模具范文10篇

一、北京產業結構調整分析

北京作為首都，已在全國率先發展成為服務型城市。高端服務業、高新技術產業和文化創意產業將會占據明顯優勢，成為北京產業結構調整的發展趨勢。北京發展正面臨成本約束、空間約束以及環境約束三大約束，這也導致北京產業發展進行結構升級。上述約束條件要求產業發展做到價值鏈上高端化、體量上輕型化、生產上清潔化，著力培育服務經濟、總部經濟、平臺經濟等經濟形態。在新技術、新產品、新模式、新業態上，北京市重點發展新能源裝備、環境污染檢測及治理設備，打造以機器人、3D打印機、高檔數控機床和智能微電網為代表的智能產業集群。

二、3D打印技術領域人才需求分析

2015年5月28日，國務院正式印發《中國制造2025》，明確指出3D打印技術已成為我國加快實現智能制造的重要技術手段。3D打印作為制造業有代表性的顛覆技術，需要的人才分為技術型人才、應用型人才和商業型人才。高職院校人才培養目標是技術技能型人才，主要工作是3D打印技術在市場的具體應用。3D打印技術產業人才需求崗位主要有:數字化設計、數字化制造、模具鉗工。數字化設計主要工作任務:模具設計、產品設計、工業設計。數字化制造主要工作任務:模具制造、3D打印制造。模具鉗工主要工作任務:鉗工修模、鉗工試模、鉗工裝配。

三、模具設計與制造(3D打印)核心職業能力

1．模具設計與制造(3D打印)人才培養的兩條主線(1)典型機電產品數字化設計能力:主要是指運用CAD/CAMPROE，AutodeskInventor，Professional(AIP)等軟件，進行機電產品數字化設計。(2)典型產品3D打印技術能力:主要具備3D測量技術與逆向工程、產品造型與快速制造技術生產制造能力2．模具設計與制造(3D打印)核心職業能力通過分析模具設計與制造(3D打印)核心職業能力典型機電產品數字化設計能力和典型產品3D打印技術能力，總結出必須具備的七項職業能力。分別是:具備繪制和識別機械圖樣的能力;具有操作普通機床、數控機床加工零件的能力;運用CAD/CAM進行數字化設計;具備產品造型三維設計能力;具有3D打印制造的工藝設計、工藝實施能力;具有能夠完成3D測量、3D打印的先進制造技術的能力;具有熟練進行產品檢驗和質量管理的能力。(1)具備典型機電產品數字化設計能力。數字化設計能力主要包括:①能夠創建零件實體三維模型;②能夠應用曲面特征構建零件實體三維模型;③能夠將元件組裝為部件;④能夠創建三維零件模型的工程圖;⑤能夠進行機構運動仿真設計;⑥會使用逆向工程設備。(2)具備典型產品3D打印技術能力。3D打印制造的工藝設計、工藝實施能力和具有能夠完成3D測量、3D打印的先進制造技術的能力屬于3D打印的工藝與制造能力。主要包括:①能夠操作測量設備對工件進行測量，獲得3D數據;②會操作計算機進行測量數據拼接;③使用3D設計軟件進行建模，使測量結果形象化;④具備基準3D數據與3D模型進行比較，以“點云”評價找出最大偏差值的能力;⑤具備使用快速成型設備及輔助工具完成對被測件的制造;⑥能夠對快速成型件進行后處理。

一、模具材料種類、特性簡介

為便于對后面高效模具加工刀具介紹的理解，有必要對模具材料及加工方式作一個簡單介紹。

（一）模具類型

模具主要分為以下幾個類型：大型汽車外覆蓋件沖壓模具、普通塑膠注塑模具、PVC注塑模具、吹塑模具、五金沖壓及板金模具、熱擠壓模具、熱鍛模具等等。

（二）模具材料

每種不同的模具以及同一模具的不同部位所采用的材料有相當大的差別，其加工特性也有很大的區別。模具材料的種類極為繁多，這里只介紹與本文相關的被加工材料。

一、塑料制品材料的選用對模具設計的影響

一般來說，并沒有不好的材料，只有在特定的領域使用了錯誤的材料。因此，設計者必須要徹底了解各種可供選擇的材料的性能，并仔細測試這些材料，研究其與各種因素對成型加工制品性能的影響。本文只就傳統的熱塑性材料進行分析以說明問題。在注射成型中最常用的是熱塑性塑料。它又可分為無定型塑料和半結晶性塑料。這兩類材料在分子結構和受結晶化影響的性能上有明顯不同。一般來說，半結晶性熱塑性塑料主要用于機械強度高的部件，而無定型熱塑性塑料由于不易彎曲，則常被應用于外殼。這是材料選用的大框，其次，還要根據填料和增強材料繼續選擇。

（一）根據填料和增強材料進行選擇的分析

熱塑性塑料可分為未增強、玻璃纖維增強、礦物及玻璃體填充等種類產品。玻璃纖維主要用于增加強度、堅固度和提高應用溫度；礦物和玻纖則具較低的增強效果，主要用于減少翹曲。玻璃纖維會影響到成型加工，尤其會對部件產生收縮和翹曲性。所以，玻璃纖維增強材料不能被未增強熱塑性塑料或低含量增強材料來替代，而不會有尺寸改變。玻璃纖維的取向由流動方向決定，這將引起部件機械強度的變化。試驗（從注射成型片的橫向和縱向截取了10個測試條，并在同一個拉力測試儀上對它們的機械性能進行了比較）表明，對添加了30％玻璃纖維增強的熱塑性聚酯樹脂，其橫向的拉伸強度比縱向（流動方向）低了32％，撓曲模量和沖擊強度分別減少了43％和53％。

在綜合考慮安全因素的強度計算中，應注意到這些損失。

在一些熱塑性塑料中加入了一系列增強材料、填料和改性劑來改變它們的性質。由這些添加劑產生的性能變化必須認真地從手冊或數據庫中查閱，更好的是聽取原材料制造廠家的專家的技術建議。以選用最為合適的材料。

摘要本文介紹了科龍集團配件公司模具廠實施項目管理與并行工程的經驗，論述了模塊化設計方法在模具設計中應用的特點，研究了模具模塊化CAD系統的開發技術。

關鍵詞模具開發周期

Reducetheconstructioncycleofdiebyseizingkeys

Abstract：ThispaperintroducedtheexperienceofapplyingtheprojectmanagementandconcurrentengineeringinKELONgroupfittingscompanymouldfactory，studiedthecharacteristicofmodular-designofdie&mouldandthetechniqueofdevelopmentofadie&mouldmodularCADsystem

Keywords：die&mould；constructioncycle

0引言

引言

模具是一種技術密集、資金密集型產品，在我國國民經濟巾的地位也非常重要。模具工業已被我國正式確定為基礎產業，并在“十五”中列為重點扶持產業。由于新技術、新材料、新工藝的不斷發展，促使模具技術不斷進步，對人才的知識、能力、素質的要求也在不斷提高。

根據社會發展對模具專業學生的新要求以教學生的實際情況，探圳大學工程技術學院對99級模具設計方向學生的畢業設計的進行了較大的改節，并取得了較好的效果。

2模具專業學生培養目標

深圳大學模具設計專業隸屬于深圳大學工程技術學院機械制造及其自動化專業，主要是從事注射模的設計與制造。為了明確本方向的培養目標，我們對珠江三角洲，特別是深圳周邊地區模具企業進行了比較廣泛的社會調查，調查結果表明，用人單位要求畢業生有較高的思想品質和道德修養，愛崗敬業和較好的與人協調共事能力，要求畢業生基礎理論扎實，著重基本技能的掌握和再學習能力，要求畢業生熟練掌握外語，有一定的計算機軟件應用和開發能力。

根據調查結果分析，我們把模具專業人才培養的規格定位于：面向各類型企業，培養愛崗敬業，具備機械及各類模具設計與制造基礎知識，具有較強的再學習能力和創造能力，能在模具生產第一線從事模具設計制造、技術開發、應用研究和經營銷售的應用型工程技術和管理人才。據此把拓寬專業口徑，課程體系合理，教學內容優化、實驗研究能力強，社會適應面寬，作為本方向教學的基本指導思想，將模具設計理論、實踐與及計算機應用融合為一體。

1.改造思路

車間目前是依靠制度要求，將支撐塊取放在固定位置。現在改造的思路是：將每個支撐塊安裝一個安全定位銷，定位銷尺寸統一，(φ20×150mm)與支撐塊實焊連接；壓力機每個立柱上安裝一個安全銷座，操作人員打開模具將4個支撐塊插在壓力機立柱的4個安全銷座上。安全銷插上以后，安全銷座內部的接近開關（傳感器）感應到模具支撐塊放到位了，就給壓力機控制系統傳遞信號，壓力機接到信號，運行條件滿足后開動機床生產。如果操作人員沒有將4只支撐塊全部插到安全銷座上，機床運行條件將無法滿足，也無法實現動作。圖2為改造后整體效果圖。

圖2改造后整體效果圖

2.模具支撐塊結構分析

經調查，目前模具使用的支撐塊規格形狀不統一，有方塊狀形、圓環形、半圓柱體形、圓柱體形。圓環形的支撐塊安全可靠性好，但由于各支撐塊與模具一一對應，要將支撐塊的形狀統一成圓環形改造難度大且費用太高。

據統計，模具支撐塊只有以上4種外形結構，其尺寸范圍如表所示。

摘要：利用激光熔敷合金粉末的方法對模具進行了修復。研究了工藝參數對熔敷效果的影響，并對其修復過程進行了分析。結果表明，預處理、送粉量、激光的掃描速度是決定模具修復質量的關鍵。通過優化工藝參數、機體預熱的方法可以提高模具修復質量。

模具使用壽命取決于抗磨損和抗機械損傷能力，一旦磨損過度或機械損傷，須經修復才能恢復使用。目前可采用的修復技術有電鍍、電弧或火焰堆焊、熱噴涂(火焰、等離子)等。電鍍層一般很薄，不超過0.3mm，而且與基體結合差，形狀損壞部位難于修復，在堆焊、熱噴涂或噴焊時，熱量注入大，能量不集中，模具熱影響區大，易畸變甚至開裂，噴涂層稀釋率大，降低了基體和材料的性能。

利用激光熔覆的方法可實現對模具的修復。用高功率激光束以恒定功率P與熱粉流同時入射到模具表面上，一部分入射光被反射，一部分光被吸收，瞬時被吸收的能量超過臨界值后，金屬熔化產生熔池，然后快速凝固形成冶金結合的覆層。激光束根據CAD二次開發的應用程序給定的路線，來回掃描逐線逐層地修復模具。由于激光束的高能密度所產生的近似絕熱的快速加熱，對基體的熱影響較小，引起的畸變可以忽略，特別是經過修復后的模具幾乎不需再加工。

1激光修復系統

激光修復技術是集高功率激光、計算機、數控機床、CAD/CAM、先進材料、數控技術等多學科的應用技術。修復系統主要由硬件設備和制造過程軟件組成。硬件設備包括激光器、數控系統及工作臺、送粉裝置、光路系統、水冷裝置、保護氣系統和在線控制所涉及的數據采集裝置。軟件系統包括制造零件成型軟件擻據通訊和在線控制軟件。激光修復過程如圖2所示。CO2激光器發出的激光經CNC數控機床Z軸(垂直工作臺)反射鏡后，進入三維光束成形聚焦組合鏡，再進入同軸送粉工作頭，組合鏡和工作頭都固定在機床Z軸上，由數控系統統一控制。載氣式送粉器將粉末均勻輸送到分粉器的同軸送粉工作頭。

模具位于CNC數控工作臺X-Y平面上，根據CNC指令，工作臺、組合鏡和送粉頭按給定的CAD程序運動。同時加入激光和粉末，逐層熔敷。在溫度檢測和控制系統作用下，使模具恢復原始尺寸。為保證熔覆材料(金屬粉末)和基體(模具)材料實現冶金結合，以及模具的尺寸精度、表面光潔度和材料性能，需將φ50mm圓形多模1kW-5kW高功率激光束變換成強度均勻分布的圓形光束，光斑尺寸可調(光路系統)，并配有水冷系統和光束頭氣體保護系統，同時需重點考慮同軸送粉裝置和現場控制系統的設計。

合同雙方：

購貨單位（甲方）：北京金鷹包裝制作有限公司

地址：

法定代表人：

電話：

供貨單位（乙方）：北京寶翔包裝紙品有限公司

1模具設計

1.1模具結構及工作原理

根據上述確定的工藝方案，設計了如圖3所示的落料-沖孔-拉伸復合模。

模具工作過程為:坯料送人，上模下行，落料-拉伸凸凹模6、凹模4及沖孔凸模11、拉伸-沖孔凸凹模13分別與坯料接觸完成落料和沖孔，壓機滑塊繼續下行，落下的帶孔圓形毛坯隨即被落料一拉伸凸凹模6、拉伸-沖孔凸凹模13的相應拉伸工作部位拉成橢圓，隨著拉伸完成，壓機滑塊上升，拉伸好的半成品橢圓蓋分別被卸料塊12、頂料板14推出各自拉伸工作零件型腔。

圖4為設計的零件整形修邊復合模結構。

模具置于壓力機工作臺面上，壓機滑塊上升，模具開啟，上、下模脫離接觸，卸料板6通過頂料桿7在壓機彈性緩沖器的作用下上升至凹模4型腔中適當位置。此時，將橢圓蓋半成品置于凹模4型腔中，完成零件的定位。

摘要：采用有限元分析算法來設計鈑金模具，重點解決凸凹模問題，較好解決拉深中的斷裂和起皺，具有較高的應用價值。

關鍵詞：鈑金模具；有限元；設計

在航空制造領域，鈑金零部件應用非常廣泛。鈑金零部件一般包括蒙皮類、梁類、框肋類和壁板類等幾大類。鈑金零部件是飛機整機結構中最重要和最關鍵的零部件，大約占飛機所有零部件總數的50%以上。在航空制造過程中，鈑金零部件由于具有質量好和成本低的優點，應用比例越來越高。由于航空制造業的特殊性，鈑金零部件體積一般都非常大，形狀多以自由曲面等復雜形狀居多，導致設計及數控加工的難度倍增，這也一定程度決定了鈑金模具的設計周期非常長和設計難度非常大。如何提高鈑金模具的設計質量和降低設計工作的勞動強度，同時提高設計效率，是擺在鈑金模具設計工程師面前的一大難題。在飛機鈑金模具設計中，具有鈑金零部件種類繁多并且形狀復雜的特點，一般生產批量非常小和批次多，且隨著現代航空技術的發展，飛機鈑金零部件自由曲面和形狀不規則的所占比例越來越高，這就導致了鈑金模具設計工程師工作任務非常重。目前的鈑金模具設計技術與達到實用化水平還有很大差距[1]，鈑金模具設計的很多瓶頸問題還未攻克。

1有限元分析簡介

有限元分析最初是應用于航空器的結構強度計算的[2]，隨著計算機技術的高速發展，有限元分析算法由于其效率高的優點幾乎應用于所有的科學和工程計算領域，是當今工程界應用最為廣泛的數值分析算法，它具有比較好的通用性和有效性，在機械設計領域也應用十分廣泛。有限元分析是基于變分原理的一種求解數學物理問題的數值計算方法，采用的基本數學思想是將連續的求解域離散成為一組有限單元的組合體，這些組合體能無限逼近求解域，找到最優解。有限元分析的計算步驟分為3步：1）預處理。根據具體的工程問題要定義求解模型，一般包括這些方面：定義幾何區域、定義單元類型、定義單元的材料屬性、定義單元的幾何屬性、定義單元的連通性、定義單元的基函數、定義邊界條件、定義載荷。2）求解過程。求解的原理是采用加權殘值和泛函極值等兩種方法，利用數值離散技術，將單元封裝到整個離散域的總矩陣方程中，封裝是在相鄰的單元節點完成的，狀態變量及導數的連續性是建立在上面的節點處，總矩陣方程的求解可以用直接法和迭代法兩種，求解結果是單元節點處狀態變量的無限近似值。3）求解值的評價。要對所有的解依據科學的準則進行分析和評價，對所有解進行分析和評價是為了后面工程設計中更好地應用這些結果。

2鈑金模具快速設計系統