发布时间:2023-09-24 15:40:02
导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的13篇模具设计国家标准范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!
(2)注射成型工艺参数的设定与注塑机实际参数设定内容不一致。对于注射成型工艺参数的设定,现行教材中都是温度、压力、时间三个参数。但是,在进行注射成型生产时,注塑机的实际控制参数远不止以上三项。在注塑机进行参数设置时,还有注射速度、螺杆行程、保压阶段速度与时间参数的控制选项、顶出装置的压力及运动速度、位置的设置等等工艺参数的设置。这些工艺参数的设置在塑件的成型质量上产生很大的影响,但是现行教材中该部分内容全部没有涉及,因此学生在实际接触到注射生产时根本对注塑机无法进行操作,需要再次进行培训学习后才能了解掌握实际生产中的注射工艺参数的设置。
(3)注射成型塑件缺陷的识别、诊断及消除相关内容不全面。对于注射成型塑件的缺陷,目前有些教材一点都没有涉及;有些教材进行了讲解,但是内容极其简单,不能反映实际塑件的缺陷全貌,并且缺少对于缺陷的消除办法的讲解。注射成型塑件的缺陷种类很多,例如溢边、翘曲、顶白、斑点、纹路等等,这些缺陷的产生需要诊断,并提出改进措施来消除缺陷,这方面的内容对以后学生实际生产中对塑件质量的控制有很大的作用。
2注射模结构设计
(1)引用的相关国家标准与现行标准不一致。目前,教材中关于注射模的标准的引用几乎全部错误,全部采用的是老标准而不是最新的修订版本。在2007年4月1日起,新版关于注射模的标准全面实施。其中新版国家标准将原塑料模中小型模架、大型模架及零件等标准合并修订,标准包括:GB/T8846-2005《塑料成型模术语》,GB/T12554-2006《塑料注射模技术条件》,GB/T12555-2006《塑料注射模模架》,GB/T12556-2006《塑料注射模模架技术条件》,GB/T4169.1-2006~GB/T4169.23-2006《塑料注射模零件》、GB/T4170-2006《塑料注射模零件技术条件》。由于新版标准对模架和零件的尺寸规格作了全面的修改,符合当前国内模具行业的生产实际,因此应在教材中正确引用。
(2)标准件的介绍及选用内容不全面。对于模具设计,模具零件的标准化意义非常重大,我们在教学中应该及时说明注射模在设计时可以选用的标准件类别及型号,以便提高模具设计及制造水平。但在目前的教材中,除了引用的相关标准是过期标准外,还缺少对注射模中使用的标准件的正确选用知识。例如,注射模模架、现行23项塑料注射模零件标准中的标准件:推杆、直导套、带头导套、带头导柱、带肩导柱、垫块、推板、模板、限位钉、支承柱、圆形定位元件、推板导套、复位杆、推板导柱、扁推杆、带肩推杆、推管、定位圈、浇口套、拉杆导柱、矩形定位元件、圆形拉模扣、矩形拉模扣等。除了专用塑料模国标件外,还有螺栓、弹簧等其他通用标准件。这部分内容的缺失,对学生在注射模设计中提高标准件的使用率非常不利。
(3)模具基本结构介绍与实际常用模具结构的差异。这个差异,主要体现在3个方面。第一,是模具成型零件的设计部分。现在实际设计生产中的模具结构几乎采用的是整体嵌入式的型腔、型芯设计,并采用沉孔嵌入法进行固定。但是,这种模具结构在现行塑料模教材中几乎没有进行整体介绍。第二,是双分型面模具的结构设计部分。现行塑料模教材,对于双分型面模具的基本结构,还是以定距拉板式、摆钩式或者弹簧定距拉杆式模具结构为主。但是现实的生产中,二次分型机构目前采用的几乎都是拉模扣设计;模架选用的是标准点浇口模架或者简化点浇口模架。第三,是模具的一般结构零件部分。目前的注射模设计中几乎全部采用的是标准模架,教材中选用模具的基本结构应和实际标准模架相同。但是现行教材中的模具结构图不规范,有很多模具典型示意图甚至还采用模脚结构,完全不符合实际。以上这些部分的内容几乎与现实设计的模具结构不符,导致学生几乎对这些常用模具结构不熟悉,会在刚进入模具设计工作时常常陷入被动的状态。
(4)模具成型零件工作尺寸计算与实际设计过程不符。目前教材中关于模具成型零件工作尺寸计算都是采用公式进行分类计算,即按照型腔的径向尺寸、深度尺寸;型芯的径向尺寸、深度尺寸;中心距尺寸等5类尺寸进行公式计算。该计算方法有典型的缺陷,就是计算尺寸数值多、计算出的塑件放大模型需要重构、塑件中大量圆弧过渡尺寸无法分类计算等问题,在现实设计中该类计算方法几乎不能被使用。实际设计中,一般采用的是对于塑件直接整体进行收缩率的放大,再根据塑件的尺寸公差确定模具制造公差。这部分内容,教材内容是与实际设计过程完全不符合,需要在教材中进行说明。
(5)侧向成型与抽芯机构中的斜顶抽芯结构内容缺失。在实际模具设计中,对于塑件的外侧倒扣一般采用斜导柱抽芯机构,对于塑件内侧的倒扣一般采用斜顶抽芯机构,也可称为斜推杆或斜销抽芯机构。斜顶抽芯机构的特点就是能在成型倒扣的同时也能在塑件脱模时推出塑件,并且占用模具空间小。这种在日常广泛使用的抽芯结构,在目前的大多数的塑料模具教材中没有出现过,或者是没有仔细进行讲解过,值得广大教材编者思考。
(6)热流道模具设计相关内容较简单。目前,热流道技术在注射模使用越来越广泛,大有取代普通注射模的趋势,因此关于热流道模具设计的内容应该增加并加以细化。现行教材中关于热流道模具设计,就是进行了简单的分类,并没有对于现在常用的热流道结构进行仔细讲解,不能符合现行注射模需要。由于热流道模具设计中关于热流道的零件均为外购件,所以可以侧重于热流道零件的选用及浇注系统中流道的设计。
(7)模具设计的名称术语与实际企业使用名称不符。由于目前国内的注射模的设计与制造主要以外资及港台企业为主,因此在这些企业中关于注射模所使用的名称术语及英文缩写也具有其独特的名称,但是这些名称并没有在国内的塑料模具的教材中出现,因此学生在毕业后进入相关企业工作时会出现迷茫,搞不清本公司所使用名词的实际意思。例如,模仁、入子、靠破、插破、司筒、大水口、细水口等等这些港台地区的模具术语名称,以及英文缩写SP、KO、G.B.、EGP等,应该在教材中进行添加说明,与国内的模具名称进行对接。
(8)模具设计中的一些细节部分与实际脱节并部分内容欠缺。例如,用于模具精定位的圆形定位元件、矩形定位元件;用于模具运输过程中防止模具动定模移动的锁模片;用于模具起吊用的螺纹孔;用于冷却水道的快接水嘴及堵头;用于推出机构复位用的弹簧的类型及其相应的颜色;整体嵌入式模具设计中的动定模板间隙、开框尺寸及固定螺栓等等,这些关于注射模设计的内容在现行的教材中,与实际设计内容是脱节的并有些部分欠缺。
3改进措施
通过以上分析,总结了现行塑料模具相关教材中的与实际设计生产中不符合的内容以及缺少的内容,因此要在以后的教材编写过程中认真加以改进,对相应教材内容进行修改和增添,要采取以下改进措施:
(1)确保引用标准的有效性。对于教材中引用的国家标准、行业标准等信息,要及时与当前有效标准保持一致,切不可引用过期标准,保证教材内容的正确性及有效性。
(2)跟踪市场保证标准件的可采购性。对于模具标准件,应当根据市场供应情况进行及时的增删,证教材中的标准件能在市场上买到,也要尽量保证市场上供应的标准件能够在教材中进行说明。
(3)关注最新设备、原料信息。对于出现的新设备、新原料信息应尽快在教材修订时增加相应内容进去使得现实生产与教材的零距离。
(4)选用实际设计案例保证教材内容的现实性及可靠性。在教材的编制及修订过程中,应避免随手画一张图纸就作为教学模具示意图,尽量选用实际生产中应用过的实际设计案例,。这样可确保教材内容实用型,又增加了教材内容的现实性及可靠性。
(5)保证教材内容与实际模具发展方向一致。由于科学技术的不断进步,模具设计与制造技术也日新月异,因此我们要紧跟注射模的发展前沿,把现实生产中应用的新技术、新设备、新材料介绍给学生,让学生在学习教科书的同时就能够掌握最新注射模技术。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)08-0048-02
一、说课的意义
“说课”是教学改革中涌现出来的新生事物,是进行教学研究、教学交流的一种新的教学研究形式,是授课教师在独立备课的基础上,系统地谈自己的教学设想及理论依据,以达到相互交流、共同提高的教研形式。它有利于提高教师理论素养和驾驭教材的能力,也有利于提高教师的语言表达能力,是优化课堂教学设计,提高教学能力的一种有效途径。教师在“说课”时,不但要说清楚教什么,怎样教,还要说清楚为什么这样教。所以在“说课”前,教师必须认真学习相关高职教育理论,要了解当前高职教研教改动态。从说课前的准备到说课再到评课,这是教师紧密结合教学实际,主动学习理论、获取信息、钻研教材、思考问题、解决问题、探索创新的艰苦实践的过程,也是教师自觉学习、提升、不断发展的过程,教师在教学思想认识、教学实践方面将产生由感性认识到理性认识的质的飞跃。
二、说课的主要内容
说课一般应从以下几个方面来阐述:第一说大纲;第二说教材和教学参考资料;第三说教学方法手段;第四说学情及学生学习方法的指导;第五说教学程序设计。
下面以我系《塑料成型与模具设计》课程为例进行说课设计。
三、《塑料成型与模具设计》说课稿
1.课程定位。①课程的性质与任务。本课程是模具设计与制造专业重要的专业课程之一,培养学生的塑料成型技术应用能力。②人才培养目标。培养拥护党的基本路线,适应机械类行业生产、建设、管理、服务第一线需要的,德、智、体、美等方面全面发展的,具有良好的职业道德和职业素质,具备高等职业技术人才的文化基础,具有突出的模具设计与制造工艺技术应用能力,并能在工作中熟练地应用CAD/CAM技术等现代新技术,具备较强的技术综合实践能力和技术规范实施能力的高等技术应用性专门人才。③专业面向的岗位群。在人才培养计划中提出模具设计与制造专业面向的岗位群是:金属冲压模具、塑料成型模具设计与制造岗位;通用数控机床编程与操作岗位;特种数控机械加工设备程序的编制与实际操作岗位;车间生产与技术管理等岗位。四个岗位都要求能熟悉模具的结构组成、动作原理及典型零件的加工特点、工艺性,为此开设《塑料成型与模具设计》课程对各岗位的职业能力都起着重要支撑作用。④先修及后续课程。如下表。
⑤能力要素。在我院模具设计与制造专业人才培养方案的知识、能力、素质结构分解表中有一项职业能力:设计中等复杂程度塑料模具,它要求的能力要素是审查制品工艺性;使用模具设计手册;确定塑模结构和设备;塑模工艺设计;使用软件设计模具;选择塑模标准件;设计塑模零件。⑥课程的教学内容。根据这些能力要素大纲将这门课程划分为七个学习情境,分别为塑料模具的认知;塑料成型基础;塑料成型工艺与设备;注射成型模具;压缩成型设备与模具;挤出成型设备与挤出机头;重点讲述注射模设计、压缩模设计、挤出机头设计,同时根据塑料模具设计技术的发展,适度介绍精密塑料模、热流道模具等先进模具技术。课程的难点是注射模的设计,在讲压缩模和挤出机头设计时,只讲个性知识,突出重点。
2.教材和教学参考资料。根据大纲中的教学内容安排,本门课程选择的教材是机械工业出版社出版的《塑料成型工艺与模具设计》,这本教材在每一类模具设计内容的编写中详细介绍了模具的组成、结构特点、工作原理、设计要点、模具成型生产所用的设备、模具材料以及热处理要求等,而且紧贴模具技术的发展。在这本教材中一共有十一章,根据大纲安排,教学中把这些内容有机融合起来,比如将教材的第二、第三章结合在一起讲,重点讲授塑料的性能和塑件的工艺性,还有把第四章第三节注射模与注射机的关系内容移到塑料模具设计内容学完之后再讲,因为学生要是不系统学完模具结构设计,很难把注射机与注射模的参数联系起来。在教学中还需要借助其他资料提供经验数据和典型的模具结构,还有几本教学参考资料——《塑料成型模具与设备》、《塑料注射模国家标准手册》、《模具设计图册》。
3.教学方法手段。①教学环节突出以应用为主线,贯彻高等职业教育“必须、够用”的原则,注重教学内容的实用性,摒弃传统的繁琐计算,训练学生查找国家标准手册的能力,通过习题检查教学效果。②传统教学与多媒体教学相结合。《塑料成型与模具设计》课程中面临大量的零、部件结构、模具结构认知学习,其中许多内容难以用现有的实验条件进行演示,而计算机辅助教学往往可以达到事半功倍的效果。③采用启发式教学。在教学中处理好“教”与“学”的关系,多引导、启发学生自主思考,变学生的被动学习为主动学习。
4.教学程序设计。我认为在《塑料成型与模具设计》这门课程中,首先应该让学生对设计的对象塑料模具有个认识,所以本章的重点定为介绍各类成型方法以及应用。讲这部分内容时,我先给学生看些图片,图片中的塑件都是日常生活中随处可见的,此外让学生踊跃发言补充还有哪些形式的塑件,然后讨论为什么这些生产、生活中有这么多的塑料件,它们是怎么生产出来的,先让学生产生一种新奇感,认为这门课有东西可学,有奥妙可探,激发学生学习的冲动和探索的愿望,而后结合动画一一介绍本次课的重点——成型方法,在这个过程中要注意介绍这些成型方法的应用,本次课的课堂练习是要求每个学生写出3至5个塑件,说出它的成型方法,然后组织学生一起讨论,激发出学生的学习兴趣。
高职教育以培养高技能人才为根本任务,以适应社会需要为基本目标,因此,高职教师必须以应用为主旨,有特色地实施高职课程有效教学。经常开展说课活动,可以在教师中形成钻研教学业务、学习教育理论的浓厚气氛。
随着我国职业教育事业的发展,其为社会输出了各个领域的技术性人才,为社会发展和国民经济发展做出了一定的贡献。随着我国模具生产技术的现代化发展和广泛运用,如今模具设计与制造已经成为职业教育的重要专业,因此,如何做好冲压模具设计与制造实训教学成为职业教育院校考虑的重要问题。职业教育院校需要注重结合当前模具市场的需求,以提高学生的模具设计与制造技术水平作为教学方向,从而促进模具技能型人才的培养。
一、冲压模具设计与制造实训培养的必要性
目前,我国的职业教育院校主要采用的模具设计与制造实训课程主要是以学科门类作为依据,通过理论与实践并行的方式进行教学。该种教学方式可以使学生全面综合地掌握理论知识和实践能力,但有很多院校无法正确掌握该种教学方程的课程设置程度,导致存在理论知识过多,理论知识与实践教学分离等情况,无法体现良好的教学效果。如果学校过于注重理论知识教学,学生则会认为教学内容比较空洞,无法联系实际,也就难以提高学生的动手操作能力。而且学生在缺少实训环境的情况下,会出现学习困难的情况,影响学习兴趣和学习质量。如果学校将理论教学和实践教学完全分开,则会使学生在学习过程中无法将理论与实践良好的结合,仍然会导致学生出现缺乏实际动手操作能力的情况。
二、冲压模具设计与制造实训的要求与内容
职业教育院校在进行冲压模具设计与制造实训教学时,需要注重培养学生自主分析问题和解决问题的能力,并全面掌握冲压工艺。模具设计等内容及方法,能够独立解决加工规程中出现的问题。冲压模具设计与制造实训需要帮助学生树立正确的设计思想,并需要全面考虑设计与制造的实用性、经济性、安全性等,并及时学习和掌握最新的模具技术,通过查阅资料和自主分析,设计合理先进且图面整洁、符合国家标准的方案,并需要保障编制的模具零件加工规程符合实际生产标准。
冲压模具设计与制造实训的教学需要根据学生的特点进行,让学生能够充分了解冲压工艺过程设计、冲压模具设计及编制模具零件加工工艺规程,并掌握工艺、设计与制造之间的关系,从而能够独立设计中等复杂程度的冲压模具和编制模具零件制造工艺能力等。
三、冲压模具设计与制造实训的教学方法研究
职业教育院校首先需要注重冲压模具与制造实训的选题和流程的设计,即明确教学实训任务,并根据任务制订实训计划,在经过决策和实施实训计划后,根据评估反馈了解实训技术的效果。目前,各个职业教育院校的实训车间主要有两种,一种是单一功能实训车间,另外一种则是多功能实训车间,其中多功能实训车间运用比较普遍,其主要是为了某个职业而专门设计,能够满足该职业多种职业功能的要求。该类实训车间可以按照工序分为不同的区域,教师还可以利用多媒体和CAD设计进行指导,从而解决学生存在的问题。
职业院校还需要进行实训的组织和时间安排,如可以将模具设计阶段安排为两周的学习时间,该段时间主要让学生利用设计软件进行模具设计,随后再进行制造与装配的学习,可以设计为六周,最后让学生完成试模和说明书编写,设计为一周。
本文主要针对拖拉机垫片的教学及工艺进行分析,首选需要确定拖拉机垫片的工艺方案,如先落料再冲孔,采用单工序模生产;落料和冲孔复合冲压,采用复合模生产,通过比较学生应当选择第二种方案。随后学生需要进行工艺力的计算,确定排样形式和裁板方法,并进行材料利用率的计算以及压力中心确定等,最终选定合适的压力机。另外,学生还需要全面掌握模具零件的加工过程、模具装配过程及试模与调整过程,最终试冲出合格产品。
综上所述,随着我国工业行业的不断发展,模具制造作为工业生产中的重要因素,其对我国工业行业的发展起到非常重要的作用,因此,职业院校作为培养技术性人才的主要场所,其需要加强冲压模具的设计与制造实训教学。
参考文献:
[1]陈乐平,单磊,陈健,等.冲压模具设计与制造课程教学模式的设计探讨[J].教育教学论坛,2014(46):178-180.
关键词:汽车覆盖件模具,标准化水平,措施
前言:汽车制造业的流程众多,在汽车覆盖件模具制造过程中,必须要制定更加科学合理的设计方案,才能够保证在设计更加的有质量,同时确保标准化水平符合我们的要求,这是今后需要进一步研究的课题。
1、汽车覆盖件模具概述
汽车覆盖件是指构成汽车车身或驾驶室、覆盖发动机和底盘的薄金属板料制成的异形体表面和内部零件。覆盖件的制造是汽车车身制造的重要环节。外覆盖件包括:四门、两盖、左右翼子板、左右侧围、顶盖。其表面质量要求为不允许有波纹、褶皱、凹痕、划伤、边缘拉痕和其他破坏表面美感的缺陷。覆盖件上的装饰棱线和筋条要求清晰、平滑、左右对称和过渡均匀,覆盖件之间的棱线衔接要吻合流畅。这样的一个标准就已经决定了汽车覆盖件模具也需要达到相关标准,对形位精度和表面质量都提出了一些更高的要求。一个汽车覆盖件一般需要经过拉延、修边、冲孔、整形翻边等工序才能完成冲压成型,因此汽车覆盖件模具大致分为拉延模、修边冲孔模、整形翻边模,每一套的模具又由不同部分组成。具体如下:拉延模:凸模、凹模、压边圈等;修边冲孔模:凸模、压料芯、修边刀、冲头等;翻边整形模:凸模、压料芯、翻边刀(整形刀)等。
2、汽车覆盖件模具制造工艺
2.1确定加工工艺
加工工艺涉及的范围较广,小至装夹,大到加工制造,这些均由各个工艺构成。装夹时应加工压板压在垫块上方,千斤顶叠加时禁止超过两个,即便压板下方不可放置垫铁,也应加设千斤顶进行辅助支撑,在利用千斤顶时,一定要使用百分表在该模具位置校验零位,再旋转千斤顶,并观察百分表指针是否发生变动。一个科学、可行且完整的工应包含具体的加工对象名称、确切的公差精确度要求、全面的加工工序、严格的核对程序。
2.2选用设备参数
先进的加工技术与新型设备是提升生产效率和保障产品质量的基础。现阶段,数控加工已经由原来的单纯的型面加工过渡到型面与结构面的综合加工。日本大隈机床和沈阳机床是最为常用的机床。模具的加工可分为精加工、半精加工和粗加工,对于不同的加工方式应在不同的机床中操作。
2.3选择编程策略
在数据、加工工艺和设备近似完善的前提下,编程策略是最能反映模具表面质量的指标,刀具轨迹在模具表面的加工状态最能反映质量,本文列举了以下几项内容:科学开粗方式如何稳步实现,进而提高生产效率,节省成本;外形不同的产品如何选择合理的加工方式,进而提高产品质量。这是现阶段我国汽车覆盖件制造厂家共同面临的问题,因产品要求日益严格、模具质量要求逐渐提高,绝大部分生产商家无法避免地面临上述问题。
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。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。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。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、结束语
提升汽车覆盖件模具的标准化水平,是汽车制造生产的过程中必要的要求,而当前在研究的过程中,我们针对汽车覆盖件模具的标准化措施进行了研究,可以为今后的相关设计和制造工作带来有价值的思路。
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
图 1零件为垫片冲压件,材料为 08钢,料厚 1mm,批量生产。下面就以此件冲孔落料级进模设计为例介绍基于 NX三维软件的普通冲裁模具设计的方法。
一、工艺设计
1.工艺分析
图 1垫片冲压件包括落料、冲孔两道基本工序,由于产品需要批量生产,为提高生产效率通常采用级进模或复合模冲裁,又因为如果采用复合模凸凹模的壁厚小于允许的最小壁厚,所以图 1垫片冲压件通常采用冲孔、落料级进冲压。
2.工艺排样及仿真
首先利用 NX三维软件的钣金模块或建模模块完成图 1垫片冲压件的三维造型设计,为利用 NX三维软件级进模设计模块(PDW)进行模具设计做准备。点击【开始】【所有应用模块】【级进模向导】,弹出“级进模向导”工具条,如图 2所示。点击【初始化项目】【确定】完成模具设计项目新建(要求编辑材料数据库,将 08钢抗剪强度 shear_strength修改为 300MPa)。
图 1垫片冲压件
图 2 “级进模向导”工具条
点击【毛坯生成器】弹出“毛坯生成器”对话框,点选“选择毛坯体”,选择初始化后零件表面为固定表面,点击【确定】完成毛坯创建。
点击【毛坯布局】弹出“毛坯布局”对话框如图 3所示,按图 3进行设置,点击【确定】完成毛坯布局如图 4所示,由此设置了排样的宽度和级进的步距,计算出材料利用率为 55.13%。
图 3 “毛坯布局”对话框
图 4毛坯布局
点击【废料设计】弹出“废料设计”对话框如图 5所示,在“方法”中选择“孔边界”,点击【应用】完成冲孔废料设计,为冲孔凸模、凹模等相关设计做准备;在“方法”中选择“封闭曲线”,工位号为“3”,废料类型选择“冲裁”,选择图 4中间毛坯的外轮廓曲线,点击【应用】完成落料废料设计,为落料凸模、凹模等相关设计做准备;在“方法”中选择“更改类型”,选择以创建的冲孔废料,废料类型选择“导正孔”,点击【确定】完成冲孔废料类型更改,为导正销设计做准备。废料设计如图 6所示。
图 5 “废料设计”对话框
图 6废料设计
点击【条料排样】,设置工位号为 3,鼠标右键点击“条料排样定义”,点击“创建”后进入草图环境适当修改完成如图 7所示工艺排样,第一工位冲孔,第二工位为空工位,目的为增加凹模壁厚,提高模具寿命,第三工位为落料。鼠标右键点击“条料排样定义”,点击“仿真冲裁”完成如图 8所示工艺仿真。
3.计算冲压力及压力中心
为选择冲压设备和计算压力中心,点击图 2中的【冲压力计算】弹出“冲压力计算”对话框如图 9所示,选择冲孔、落料工艺,点击“计算”,系统自动计算出总的冲压力为55515.4N,卸料力为 2643.6N,压力中心坐标为(36.6,0,0),如图 10所示。
图 7条料排样
图 8工艺仿真
图 9 “冲压力计算”对话框
图 10压力中心
二、模具设计
1.添加模架
点击图 2中的【模架】弹出“模架管理”对话框,设置目录:UNIVERSALSIMP。板数量:Type_2。到模架边缘的距离:-23.4。
详细信息:PL=120,PW=100,TBP_h=6,PB_h=0,BP_h=12.5,GP_h=6,BBP_h=0,GAP2=20,其它默认设置,点击【确定】完成模架添加。
2.凸模、凹模及漏料孔设计
点击图 2中的【冲模设计设置】弹出“冲模设计设置”对话框,设置如下,其他默认设置,点击【确定】完成“冲模设计设置”。
PUNCH PENETRATION=0.5mm
PUNCH BP CLEARANCE =0.1mm
DIE PUNCH CLEARANCE =0.05mm
SLUG HOLDOFFSET2=2mm。
图 11模架
点击图 2中的【冲模镶块设计】弹出“冲模镶块设计”对话框如图 12所示,依次选择【凸模镶块】【落料废料】【凸模和凹模间隙:恒定】【偏置侧:凸模侧】【创建用户定义凸模】,完成落料凸模设计。同上依次选择【凸模镶块】【冲孔废料】【凸模和凹模间隙:恒定】【偏置侧:凹模侧】【标准凸模】,弹出“标准件(凸模)管理”对话框,详细信息设置为:D=13mm、B=30mm,其他默认设置,依次完成 2个冲孔凸模设计。凸模设计结果如图 13所示。
图12 “冲裁镶块设计”对话框
图 13凸模、凹模型腔废料孔设计
如图 12所示,在“冲模镶块设计”对话框中依次选择【凹模型腔废料孔】 【落料废料】 【落料型腔 H=6mm】 【凸模和凹模间隙:恒定】【偏置侧:凸模侧】【创建凹模型腔废料孔】,完成落凹模型腔废料孔设计。同理完成2个冲孔凹模型腔废料孔设计。凹模型腔废料孔设计结果如图 13所示。
点击图 2中的【腔体设计】弹出“腔体”对话框,选则“减去材料”模式,依次选取凸模固定板(pp板)、卸料板(bp板)、凹模板(dp板)和下模板(xmb)为目标体,依次选取上面设计的落料冲孔凸模、凹模型腔废料孔组件为刀具体,点击【确定】完成凸模固定板孔、卸料板孔、凹模孔、漏料孔的设计。
3.标准件设计
点击图 2中的【标准件】弹出“标准件管理”对话框,分别选择 Screw(螺栓)、Dowel pin(销钉)和 Spring(弹簧)标准件,按设计要求设置标准件参数,选择放置方法参考有关设计资料完成如图 14所示的标准件设计。
图14 标准件设计
4.定位零件设计
定位零件包括始用挡料销 2个、固定挡料销 1个、导正销 2个,以上定位零件属于标准件,可利用 NX三维软件的参数化建模功能创建其三维模型库,利用 NX三维软件的装配功能添加模具相应位置,通过【腔体设计】等完成定位零件安装孔、槽的设计。定位零件设计如图 15所示。
图 15定位零件设计
至此,基于 NX三维软件的垫片普通冲裁模具设计基本完成,完整的 3D设计图如图 16所示。另外,点击图 2级进模设计工具条中【物料清单】、【图样自动化】可自动创建模具二维工程总装图、零件图及各个模板上的孔表及模具零部件清单(BOM表),为实际生产提供材料,具体方法可参考有关资料,此处不再赘述。
图 16 模具三维转配总图
中图分类号TQ320.5 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)65-0165-02
模具制造对塑件进行模具设计之前的初步构思,主要,是模仁的部分设计满足塑件要求的设计。主要是成型的浇口、分型面,侧抽芯的设计。
DFM顺序:
1)浇口设计:应用Pro/E-Plastic Advisor对塑件进行浇口位置及填充性分析,找出进胶位置。浇口设置于塑件外表面,需减少浇注痕迹,又需考虑模具自行拉断流道废料,采用点进胶;
2)分型面的选择:塑件开模方向垂直向上,脱模斜度设置为1°,分型面选择在塑件底面,利于脱模且不影响塑件外观质量,还可利用间隙与型芯、顶针、入子等间隙排气。为方便加工提高精度,在塑件侧面钩槽使用入子成型,可使分型面为一平面;
3)抽芯机构设计:采用斜导柱滑块侧向分型抽芯机构,槽位用滑块成型便于开模;
4)模仁部分的设计:(1)分型前准备设计过程第一步加载产品和对设计项目初始化。初始化过程中,自动产生模具装配结构,装配结构由构成模具的标准元素组成。将塑件加载进去,设置工作坐标系,选择材料及相应的收缩率;(2)型腔布局根据经验值数据计算模仁的尺寸数据。从塑件的工艺分析得出塑件形状复杂、尺寸小、精度高。为提高生产效率、降低成本、模具简单、降低加工难度,所以应用双腔同模设计方案;(3)补孔分模过程就是做出一个面,然后用此面将模仁分割为型芯和型腔两部分,但这样的面要让UG这个软件识别出来,首先要把面上开放的孔和槽覆盖起来,那些需要覆盖的孔和槽就是需要 修补的地方,因此修补零件是分模以前需要完成的工作。修补包括实体修补和片体修补。在实际操作中,注意总结经验,灵活地运用各种方法,才能更好地完成设计工作。塑件上一共有15个孔和槽是必须要修补的,侧面的钩槽是为了简化分型线而去修补的,不补也是可以分型的。在不断学习软件和尝试各种修补方法的过程中,经过许多次失败和经验的累积,做出了两种可以成功分模的方案。从而完成所有成型零件的设计。
5)初选注塑机根据塑料制品的体积或质量等参数来确定的,选择注塑机之前要对型腔内塑料的体积和质量进行估算。
6)型腔内部冷却和排气流道设计:(1)主流道设计是根据注塑机参数喷嘴前端孔径φ核对数据;根据模具主流道与喷嘴R=SR+(1~2)mm及P=d+(0.5~1)mm,取主流道球面半径R,小端直径P,为了便于将凝料拔出,设置主流道脱模斜度为1°;(2)分流道设计:主分流道的截面形状采用梯形,因为其加工较容易,且热量损失与压 力损失均不大,需开设在 A 板顶面。次分流道的截面形状采用圆形,因为其比表面积(流道表面积和体积的比)最小,在温度较高的塑料熔体和温度相对较低的模具之间提供较小的接触面积,温度下降少,阻力亦小,流道的效率最高。次分流道的起始位置与主分流道末端 留有一段距离,这样可以利用主分流道末端存储冷料;(3)浇口设计:浇口类型采用前面DFM提到的点浇口,其直径取为d长度L。
7)注塑抽芯结构:拟将塑模型芯从塑制件成型位置抽移到远离塑制件脱模处计算出抽芯距,抽芯距是滑块及型芯的运动数据。实际生产中,抽芯距=塑制件侧面内孔尺寸+安全数值,塑制件侧面内孔尺寸为测试中最高数值。注塑模具倾斜导向柱角度数值影响塑制件遭受的的曲向应力与产生品后的拔出力度,并影响到倾斜导向柱的数值、抽芯距和开模行程。确定斜导柱直径塑件在模具中冷却定型由于体积收缩将型芯或凸模抱紧,塑件在脱模时须克服抱紧力及抽芯机构产生的摩擦力、抽拔力F。塑件在硬化时单位时间释放的热量为Q。冷却水的体积流量可根据公式计算。模具每分钟所需得冷却水体积流量较大,需设置冷却水道系统。根据经验原则计算出本套模具冷却水孔中心线与型腔壁的距离,使塑件冷却效果达到较佳,尽量使水孔离塑件都保持最小左右,采用三条冷却水道成环形包围塑件。
8)推出形式应用最快速、通用的推出装置进行推出。加工标准件形式的推出顶针和标准件形式孔按国家标准使用、加工。推出件设计位置保持平衡,在塑料模具槽孔凹陷与凸起处安置更多的推出机构。顶针推出塑料制件时,继续反向退至起始原点,继而循环往复加工。注射塑件模具反向返程推杆附着长形弹簧,其半径远高过注塑模具框架返程杆件半径。加长柔性弹簧压制到模具制件垫板底面,保证长形弹簧恢复后为原位。
注射塑件模具开模生产流程:首先把塑件模具浇注部分与凝结材料采取主动分离。生产开始后注塑模具保持原有分型面, 主动模板与定模板按生产流程分开产出塑料制件,固定座板和分割凝料两部分对应的模具分型面分开抽离出浇注部位的凝胶原料。采用金属纤维工件、纤维扣进行模具分离。模具分离,第一从注塑模具固定板件处与剥离件的隔隙进行剥离,应用位于模具固定板的限位工件。
CAD/CAE/CAM工程辅助设计软件在塑料注射模设计制造广泛应用,UG NX8.0凭借超前强大和日益不断完善的工程设计功能及前卫设计理念帮助工程模具设计人员快速掌握塑料注塑模具设计软件及应用、 准确地完成注射塑料模具设计工作,比照原手工设计及制作模具缩短注塑模设计周期百分之七十时间、提高注塑模设计制造质量成倍增长、增加成品合格率、降低模具表面缺陷,工程软件辅助设计既灵活适应市场要求的模具性状又满足了各大中小企业的产业升级目的,并且比照模具行业原生产高耗能、高浪费的原状有质的飞跃,注射塑制件模具设计领域在工程软件辅助设计新技术的应用与不断创新下迅速发展,为日益增长刚性需求量的模具行业给予坚定支持。
参考文献
[1]史铁梁.模具设计指导[M].机械工业出版社.
1排样方案设计
选择合理的排样方案可以在满足工件使用要求的前提下,提高材料的利用率,使工艺废料尽量小。工件中两个孔完全对称,在一条直线上,适用于直排,如图3排样图所示,可显著减少废料,材料利用率高。搭边值查表取a=3.5mm和a1=4mm,条料宽度为137mm,步距为30.5mm,即可得到一个步距的材料利用率:
2模具设计
2.1实体模具设计
应用SolidWorks进行插秧机拨叉的模具设计如图4、图5所示。模具工作时,条料由卸料板14上面送入;上模下行时,卸料板14与卸料器12压紧板料;上模继续下行,条料被逐渐压平,然后由凸模6完成冲孔工作,冲孔废料直接由冲孔凸模6从凸凹模15内孔推下,无顶件装置,结构简单,操作方便,凸凹模15内不存积废料;上模继续下行,工件被凹模13压紧,卸料器冲压板料即而完成落料,上模回升时,卡在凹模13中的冲件由打杆、顶板4、顶杆7及退料器12完成卸料。
2.2拨叉模具的主要特点
1)卸料装置为弹性卸料装置(包括卸料板、弹性元件(弹簧或橡胶)卸料螺钉等),弹压卸料装置的卸料力较小,既起卸料作用又起压料作用,所得冲裁零件质量较好,平直度较高。2)对于卸料推件装置,它是由4部分组成(打杆、顶板4、顶杆7及退料器12)。在保证顺利推出工件的同时不与凹模13、凸模固定板8等零件发生干涉,应用实体建模和仿真验证设计正确性。3)连接板里面的卸料器与凸凹模连接板里的凸凹模,由三个连接销连接,方便模具的换拆,能够提高整个模具的使用寿命,节约经济成本。4)条料排样采用直排,冲裁零件外形与条料安排在一个凸凹模中完成,材料最省。5)为了保证压力机和模具的正常工作,应使模具的压力中心和压力机滑块的中心重合。否则,冲压时,滑块就会承受偏心载荷,导致滑块导轨和模具导向部分不正常的磨损,还会使合理间隙得不到保证,从而影响制件质量和降低模具寿命甚至损坏模具。6)模具的模架选用按照国家标准GB2855.5―81模架选用的,采用后侧导柱模架,导柱分布在模座的后侧,且直径相同,其优点是工作面敞开,适于大件边缘冲裁。
1.设计准备———初选设备。接到任务书后对图纸进行详细分析和消化,掌握塑料品种、批量大小、尺寸精度等要求,这时可用Pro/E等软件对塑件进行三维建模来获得制件的原始数据,明确设计任务。准备好所需的设计资料、绘图用具及图纸等。对塑件的原材料进行性能分析,对塑件进行结构工艺性分析,对塑件进行成型工艺参数分析,估算塑件的体积和质量,初选注射机设备。对设计初的准备内容有了全面的认知。
2.设计方案论证。根据塑件质量、投影面积、批量大小以及经济效益考虑型腔的个数及布局,选择合理的分型面及确定浇口的形式、位置,然后进行最佳分型面的论证和论证组成浇注系统的四个部分的形状、尺寸、精度是否能达到和满足使用要求。模具零件设计的第二部分是考虑成型零件的结构形式是整体式、组合式还是镶拼式及成型零件的固定方式。这个部分的设计需要从塑件原材料的工艺性、塑件的表面粗糙度和精度的要求来考虑成型零件的强度、刚度、硬度和耐磨性,进而选择合适的钢材和热处理方式。接着设计的零部件有导向定位机构、推出机构、侧抽芯机构、温度调节系统等。在模具的这些组成部分的设计中,针对一些标准件的选用要能熟练地从技术资料、设计手册从查阅到。在论证设计方案的过程中,学生应能逐步清晰地勾画出模具机构大致的配合情况,考虑好模具各个组成部分的表达方法,完成模具结构草图。
3.尺寸计算与校核。计算过程首先是对成型零件的成型尺寸进行计算,分析塑件图中未注公差的尺寸,会利用“入体原则”修改公差,合理选用原材料收缩率。接着根据模具强度和刚度的计算公式,得出所需要的型腔的壁厚,采用经验数据结合设计手册确定模具的外形尺寸,再依照数据选用标准模架。然后进行抽芯机构中抽芯距、抽芯力、斜导柱的倾斜角、直径及总长度的计算,推出机构是否选用标准的推杆、推出距离等设计计算。最后是从注射压力、注射量、锁模力、安装尺寸、推出方式、开模行程等六个方面对注射机进行校核。
4.绘图工作。有了零部件的所有尺寸数据,结合合理选择的标准件,进行模具装配图的绘制工作。需先确定各结构之间的尺寸位置关系、各动作的协调、运动部件是否存在干涉等问题。可采用三维造型软件进行辅助设计得到爆炸图进行校核,以避免设计失误、提高设计效率。标注主要尺寸,公差配合及零件序号,选择材料热处理等技术要求,编写零件明细表,在零件图的绘制过程中,还得绘出必要的视图和剖面图。最后还可描述模具的运动过程与工作原理。在绘制装配图、零件工作图时须按照《制图国家标准》中的相关规定绘制准确、清晰的表达模具的基本结构及零部件间的装配关系。从一张图纸必备的四要素来对图纸的质量进行考核。
5.整理设计资料———准备答辩。通过前面几个主要步骤的完成,根据计算校核的草稿进行内容的整理和布局,并辅加必要的插图及说明,将设计任务书、设计题目及说明书全文装订成册进而编写完成了设计计算说明书的整个过程。设计计算说明书是对整个设计过程的提炼和归纳,也是图纸设计的理论依据和审核设计的主要技术文件之一。其内容包括:目录;设计任务书;塑件成型工艺分析;分型面及浇注系统确定;设计方案论证;主要零部件尺寸计算与校核;设计体会与收获;参考资料目录。编写设计说明书的基本要求包括:编写的规范化;计算的正确性;内容的完整性。整理完设计资料后就可以进行总结和答辩。对设计结果进行总结性和全面性地分析可以帮助学生进一步掌握塑料模具设计的方法,提高分析、解决实际问题的能力。
二、教学效果与意义
关键词: 高等职业教育;模具制造技术;工作过程;课程设计
Key words: higher vocational education; mold manufacture technique; work process; curriculum design
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)13-0239-02
0 引言
高技能人才是国家核心竞争力的体现,是我国人才队伍的重要组成部分,是技术工人队伍的核心骨干,在加快产业优化升级、提高企业竞争力、推动技术创新和科技成果转化等方面具有重要的作用。“高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命,在我国加快推进社会主义现代化建设进程中具有不可替代的作用”(教育部[2006]16号文件)。我国的高职教育走过了30年的发展历程,期间根据形式的发展进行过几次重要的改革,但随着改革开放的深入和经济形势快速发展,高职高技能人才培养还存在一些问题,主要表现在:课程体系不能自成一类,课程体系与职业教育目标脱节,是本科教育的缩影,是基于学科完整的学习;实训条件与高技能培养要求不匹配没有真实的情境,不参加真实的生产,无法练就企业需求的技能,高技能形成受到实训条件限制。本文以模具制造技术课程为例,在多年课程开发与建设的基础上,结合国家级示范校建设,进行高职教育课程改革的探索。
1 人才培养模式的改革
1.1 人才培养模式 要培养高素质技能型人才首先要确定人才培养模式。人才培养模式强调要在实践教学、校企合作、工学结合、顶岗实习、双证书制度、订单式培养等各方面创新,其中最重要的是强化学生实践能力的培养。而人才培养模式改革与创新的重点是教育教学过程的开放性和职业性,这就必须重视校内学习与实际工作的一致性,校内评价与企业评价相结合,探索课堂与实习地点的一体化。以笔者所在学校模具专业为例,学习德国的“双元制”模式,以模具专业的就业市场为导向,确定模具专业对应的岗位群,界定岗位的核心能力,形成专业培养的核心能力和核心课程,从而构建课程体系。在人才培养过程中,积极推行“订单式”培养,探索任务驱动、项目导向等教学模式,强调企业不但提供场地和设备,还派专业技术骨干参与实践教学及管理评价。
1.2 人才培养方案 人才培养方案是学校实现人才培养目标和总体计划的实施方案,是学校组织和管理教育教学过程的主要依据,是学校对教育教学质量进行监控和评价的基础性文件,是各种人才培养模式的具体体现。人才培养方案的制订步骤:①在充分调研的基础上,界定本专业的毕业生就业范围和就业岗位。②根据就业岗位,借助于企业工程技术人员的力量,界定这些岗位所需要的能力。③针对以上技能要求,将技能分解为形成技能构成要素,也就是说针对一个技能,通过怎样的知识点才能形成。④将以上的知识点归纳,形成课程,并将这些课程进行有机整合,形成课程体系。⑤根据课程体系的衔接关系和学校资源情况,编写教学进程表,从而形成最终人才培养方案。在人才培养方案制定过程中,应根据专业课程的性质和完成这些课程所需要的条件,确定实践教学、校企合作、工学结合、顶岗实习、双证书制度、订单式培养等各方面的灵活运用。
2 课程体系的构建
高职课程不是系统化的学科知识,也不是简单化的学科知识应用,而是依靠工作过程串联起来的源于实际工作、高于实际工作的应用性知识系统或工作过程系统化的知识体系。高职课程体系本质上是一个开放的系统,并由理念、模式和技术三个关键要素构成。在新的课程体系中,将过去知识储备的学习过程改变为基于工作过程的完整学习过程。其特点如下:
2.1 以就业为导向,突出针对性 以就业为导向,就是针对地区、行业经济和社会发展的需要,按照技术领域和职业岗位(群)的实际要求设置课程。以笔者所在学校模具专业为例,专业教师到天津及周边地区的模具行业企业开展模具设计与制造专业就业岗位及核心能力的广泛调研,了解模具行业人才结构现状、专业发展趋势、人才需求状况,工作过程、岗位对知识能力的要求、相应的职业资格、学生就业去向等,取得模具专业就业岗位及核心能力需求的第一手资料,为确定教学改革思路,制定更加贴近就业市场的课程大纲和人才培养方案提供可靠的依据与基础。调研表明,模具设计与制造专业所对应的岗位,主要可分为三大类:模具设计,模具制造,模具装配。对应的工作任务包括:模具设计,模具加工设备操作,模具装配、安装、调试等。应具备的职业能力包括:机械制图,设计软件使用,加工工艺编制,数控机床操作,钳工技能等。
2.2 以国家职业标准为依据,突出技能性 国家职业标准是以职业活动为导向、以职业技能为核心的国家职业标准体系,是实施职业资格证书制度的基础,是开展职业教育培训和职业技能鉴定的依据,反映了企业和用人单位的用人要求。高职院校培养的是高素质技能型人才,课程体系必须以国家职业标准为依据。
2.3 以服务为宗旨,突出工作过程完整性 职业教育是要教会学生如何工作,课程体系构建必须基于工作过程。模具设计与制造专业课程体系构建以模具设计与制造过程为纲,以模具设计和加工技能为主线,将岗位、标准及工作过程结合进行课程的解构与重构。
3 模具制造技术课程设计
3.1 课程设计的方法 第一步,工作任务分析。从工作岗位或岗位群出发,对其进行工作任务分析,并在此基础上确定典型工作任务。常采用问卷调查、现场访谈、案例分析等方法。第二步,行动领域归纳。在对典型工作任务做进一步分析的基础上,通过能力整合,将典型工作加以归纳形成能力领域,或叫行动领域。它是工作过程系统化课程开发的平台,是与本专业紧密相关的职业情境中构成职业能力的工作任务的总和。第三步,学习领域转换。所谓学习领域即课程,它包括:由职业能力描述的学习目标、工作任务陈述的学习内容和实践理论综合的学习时间(学时)三部分。由学习领域构成的职业教育课程体系,其排序必须遵循两个规律:一个是认知学习的规律;一个是职业成长的规律。第四步,学习情境设计。学习领域的课程要通过多个学习情境来实现。所谓学习情境,是在工作任务及其工作过程的背景下,将学习领域中的能力目标及其学习内容进行基于教学论和方法论转换后,在学习领域框架内构成的多个主题学习单元。学习情境的设计必须遵循两个原则:一是具有典型的工作过程特征,要凸显工作的对象、内容、手段、组织、产品和环境六要素特征;二是实现完整的思维过程训练,要完成资讯、决策、计划、实施、检查、评价的六步法训练。
情境设计需要课程载体,课程载体是学习情境的具体化。课程载体包括两个要素:一个是载体呈现的形式,对于专业课程,载体的形式设计可以是项目、案例、模块、任务等;另一个是载体呈现的内涵,对专业课,载体的内涵设计可以是设备、现象、零件、产品等。载体设计必须遵循三个原则:可迁移性(典型性、代表性),可替代性(规律性、普适性、开放性),可操作性(现实性、合理性、实用性)。
3.2 模具制造技术课程设计
3.2.1 课程目标设计 通过《模具制造技术》课程学习,使学生掌握模具制造的基础知识、模具的加工工艺、模具的装配工艺,具备编制中等复杂模具零件制造工艺规程的能力,熟悉模具制造的各种加工方法、原理和特点,了解模具制造的新工艺、新技术及其发展方向。让学生养成独立思考、崇尚科学的学习习惯,养成严格遵守行业标准、机械设计国家标准及求真务实、踏实严谨的职业习惯,为学习新知识、从事模具制造工作和技术创新奠定基础。
3.2.2 课程内容设计 课程内容包括:模具制造工艺设计,模具零件加工,模具装配,模具制造实训四个学习情境。对应的工作项目包括:加工工艺设计,普通机加工,数控加工,特种工加工,光整加工,典型零件加工,模具装配,特定模具的制造与装配。
4 模具制造技术课程实施
4.1 突出职业素质教育 高素质技能型人才培养,以技能培养为主线,在技能培养同时注重提高职业素质。高素质要体现在文化素质和职业素质两方面。高素质的培养一是通过课程教学实现,更重要的是融入技能培养过程中。
4.2 突出工学结合 工学结合就是要把学习过程与工作过程结合起来。表现为其一,基于工作过程构建课程体系。其二,课程目标为应用,课程内容融入企业需求和国家职业标准要求。其三,校企合作。如订单培养、企业实习。其四,教学做一体的教学模式。在真实的生产情境或模拟的生产情境中,以生产任务或工作项目为中心学习理论和技能,理论与实践相结合。
4.3 突出双证教育 课程体系的核心是形成模具设计与制造能力。技能培养以达到数控机床操作工或模具钳工中级工水平为目标,以中级工职业资格证书考核标准进行评价。操作技能分金工实习、数控实训及顶岗实习三个阶段逐步形成。
5 结束语
通过示范校建设,在借鉴德国职业教育先进经验的基础上,吸收我国职业教育课程改革的成果,遵循教学系统设计的基本规律,形成了高职课程开发的方法;有力地推进了专业人才培养方案、课程教学标准的开发,促进了高职教育改革发展。
参考文献:
[1]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见:教高[2006]16号.2006-11-16.
[2]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007,1.
[3]姜大源.当代德国职业教育主流教学思想研究:理论,实践与创新[M].北京:清华大学出版社,2007.
[4]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2007,6.
[5]欧盟Asia-Link项目“关于课程开发的课程设计”课题组.学习领域课程开发手册[M].北京:高等教育出版社,2007,6.
1 对冲压模具设计的要求与原则
1.1 出于安全性的要求
(1) 首先由于模具在实际中用途不同,很多部件在日常生活中关乎人们的安全问题,所以其本身的质量与性能是非常关键的一个属性。那么我们在设计与生产的过程中,要将安全性放在第一位,坚决的按照最为安全合理的标准来进行模具的设计与生产,将实际生活中发生危险的概率降到最低。
(2) 在生产过程中,不允许出现因为设计原理上的缺陷而导致的部分部件再生产中会对操作员发生危险的情况,而且模具内部结构一定要足够稳定,这样在其使用过程中不会因为自身结构的缺陷而造成事故。
(3) 在模具的生产过程中,因为部分模具要经过冲压或者转向的处理,所以这就要求生产者在操作过程中不允许将身体的任意部位深入到可能有危险的区域内,这样就要求在设计时要充分地考虑这个问题。
(4) 模具在外形与其质量的要求上,不能对使用者或生产者产生其具有不稳定性的感觉。
1.2 模具设计安全的理念要求
(1) 框架内受力部分的厚度不应过薄,同时受力面的直接接触面积不易过小,要充分的考虑各部位受力情况与具体施力的大小范围,并对其受力是否具有反转性进行验证。
(2) 在模具的材料选择上不要过分的追求低成本,而质量较差的材料,这会在使用过程中对材料的寿命有着直接的影响,进而减少使用时间和用户体验。
(3) 在连接部位的紧固螺钉尺寸应该合理,否则在安装过程中会导致整体结构的不稳定性,同样用于吊挂等部分的构件也要保持一定的强度,否则在使用过程中容易造成危险与不稳定。
(4) 在设计上,原则上要求模具的整体都在要在加工设备的工作范围内,不要将部分模具露出设备,如果露出后模具稍微有所振动会对加工人员的人身安全造成较大的危害,同时对有危险的部分要进行警示标记处理。
(5) 在模具的生产过程中,要尽量的设计成让操作员可以清晰的看清模具内部的工作状态形式,这样才能让其在一个充分安全的环境下进行操作。同时,在制造过程中,应该架设防护板以防止过程中有零碎的废物料飞出的情况。
(6) 在模具的大小与加工平台的选取上也要有一定的原则,充分考虑到操作员的可操作性与安全性,同时在平台上架设多个安全操控台,这样可以有效的保护操作员的安全与易操作性。
2 对模具结构的几点设计要求
2.1 双层模具的排布要点
(1) 现今一般情况的双层模具连接方式有添加导向柱、导向板与导腿三种方式,在上下层的模具进行组合之前,应该在连接处进行压边、注心以及充分接入以保证稳定性的处理过程,之后大型模具的导入量最小极限为90毫米,中型模具的导入极限为50毫米,而小模具的为30毫米,其整个结构如下图所示。
(2)同时,由于很多情况下,上下两层的模具较为相似,所以有装反的危险,那么我们就要在导体接入面上设置方向导向标。通过导柱进行连接的分体,我们一般在安装孔中心线上的Y轴方向错开15毫米进行安装,这样能够有效的防止装反,同时也可以通过配加不同尺寸的导轨套来进行上下层的分辨。对于大型的模具我们一般要求安装板与错位孔之间相隔10毫米以上进行安装。
2.2 模具导向与压板槽的作用
(1) 在加工大中小型冲裁类模具的时候,我们往往需要用到导板导向,其主要作用是通过对各种不同类型的模具进行边沿拉伸与翻板的作用,而导板导向在其加工过程中也有着保证加工精度与准确性的重要功效,其示意图如下所示。
图2.3 导板导向示意图
(2) 在模具的冲压过程中也需要配备相应的压板槽,其数量与作用方式主要是根据客户的基本要求设计的,其安防的主要依据是让整个模具在加工过程中尽量的保持稳定,同时其位置的选择也应该尽量的避开压板槽的接口,避免落下的废料对后续的操作过程有影响。
2.3 作用部件的尺寸标准与要求
(1) 对于一般的镶嵌块,其主要类别分为锻件与铸造件,通常情况下我们要求锻件的质量要小于16公斤,同时因为其形状的特殊性,长度一般在160毫米到320毫米之间,高度在50到90毫米之间,宽度在1至1.5倍的高度范围内即可,特殊情况下铸件的质量上限可以小于25公斤。对于铸造镶嵌块的要求与前者类似,但是其用途较为单一,主要适用于薄板类的冲压件。
(2) 其他种类的非标准件的组织机构滑动组成与模具尺寸的也有着较为复杂的关系,这类标准件主要是为了对造型较为独特的模具所设计,其一般构型为轮廓较长,冲裁部分加多,而工作组成结构较为单一。
2.3 压料芯组成与其固定结构适用条件
(1) 通常情况下,我们常用的压料芯材料为铸铁焊件,因为这可以让焊件在最小的空间占有度下具备足够的强度与刚性的需求,同时也可以满足在冲压过程中的受力,同时具备可调整与操控性,这个部件主要适用于大中型的模具结构。
(2)同时我们一般在压料芯的表面冲钻上小孔以为冲压过程中压料板的安装与调试加工做好准备,在实际的模具加工过程中,这两个小孔一方面可以做安装定位来使用,同时可以减少安装振动过程中模具的抖动情况,因此在实际操作中,要充分的发挥这些小孔的作用。
(3) 在压料板的设计中,我们通常要考虑大、中型模具结构的限制性,在其翻转过程中其他部位的状态分析,因为在整个模具的翻转过程中,部分的安装限位块的位置与强度可以影响到整个部件的性能与强度,同时也可以根据其加工与调试的性能,将滑块设计与模具内表面的底部平面上,这样一方面可以利于冲压过程的进行,同时也更方便于冲后部件的平整度与水平性校准。
参考文献
[1]史茂华.冲压模具设计过程中的关键要素[J].汽车工艺与材料,2011,03:44-58.
冰箱门壳成型工艺是关系到冰箱质量的重要工艺,其模具设计是否合乎标准,结构是否安全可靠,其能否确保冰箱相关零件具有良好的成型质量,都是冰箱门壳质量把握的关键。
一、关于冰箱门壳的零件成型工艺解析
(一)模具工艺制作流程
制作冰箱冷藏门门壳需要用到厚度范围在0.6mm~1mm的SPCC彩板,而零件的外形尺寸要因冰箱门的具体尺寸而定,通常情况下它的尺寸设计范围都在920~1050mm x 540~700mm之间,这个区间属于普通型冰箱的合理设计尺寸。虽然冰箱门壳的零件形状较为简单,但是其折弯成型工艺却异常复杂,要让模具在一次冲压过程中就能实现3次折弯工艺。在这3次折弯过程中,模具每一个凹凸模的控制都很有讲究,主要是对其运动关系的精细控制,这也是整个模具设计过程中的难点。通常讲,都会根据零件的形状特性来选择成型工艺,它的工艺具体制定流程为:首先通过U形折弯的方式来进行零件弧形底面的首次成型,首次成型工艺相对后两次要复杂许多,因为首次成型时容易出现起皱等现象,如果不加以控制,在第一次成型结束后就再难以恢复。而第二次和第三次成型过程中应该采用端部翻边的两次折弯成型工艺。首先对零件的上端与下端切角,然后翻边,再根据具体的数据分析来确定冲压工艺。经过侧向的两次U型折弯,就能形成最后的模具。其中,在成型过程中的两次折弯可以采用斜楔来实现。成型后的模具具有自动送料及出料的装置,而且它能够做到生产自动化,进而提高了生产效率[1]。.
(二)模具的具体结构与工作原理
1结构
成型的模具其主要的结构特点就是可涨缩式结构与吊楔结构。这两种结构都要求模具的上端部分要具备左右两个压料板,这是为了防止在原料成型翻边过程中出现侧面的成型部位变形等现象。另外,两侧的压料板由于在中间弹性力量的促使下可以让其在内部进行滑动,其起到了卸料板的作用。所以根据这一功能我们可以了解到成型零件的功能结构主要是由上模条与两侧吊楔驱动的移动上下模成型部分,在中间模条与两侧活动下模条的共同拼接合并过程中所构成的。在模件的结构中,中间模条在气缸的驱动作用力下能够完成上下的移动,其向上移动时可以推动下模条在冰箱导滑槽内的左右移动。而当气缸驱动作用力复位,中间模条就会通过弹簧复位,所以其属于一种有限位块限位模式。如图1.
2工作原理
如果将图2所示的翻边模具运用于1.6MN的油压机上,开机后向气缸内通压缩空气就会驱动模具下模中间模条的向上运动,进而让两侧的模具下模条也随之向两侧运动,实现模条的定位。而当油压机带动模条上模向下运动时,中间的压料板会自动将工件压紧。此时上模还会继续下行,而上滑块与下斜块也会相互接触,其中上滑块会带动正在移动的上模向侧下方移动,上模条本身也会对压料板施压,进而完成模具端部翻边成型的过程。在成型后,油压机滑块就会带动上模向上运动从而脱离工件,同时压料板也会在卸料及弹簧恢复之后离开工件,将留下的工件推送到下模上。当上模运动到一定位置时,气缸就会开始送气以驱动使中间模条下行。这个活动过程的主要体现下模条在模具弹簧的驱动下会开始向内运动从而脱离工件,以达到模件以自由的状态置于下模之上,这时就可以将工件从模具中取出。
(三)冰箱门壳端部翻边模具的翻边问题
在生产模具时,零件的两侧出现断面翻边或圆角处起皱都很常见,也是模型成型过程中的难点,所以最好要对零件的起皱处进行相关分析。因为在翻边问题出现之前,零件属于突出圆弧曲面的状态,所以如果圆弧曲面位置出现翻边线就会使零件的翻边方向上投影呈现直线,把这种出现在凸曲面直线的翻边形态叫做收缩类翻边。如果对其进行受力分析可以了解到由于翻边所造成的凸缘变形会使零件受到切向压应力,进而导致零件被压缩变形,零件的厚度也会逐渐增大。当达到最大压应力的状态下,零件两侧就会出现明显的凸缘翻边及变形,这种变形会发生在零件的外边缘上。其主要原因就是最大压应力已经超过了零件的极限应力值,所以才会出现零件边缘失去稳定性而造成的翻边起皱。
为了避免翻边问题出现对零件与模具成型所造成的影响,就应该对模具进行相应的结构改造,改变移动上模圆角的尺寸,比如说从R5mm降低到R4mm。因为在成型过程中,当上模条接触到面板料时,零件的侧面就会开始翻边以确保上模能够完成对圆角的翻边,让处于中间部分的切向压缩变形趋向于两侧的发展。这是一种力求使变形集中化而趋于平衡及均匀的应力过程。但与此同时,上模圆角处的多余材料就会因为被应力推至零件两侧而出现材料的堆积现象,这种堆积就是成型模具翻边问题的根源所在。所以为了改善这一情况,可以对零件两侧的坯料在相应的偏斜角度方向进行充分的冲压,改善起皱情况;也可以修改移动上模的模具结构,避免零件端面翻边与侧面翻边结合的圆角处起皱[2]。如图2.
二、冰箱门壳成型模具的结构设计
(一)具体设计流程
冰箱的模具在顶料芯、垫板与上下模板的材料材质一般都采用45#钢来完成,它的调制硬度在40~46HRC,不仅如此,模具的其他凹凸模、上下斜楔也都采用了Cr12AMoV钢,它的淬火硬度很高可以达到58~64HRC。而两个测弯曲凸模之间则采用了导铜板,这里的销钉、螺钉、弹簧等零件都是采用了国家标准指标允许的铜质材料。在设计中,弯曲凹凸模之间的间隙比例应该在1~1.5倍的材料厚度,这其中,固定板与弯曲凸模之间属于过盈配合,它们的过盈量在0.03~0.06mm,而弯曲凹模与顶料芯之间属于间隙配合,它们的配合间隙达到0.06~0.12mm。
我们以尺寸设计为1000 x 700mm的冰箱门壳成型模具为例,当上模运动到距离模具运动结束只有200mm时,它的下斜楔就会首先与上弯曲凸模进行接触,从而驱动上弯曲凸模的向左运动,上模则向下运动约40mm距离,同时上弯曲凸模也会左向运动25mm左右的距离。运动到指定位置后,上弯曲凸模就会停止继续向左运动。另一方面,上模在运行到指定距离200mm之后也会停止运动,它的上弯曲凸模与侧弯曲凸模将开始U形折弯,顶料芯也会随之开始运动,使下模弹簧被受力压缩。当上模运行到距离还有40mm时,上弯曲凸模与侧弯曲凸模就可以结束第一次竖直方向的U形折弯。第一次弯折后,上斜楔随即进行二次运动,驱动侧弯曲凸模的两侧再次运动,上模促使弹簧压缩。在侧弯曲凸模停止运动之前,上斜楔要保持下行30mm的距离,并且保证侧弯曲凸模水平形成在25mm的距离。同时,上斜楔会继续驱动侧弯曲凸模进行侧向运动,在上斜楔下行25mm距离后,侧弯曲凸模在水平运行30mm并完成侧向水平折弯后就可以停止运动,完成了模具的第二和第三次弯折。此时零件基本成型,各部分模具也会离开模件回程宣布冲压工作结束[3]。
总结:
经过对模具工艺的介绍与具体设计分析,井实际验证了目前的新冲压技术可以实现对冰箱门壳的弯曲成型。一次冲压过程的3次弯折过程也体现了成型工艺及模具设计的高效率与技术先进性。它极大的满足了冰箱零件的冲压需求与成型质量,对提高生产效率,减轻工人劳动负担也有很大帮助。
参考文献:
按照中国模具工业协会的划分,我国模具基本分为10大类,其中,冲压模和塑料成型模两大类占主要部分。从总体上来讲,与发达国家的技术水平,还有较大的差距。目前仅有约10%的模具在设计中采用了CAD技术。在应用CAE进行模具方案设计和分析计算方面,也才处于试用和动画游戏阶段;在应用CAM技术制造模具方面,缺乏先进适用的制造装备,在应用CAPP技术进行工艺规划方面,基本上处于空白状态,需要进行大量的标准化基础工作;在模具共性工艺技术,如模具快速成型技术、抛光技术、表面处理技术等方面的CAD/CAM也才刚起步。中国模具行业中的技术人员,只占从业人员的8%~12%左右,使得我国模具设计、制造的技术水平难以提高。 (一)模具的发展趋势
1.模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展。传统的模具结构设计已越来越不适应现代化生产和集成化技术要求。新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具,所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享。随着模具在企业竞争、合作、生产和管理等方面的全球化、国际化,以及计算机软硬件技术的迅速发展,网络使得在模具行业应用虚拟设计、敏捷制造技术既有必要,也有可能 。
2.快速经济制模技术。缩短产品开发周期是赢得市场竞争的有效手段之一。与传统模具加工技术相比,快速经济制模技术具有制模周期短、成本较低的特点,精度和寿命又能满足生产需求,是综合经济效益比较显著的模具制造技术,具体主要有以下一些技术。
(1)快速原型制造技术(RPM)。
(2)表面成形制模技术。
(3)浇铸成形制模技术。
(4)冷挤压及超塑成形制模技术。
(5)无模多点成形技术。
(6)KEVRON钢带冲裁落料制模技术。
(7)模具毛坯快速制造技术.
3.模具工业新工艺、新理念和新模式逐步得到了认同。在成形工艺方面,主要有冲压模具功能复合化、超塑性成形、塑性精密成形技术、塑料模气体辅助注射技术及热流道技术、高压注射成形技术等。
二、课程设置是品牌专业的关键
讲实际.超越时空局限一切从实际出发、理论联系实际,根据实际情况来制订政策、解决问题是高职教育在激烈竞争中立于不败之地的一个法宝。具体来说,高职教育在调整专业设置时,要充分考虑到社会、学校、学生等各方面的实际情况,切实保证学校的一切出发点都符合实际需要.在世界经济日趋一体化的今天,职业教育在本着着眼于当地经济建设.从当地实际出发,突出地方特色的同时,在空间上不能过分强调只为本地经济建设服务,在立足为当地经济建设和社会发展培养人才的前提下,根据全国经济发达地区对人才需求面向经济发达地区设置专业,以需定培,向经济发达地区搞劳务输出,乃至走出国门。向国际劳动力市场进行劳务输出。这样才能培养走向世界的人才,与经济全球化、教育国际化、文化多元化、劳动力市场世界化的时代相适应。
高职教育是根据生产建设管理和服务第一线的实际需要,培养既有一定专业理论知识,又有较强实践能力的实用性人才。企业和用人单位对这类人才的一个重要标准就是“实用”,即职校学生毕业就要能“上岗”顶岗。所谓“实用”就是要能在实际中应用。专业课程内容既不能过时,又不能超现实太远;知识和专业技能既要够用,又要有一定发展潜力。从人才合格性的角度和职业学员就业的角度出发,高职教育在专业设置的调整过程中与人文教育加以整合是高职教育发展的必然选择。
求实效,超越急功近利。在追求效益最大化的目标指引下调整高职教育的专业设置,当然是个正确的思路和方向。但在办学实践中,迫于现实的竞争压力和就业压力,高职教育人才培养模式仅是单纯地被动适应劳动力市场的需求培养大批的就业者,对专业的设置、调整工作也出现了某些短期行为和急功近利的心态,缺乏可持续发展的理念,这对于专业设置的完善和高职教育的长远发展是极为不利的。因此,高职教育的专业设置在调整、优化的过程中必须在求实效的基础上超越急功近利,力图创新,确立可持续发展的理念。将可持续发展的理念具体体现在人与自然、社会的关系上、高职院校的可持续发展上和学生个人的可持续发展上。
三、建设专业教师队伍是打造品牌专业的核心
教师专业发展已成为世界教师教育改革的趋势,也是当前职教改革实践提出的一个具有重大意义的课题。高职院校教师专业发展旨在通过对教师专业意识的养成和专业素质的培养来促进教学能力的发展与提升其职业地位。伴随着高职教育的发展和变革,高职院校教师专业发展作为一个内涵不断获得丰富和充实的过程,也是不断从专业不成熟逐步走向专业成熟的动态生成过程.
对于民办高职院校来说,要把专业教师队伍建设作为头等大事来抓。当前,首要的任务是重视学科带头人的选用、培养和提高。有些学科可以直接引进学科带头人,有些学科可能需要自己培养。学科带头人不仅对学科和专业建设及发展至关重要,同时对教师队伍建设也具有带动意义。民办高校要逐步做到多数学科或全部学科都有带头人,还要有一定比例的骨干教师,以形成学术梯队。教师的年龄结构、学历结构、职称结构等,同样需要经过建设和调整,逐步趋于合理。专职教师是民办高职院校教学的主力军、办学的主要依靠力量,对他们应加大重视和培养力度,特别是应扩大中、青年教师中“双师型+管理型”教师所占的比例。 为此,不仅需要为他们提供理论学习的环境,更需要为他们提供现代工业、信息产业和服务业的实践学习场所,鼓励和引导教师积极开展对高等职业技术教育的教学法、课程内容和教材等方面的研究,摆脱陈旧教学模式的影响,使之更贴近高职院校学生,贴近实际,贴近社会需求,逐步提高教学质量。 兼职教师应多从企业、公司等一线聘请有实践经验的各类专业技术人才,补充专职教师在讲授应用性课程方面的不足,扩充授课内容,加强针对性和实践性,加强与社会的联系。
民办高校教师的首要任务就是苦练教学基本功,加强自身的知识储备,提高驾驭课堂的能力,以便能够从容地站在讲台上“传道、授业、解惑”。教学方法要灵活多样,授课要生动有趣,力争最大限度地吸引学生,使他们在课堂上能够汲取更多的知识。民办高校的教师还应该具备较强的学习能力,在学习中接受新知识、借鉴新方法,逐步完善提高自己,这样才能不断提高自身的能力,以适应工作的挑战。
四 、冲压模具设计程序及步骤
(一)冲压模设计的准备工作 根据课程设计目的,设计课题由指导教师用“设计任务书”的形式下达,课题难度以轻度复杂《冲孔落料复合模》为宜。设计工作量根据课程设计时间安排情况,由指导教师酌定。
1.研究设计任务
学生应充分研究设计任务书,了解产品用途,并进行冲压件的工艺性及尺寸公差等级分析,对于一些冲压件结构不合理或工艺性不好的,必须征询指导教师的意见后进行改进。在初步明确设计要求的基础上,可按以下步骤进行冲压总体方案的论证。 第一步,酝酿冲压工序安排的初步方案,并画出各步的冲压工序草图; 第二步,通过工序安排计算及《冷冲压模具结构图册》等技术资料,验证各步的冲压成型方案是否可行,勾画该道工序的模具结构草图。 第三步,勾画模具的结构草图,进一步推敲上述冲压工序安排方案是否合理可行。 第四步,冲压工序安排方案经指导教师过目后,即可正式绘制各步的冲压工序图,并着手按照“设计任务书”上的要求进行课程设计。
2.资料及工具准备 课程设计开始前必须预先准备好《冷冲模国家标准》《模具设计与制造简明手册》《冷冲压模具结构图册》等技术资料,及图板、图纸、绘图仪器等工具。也可将课程设计全部或部分工作安排在计算机上用Auto CAD等软件来完成,相应地需事前调试设备及软件、准备好打印用纸及墨盒等材料。
3.设计步骤 冲压模课程设计按以下几个步骤进行
(1)拟定冲压工序安排方案、画出冲压工序图、画出待设计模具的排样图(阶段考核比例为15%)。
(2)计算冲裁力、确定模具压力中心、计算凹模周界、确定待设计模具的有关结构要素、选用模具典型组合等,初选压力机吨位(25%)。
(3)确定压力机吨位(5%)。
(4)设计及绘制模具装配图(25%)。
(5)设计及绘制模具零件图(25%)。
(6)按规定格式编制设计说明书(5%)。
(7)课程设计面批后或答辩(建议对总成绩在10%的范围内适度调整)。
4.明确考核要求
根据以上6个阶段应该形成的阶段设计成果实施各阶段的质量及考核,从而形成各阶段的考核成绩。其中课程设计面批或答辩不仅有助于当面指出学生的各类设计错例,也是课程设计考核的重要手段。最终的考核成绩在6个阶段考核成绩的基础上,由指导教师结合考勤记录及面批或答辩记录对总成绩在10%左右的范围内适度调整。
五、总结
进入21世纪,我们已经进入了一个新的充满机遇与挑战的时代。而我国的高等教育体制正经历着一场深刻的革命。以高等职业教育为主导的各种形式的培养应用型人才的教育发展到与普通高等教育等量齐观的地步,也就是我们长期以来所关注的教育目的的问题。在目前经济全球化的形势下,随着资本、技术和劳动力市场的重新整合,我国装备制造业在加入WTO以后,已成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中,无论哪一行业的工程装备,都越来越多地采用由模具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度、交货期短、低成本的迫切要求,模具工业正广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步,满足各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求。
参考文献:
[1]颜莉芝,朱双华.《浅谈高等职业教育专业设置的基本思路》
[2]《 模具工业发展趋势综述》.有为模具设计学校