力为社会提供高素质高级技能型的专业人才。