模具设计论文

开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇模具设计论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。

第1篇

1风扇叶片表面数据采集

本论文所研究的风扇叶片外形复杂，主要由若干自由曲面组成，采用传统的测绘方法难以精确测量。最终采用上海塑造机电科技有限公司所生产的3DSS-STD-I（I标准型）三维扫描仪，精确、高效地完成了风扇叶片表面的数据采集。为防止环境光源对设备采集数据的干扰，必须保证环境光线不能太亮。调整并开启三维扫描仪后，采用5步标定法校准设备。扫描前，在风扇叶片表面喷涂白色的显像剂，如有必要，可以在需要的地方贴上参考点。采用多视扫描方法，并利用扫描软件的自动拼接功能将相邻两个扫描视角的公共区域拼接起来以获得风扇叶片外形的点云数据，由于该风扇叶片具有对称性，扫描时选择其中一片扇叶进行完整的扫描和数据处理，扫描完成后得到的模型点云。

2数据处理与模型重建

运用Geomagic软件处理扫描仪测得的风扇叶片表面的点云数据，将点云数据转变为曲面模型。在扫描仪采集数据时，由于测量方法、误差处理方式及周围环境等因素的影响，采集到的点云数据不可避免地会受到噪音的干扰，所以，在反求模型之前必须对数据进行编辑处理。删除不需要的点数据，过滤噪声。对于采点盲区，可采用填充命令进行修补。对原始点云进行去噪平滑处理，这样修补后的模型整体光顺性可得到进一步提高。

3风扇叶片注塑模具设计

在逆向工程的基础上，在UG注塑模具设计（MoldWizard）模块中，对该风扇叶片进行了注塑模设计。模具设计的基本流程如下：导入制件三维实体模型；对设计项目进行初始化，加载实体模型，确定材料及收缩率；分析实体模型出模斜度及分型情况；确定模具的分型面、型腔布局、推杆、浇口和冷却系统等；修补开方面，定义分型面；生成型芯、型腔等工作部件；加入标准模架、推杆、滑块等部件；设计浇注系统、冷却系统；完善设计图纸等。根据该塑件外观质量及尺寸精度要求，选用模具为一模一腔单分型面模具。结合分型面的选择原则，选取单分型面垂直分型。避免了顶杆端部与叶片的接触，保证产品外观的完整性。型芯、型腔由系统自动生成。

4结论

本文以逆向工程技术为基础，采用三维扫描仪，对风扇叶片进行了表面数据采集，用Geomagic软件对测量的点云数据进行处理，精确、快速的重构该产品的曲面模型，再用UG软件进行曲面的拟合和修改，最终得到高精度的三维实体模型。最后，在UG注塑模具设计（MoldWizard）模块中，对该产品进行了注塑模设计。逆向工程技术是全新的制造技术信息化、科学化的系统工程，为模具设计与制造开辟了新途径。现代几何信息数字化获取技术和以UG为代表的三维造型技术，为逆向工程提供了强有力的模型设计工具。逆向工程作为一项新技术在产品设计开发和制造方面，能大大地缩短设计制造周期。实践证明，将逆向工程技术应用到注塑模具设计中，可以在没有产品图纸的情况下，进行模型的模具数字化设计，大大提高了模具精度，缩短了开发周期，快速响应市场，提高企业竞争力。在消化、吸收先进技术的基础上，可以加快我国自主开发创新的步伐。

作者:李东锋彭浩舸张利君单位:湖南工程学院机械工程学院

第2篇

国内塑料模具设计中常见的问题包括了诸多内容，其主要内容包括了收缩问题、公差标注问题、热膨胀问题等内容。以下从几个方面出发，对塑料模具设计中常见的问题进行了分析。

1.收缩问题

收缩问题对于塑料模具设计有着重要的影响。通常来说在塑料模具制作的过程中往往会需要在高温和高压的环境下进行，并且通过温度来将塑料溶解为液体，从而能够更好地将其注入到固定的模腔中。除此之外，收缩问题主要还体现在塑料本身的特性上，即这一问题会在液体塑料定型的过程中产生影响，并且会使塑料模具变得比固定的模腔更小。另外，针对收缩问题的存在模具设计人员在设计模具的过程中应当首先考虑并且分析到这种收缩的情况，从而能够尽可能的减小误差所带来的损失。

2.公差标注问题

公差标注问题对于模具设计的影响是显而易见的。众所周知公差标注的不一致问题主要是说对于不同的制品所需要的塑料模具比例也是不同的，因此公差标注也就是在设计过程中需要着重考虑的问题。除此之外，公差标注低则会导致塑料模具的精度也随之降低，但是如果这一问题得到了控制则会促进塑料模具精度的持续提升。另外，公差标注问题还体现在如果塑料模具设计人员在模具设计的过程中如果忽略了公差标注并且按照已有经验进行盲目的选择则会导致塑料模具在尺寸上和形状上出现较为严重的问题和差错，从而导致对塑料模具在设计中的质量和价值都产生较为不利的影响。

3.热膨胀问题

热膨胀问题是影响塑料模具设计的重要因素之一。通常来说热膨胀系数的问题主要体现在塑料模具设计中的热膨胀系数的不同会导致冷却后的塑料模具的形状和尺寸也出现较大的差异。由此可见在设计塑料模具的过程中热膨胀系数有着非常重要的作用。除此之外，热膨胀问题主要还体现在部分塑料模具设计人员在设计过程中没有提前将它进行谨慎的考虑和分析，与此同时没有在实践过程中根据设计时的实际情况来合理地对塑料模具进行尺寸上的调整，从而无法合理的保证塑料模具设计的整体质量。

二、国内塑料模具设计问题对策

国内塑料模具设计问题对策是一项系统性的工作，这主要体现在提升材料收集效率、合理进行公差标注、优化设计方案等环节。以下从几个方面出发，对塑料模具设计问题对策进行了分析。

1.提升材料收集效率

提升材料收集效率是塑料模具设计问题对策的基础和前提。在提升材料收集效率的过程中设计人员应当确保在进入设计之前一定首先做好材料的收集工作，即这一过程中塑料模具设计人员需要合理的掌握使塑料模具的相关数据和信息要求，从而能够更加全面谨慎的进行设计。除此之外，在提升材料收集效率的过程中塑料模具设计人员应当注重了解到所要设计的模具精确的大小尺寸和可能会影响设计模具的因素以及注塑机的操作方式和技巧，从而能够促进设计误差被控制在合理的范围内。

2.合理进行公差标注

合理进行公差标注对于塑料模具设计问题对策的重要性是不言而喻的。在理进行公差标注的过程中塑料模具设计人员应当注重根据实际的情况来选择，这主要是由于不同公差标注对塑料模具的影响是有着差异的，因此塑料模具设计人员应当根据塑料模具实际所需要的精度程度来进行选择，从而能够更好地满足客户的要求。除此之外，在理进行公差标注的过程中塑料模具设计人员应当注重在最大程度上保证塑料模具的尺寸不受影响并且不出差错。另外，在理进行公差标注的过程中设计人员可以对于精度不高的塑料模具使用低标准的公差标注，从而能够确保其既不会超出误差范围又可以满足经济要求，最终能够在此基础上促进塑料模具设计水平的有效提升。

3.优化设计方案

优化设计方案是塑料模具设计问题对策的核心内容之一。在优化设计方案的过程中塑料模具的设计人员应当注重积极地提出科学和理性以及新颖的设计方案，并且在这一过程将理论知识与实践经验完整的结合，从而能够更好地提高塑料模具设计的效率。除此之外，在优化设计方案的过程中塑料模具的设计人员应当注重对于可能会出现的问题进行探讨并且在这一过程汇总提出一些相对合理对策方案，从而能够更好地提升塑料模具设计的可靠性和精确性。

三、结束语

第3篇

当前实践教学面临的问题模具设计是实践性和工程性较强的专业课程，模具设计专业培养的是具有一定的模具设计能力和较强的模具制造能力以及能够满足现代模具企业生产一线需要的技术应用型专门人才。因此，模具设计专业的学生除了掌握相应层次的文化基础知识与相应的专业技术理论以外，还需具有较强的技术应用能力、现场操作技能。而实践教学是培养应用型模具设计人才“应用”能力最为基础也是最为重要的一个环节。然而目前相当一部分高校在实践教学环节中不同程度地存在以下的一些问题，制约着应用型模具设计人才的培养。

1实践教学内容不能完全满足社会需求

金工实习是高校模具设计类专业重要的实践教学内容，它是培养学生实践动手能力的必修技术基础课程。通过金工实习，学生可以熟练掌握机械零件加工的主要工艺过程和方法，熟悉常用设备和工具的使用方法，为后续专业课程的学习打下基础。但是大多高校金工实习内容主要集中在机械加工的车、铣、刨、磨、钳等传统训练方面，忽视现代先进技术训练如以数控加工技术、特种加工技术、计算机仿真技术等为核心的模具制造实践和以模具制工艺设计为主线的现代工程实践的培养，跟不上目前国内模具制造技术发展的水平。

2实践教学方法不能体现应用型人才的培养需求

相当部分高校在进行实践教学过程中，指导教师往往采用简单的课堂教学来实现。指导老师讲解实验目的、内容和步骤，根据操作过程演示实验内容，采取验证式的实验方法，实验骤教条化。虽然有时学生分成小组进行试验，往往也是验证式的。这种教学方法还会受到实验室空间和时间的限制，消减了学生自主学习的积极性、灵活性，难以达到培养应用型人才的要求。现场实习是模具设计专业重要的实践教学环节，通过现场实习，学生可以更好地巩固所学的专业知识，扩大专业知识面，培养一定的解决工程实际问题的基本能力和社会实践能力。但部分教师以及大多数学生认为，现场实习仅仅是课堂教学的补充，没有意识到现场实习的重要性。往往是一个或两个指导老师带着许多学生走马观花地参观生产现场，未能给学生介绍与课堂所学的基础理论知识相对的生产实际，也未能真正参与到企业生产实际中去，因而对生产实习的积极性不高，实习效果可想而知。

3缺乏综合性实践的平台

生产企业对应用型模具设计人才的要求不仅只是具备模具设计与制造的基本技能，更重要的是具有综合实践能力与项目实施能力。但目前相当部分高校的模具设计实践教学，大多采用校内教学（实验）辅助生产现场参观的方式进行，缺乏综合性实践的平台，学生自主参与性较差，与生产企业以项目或工程管理的方式差别较大，难以培养更重要的是具有综合实践能力与项目实施能力。

二应用型人才培养的实践教学改革

1实践教学内容改革

（1）金工实习改革。金工实了掌握机加工中的车铣刨磨钳等传统训练方面，增加模具企业中常用的现代加工设备如数控电火花成形、数控电火花线切割、数控铣削设备的实训内容，给定特定的模具零件，安排学生操作数控机床、线切割、电火花机床等设备对零件进行加工，训练学生对现代加工设备的实际操作能力和数控编程能力，促进学生对模具的特种加工方法的了解。

（2）增加数字化设计加工内容。随着计算机技术的飞速发展，各种模具设计软件不断出现。在传统模设计的基础上，应用数字化设计工具，实现数字化制图、模具数字化设计、模具数字化分析仿真、模具生产管理以及模具的数控加工，从而提高模具设计质量，缩短模具设计周期，已经形成趋势。这就要求毕业生必须具有很强的计算机应用能力以适应就业的要求。因此，在课程设计和毕业设计上增加模具数字化设计的内容，采用先进的三维设计软件如Pro/E、UG等进行模具三维数字化设计，利用模具分析软件如MoldFlow、DYNAFORM等对零件进行有限元分析，根据分析结果来检查模具设计结构的合理性，在设计阶段消除易出现的错误，利用CAM技术模拟模具的加工过程。在实践环节中增加这些内容，目的是加强学生模具数字化设计分析和加工的能力，实现应用型人才的培养。

2实践教学方法

改革课程实验是实践教学环节中的重要一环，往往由于实验室的时间和空间限制，实验大多采取验证式或演示实验，这种教学方式很难达到培养应用型人才的目的。对于模具设计的课程实验，采用案例法（企业案例）教学，比如模具拆装实验，选择企业生产报废的但能反映模具新技术的典型模具，如自动脱螺纹模具或二次分型模具等，通过模具拆装过程的训练，学生掌握模具拆装的具体操作步骤和注意事项，提高动手拆装模具的能力，加深对模具设计参数的理解，而且学生也能从另一侧面了解生产企业模具的拆装过程。对于注射生产实习，学生亲手去安装和调试课堂所讲的企业案例模具，选择合理的工艺参数进行塑件的生产。通过对塑件的生产，以及对注射成型参数的调试，帮助学生进一步了解工艺参数，并且根据各种成型情况来调整参数，这种教学方法极大地激发学生的兴趣和创新意识。

3增设综合性和创新性实践

目前实践中的金工实习、现场实习、实训、各门专业课程的实验、课程设计等环节大多以单独考核的方式进行，缺乏将所有实践结合在一起的综合性实践，学生的自主参与性较差。为了培养学生的具有综合实践能力与项目实施能力，在所有的理论知识和单项的实践内容完成后，增设综合性和创新性实践，采取类似生产企业的项目或工程管理的方式进行。学生根据自己的学习情况与能力，选择与自己能力相符的企业生产实际的实例题目（真题真做），一人一题，避免了小组中的敷衍了事，蒙混过关，甚至有自觉性差的同学偷懒抄袭的情况出现。让学生有足够的时间去查阅收集设计参考资料，自主思考，独立设计，优化方案。将模具设计（三维和二维的数字化设计能力）、模拟分析（CAE分析能力）、模具各个零件（主要是成型零件）的加工（机加工、数控加工热处理等动手实训能力）、模具各零件的组装（模具装配能力），最后将组装好的模具在压力机或注塑机上试模（初步的试模和调整能力）等一系列过程融为一体，并且学生对各个环节的实际管理能力也得到提高。通过综合性实践的训练能够较好地激发学生的学习兴趣与潜能，促进学生独立思考、自主设计，培养了学生的设计和分析能力、工艺技能和工程管理能力。由于题目主要来源于企业实际产品，学生通过综合性的实践训练能更好地适应企业的需求。

三结束语

第4篇

熔模铸造是一种优异的工艺技术，采用熔模铸造生产阀块的毛坯，可以有效保证毛坯的制造精度，并减少阀块的机械加工量。在Pro/E的模具设计模块中，根据阀块毛坯的结构特点采用装配法和分型面法相结合，进行阀块的熔模模具结构设计。

1.1蜡模相关数据的确定

该阀块毛坯表面粗糙度的最大值为3.2，考虑到中温蜡的铸件表面粗糙度可达到2.0左右，充分满足非加工表面粗糙度要求，故选用中温蜡作为蜡模原料。铸件的收缩率由合金收缩率、模料收缩率和型壳膨胀率综合决定，最终确定铸件的综合收缩率为1%。

1.2蜡模的模具CAD

在Pro/E的模具模块中进行模具设计，最关键的工作是设计合理的分型面。分型面的位置和结构的合理性，不仅对毛坯的制造效率和精度有影响，而且也关系到模具操作的方便性和模具零件的结构工艺性以及经济性。本文中阀块模具的分型面方案和结构设计过程是：首先复制阀块毛坯的上顶孔面并延伸到模具顶面形成第一个分型面，构造出模具的型芯；再利用双侧拉伸创建第二个分型面将模具整体一分为二，构造出模具的上下模型腔。分型面设计完成后，在Pro/E中进行开模检测，没有干涉。另外，为方便脱模和便于型腔的加工，下模设计了顶杆，并将型腔中加工难度大的部分设计了活块和型芯。从制造的工艺性和生产率的角度考虑，将下模型芯与顶料机构的顶杆设计为一体，使铸件能够完好的取出。

2上、下模型腔的CAM刀路设计及仿真

2.1文件格式转换

将Pro/E造型完成的上、下模实体另存为IGES格式。由于IGES文件是Pro/E和MasterCAM的通用文件，所以在MasterCAM中可以IGES格式的模具零件实体进行仿真加工。在加工中一些小的圆角加工效果不是很理想，所以将切削用量适当调整，并且对刀具参数、加工方式进行改进。加工困难的部位需要多次精铣，以保证加工精度。

2.2CAM编程及仿真

在MasterCAM里建立加工任务，选择以外形环状铣削加工方式，先选择Φ10的平铣刀粗铣内型腔，再换Φ5的球头铣刀精铣内型腔，调整切削参数开始加工仿真并生成数控代码。

3结论

1）本文的阀块零件在液压系统中需求量大，材料昂贵，毛坯制造精度要求高，采用熔模铸造其毛坯可有效保证其批量和精度的要求。采用Pro/E软件的三维造型功能快速准确地建立了阀块的毛坯数模，并在其模具模块中结合熔模铸造工艺设计了阀块毛坯的熔模铸造模具，经开模检测，模具结构合理。

2）在MaseterCAM软件中对模具的上、下模型腔进行数控加工刀路设计，经加工仿真显示刀路轨迹合理，导入到CIMCO软件，为传给数控机床进行实际加工做准备。

第5篇

根据平顶水波的成形原理，在凸点处为材料的堆积区，为解决此处的成形，在模具结构上考虑施加一外力。即增加弹簧机构，靠弹簧的压缩力紧压平顶的表面，强行使此处材料向四周流动。模具的总体结构如图4所示。

1成形凸模的设计

材料在弯曲时，会发生回弹，回弹的大小一般用角度回弹量来表示。影响回弹量的因素很多，比如材料的机械性能，弯曲制件的形状，弯曲角，模具间隙，弯曲半径与材料厚度的比值等。由于影响回弹的因素很多，并没有一成不变的公式来计算某制件回弹的大小，在实际生产中，大多是靠经验的积累来估算回弹的大小，以此为基础来进行模具的设计。此类材料的平顶水波的角度回弹量的大小，根据经验数据可得其角度回弹量一般为1.8°～2.4°，由于其波高为10.2mm，可以计算其一个节距内回弹量的大小。由于凸模为波纹状，若试模过程中波距偏大，即凸模厚度大，很难再进行修整，因此选择凸模厚度值为负差，若发现试模过程中波距小，可以通过调整设备，微调凸模的间隙，达到合适的波距要求。设备最大成形400mm宽的翅片，所选制件为136mm宽，为提高生产效率可以同时进行两卷带料的成形，对应的成形凸模也要相应调整。凸模材料为Cr12MoV，其凸凹点处圆角的尺寸，由于凸点处为圆角处材料的内侧，凹点处为圆角处材料的外侧，根据制件尺寸要求以及料厚设计尺寸凹点圆角半径大于凸点圆角半径一个料厚。

2卸料装置的设计

由于翅片所用材料一般为薄带料，采用弹性卸料装置同时在成形过程中具有压料的功能。由于下卸料板是随凸模左右动作的，为防止凸模带动卸料板动作损坏凸模及上凸模在最高位置时脱离卸料板在下行过程中与上卸料板发生碰撞损坏凸模，卸料板增加导向部位。卸料板如图5所示。卸料装置中卸料力或压料力的计算，在此模具中，为防止在圆角处或者说凸凹点处材料的堆积，在成形的过程中用弹簧对翅片的顶部施压，强行使此处材料向它处流动，避免出现凸起现象。压料力的确定，经查经验数据，对于铝箔材料的压料力一般为0.8MPa，据此计算此翅片成形所需压边力为。查阅MISUMI圆线螺旋弹簧各项参数，选择WH12-60，其弹簧常数为5.9N/mm，在成形过程中单个弹簧的压边力为5.9×12=70.8N，卸料板的重量经计算约为80N，上下模各采用8个弹簧，在极限位置弹簧压缩力为：70.8×8＝566.4N，而计算的成形所需压边力为及卸料板重量总和为：435.2＋80＝515.2N，满足使用要求。

3限位块的设计

此翅片为平顶水波，在成形的最后阶段必须有平面间的刚性接触才能成形，否则出现在顶部为大圆弧的状况。限位块的高度为凸模高度与波高、卸料板高度的差。为方便在调试过程中，配磨限位块。

4结束语

按此方案设计的模具经过调试，生产出的翅片平整，无凸起现象，平面度0.02mm以内，完全符合制件要求，解决了困扰我厂多年的一大难题，取得突破性进展。试模生产出的翅片如图6所示，与以往的同类翅片相比，有明显的改善。

作者：李娜单位：新乡航空工业（集团）有限公司

第6篇

通常情况下，塑料产品材料本身的性能并无好坏之分，除非在不同情况下使用了错误的材料。因此，设计者必须要了解各种材料的性能及其各种因素对成型加工产品性能的影响。

1.1选择分析填料和增强材料

热塑性塑料可分为未增强、玻璃纤维增强、矿物等，不同产品的成型工艺性能是不相同的。玻璃纤维主要用于增加强度、坚固度和提高应用温度；矿物和玻璃体则具较低的增强效果，主要用于减少产品的翘曲。例如，玻璃纤维会影响成型加工，使产品在成型后产生收缩和翘曲。所以，玻璃纤维增强材料就不能被其它材料替代。但是，玻璃纤维在成型时的流动取向将引起产品机械强度的改变。试验表明，对添加了30％玻璃纤维增强的热塑性聚酯树脂，其横向的拉伸强度比纵向低了32％，挠曲模量和冲击强度分别减少了43％和53％。因此，对于在热塑性塑料中加入了一系列增强材料、填料和改性剂的，最好的是听取原材料制造厂家建议，以选用最为合适的产品材料。

1.2湿度对材料性能影响

一些热塑性材料，如PA6和PA66，其吸湿性很强，在成型过程中会在高温料筒中促使塑料发生水解，导致塑料起泡和流动性下降，从而对产品的机械性能和尺寸稳定性产生较大的影响。模具材料的选用与产品材料的选择是密切相关，只有细致分析产品材料后，才能在模具设计时选用最为合适的模具材料。

1.3热塑性塑料产品成型模具材料选用

目前我国市场常见的热塑性塑料成型模具的材料有：非合金型塑料模具钢（碳素钢）、渗碳型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、耐腐蚀型塑料模具钢等。在模具材料选取时，要根据产品材料是否改性、有无填充剂，何种添加剂、产品大小、结构、尺寸精度等。例如：以玻璃纤维为填料的塑料产品，可选用预硬型塑料模具钢（如8Cr2MnWMoVs）；对产品材料在成型时会产生腐蚀性气体的，宜采用耐腐蚀型塑料模具刚（如Cr18MoV）。具体选用时主要还是要针对塑料产品的材料和模具预计使用情况选取。

2塑料产品对模具设计的影响

在塑料产品设计中，产品壁厚的设计尤为重要，其设计的合理与否对产品影响极大，主要影响有：产品重量；流动长度；生产周期；尺寸公差；产品的质量，如表面粗糙度、翘曲和空隙等。

2.1塑料产品壁厚设计与模具设计

在成型产品的过程中，流程与壁厚的比率对注塑成型时模腔填充有很大影响。如果在注塑工艺中，要得到流程长而壁厚薄的产品，则产品原料应具有相当的低熔融黏度（易流动、熔解）。设计时，壁厚不宜过小，则会影响模具顶出机构的设计；若壁厚过大，会增加产品的成型时间和冷却时间，从而延长了模塑周期，降低了生产率。所以，产品的壁厚应力求平均。在模具设计时在产品的厚壁部分设置型芯，防止成型时形成空隙，并减少内部压力，从而使产品扭曲变形减至最小。

2.2热塑性塑料设计中的指标分析

热塑性塑料一般具有高的延展性和弹性，所以热塑性塑料模具产品的成本关键决定者在于设计者，在不影响产品性能的前提下适当的缩小公差、降低成本是可以做到的。在与产品应用时的具体要求综合判断下，产品与标准尺寸在不高与0.25~0.3%商业上是可以接收的。企业降低成本在模具精确设计下有效缩小产品尺寸公差就能想先。

3塑料模具设计时对产品收缩率的考虑

模具设计中，在可以适当效缩小产品尺寸公差已便节约成本的同时，对塑料产品就没有那么严格的范围，但是材料收缩率是至关重要的，对于成型不同材料的塑料产品，在不同的尺寸条件下，其成型后收缩率波动的情况是不相同的。成型大型产品时，其收缩率较大，此时就应着重设法稳定工艺条件和选择收缩率波动较小的材料，如果单靠提高模具成型零件的制造精度则不经济了；而在成型尺寸较小的产品时，模具成型的零件制造精度和磨损就对产品的尺寸精度影响较大了。此外，塑料产品的几何形状对收缩率也有影响，并影响到产品的性能，这也是设计者值得关注的一点。

4结语

第7篇

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

第8篇

1.1确定模具结构

首先确定模具的开模方向，针对该产品为了尽量减少使用大的抽芯机构，决定将孔口平面的重直方向作为开模方向。产品的典型结构，因该产品三面存在小孔，需侧向抽芯，否则不能开模。这里确定的是利用模具自身动作的开模力及合模力进行驱动，因为三面小孔尺寸均为小孔，经过分析及综合考虑，采用的是通过斜导柱带动滑块机构进行抽芯。

1.2生产工艺

1）因该产品位于窗式空调的内部，从外部看是观察不到

所以对外观的表面粗造度要求不高，控制模温保持在80度左右（通过设计恒温水路来保证模具的温度）。

2）较高的生产批量需求

因为作为塑料模，特别针对大批量生产的模具，希望模具的使用寿命长、且长时间使用精度都能得到保证，对材料提出了耐热的要求，所以这里就选择耐热模具钢，推荐选用H13（国际编号）牌号和SKD61（日本编号）牌号。

2模具设计

2.1设定缩水

由于塑料存在一个缩水的现象，为了保证开模后的产品尺寸符合要求，按照该公司提供的ABS材料的缩水率为5/1000。

2.2分型

该零件需要繁琐的分型手段，采用所使用软件的多种方法如：“曲面分割法”、“曲面抽取法”、“曲面缝合法”等，几乎是以手工分型技术的手段完成。针对空调风页框零件复杂的内、外部形状及结构，在分模的时候，经过综合分析及比较，如果将型芯结构做成整体式，可能会给后续工作带来较大的麻烦，因产品本身尺寸较大，如采用整体式型芯结构的话，造成型芯结构本身过大，不便于加工。而采用组合式结构通过镶件的形式，这样不仅容易加工且配合精度更高，避免出现浇注溢出而产生飞边的情况，所以这里将型芯的结构做成组合式，这样便于开模。同样的道理为便于加工及解决产品中间薄壁部分的成型结构，也将凹模也分成两部分以镶件放在凹模固定板内，并将产品内部存在孔需要抽芯的部位利用斜导柱抽芯，以便于顺利开模。

2.3模具结构设计

1）根据分型所得的外形尺寸，综合考虑模具加工等因素，选用龙记大水口8070标准型模架。

2）浇口设计。

因该产品内部存在许多中空，且产品外观尺寸较大。如我们按照一般产品那样，如果采用一点进行浇注的话，从经验上得出结论，可能存在产品浇注不满的情况。根据这些分析我进行了多次尝试，并利用专门的模流分析软件对产品的浇口位置做出分析，决定采用五点进浇方式进行浇注，从不同的方向及位置对产品进行浇注，这样可以确保产品各部位都能填充满，且浇注后不会存在气缝等不良情况出现。

3）抽芯机构设计。

根据前面对产品的分析，该产品三面存在抽芯需设计抽芯机构，否则不能开模。考虑到加工等一系列的情况，决定采用斜导柱进行抽芯（比较好加工，且又能满足要求）。这里可以采用的是将斜导柱安装在定模上，而将滑块安装在动模上的通用安装方式。

4）定距拉板的设计。

三板模在分模时，在动模板与定模板之间增加了一块活动板（中间板），开模时活动板与定模板做定距（这就需要用定距拉板来限位）分型，以便取出中间的凝料。这里我们采用的不是通过定距板来进行限位，而采用的是利用限位拉杆来限制定模板与活动板之间的距离，以便能顺利取出凝料。

5）模具装配效果。

使用3D（UG）软件进行模具设计可以在装配状态时，进行一系列动作仿真的过程中找到设计的不足，通过多方面的分型及设计，并进行反复仿真验证，最终完成了模具的设计工作。

6）模具的工作过程。

模具闭合以后，注塑机把融熔的塑料注塑进模具中，保温冷却以后开模取出产品，开模的过程大概如下：开模进行第一次分型时，浇注系统冷凝料在分流道拉料杆的作用下留在浇口套内，浇口被拉断与塑件分离；进行第二次分型时，中间板通过拉杆拉动分流道推板，使凝料从分流道拉料杆和浇口套中脱出，靠自身重力落下；第三次分型完成后，通过斜导柱带动滑块进行侧向抽芯，顶出机构将塑件从型腔中顶出。

3模具制造

第9篇

1．1成形工艺

（1）材料。

所用材料为碳素钢，抗拉强度、屈服强度分别为375～460MPa、215MPa，伸长率为21～25％。由于该材料强度符合标准，且断面收缩率、伸缩率等塑性指标均较高，经退火处理，可得到较小的rmin／t，所以适合弯曲成形。

（2）表面与侧边质量。

油孔夹环形状复杂，由直线及圆弧构成。为方便批量制作，厚度设计为0．5mm，如表面存在裂纹、划伤或侧边存在冷作硬化、毛刺等缺陷，则制作中易开裂。因此，制作时可首先清理毛刺，将表面朝向弯曲凸模，以此获得更小的rmin／t。

（3）板料纤维方向。

零件的折弯线与纤维方向应垂直，可得到更小的rmin／t。制作弯曲件排样时，应考虑经济性因素，将弯曲线与纤维方向的夹角控制在30°以上。而对于生产批量、尺寸标注等，均应符合工艺标准要求。综上所述，产品弯曲工艺良好，可采用弯曲成形方法加工。

1．2仿真分析

在过去，模具设计主要依靠设计人员的经验与设计资料，所以校核计算比较粗略，且不完整、不全面，无法客观反映模具的真实工况。模具制造完成后，往往需反复实验、返修与改进，甚至造成模具报废，损失较大。因此，在模具设计阶段，如可应用有限元技术，将各种工况全考虑在内，比如模具应力、应变等，则可保证模具的安全性，延长其服务年限，进而保证产品质量。采用有限元技术，可考虑挤压中的多重因素，获得可靠的力学参数。本次模具设计中，成形夹块、凸模等模块均采用有限元分析。其中，红色区域为应力、应变最大值，蓝色区域为其最小值。而其它颜色区域介于两者之间。应力分析模拟图中能够看到，应力荷载最大值在弯曲圆角位置，这一位置的应力荷载大小未超出材料的应力承受范围，因此不会出现凸模形变。合力位移在弯曲圆角处的最大，这一位置的合力位移大小同样未超出零件制作材料的承受范围，与设计要求相符合。凸模应变模拟图中可知，应变最大值位于弯曲部分的连接处，应变也未超出承受范围，可满足作业时的工况要求。同理，夹块应力、合力位移与应变均在允许范围内，符合设计规范的要求。

2模具设计分析

2．1模架与导向分析

模具可选用中间导柱模架，采用一次弯曲成形工艺来确保产品的精度符合要求。同时，为了减少制作成本，需选用标准模架。模具包括滑动导向组件、模柄、盖板、下模座与上模座。其中，上模座由斜楔、垫板组成，这些组件之间由定位销及标准固件进行连接，形成一个完整的工作体。为了方便夹块磨损时的更换，成形工作体由成形夹块、燕尾滑块等连接，且通过弹簧拉伸复位。此外，为了保证复位过程中的稳定与平衡，可布置4根对称的拉伸弹簧，确保拉伸复位的精度与力度。

2．2定位与导向分析

本文设计的弯曲模为燕尾滑块、导轨结构形式，是把滑座固定于燕尾滑块上，而滑轮接收来自斜楔的作用力，以此能够运动。而在定位方面，该弯曲模设计成为定位换挡结构形式，工件与定位板间保留了一定的间隙，而其尺寸大小，由板料形状、板料尺寸决定。

2．3卸料与压料分析

本弯曲模采用一次弯曲成形方式，在弯曲成形过程中，具有压料作用的零件包括凸模、芯子与成形夹块，可在很大程度上确保工件的尺寸精度。卸料过程中，应将斜楔提升一定高度，方可开始卸料，此时凸模停留在下死点，所以在设计时，应保证凸模固定板与垫板的安全距离，使其可沿固定方向作用在卸料圈上，实现预期的设计目标。

2．4模具动作的过程

模具动作过程为：在成形夹块上放上坯料，随着压力机滑块的下降，后斜楔会沿后盖板下降，以此带动滑轮、卸料棒与卸料圈向后移动。其中，压力机滑块保持下行，凸模压坯料，弯曲成U形后，滑轮接受来自两侧斜楔的作用力，可向成形夹块中间移动，将坯料弯曲成形。同时，连接于双动液压缸上的芯子，在作用力下可出现一凹圆。卸料过程：压力机滑块上升，斜楔回上，在卸料弹簧作用下，凸模保持不动，安全距离为30cm，之后成形夹块、滑座在弹簧作用力下移动回原位。同时，后斜楔开始上上，在拉簧作用下向前移动，完成卸料。

3结语

第10篇

板料放到加热炉进行加热，加热要均匀，温度达到900℃。通过机器手把加热好的料片送到带有冷却系统的模具中进行冲压成形，模具闭合后保压5~10s，使板料在模具内快速冷却淬火（模具的温度控制在200℃左右范围内），钢板内部组织从奥氏体转化成马氏体。制件温度降至80~150℃左右取出。最后用激光切割机切割出最终的制件。采用热成形技术生产的制件具有强度高、尺寸精度高、成形质量好等特点。已经广泛应用于汽车前后保险杠、A柱、B柱、C柱、车顶构架、车底通道框架、仪表台支架、以及车门内板、车门防撞梁等构件的生产。

2某车型B柱热成形模具设计

2.1制件介绍热成形制件的主要结构特征是在冲压方向上没有负角，不需要翻边整形等工序，能够一次能成形到位，

2.2B柱的热成形工艺分析

（1）工艺设计。热成形的工艺一般需要落料、成形、修边冲孔等工艺，修边冲孔工序一般采用激光切割的方法实现。成形工序的结构一般分为上模、下模、压料芯（或者托料芯），与冷冲压的成形类似，热成形制件生产时主要采用高速液压压机或者伺服机械压机，在成形过程中需要一定的保压时间，生产效率比较低，一般4~6次/min。所以，在工艺设计时一般一模多件，从而提高生产效率。

（2）工艺分析。在工艺设计完成后，要对工艺进行CAE分析。主要应用Autoform、Dynaform等软件。该B柱是用Autoform软件分析的。在分析过程中最关键的是材料的特性参数的输入，由于热成形制件在成形过程中，内部组织由奥氏体转化成马氏体，材料的机械性能也在不断的发生变化。所以，不是一条简单的特性曲线。为了进行CAE分析，通过实验，根据不同温度、不同微观组织的变化，将材料参数简化成多条特性曲线输入材料参数后，要对一些特性参数及运动过程进行设置。如：室温为20℃、模具温度设置90℃、系数0.4、板料温度900℃、网格单元采用壳单元及热传导率等，设置完成后进行计算。

2.3B柱的热成形模具设计

（1）模具结构设计。热成形的模具是热成形过程中最重要的设备之一，热成形模具设计也是热成形技术的关键技术之一。热成形在生产过程中,由于加热后的板料在成形过程中会使模具温度不断升高，为了把模具温度控制到一定的范围内，必须对模具进行冷却。这就需要模具设计时，要设计合理的冷却管道，通过冷却水对模具进行冷却，使模具保持一定的温度。如图9所示，是设计完成的某B柱热成形模具。

（2）模具冷却系统分析。冷却系统是热成形模具设计的重点，也是难点。冷却系统设计的是否合理直接影响着热成形生产的品质。是某B柱热成形模具下模的冷却系统，在设计冷却系统时，既要保证模具均匀冷却，也要保证合理冷却时间，使热成形板料在冷却过程中，内部组织能够有效的转化。冷却系统设计完成后，要对冷却系统进行CAE分析，对冷却系统进行优化。

3结论

第11篇

基于UG的电话机塑料模具设计与仿真分析

摘要：本论文先在UG中建立了模型;然后验证模具设计的合理性与否；指导和修正了浇注系统和冷却系统的设计;引入CAE的分析方法，研究Moldflow 与UG 之间的接口问题，实现数据共享，利用Moldflow分析了最佳浇口位置、注塑流动分析和冷却分析， 把分析结果与理论分析相比较，共同指导和修正模具设计。在实践注塑模具设计中遵循流变学设计、力学设计、传热学设计1UG中实现模具设计1Moldflow 模流分析1UG中优化模具， 是1条比较适合注塑模具设计方法。本论文所运用的研究方法和得出的结论对促进注塑模具设计方法能起到1定的启发和推动作用。

关键词 :注塑模具、UG, CAD/CAE、Moldflow

According to UG telephone machine Mold design and imitate true analysis

Abstract：The model of scale injection mold is established by the software of UG. Then validate mold, modified moulding system and cooling system. The interface between Moldlow and UG is programmed for CAE analysis. Moldflow is employed to analyze inject gate locating, smelter liquid flowing and cooling. By comparation the analytical results and theoretical results, the optimizing design mold is obtained.In practice, comply with rheology design, mechanical design, calorific design-UG mold design1Moldflow analysis- optimizing mold in UG to find a better method which fit the design of large-scale injection mold.The methods and conclusion discussed in the paper give some suggestion and promotion in the design of scale mold.

Key words: injection mold, UG, CAD/CAE, Moldflow

第12篇

【关键词】模具、塑料注塑模具

一、前言

模具是利用其特定的形状尺寸而形成的制品工具，制品的不同而采用的原材料也不同，成型的方法也不同，模具分为压铸模具、玻璃模具、金属冲压模具、塑料模具等。注塑制品占整个塑料制品的20--30%，在工程塑料中80%以上是注塑成型加工的。

塑料制品在日常生活上、包括工业、农业、 得到广泛的应用，除简易模具外，一般来说制模费用是十分昂贵的，大型塑料模更是如此，生产这些模具必须设计相应的塑料模具，塑料模具的设计包括模具腔的形状、表面的粗糙程度、分型面、对于制品的型材尺寸的精确度、它的物理性能，内应的大小，近浇与排气位置的选择等，起着十分重要的影响，在加工过程中，对操作的易难度，模具设计产品的质量、包括塑件成本，也有很大的影响。因此，塑料模具优化设计，是当代高分子材料加工领域中的重大课题。

二、加工技术前瞻

在塑料产品的生产过程中，塑料模具的应用及其广泛，在各类模具中的地位也越来越突出，成为各类模具设计、制造与研究中最具有代表意义的模具之一。而注塑模具已经成为制造塑料制造品的主要手段之一，具有极为广阔的发展前景。近年来我国的模具技术有了很大的发展，在大型模具方面，已能生产洗衣机全套塑料模具以及整体仪表板和电视注塑模具等，在机密的模具方面已经能够生产的有相机的塑料模件和多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。

工艺方面，多种工艺的多色、多材质塑料成型模具、镶件互换结构和抽芯脱模结构的创新业取得了较大进展，气体辅助注射的成形技术的使用更趋成熟的阶段，热流道具也正在开始广泛推广，处世界先进水平的高难度针阀式热流道模具也被一些单位使用。

当前国内外用于注塑模具方面的先进技术主要有以下几种：

（一）热流道技术系统是模具生产中的重要部分，工作原理是在注射模具里装上分流板和热嘴，温度的控制要合理，流道部分始终要保持熔融状态，系统一般由如下几大部分组成：1.热流道板（MANIFOLD）；2.喷嘴（NOZZLE）；3.温度控制器；4.辅助零件。

（二）气体辅助注射成形技术它是向模腔中注入经准确计量的塑料熔体，在通过特殊的喷嘴向熔体中注入压缩气体，气体在熔体内沿阻力最小的方向前进，推动熔体充满型腔并对熔体进行保压，当气体的压力、注射时间合适的时候，则塑料会被压力气体压在型腔壁上，形成一个中空、完整的塑件，待塑料熔体冷却凝固后排去熔体内的气体，开模退出制品。气体辅助注射成形技术的关键就是怎么合理的把握注入熔融的塑料的时间与充人气体的时间的配合。气体辅助注射可以应用在除特别柔软的塑料以外的任何热塑性塑料和部分热固性塑料。气体辅助成形周期可分为如下六个阶段：塑料熔体填充阶段、切换延迟时间、气体注射阶段、保压阶段、气体释放阶段、推出阶段。

（三）注射成形技术它是使用两个或者两个以上注射系统的注塑机，将不同品种或者不同色泽的塑料同时或者先后注射进入同一模具内的成形方法。国内使用的多为双色注塑机。采用共注射成形方法生产塑料制品时，最重要的工艺参数是注射量、注射速度和模具温度[1]。

（四）反应注射成形技术它是将两种或者两种以上既有化学反应活性的液态塑料（单体）同时以一定压力输入到混合器内进行混合，在将均匀混合的液体迅速注入闭合的模具中，使其在型腔内发生聚合反应而固化，成为具有一定形状和尺寸的塑料制品通常这种成形过程称之为RIM。

三、行业发展方向

在制造方面，CAD/CAM/CAE技术的应用上了一个新台阶，一些企业引进CAD/CAM系统，并能支持CAE技术对成形过程进行分析。我国在自主开发的塑料模CAD/CAM系统有很大的进展，北航华正软件工程研发的CAXA系统，华中理工大学研发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等，优化模具系统结构设计和型件的CAD/CAE/CAM，并使之趋于智能化，提高模具成型和模具标准化水平，包括提高模具在制造过程中的精准度和质量，模具的表面的研磨以及抛光作业量等等来提高模具的使用性能，为适应市场快速原型制造技术和快速制模技术，以快速制造成塑料注塑模，缩短产品试制周期，这些是未来几年注塑模具生产技术的总体发展趋势，具体表现在几个方面：（一）塑料模具制品的制品范围逐渐变大精度也提高、形状复杂以及生产率要求越来越高，所以需要提高大型、精度高、比较复杂以及寿命较长的模具的设计方法和水平。（二）CAD/CAM/CAE技术要在模具设计中大范围推广。塑料制件及模具的3D设计，CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。（三）热流道技术、气体辅注射成型技术和高压注射成型技术的推广应用，热流道技术在实践中表明，不但在制件生产效率和质量上都可以得到很大的提高，而且还能在能源节约上得到节省，原材料上降低成本，所以说这项技术得到广泛的应用时塑料模具的一个重要突破，热流道元器件国家标准的制订，生产价廉物美的元器件，使得热流道模具的发展得到提高。气体辅助注射成型技术，可以一方面保证产品质量，同时还能大幅度降低成本。传统的普通注射工艺需要确定和控制的工艺参数相对较少，气体注射成型多用于形状复杂的大型制品，相应的模具设计和控制也比较困难，所以，相应的软件开发显得很重要。另外，进一步研究和开发高压注射成型工艺及其模具，可以确保塑料件的精确度。（四）应当加快快速经济模具和新的成型工艺的开发，以便于使多品种、少批量的生产方式得到适应。（五）高品质的材料和先进的制作技术对于提高模具寿命十分重要。

参考文献：

[1]杨化林.基于知识的注塑模具设计若干技术研究，浙江大学学位论文.