模具制造论文汇总十篇

时间:2023-03-21 17:01:57

模具制造论文

模具制造论文篇(1)

【关键词】绿色制造;模具;先进制造技术

制造业是社会经济向前快速发展的重要支柱产业,制造业在将制造资源转化成产品以及随后产品的使用和废弃后的处理过程中,将会给生态环境带来了不同程度的污染。对于制造业来说,未来所面临解决的重大问题是如何减少资源的消耗和尽可能少地产生环境污染。因而绿色制造(GreenManufacturing)应运而生,其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的负影响最小,资源使用效率最高[1-2]。绿色制造主要包括以下几方面内容:一是制造问题,包括产品生命周期全过程;二是环境影响问题;三是资源优化问题。绿色制造就是这三部分内容的交叉和有机集成。

模具是制造业中使用量大、影响面广的工具产品,是工业生产当中的基础工艺装备。它的生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。传统的模具设计过程一般仅仅需要考虑模具产品的基本属性,如模具的功能、质量、成本和寿命等等,而很少、甚至不考虑它的环境属性和对资源、能源造成的浪费。模具工业作为制造业的一个重要组成部分,并且在我国得到迅猛发展,因而在模具行业中提倡绿色制造尤为重要。

1模具的绿色制造

由绿色制造的概念可知,“绿色模具”不仅仅指在使用时对环境的影响小,还应是从制造到报废的整个生命周期内对环境的破坏是最小的。因此,模具的绿色制造设计要求设计者在构思阶段就要优先考虑模具产品的环境属性(模具的可拆卸性、可再次回收性等等),然后再考虑原有应该考虑的模具产品应用的基本属性[3]。总的来说,模具绿色制造的整个生命周期包括绿色设计、绿色制造、绿色包装、绿色维护和绿色回收、再处理等阶段。

1.1模具的绿色设计:模具绿色设计对模具绿色制造有着非常重要的地位,这一步解决的好坏直接影响到最终利用模具加工产品的绿色生产问题。

1.1.1模具材料的选择:模具材料的选择是模具产品设计的第一步。模具材料的“绿色程度”对最终产品的“绿色性能”具有非常重要的影响。因此,绿色模具设计必须建立在绿色模具材料基础上。绿色模具材料应是低能耗、低成本的材料,尤其是少污染的材料;是易加工和加工过程中无污染或少污染的材料;是易回收处理、可重复多次使用或可降解的材料。比如,可选择优质镜面模具钢加工型腔,辅之以良好的抛光手段;直接用不锈钢材料来加工防腐的模具,以替代表面处理的方式。另外除在材料上选用不锈钢来避免使用电镀外,也可采用镍磷镀替代电镀铬,因为镍磷镀在对氯化氢气体的防腐上要优于电镀铬,且前者对环境的危害也要小于后者。

1.1.2延长寿命的模具设计:延长产品寿命是绿色制造的主要手段之一。对于锻造模具,在提高模具寿命方面已有很多的措施,如正确选择分模面位置、选择适当的飞边槽、选择合适吨位的锻造设备、在一副锻模上开设两个终锻模膛分别单独使用等。对于冲压模具,如冲压间隙值的合理选取、尽量压缩凸模工作部分长度、采用弹性卸料板、改进凸(凹)模的结构如采用一模多形、一形两用和拼装式模具来提高模具的利用率。对于注塑模具,如采用随形冷却水道可提高注塑精度和模具使用寿命;将模具型芯由整体结构改为镶拼式结构,可解决模具的变形问题,提高模具寿命。

1.1.3模具的可回收性设计:模具的回收性设计是指在模具产品绿色的设计初期充分考虑产品中所用各种材料的回收、再利用的可能性、回收处理的方法、回收性的技术经济评估以及回收性的结构框架设计等有关一系列问题。这样就可在后续生产中尽可能节约材料,减少浪费。因此,因避免或不要过多使用铜、铅等有害或对环境有重污染的材料;尽可能减少所用材料的种类;避免使用与现有标准循环再回收过程中不相兼容的材料;多使用无需特殊工具的连接件;设计时尽可能允许使用现有的一些可重复利用的零部件等。

1.1.4模具的可拆卸性设计:模具可拆卸性对于模具绿色制造来说是很重要的。当模具在使用过程中部分零部件由于承受过大的摩擦与冲击磨损较大时,只需更换这部分零部件模具仍可使用。此外,有时只要更换凸、凹模即可实现一种新产品的生产。如果模具不具备可拆卸性不仅回造成大量可重复零部件材料的浪费,而且因废弃物处理不好导致严重的环境污染。因而在设计初期就要考虑模具结构易于拆卸,维护方便,这样就便于在后续回收处理中再利用。因此,在模具设计时应尽可能选择通用结构,以便更换;在满足强度要求的前提下,尽量采用可拆卸联接(如螺纹联接),不用焊接、铆接、胶接等;不用或少用过盈配合;采用组合模架。

1.1.5模具设计的标准化、规范化、系列化:无论是锻造、冲压模还是塑料模,都有必要向标准化、规范化、系列化方向发展,模具标准化是组织模具专业化生产的前提,而模具的专业化生产是提高模具质量、缩短模具制造周期、降低成本的关键。模具设计向标准化、规范化、系列化方向发展,便于采用和购买模许多规格的标准模架及其它标准件,而这些模架及标准件又可由专门的厂家、企业通过社会化分工进行生产,从而使有限的资源得到优化配置。另外,模具各结构单元的规范化、标准化,可使生产其的夹具数量大为减少,从而节约资源,并且加快了设计速度,缩短了设计周期,方便加工管理。

1.1.6模具CAD/CAPP/CAM一体化:模具CAD/CAPP/CAM是模具设计走向全盘自动化的重大措施。采用CAD/CAPP/CAM技术,可实现少图纸或无图纸加工和管理,一方面,节约用纸即节约资源和能源;另一方面,模具CAD/CAPP/CAM一体化也为并行工程的实现提供可能,可缩短模具设计与制造周期,提高模具研制的成功率及模具质量。

1.1.7模具的绿色并行工程:绿色并行工程是现代绿色产品设计和开发的新模式,它的核心是并行一体化设计,强调产品设计及其相关过程同时交叉进行,即在设计阶段就要考虑整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有环节和因素,如质量、成本、用户要求、环境影响、资源消耗状况等。因此,涉及产品整个生命周期的各个部分的小组成员必须协同工作。对于模具设计,不但需要模具设计小组成员之间进行讨论,协调产品的设计任务,而且其他部门如工艺、制造、质量等小组也要参与产品的设计工作,对产品设计方案提出修改意见等,从而使得整个模具设计工作一次成功。

1.1.8其他绿色设计:锻造、冲压车间是机械工厂的高噪声车间之一。大量的锻压设备在生产运转过程中所产生的强烈噪声,危害工人的健康,影响了生产效率,干扰了环境的安宁。因此,在进行模具设计的时候,必须对噪声加以控制和消减。对于锻造设备,如使用排气消声器、用液压模锻锤代替蒸空模锻锤等等。对于冲压设备,消减声源噪声的措施有:用V带传动代替齿轮传动;以摩擦离合器代替刚性离合器;采用铸铁机身以增加压力机的刚性和减震能力;作好飞轮等回转体的动平衡等等。控制噪声传播的途径有在轴承和轴承座之间加弹性衬套;在压力机产生噪声的主要部位加盖隔声罩;采用具有油减震器的无冲击模架等等。对于注塑模具,浇道设计上要注意浇道凝料与塑料制品的体积比率,一般应小于30%。如果达不到,就要考虑进一步优化浇道设计和调整型腔数量,或者采用热流道技术。热流道技术在塑料原料的节约上有突出的优势,在产品价格竞争日益激烈的今天,这一点尤为重要。因此近几年该技术的应用得到快速普及。

1.2模具的绿色制造工艺:在模具绿色制造过程中,采用绿色制造工艺也是实现模具绿色制造的一个重要环节,它是一种既能提高经济效益,又能同时减少环境影响的工艺技术。近来年,随着先进制造技术在模具行业的推广,模具行业也向着绿色制造工艺方向努力。目前,在模具行业中应用的较为典型的先进制造技术有:

1.2.1快速原型制造(RapidPrototypingManufacturing,RP&M)[4-5]:

快速原型制造是一项集计算机、激光、数控及精密传动等技术于一体的先进制造技术,其在原理上突破了传统加工技术采用材料“去除”的原则,而采用材料“逐层堆积”的原理,能根据产品的CAD数据,快速地制造出具有一定结构和功能的原型,甚至产品,由此可有效地加快新产品的开发速度。而以RP&M原型作母模来翻制模具的快速模具制造技术,进一步发挥了快速成型技术的优越性,可在短期内迅速推出满足用户需求的产品,大幅度降低新产品开发研制的成本和投资风险,缩短了新产品研制和投放市场的周期,在小批量、多品种、改型快的现代模具制造模式下具有强劲的发展势头。

1.2.2虚拟制造技术(VirtualManufacturing)[1]:

虚拟制造是对制造过程中的各个环节,包括产品的设计、加工、装配,乃至企业的生产组织管理与调度进行统一建模,形成一个可运行的虚拟制造环境,以专门的虚拟软件技术为支撑,借助高性能的硬件,在虚拟制造环境中生成数字化产品,实现产品设计、性能分析、工艺决策、制造装配和质量检验,从而缩短模具产品的设计与制造周期,降低开模的开发成本,提高快速响应市场变化的能力。

1.2.3高速切削(HighSpeedMachining,HSM):

高速切削在模具领域的应用主要是加工复杂曲面[6],其中高速铣削(也称为硬铣削,HardMilling,HM)可以把复杂形面加工得非常光滑。加工表面粗糙度值很小、浅腔大曲率半径的模具完全可用高

速铣削来代替电加工;对深腔小曲率半径的模具可用高速铣削加工作为粗加工和半精加工,而电加工只作为精加工。这样可大大节约电火花和抛光的时间以及有关材料的消耗,这对保护环境的贡献是不言而喻的。同时,极大地缩短了加工周期,提高了加工效率,降低了加工成本。

1.3模具的绿色包装:模具的绿色包装是模具销售过程中涉及到的绿色问题,它着重从保护环境的角度出发,尽可能使模具产品进入销售、使用、废弃的物流过程中,其对环境资源消耗和废弃物产生量最小。模具的绿色包装主要包括三个方面的内容:模具包装材料的选择、模具包装结构和模具包装材料的回收。具体来讲,第一方面就是在模具远程配送过程中,在不影响包装强度的前提下尽可能使用一些常见的木制材料(如合成板),这是由于模具产品不同于其他一些精制产品,它不太注重产品的外包装精美问题,只关心产品的内在保护质量。第二方面就是要合理设计包装箱内部结构,从而简化包装复杂度。即多个零件尽量在一个包装箱中放置。同时,为了避免零件之间在运输过程中互相摩擦造成磨损而影响模具产品表面质量,可在其中多放置一些软性材料来隔离。第三方面就是要在包装箱上注明包装材料的可回收性标志及回收处理方式。如果用户不能处理或难处理的,可注明可寄回原处处理,并给予一定的经济补偿。这样的处理表面上看会使初期的成本可能有所增加,但从长远来考虑,这也是节省成本的好方法。

1.4模具的绿色维护:在模具的使用过程中,由于其特殊性,要经常进行模具的修模工序。因此,同模具绿色制造过程一样,修模过程也需要进行绿色处理。比如,在进行尺寸修模时,尽可能进行人工修护,少用或不用机加工;少用或不用有害溶液对模具进行表面处理,如盐酸或甲醇等;在维护模具表面硬度方面,尽可能减少热处理工序等等。

模具制造论文篇(2)

2.加工材料技术成型的前景

市场竞争越来越剧烈当下,过时的理论成果正在一次又一次地经受着实践的冲击和实际情景的考验,对精益求精材料加工技术孜孜不倦的追求一直是各大生产供应者的目标,在社会和时代快速发展的同时,此类技术也正不断地在改进中成长成熟,现如今,不管是国内还是国外,在材料加工方面都被精确材料加工所取代,而广泛的应用范围内,诸如汽车制造业这种全球热门的经济产业,也离不开这种技术,甚至于说是渗透到细致入微的细节处,可以说使用到无处不在。经济高速发展的全球化经济模式广泛覆盖下,伴随的是市场竞争的与日俱增,世界各地的材料供应商正在绞尽脑汁地跟上同行业者脚步,并将产品研发视为企业安身立命之本,人们绞尽脑汁地寻求着一种更为高效完善的材料加工技术,纷纷聚焦在具有自由成型快速特点的加工技术上。是否能跟上时代的发展速度是检验企业韧性的最好标尺,实验性的理论成果如果不在实际操作中应用实践的话,无异于是纸上谈兵,因此,科研人员更注重在生产制作过程中拉近与真实环境的距离,基于现实意义的研究才能有效地启发促进企业技术的更新换代。

3.非金属材料的初步制作和控制工程模具再次加工工艺

(1)制作非金属的材料和控制技术并不是一蹴而就的

究其分门别类就有好几种,有一种是由其注射成型的,专用的注射机器升温加热,使里面预留的基础坯料发生形态变化,致使其成为液态,然后以一种具有高压性的材料做辅助,助力融化后的坯料注入模具塑形的整体型腔之内,等待片刻,直到其发凉后冷却,就可以由此得到需求的相关元器件。这样一种看似倒来倒去的技术方法,实则在产量高效率的同时,还有快速生产的突出特点,尤其适用于低人力消耗的自动化操作,可以生产制作结构内部复杂的零部件,对于大型厂房内的流水线生产再合适不过了。

(2)还有一种方法是通过物理方式的挤出成型

旋塞和螺杆在此起到了至关重要的作用,旋塞的挤压效用以及螺杆的切割效用,它们一起作用在形态固定的坯料上,并对其经行融化和再次融合的过程,施加相应压力穿过模具,等待其冷却凝固以后,就能够获取所需元件,这种方式可以简称为挤出成型,而它与众不同的是可以连续不断地提供生产动力,生产的效率也高于普通技术,更为难得的一点在于在“量”的满足上还可以保证“质”,可以说是一种保质保量的方法,其使用的覆盖面也不单一,对设备器材没有太多严苛的限制,如果企业从事相关产业,这种技艺是一种投资相对较少,而成效立竿见影的选择,“性价比”不俗。

(3)还有一种不同于以上两种技术的方式

是把需要的材料放置在密封关闭的模型器具环境里,在压强的增加过程中,再辅以固体化的技术,遂材料完整成型。这种方法可以一个工作流程下完成制作若干数量的元器件,生产出来的成品形态较为固定,有效地克服了收缩性这个元件顽疾,还攻克了以往元器件变形的通病,性能较为优良,即使有如此不可取代的优势,缺陷也十分明显,生产制作的相对周期较之同类型技术而言,周期拉长了许多,生产的效率自然而言地有所降低。

模具制造论文篇(3)

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。

模具制造论文篇(4)

现代模具产品制造是典型的单件小批量、离散型生产。传统模具产品开发从设计、试制到产品上市周期太长,设计过程中难以与用户进行交流,难以及时听取用户的意见,难以考虑可制造性和可装配性,很难全面考虑安全、维护等方面的要求,不能综合考虑生产、时间以及费用等相互制约条件的限制,更谈不上考虑整个模具产品寿命周期的诸多问题。笔者就现代模具产品设计与制造的高科技信息化及其应用谈点浅见。

一、现代模具设计与制造已步入信息化时代

改革开放30多年来,中国模具生产作为一个产业有了翻天覆地的变化。这种变化主要体现在三个方面:产能变化、生产方式变化、技术革命。大多数人看到的是中国模具产业作为一个行业的从无到有、从小到大、从拾漏补缺到成为主力,以及模具需求和产量的快速增长变化。但更重要的是生产方式转变和技术革命。后两种变化是一种更加深刻、更加根本性的变化。生产方式的转变主要体现在,从过去传统的小而全的后方车间、作坊式的生产,转变为高度市场专业协作的大规模生产方式;从完全非标生产到相对标准化和准标准化生产。模具生产技术革命,浓缩到一点就是企业信息化也就是数字化制造和信息化管理。

20世纪80年代前,很多模具是靠钳工用手打磨出来的;90年代,由于引入了数控加工机床、edm等较先进的设备,大大地提高了模具的生产工艺水平,生产周期及模具的品质也有了很大的缩短和改进。高精度加工己经把工人从繁重的体力劳动中解放出来。另一方面,cad/cam/cae等计算机辅助技术在模具行业也得到了广泛的应用,模具的设计及数控加工水平有了很大的提高,cad/cam/cae软件对于模具技术人员的工作效率和设计的可靠性已经有了很大的提高。目前各模具企业又面临着一个新的课题,如何把企业管理也同样从烦琐的事务中解放出来,让信息化管理为企业的生产效率提升作出贡献。所以模具企业管理的信息化己经成为模具行业发展和进步的必然趋势。

模具生产是单件订单式生产,在管理信息化中有其强烈的特殊性。设计是制造的一部分,工艺设计不充分,设计与工艺信息可直接重复利用价值不大。因此,根据企业生产特点把握全面信息化管理与实用、简化管理的平衡点,是信息化的关键。这就造成很难照搬成熟的管理软件。例如汽车模具企业没有传统意义上的原材料,仓库管理等等。购置的都是部件与部件的半成品,不存在入库出库过程,制造费用的摊销每个企业也是都不一样。又比如成本核算更应该采用项目管理的办法,而不是采用一般加工制造业的办法,什么pdm、erp等软件不经过彻底的改造是完全不适应的。

二、现代模具设计的CAD/CAE技术的应用

模具设计是随工业产品零件的形状、尺寸与尺寸精度、表面质量要求以及其成型工艺条件的变化而变化的,所以每副模具都必须进行创造性的设计。模具设计的内容包括产品零件(常称为制件)成型工艺优化设计与力学计算和尺寸与尺寸精度确定与设计等,因此模具设计常分为制件工艺分析与设计、模具总体方案设计、总体结构设计、施工图设计四个阶段。CAD/CAE,计算机辅助设计和辅助工程,它包括概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机辅助绘图和计算机辅助设计过程管理等。应用CAD技术可以设计出产品的大体结构,再通过CAE技术进行结构分析、可行性评估和优化设计。采用模具CAD/CAE集成技术后,制件一般不需要再进行原型试验,采用几何造型技术,制件的形状能精确、逼真地显示在计算机屏幕上,有限元分析程序可以对其力学性能进行检测。借助于计算机,自动绘图代替了人工绘图,自动检索代替了手册查阅,快速分析代替了手工计算,使模具设计师能从繁琐的绘图和计算中解放出来,集中精力从事诸如方案构思和结构优化等创造性的工作。在模具投产之前,CAE软件可以预测模具结构有关参数的正确性。

当今的概念设计已不仅仅是停留在对外观和结构的设计上,它已经扩展到对模具结构分析的领域。对于运用CAD技术设计出的模具,可运用先进的CAE软件(尤其是有限元软件)对其进行强度、刚度、抗冲击实验模拟、跌落实验模拟、散热能力、疲劳和蠕变等分析。通过这些分析,可以检验前面的概念性结构设计是否合理,分析出结构不合理的原因和部位,然后再在CAD软件中进行相应的修改。修改后再在CAE中进行各种性能的检测,最终确定满足要求的模具结构。

当今CAD技术的发展使得概念设计思想体现在相应的模块中。概念设计不再只是设计师的思维,系统模块也融合了一般的概念设计理念和方法。目前,世界上大型的CAD/CAE软件系统,如Pro/ENGINEER、UG、Solidworke、Alias等,都提供了有关产品早期设计的系统模块,我们称之为工业设计模块或概念设计模块。例如,Pro/ENGINEER就包含一个工业设计模块——ProDesign,用于支持自上而下的投影设计,以及在复杂产品设计中所包含的许多复杂任务的自动设计。此模块工具包括概念设计的二维非参数化的装配布局编辑器。这些系统模块的应用大大减少了设计师的工作量,节约了工作时间,提高了工作效率,使设计师把更多的精力用在新产品的开发及创新上。

三、现代模具制造的CAD/CAE/CAM技术应用

现代经济的飞速发展,推动了我国模具工业的前进。CAD/CAE/CAM技术的日臻完善和在模具制造上的应用,使其在现代模具的制造中发挥越来越重要的作用,CAD/CAE/CAM技术已成为现代模具的制造的必然趋势。

(1)CAD/CAE/CAM计算机辅助设计、模拟与制造一体化,CAD/CAE/CAM一体化集成技术是现代模具制造中最先进、最合理的生产方式。使用计算机辅助设计、辅助工程与制造系统,按设计好的模具零件分别编制该零件的数控加工程序是从设计到制造的一个必然过程。在具有现代模具设计制造能力的工厂内,该过程都是在CAD/CAE/CAM系统内进行的,其加工程序直接由联机电缆输入加工机台,在编制程序时可利用系统中的加工模拟功能进行细致的模拟,将零件,刀具、刀柄、夹具,平台及刀具移动速度、路径等显示出来,以便观察整个模具零件的切削过程和前后的形状,进而检查程序编制的正确性,这对于复杂的多曲面的模具零件尤为重要。

模具制造论文篇(5)

随着模具工业的快速发展,制造企业对模具人才的需求越来越大,要求也越来越高。目前现有的模具设计和数控技术人才远远无法满足制造业的需求,甚至出现了“技工荒”,年薪十万也难觅一个“数控模具技师”。刚刚从中职学校毕业的模具专业毕业生,虽然就业前景较好,有一定的理论知识,但缺少实际工作技能和经验,还是不能满足企业对一个熟练技工的要求,还只能跟着师傅三个月到半年才能顶岗上机、独立操作一些比较简单的机床或钳工工作。因此,为了适应社会对模具专业技术人员的需要,中职学校的课程设置,必须以“就业为导向”,坚持以市场需求为出发点,根据企业对模具工人的技能要求,设置合理的课程课目,培养具有个性特征的、有创造性的、动手能力强的实用型人才,那么,中职学校模具专业课程设置改革的路在何方?

从调研和毕业生跟踪调查可知,模具人员的就业需求发生了变化:一是使用模具进行生产的一线岗位操作人员需求量增加幅度较大,二是模具设计部门和管理部门对人才的学历、基本素质、工作经验的要求提高,中职模具专业毕业生只能从事简单模具的设计或辅助设计,三是模具制造及维修人员需求有所增加。因此我们着重从模具的制造方面分析模具专业的课程设置。

一、模具的制造过程

模具的制造,首先是由模具设计人员根据产品(零件)的使用要求,把模具结构设计出来,绘出图纸,编写相关的技术文件,再由技术工人按图纸要求通过各种手工操作(如钳工的划线、钻孔、装配等)及机械的加工(如车床、刨床、铣床、磨床、特种加工机床如电火花、线切割、数控机床等)加工好模具上的每个零件,然后进行组装调试,直到能生产出合格产品的模具,因此,模具钳工需要掌握比较全面的知识和技能。如凹模零件加工工艺过程如下:

1、选择材料及大小

2、锻造

3、热处理:退火,消除内应力

4、铣床加工或刨床加工6个平面并磨削

5、钳工划线及钻线切割工艺孔、各螺纹孔、定位孔,攻螺纹

6、热处理:62~64HRC

7、精磨上下两大面及两个互为垂直的侧面

8、线切割加工型孔

9、研磨型孔及销钉孔

10、检验保存

11、模具的装配、调整和试冲

二、模具专业课程设置应适应社会的需求:

模具专业毕业生应在具有本专业必需的文化基础知识的基础上,掌握本专业所必需的专业基础知识、基本理论、先进的设计技术和现代制造技术;具有分析、解决有关模具及其制品成型工艺技术问题的能力和生产现场管理的能力。因此,根据当今企业对模具制造专业毕业生的要求,本着“有用、实用、够用”的原则,结合我校的具体情况,安排我校模具设计与制造专业专业课程设置如下:

1、理论教学部分

(1)机械制图

本课程是模具设计与制造专业的一门专业技术基础课程,主要讲授机械制图、计算机辅助绘图(AutoCAD)、公差与配合知识。培养学生具有一定的读图能力、绘图技能以及尺寸标注能力。本课程以投影理论为依据,重在读图与绘图基本能力的培养,为后续课程的学习以及毕业后的工作实践打下必要的基础。

(2)模具钳工工艺与技能训练

本课程主要是学习模具钳工的基本操作技能、模具的种类和结构、模具的装配、调试和使用,为模具加工、制造打下坚实的理论基础。 转贴于

(3)机械制造工艺与装备

主要讲授机械制造中的测量技术,金属切削机床结构、性能、传动、调整、使用的基本知识,机床夹具定位原理、定位结构、夹紧机构、专用夹具设计等基本知识和方法,机械加工工艺的基础理论。

(4)模具工程技术基础

本课程主要讲授冷冲模、注射模、压铸模等十大类模具的设计基本知识。系统介绍了与模具相关的原料、设备及其基本功能和基本要求,着重介绍模具设计的一般指导性原则,并通过实例来介绍模具工程技术的应用,对国内外模具工业发展状况作简要介绍。

(5)模具制造技术

本课程主要讲授模具零件的机械加工(含数控加工)方法和工艺过程;模具零件的特种加工工艺;模具零件铸造成型及挤压成型工艺;模具的装配工艺。其内容应反映最新技术,注重能力培养,突出应用性,降低理论深度,使学生掌握模具制造的基础知识,具有编制模具制造工艺规程的能力;掌握模具制造、装配、调试工艺的基础理论知识,初步具备能应用这些基本知识来分析解决模具制造中的工艺技术问题的能力;了解有关模具制造的新工艺、新技术。

(6)模具材料及表面处理

本课程系统介绍各种冷作模具材料、热作模具材料、塑料模具材料的化学成分,生产工艺、热处理和表面处理对模具质量和使用寿命的影响,介绍近年来国内外模具材料的研究成果和发展方向。

(7)模具数控加工技术

本课程主要针对模具的成型零件,讲授数控加工机床的工作原理、数控编程的基本理论知识和基本操作技能。

(8)模具CAD/CAM

本课程主要介绍CAD/CAM系统组成、数据处理、CAD/CAM技术在模具设计与制造中的应用、CAD/CAM技术的发展动向、计算机图形处理基础、冷冲模CAD/CAM、塑料模CAD/CAM、CAXAME、Master CAM、

Pro/ENGINEER在模具设计与制造中的实际应用等。另外,为了使学生有初步的设计能力及对模具有更深的理解,并能在实习中能完整地从绘图设计到备料到组装有一全程的了解,还要学习冷冲压模具设计和注射射模设计课程。

2、实习操作部分

模具钳工工艺:锯、锉、钻、刮等钳工手用工具应用自如,姿势正确。零件从下料划线制作符合图纸要求精度,编写出加工合格零件的工艺分析及工艺过程。

电加工知识:熟练应用电脑绘图,操作线切割机,加工出图纸要求达标的产品,熟练操作电火花机床,电极的应用及制作。

机械加工工艺:重点侧重于应用理论,应用技术的加工工艺;强调理论联系实际,强调对学生的实践训练,重点掌握普通车床及铣床的操作。

模具制作工艺:在制图、钳工工艺、电加工工艺、机加工工艺以及模具设计与制造理论课的基础上,在老师的指导下,自选课题,自己动手从设计绘图开始备料,机加工、电加工,模具组装,上机试模成功,制作出冲裁模具、拉延模具等类型冲压模具和注塑模型腔模具。

结合我校的实际,我们的理论课程基本到位,只是理论与实践相结合方面还有待提高,比如模具的拆装、模具的设计与制作、电加工知识等方面还有很大的提高余地。

模具制造论文篇(6)

中图分类号:G712 文献标识码:B 文章编号:1006-5962(2013)07-0064-01

技能培训是职业学校学校实现人才培养目标的重要环节,依据职业的现状,确定本专业训练目标。然而,职业学校培养出的所谓高技术人才往往达不到企业的要求,是因为职业学校数控专业的培养目标、定位、课程设置与开发不尽合理。职业学校模具设计与制造专业教学的重点就是保证理论知识与教学实践的有效结合,只有这样,才能保证职业学校模具设计与制造专业能够有效的使学生进行掌握。

1市场对职业学校模具设计与制造专业人才的技能要求及培养目标

目前,我国对于职业学校模具设计与制造专业人才的需求很大,而具体的职业学校模具设计与制造专业人才所需要掌握的技能主要有以下几种:第一,从事冲压成形、塑料成形等生产工艺设计与各种模具设计的设计型技术人员;第二,能够进行模具零件的生产工艺编制工作,以及现场作业指导工作中对问题的解决的工艺型技术人员;第三,能够有效的对生产运行进行主持,对现场生产进行组织,对生产管理质量进行控制和管理,并对模具常见的故障进行有效判断并排除的技术性管理人才;第四,能够对相关高新设备进行操作,并加工模具零件的技术性操作人才。

针对上述职业学校模具设计与制造专业人才的技能要求来说,就需要制定相应的职业学校人才培养目标,进而保证所培养的人才能够对上述技能进行有效的掌握,并保证自身具备一定的模具制作能力,对数控编程以及数控机床的操作能够熟悉,只有这样,才能保证职业学校模具设计与制造专业的人才具备现代社会就业所需的各项能力,进而使职业学校培养出的人才能够具有独立完成任务的能力。

2职业学校模具设计与制造专业实践教学改革

2.1进行明确的专业定位。

职业学校模具设计与制造专业是机械、电子、计算机三大科学集于一身的专业性学课,所涉及的内容非常广泛,因为专业定位过于笼统和理想化,使许多学生对数控专业技术的职能和理论知识都只是了解,不能真正的学到应学的知识,而且让学生在没有高中基础的短短四五年时间内系统掌握几门技能和知识是非常困难的。想要改变这种现状就要以职业岗位技能的专项性和操作性为依据,注重培养学生的专业技能、较强的技术知识,理论教学为学生搭建一个知识框架,实践教学则给企业铸造一块企业需要的定型技能人才。总而言之,职业学校学校的课程设置与开发要别于普通高校,不能成为高中和大学课程的简单缩减,要特别注重理论与实践的结合,注重培养学生良好的对职业岗位变动的适应能力和专业技术技能。

2.2建设职业学校模具设计与制造专业技能实训基地与理论课程。

在现在市场经济体制下,高等职业技术教育的目标是不断进行深化教改,以新智能结构为核心确定教学内容和课程设置。具体的要求是:

第一,知识结构的整合。就是要学习政治理论、专业英语等方面的文化基础知识,和模具设计与制造专业方面的基础专业知识,在此基础上学习全面质量管理方面的基本知识,对模具设计与制造专业操作技术知识进行有效的学习,对模具零件的生产工艺编制工作等相关方面的知识要能够熟练的应用,同时还应学习计算机、单片机、可编程序控制器等方面的基础知识,做到对模具设计与制造的全面训练,成为职业学校高专的高素质专业性模具设计与制造人员。

第二,能力结构要求。在对相关理论知识掌握的基础上,还要提升专业模具设计与制造专业实践能力,即要具有较强的高新设备操作能力,在操作中能够合理的对模具零件进行加工,对模具常见的故障进行有效判断并排除,对现代企业管理知识有一定的组织协调能力,对产品有产品质量控制和分析的能力。

第三,教学形式和内容创新性。在理论课程教学时间的安排上,公共基础课程和专业技能的课程要按一定的比例进行安排,据统计较为合理的课程安排比列有公共课程占到29%,技术基础课程占到38%,专业课程占到33%,技能课程安排占到32%,按照合理的比例安排课程的学习。课程安排过后还要对教学模式进行分类的体系建设,要使专业课、实践课和基础课三类课程能够有机的结合起来,理论与实践相结合,做到相应专业教学的教学大纲、教材、教学场地、师资一体化,促进学生对模具设计与制造专业知识的精密掌握。在做到前面的两条之后还要对教学内容根据社会实践进行制定、修改,尽量用一个教师对专业课程进行理论与实践的教学课程,提高职业学校模具设计与制造专业实践教学质量和效率。

3结束语

综上所述,实践教学计划要具备鲜明的职业学校教育特色,突出了"以能力为中心"的办学理念,为模具专业人才的培养提供切实可行的实施方案,适应模具设计与制造行业发展对人才的要求,为培养企业一线急需的高级应用型、适用型人才提供可靠的保证。

参考文献

[1]杨安.高职模具设计与制造专业的实践教学[J].南昌高专学报,2009(02):125-126

[2]王荣.高职模具设计与制造专业人才培养目标探讨[J].九江学院学报,2010(01):234-235

模具制造论文篇(7)

 

一、前言

生活中,需要佩戴眼镜的人们不仅对眼镜外观有了一定程度讲究,更重要的是所佩戴眼镜感觉是否良好,这通常和眼镜架有着直接的关系。眼镜架的质量除了所用材料有关以外,跟眼镜架的模具设计与模具制造有着密切关系。论文参考,眼睛后模芯。现在的模具设计和制造都依赖着高级的CAD/CAM软件,一般程序是:工程图纸→三维造型→CAD模具设计→CAM数控编程→CNC自动加工。其中在模具设计和数控编程的两个环节尤其重要,模具设计的合理性以及数控加工时的工艺安排,直接影响到眼镜架的质量。本文就已经设计好的眼镜后模芯(如图1)在数控编程中边界的设定作一个分析。

二、数控编程时区域边界设定不合理对模具制造的影响

在模具企业制造过程中,数控编程师们往往编制好数控程序以后,就直接通过网络传输给机床操作技能人员,很少时间到制造现场去发觉编制程序对模具制造的影响,当模具配件在数控机床上加工完成以后,才发觉具有一些细小的问题时,通常都是由模具安装人员手工做一定的修补,这种现象既影响加工效率,同时也很难保证模具的质量,特别是类似眼镜架的精密产品,严重的影响到在市场上的销售。

数控加工的原理

机床上的刀具和工件间的相对运动,称为表面成形运动,简称成形运动或切削运动。数控加工是指数控机床按照数控程序所确定的轨迹(称为数控刀轨)进行表面成形运动,从而加工出产品的表面形状。论文参考,眼睛后模芯。

从切削的示意图中可以看出,数控编制程序的时候,加工范围需要一个合理的区域线,来控制刀具相对工件的切削运行。如果区域边界过大,刀具的行程越远,相反区域边界过小,不能满足加工的范围,所以在编制数控程序的时候,应该设计好合理的加工边界线来保证模具制造的质量。

眼睛架后模芯数控编程的刀具选用

刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及加工范围等因素正确选用刀具。刀具选择总的原则是:安装调整方便,刚性好,耐用度和精度高。论文参考,眼睛后模芯。选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。在进行自由曲面加工时而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀,因此,只要在保证不过切的前提下,曲面的粗加工应选择平头刀。论文参考,眼睛后模芯。由于球头刀具的端部切削速度为零,因此,为保证加工精度,切削行距一般取得很密,故球头常用于曲面的精加工。眼睛架后模芯的分型面是一个较为复杂的曲面,表面精加工时应该选择球头的刀具,选择较小的行距,确保表面加工质量,分别是平头刀具和球头刀具。论文参考,眼睛后模芯。

眼镜架后模芯编程时边界设定的的不合理现象

由于对眼镜架后模芯的数控加工都是采用立式三轴数控机床,所以在MastercamX4编制数控程序时,需要考虑刀具都是垂直于工作台表面加工,在软件自动计算程序的时候,是按照刀具中心在控制边界线上自动生成NC程序,如图4(a)所示;如果所加工的曲面是一个斜度较大的曲面,还是以这个曲面的边界作为加工的区域,则就造成刀具无法完全加工到所要求加工的位置。论文参考,眼睛后模芯。这样加工完成后的后模芯还需要模具安装人员做一定的修挫,加工出来的后模芯不能保证眼镜架质量。

三、眼镜架后模芯编程时边界设定的正确方法

为了使刀具能完全加工出具有一定斜度或者扭曲的凸面工件,在编制数控程序时,设定的区域边界线在曲面边界的基础上偏距刀具半径距离,使刀具另一侧完全切削到具有曲面的工件,才能彻底加工到需要加工的位置,很多数控编程师都会因为这些细小问题而忽略了模具的质量,正确的边界设定方法如图5所示。

四、结束语

人们对生活中的日用品要求越来越高,要求具有很好的视觉感以外,还要具有很好质量来保证使用的寿命。各类CAD/CAM软件为设计师和工程师们提供了很大的帮助,但毕竟软件只是一个应用工具,熟练的运用软件和掌握使用技巧,才能更好设计和制造出人们所需要的理想产品。

参考文献

[1]欧阳刚.重型机械科技《曲面加工中的模型处理》.四川:中国期刊网来源刊.2000.

模具制造论文篇(8)

【中图分类号】 G633.67 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-1297(2012)07-0192-02

随着计算机技术的进步,机械行业的设计与加工技术得到了飞速的发展,以新兴的CAD/CAM软件技术为核心的现代集成制造系统(CIMS)开始成为新产业时代的标志和核心,其中模具无疑是CAD/CAM技术应用最为广泛和典型的一个领域。它以计算机软件的形式,为用户提供一种有效的辅助工具,使工程技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化,为企业的产品设计、制造和生产水平带来了质的飞跃。模具CAD/CAM制造技术水平正在日益成为衡量一个国家或地区制造业水平的重要指标之一. 因此,如何实施好实训环节,提高实训教学的质量,是每一位中等职业教育工作者应该关心并认真研究的一个课题。

模具专业的实训种类较多,各个实训都有自己的培养目标和实践内容,虽然它们各有特点,但实训教学的管理方法却有许多共性,因此可以相互借鉴。本文以模具专业实训中的CAD/CAM实训教学为例,就如何提高实训教学质量作一些探讨。

一 模具CAD/CAM软件的发展

随着国内外CAD/CAM技术的飞速发展,CAD/CAM技术广泛地应用于模具行业,模具CAD/CAM软件是中职生必须掌握的一种基本工具。随着我国科技的飞速发展,模具CAD/CAM软件已经逐渐成为中等职业学校工科类专业新的教学内容。模具CAD/CAM实训是我校为适应科学技术的发展和企业的需要,针对模具专业实训教学而新开设的实训,该实训的教学安排只有两周时间,在进行此实训之前学生并没有系统学习过模具设计与制造的理论知识,因此如何在两周时间内使学生初步掌握模具CAD/CAM软件,并能利用模具CAD/CAM软件进行简单的模具设计与制造,是摆在每一位指导教师面前的一个课题。今天的模具CAD/CAM软件非常多,例如:国外的MDT、Unigraphics、SolidEdge、SolidWorks、Cimatron、Pro /Engineer、I-DEAS和国内的高华CAD、CAXA电子图板和CAXA-ME制造工程师、GS-CAD98、金银花系统、开目CAD等,选择哪一种软件要根据行业的需求情况而定。

二 教学内容改革是重点

中等职业学校模具专业的培养目标是面向生产第一线输送模具设计和制造、模具维修、冲压加工及数控加工工作的技术应用型中等专门人才和技术操作者。本专业的知识结构由基础理论知识、专业基础知识和专业知识三大模块构成。基础理论知识包括语文、数学、物理、英语、计算机应用基础等。基础理论知识既是本专业学生整个知识结构的基础,又是学习专业基础知识和专业知识以及将来接受继续教育的平台,也是培养学生文化素养的教学模块。专业基础知识和专业知识可统称为专门知识,如机械制图、汽车机械基础、模具制造技术、冷冲压工艺与冲模设计、塑料成形工艺与塑料模设计、模具CAD/CAM、数控加工与编程等。它涉及模具从设计、制造、安装、调试、维护到操作整个工艺流程的各个环节,是从事模具行业工作所必备的知识。在构建模具专业教学计划框架时,应紧紧围绕培养模具专业应用性人才这一目标,注重学生模具设计能力和解决现场实际问题能力的培养。基础理论以必需、够用为度,专业基础理论知识应广而简,专业知识要专而精,针对性强。不追求基础理论知识的完整性,而是根据职业岗位工作的需要去精选适合的理论知识。职业岗位需要什么,就讲什么;需要多少,就讲多少,“精”以实用为度,突出实践性。同时应淘汰原有教材中落后、陈旧的知识,补充新内容,扩宽学生的知识面,树立他们的瞻前意识,以保证学生就业后具备可持续发展的后劲。现代企业需要的是集设计、加工、调试、安装、维修等技能于一体的模具人才,因而在专业教学中,必须将设计、制造、使用等理论知识和生产实践技能培训结合在一起,并将这些知识系统归类为专业入门。专业强化训练和专业综合应用三大模块,以提高学生的专业综合素质和能力。此外,随着模具制造技术往宜人化、集成化和智能化方向的快速发展,本专业学生还应加强计算机操作、CAD/CAM、数控编程与操作等方面知识的学习。

三 教学方法改革是关键

(1)以模具实际应用为主线,对课程内容进行优化,加以创新处理,突出理实一体化的教学理念,重新分配理论与实操之间的课时比例,突出职校学生工程实践能力和创新设计能力培养的特色。

(2)建立一套与理论教学体系密切配合、相辅相成的实践教学体系,选择一批实际生产中的工程样例,以培养学生的工程应用能力和工程素质。

(3)改革课堂教学方法,采用“讲—练—操—讲”的四环式教学,即努力实现教学、练习、操作、总结四个环节的无缝结合。以学生为主体,教师为主导,使学生的学习更为积极、主动。为保证四环式教学方法真正能落实,可根据本地区模具发展的实际情况建立相对应的CAD/CAM实习基地。将一些与实践环节联系紧密的课程放在CAD/CAM实习基地进行教学,随堂讲解,随堂练习,随堂操作。

(4)改革教学手段,采用现代教育教学手段,利用投影、多媒体教学系统、计算机网络等条件构造先进的CAD/CAM教学环境。

(5)改革考核方法,使考核形式灵活多样。考核成绩突出软件操作和实际加工所占的比例,引导学生注重理论与实践的结合,充分挖掘其学习的潜能。

四 考核机制是保障

指导实训需要一定的管理措施,其中最重要的是健全考核机制。如果实训没有严格的要求和健全的考核手段,有些学生就很难全身心地进行实训。在模具CAD/CAM实训教学中,个别学生常常会利用计算机进行实训之外的操作,强制的管理手段使指导教师感到疲倦,同时个别学生的不务正业也将影响整个实训的教学环境。因此,需要改进管理措施,健全考核机制,将平时表现和最终考核结合起来。实训的考核标准应该以实训内容和实现目标来确定。例如:模具CAD部分实训的考核是在学生经过8天上机训练之后,以考卷出题的形式让学生在计算机上操作。模具CAM部分实训利用2天时间对自己在上机训练时生成的程序进行仿真,加工出零件,从而体现个人掌握模具CAD/CAM软件的具体情况。这些考核手段的实施,有效地改变了过去学生在实训过程中的松懈表现,也减少了学生在实训时间上网、玩游戏等现象。实训的考核方式要按实训的基本要求与目标来确定,好的考核机制是一种有效的管理手段。实践证明:没有良好的考核方式,就达不到实训目的,只有健全考核机制,才能保证高质量的实训。

参考文献

模具制造论文篇(9)

0 前言

社会的不断发展需要人才的源源不断的输出,只有有了高技能型人才,才能够更好的支援国家建设。其中,模具设计与制造专业是在社会发展潮流中体现自身价值的非常重要的一门学科。在社会发展和教学改革的双重需求下,中职院校的模具设计与制造专业也应该有所改变,以适应社会发展的需求。在不断的研究探索过程中,总结出一套实用的教学体系,以培养更优秀的人才,意义深远。

1 模具设计与制造学科教学体系的建设

教学体系的建设需要根据学科的特点进行。在关于模具设计与制造学科教学体系方面,需要考虑到该学科的基本特点,即模具设计、成型工艺和模具加工制造,需要将这三个方面进行结合,才能够更好的进行教学体系的建设。对于该学科的教学体系建设,需要包含五大模块。其中,人文基础理论课程模块是重要的模块之一,理论课程对于实践技能具有指导作用;工程技术基础模块,这是进行模具设计与制造的工程技术基础方面;模具设计与制造基础模块,是进行模具设计与制造的必须模块;模具现代设计与制造技术模块,以及模具专业知识扩展模块,都是非常重要的模块。

关于人文基础理论课程模块,需要和机械类的其他一些专业保持一样,这样才能够在理论知识方面打好基础,利于下一步的进行。对于工程技术基础模块方面,可以在原有的课程基础上加开一门课程,如《模具专业导论》课程。在学生进入中职院校之前,对于即将要学习的课程很茫然,不知道要学什么,也不知道该学科最终可以在社会上做什么,未来的就业取向是在哪里。因此,开设《模具专业导论》课程,能够让学生意识到这门课程的重要性,能够对该课程有一个初步的了解,在脑海中有一个大概的印象,利于后期的学习和进步。另外,通过开设《模具专业导论》课程,还能够让学生了解到模具设计与制造专业在同行业中的地位,关于该技术的发展现状,以及未来的使用前景等等,让学生对其有一个整体的了解,从而更有目的的进行学习。

另外,还可以开设如《机械工程材料与热加工基础》课程,该课程能够比较全面系统的介绍并研究模具用到的钢材料的选材特点,以及相关的热力学处理。这样就能够为实际应用中模具设计与制造过程中的实际问题做铺垫,更好的应用于实践。还可以开设一些计算机在工程实际当中具体应用的一些学科,使得高新的技术也能够应用于实践当中。对于模具设计与制造学科的教学体系建设,还应该更进一步完善在特色方面的教学。对于模具方向的选择,主要是以塑料、冲压以及模具设计制造为主,在铸造方面,则以各种不同材料的铸造工艺设计为主要内容。通过这样,实现了课程内容的改革,同时,选取适当的课程,进行教学内容的扩展,丰富教学内容。学校还可以对于选修课的比例扩大下,使得模具设计与制造专业能够被更多的人了解和学习。

2 模具设计与制造学科人才培养研究

关于人才培养目标要明确。作为中职院校,主要是要为地方和企业培养在相关工程技术领域方面的人才。其技术性和实用性是最主要的培养特点,因此,关于人才培养,也应该以培养应用型人才为目标。作为中职院校,其培养的目标和普通高校以及高职院校是有一定的区别的。普通高校主要是培养在学术方面的人才,更多的是在理论基础方面的培养,高职院校培养的则是在生产第一线的具有高等技术的应用型的专业的人才。而中职院校,则是为了培养技能型操作的人才,其更多关注的是在实际操作方面的能力。在我国,对于技能型操作的人才,需求量是非常大的。为了更好的为社会培养技能型操作人才,中职院校需要更好的安排课程,进行人才的培养。通过对用人单位的调查,了解对人才的需求的侧重点,然后针对性的进行人才的培养。

在人才培养方面,首先要明白人才培养的目标,把握好模具设计与制造学科的就业方向,结合自身院校的实际情况,进行人才的培养。对于实践性的教学环节,需要更进一步的进行完善。对于人才培养建设,还应该更多的完善在实践教学方面的安排,提高学生动手解决问题的能力,以及在一些工程实际方面的能力。实践教学是中职院校教学过程中的重要环节,在新的课程体系下,需要充分的利用已有的教学资源,培养更多的技能型操作的人才。面对新的社会需求,需要对实验教学模式进行改革,更多的注重在实验教学的内容和实验教学的质量方面的培养,按照用人单位对于人才需求的反馈,进行实验教学内容的调整,更好的适应社会的人才需求。通过教学,培养具有专业理论知识和实践操作技能的专业人才。还可以根据学生的不同的特点,进行针对性的教学,因材施教,培养学生在某个方面的特长。

3 结语

模具设计与制造教学体系建设和人才培养,是中职院校在课程改革方面的一个重点方面。针对相关的问题,进行适当的调整,以社会需求为依据,结合企业对于人才的需求标准,进行教学体系建设和人才培养方案调整,能够有效的提高人才输出的质量,为社会培养更多的具有实际操作技能的人才。相信在不断的完善过程中,关于模具设计与制造教学体系与人才培养方面的研究,会更加完善。

【参考文献】

模具制造论文篇(10)

模具是一种技术密集、资金密集型产品,在我国国民经济中的地位也非常重要。由于新技术、新材料、新工艺的不断发展,促使模具技术不断进步,对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。根据社会发展,对模具专业的学生开展和推进素质教育与能力培养,这就要求学生要有较广的科学文化知识、优良的思想、思维品质和较强的实践能力。

素质教育不仅要教给学生更多更新的知识和方法,更重要的是要培养学生的实际能力。能力是在人的基本素质的基础上,通过教育和培养并在实践中自觉地吸收他人的智慧和成功经验的过程中,逐步形成和发展起来的做人做事的一种“本领”。模具专业是需要基础知识扎实、学科交叉性强、实践性强的一种工科专业,因此培养高素质、高质量的模具专业学生,使其具备一定的学习能力、实践能力和创新能力是必须的。从调研和毕业生跟踪调查可知,模具人员的就业需求发生了变化:一是使用模具进行生产的一线岗位操作人员需求量增加幅度较大,二是模具设计部门和管理部门对人才的学历、基本素质、工作经验的要求提高,高职模具专业毕业生只能从事简单模具的设计或辅助设计,三是模具制造及维修人员需求有所增加。

刚刚从高职学校毕业的模具专业毕业生,虽然就业前景较好,有一定的理论知识,但缺少实际工作技能和经验,还是不能满足企业对一个熟练技工的要求,还只能跟着师傅三个月到半年才能顶岗上机、独立操作一些比较简单的机床或钳工工作。因此,为了适应社会对模具专业技术人员的需要,高职学校的课程设置,必须以“岗位能力为导向”,坚持以市场需求为出发点,根据企业对模具工人的技能要求,设置合理的课程课目,培养具有个性特征的、有创造性的、动手能力强的实型人才。

模具专业毕业生应在具有本专业必需的文化基础知识的基础上,掌握本专业所必需的专业基础知识、基本理论、先进的设计技术和现代制造技术;具有分析、解决有关模具及其制品成型工艺技术问题的能力和生产现场管理的能力。模具的制造,首先是由模具设计人员根据产品(零件)的使用要求,把模具结构设计出来,绘出图纸,编写相关的技术文件,再由技术工人按图纸要求通过各种手工操作(如钳工的划线、钻孔、装配等)及机械的加工(如车床、刨床、铣床、磨床、特种加工机床如电火花、线切割、数控机床等)加工好模具上的每个零件,然后进行组装调试,直到能生产出合格产品的模具。因此,根据当今企业对模具制造专业毕业生的要求,本着“有用、实用、够用”的原则,结合我校的具体情况,安排我校模具设计与制造专业专业课程设置如下:

一、专业知识培养

专业基础课以够用为原则,主要有机械制图、机械制造工艺与装备、模具材料及表面处理、模具工程技术基础等;专业课体现设计能力的培养,主干课程有冲压工艺与模具设计、塑料成型工艺与模具设计、模具制造技术等,其中冲压工艺与模具设计、塑料成型工艺与模具设计进行课程设计,掌握模具设计的完整流程并为后期专业实训做准备;考核方式采用设计性综合题,考核学生设计、分析能力。

(1)机械制图:本课程是模具设计与制造专业的一门专业技术基础课程,主要讲授机械制图、计算机辅助绘图(AutoCAD)、公差与配合知识。培养学生具有一定的读图能力、绘图技能以及尺寸标注能力。本课程以投影理论为依据,重在读图与绘图基本能力的培养,为后续课程的学习以及毕业后的工作实践打下必要的基础。

(2)机械制造工艺与装备:主要讲授机械制造中的测量技术,金属切削机床结构、性能、传动、调整、使用的基本知识,机床夹具定位原理、定位结构、夹紧机构、专用夹具设计等基本知识和方法,机械加工工艺的基础理论。

(3)模具材料及表面处理:本课程系统介绍各种冷作模具材料、热作模具材料、塑料模具材料的化学成分,生产工艺、热处理和表面处理对模具质量和使用寿命的影响,介绍近年来国内外模具材料的研究成果和发展方向。

(4)模具工程技术基础:本课程主要讲授冷冲模、注射模、压铸模等十大类模具的设计基本知识。系统介绍了与模具相关的原料、设备及其基本功能和基本要求,着重介绍模具设计的一般指导性原则,并通过实例来介绍模具工程技术的应用,对国内外模具工业发展状况作简要介绍。

(5)模具制造技术:本课程主要讲授模具零件的机械加工(含数控加工)方法和工艺过程;模具零件的特种加工工艺;模具零件铸造成型及挤压成型工艺;模具的装配工艺。其内容应反映最新技术,注重能力培养,突出应用性,降低理论深度,使学生掌握模具制造的基础知识,具有编制模具制造工艺规程的能力;掌握模具制造、装配、调试工艺的基础理论知识,初步具备能应用这些基本知识来分析解决模具制造中的工艺技术问题的能力;了解有关模具制造的新工艺、新技术。

二、现代设计工具、软件应用培养

CAD/CAM课程配置完善,基础的机械制图、AutoCAD,三维软件入门、产品造型设计到模具的设计、加工,下一步开出模具成型过程仿真、分析,体现现代模具设计方式。CAD/CAM课程采用任务驱动式的案例教学,主要介绍CAD/CAM系统组成、CAD/CAM技术在模具设计与制造中的应用、CAD/CAM技术的发展动向、计算机图形处理基础、冷冲模CAD/CAM、塑料模CAD/CAM、Pro/ENGINEER在模具设计与制造中的实际应用等。

三、实践能力的培养

完成理论和实践配合紧密的培养计划,实践入门的金工实习,结合理论课程的模具实验,提升理论课的课程设计,完善提升模具设计的毕业设计,即将理论转化实践的自行设计模具的制作这一体系已经完成,并能够执行。

结合理论课程的模具实验有冲压模具实验、塑料模具实验,通过模具拆装、吊装和模具测绘,深入掌握理论知识,并为后期的课程设计、毕业设计及模具的制作打下良好基础。

(1)模具钳工工艺:锯、锉、钻、刮等钳工手用工具应用自如,姿势正确。零件从下料划线制作符合图纸要求精度,编写出加工合格零件的工艺分析及工艺过程。

(2)电加工知识:熟练应用电脑绘图,操作线切割机,加工出图纸要求达标的产品,熟练操作电火花机床,电极的应用及制作。

(3)机械加工工艺:重点侧重于应用理论,应用技术的加工工艺;强调理论联系实际,强调对学生的实践训练,重点掌握普通车床及铣床的操作。

(4)模具制作工艺:在制图、钳工工艺、电加工工艺、机加工工艺以及模具设计与制造理论课的基础上,在老师的指导下,自选课题,自己动手从设计绘图开始备料,机加工、电加工,模具组装,上机试模成功,制作出冲裁模具、拉延模具等类型冲压模具和注塑模型腔模具。

因受专科学生顶岗实习的影响,由同一届学生课程设计、毕业设计制作为实物的计划无法执行,改变为两届学生合作,由前一届学生设计,后一届学生制作,开始后就可以源源不断形成良性循环,每一年都可以出现新作品,并充实到模具实验室。其中课程设计和毕业设计的题目除指定一些题目外,学生还可以结合顶岗实习、生活中接触产品等进行设计,不仅掌握模具设计的过程,还培养学生独立思考和创新的能力。通过两年的试用,能够调动学生课程设计和毕业设计的积极性。

综上所述,模具设计与制造专业课程设置理论和实践相结合,理论指导实践并完善了模具实践教学的可操作性和连贯性,使得学生具有理论和实践两方面的能力,提高了教学质量及学生的就业竞争力。■

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