时间：2023-03-23 15:22:20
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材料的一次性成型技艺虽然类别繁杂，但究其当今主流技术有以下几种，冲击压力下的材料挤压，模具里放置金属性质的材料，坯料通过被高压重复不断地挤压，其物理形态在被发生改变，塑造成于模具的模孔一致的大小尺寸，这种方法能够有效地塑造产品的形状，避免变形开裂的情况发生。而拉拨则是其另一种不得不提及的方法，模具内的金属坯料边缘位置被施以拉力，材料的形状硬生生地发生了改变，迫使其于模型器具形态相同。此法在变形拉伸的过程中，受到来自多方面的力量，而挤压的力量强于阻力，因此对金属坯料有着较高的塑形要求。轧制也是一种行之有效的加工方法，材料在受到轧锟的用力转动下，随着轧锟的渐渐压缩而发生塑形过程。
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。
4.结语
(一)确定课改思路
1.企业调研。对行业、企业中职毕业生的需求情况及培养目标定位的情况进行广泛的调研，形成《永康市模具专业人才需求及专业课程改革调研报告》。通过全面而深入的调研，了解模具行业企业对模具专业中职毕业生的需求，为模具专业课程改革的展开提供全面而真实的资料。
2.组建模具专业课程改革委员会。由学校分管校长、专业带头人、模具行业专家组成模具专业课程改革委员会。
3.形成课程模式。形成以培养文化素质为目的的“公共课程”，以培养核心技能与专业素质为主要内容的“核心课程”，以强化技能训练的“教学项目”。
(二)选编若干工作项目
我们走访了永康市乃至浙江省模具企业、模具车间、模具个体加工店等单位100多家，发放问卷800份，回收有效问卷550份；调查中职学校10所，发放并回收了中职教师问卷32份。项目组还充分利用了模具行业协会的优势资源，与企业进行座谈交流。调查地区覆盖了浙江省的台州市、宁波市、金华市等部分有代表性的模具生产地区。调研的目的是结合职业资格考核标准和行业、企业岗位标准，将搜集到的企业岗位生产任务，依据职业教育的规律进行拆分、简化、组合等处理，附以对应的生产岗位所需要的工艺图纸、加工程序和工艺卡片等资料，组成若干个作为职业教育和培训的内容单元，即“工作项目”。
(三)确定核心课程与教学项目
在学校“专家咨询委员会”“专业指导委员会”“教学指导委员会”的具体指导下，聘请模具行业专家、省内兄弟学校骨干教师多次研讨，对职业工作任务逐层分解，最终形成模具专业核心技能、核心课程以及与之对应的教学项目。核心技能是依据企业工作任务分析和调研确定的企业岗位能力的重要性排序、中职生学习时间与能力等，按照校内提炼—各校提炼—校内整合—校内再提炼—专业教师、专家商讨提炼的过程进行归纳概括。核心课程强调以学生预期工作岗位所需的核心技能为基础，本着“必需、够用”原则降低基础课的难度，把理论课融入实践，使课程内容更加适应学生特点；教学项目中教学内容包括该项目所需的相关实践性知识、理论知识、拓展性知识及练习。
(四)构建新型课程体系
学校各专业课程开发组，根据职业岗位能力要求，结合职业资格技能标准及学生职业生涯发展需要设置课程和教学环节，结合企业的新设备、新工艺、新技术、新材料的实际情况，依据职业能力形成的规律，构建以岗位需求为依据、以能力为本位、以职业实践为导向、以项目课程为主体的课程体系。新课程体系精简了设计和原理类课程，对与就业岗位(群)能力要求关系不十分紧密而对综合职业能力培养又必须的部分理论课程进行综合化处理，突出“公共基础课+专业核心课程+选修课程”的基本思路。
(五)开发系列教学资源
1.以教学指导方案为依据，以企业实际生产典型产品为实例，组织专业教师参与教材开发。目前，教材已经全部正式出版并投入使用。
2.建立了完善的数字化课程资源库，将所有课程的电子教案、课件、试题、视频、图片以及网络课程、精品课程等，上传到学校网络资源库，供教师备课、上课使用，学生也可进行网络课程学习。
3.建设精品课程及其配套信息化资源库。各专业由专业带头人牵头，依据精品课程标准，从课程内容、师资配备、实训和教学环境建设、教法和教学设计等层面，就每一门课程进行精心研究和实践，直至成为精品课程。同时依托信息化资源库管理平台，形成完善的核心课程与精品课程教学资源库。
(六)形成教学指导方案与教学大纲
模具专业课程标准体现了专业对学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的基本要求，规定了专业课程的性质、目标、设计思路、内容框架，并提出教学和评价方法的建议。它是一个“最低要求”，是绝大多数学生都能达到且必须达到的标准。通过教学项目的实施，引导学生以完成项目任务为主要学习方式，使学生在理论与实践的反复交替中进行专业学习。
二、课程改革保障条件
1.进行顶层设计，采取项目负责制，建立一套高效的工作机制。课程改革需要学校的顶层设计。学校主要领导为总设计师，分管领导为项目负责人，教科研部牵头进行前期策划，各教学部“项目组”承担各个子项目，形成项目管理式的工作机制。
2.专家引领，企业参与，形成一套完整稳定的管理制度。我校成立了由行业企业领导、专家、技术人员以及学校领导、专业带头人、骨干教师组成的“专家咨询委员会”“专业指导委员会”和“教学指导委员会”。从企业调研到人才需求分析，从典型工作项目编制到课程内容选定，从教学计划到教学实践，每一环节都有企业的深度参与，并形成了相对稳定的管理制度，真正体现学校主体、行业指导，企业参与。
3.建设基地，模拟场景，创设一个现代化的实训条件。学校依靠校政企协同共建，先后建立了6个大型现代化的实训车间以及2个工作室，为“教学做合专业课程改革模具专业课改思路20一”的“一体化教学”提供了准企业环境。实训车间、现代化理实一体实验室、生产车间、校外实训基地等为整个新课程体系的实施创造了条件。
三、课程改革成效
(一)教学模式不断改革
本专业形成了“以核心技能培养为专业课程改革主旨、以核心课程开发为专业教材建设主体、以教学项目设计为专业教学改革重点”的浙江省中等职业教育专业课程改革新思路，建构了“核心课程+教学项目”专业课程的新模式。与原有专业课程模式相比，这种模式更具职业性、实用性和指导性，对于提高职业教育的教学效能具有重要的作用。课程设置和课程实施计划相互处在一种动态适应状态，每当出现与教学实际相悖的情况，都会得到及时调整，还可据此协调教学进程与企业生产周期，协调学校教学与企业实习之间的时间或空间关系。经过几上几下的修正协调，形成了更加切合实际的、符合本校教育教学环境条件的课程、课程设置及其实施计划。
(二)工学结合不断深入
1.进行学制改革，把全日制与工学结合起来。第一学年全日制，在校学习理论基础课程；第二学年学生按照本人志愿，进入企业自主选择某一模块带薪开始专业学习(在企业边工作边学习，学校和企业共同参与)。具体安排为第三学期到已经联系好的企业进行带薪顶岗学习，第四学期回到学校进行其他工种的学习。
2.以学校建有的生产车间为依托，将以往教学性技能实训转化为生产性实训，把职前教育和职后教育有机结合起来。按照教学计划，学生在校期间轮批进入生产车间学习，生产真实的企业产品，从而让“工”与“学”无缝对接。这样不但避免了以往教学内容与企业需求脱节的问题，而且可以让学生提前受到企业文化的熏陶。学校制订了完善的考核评价制度，将这一过程与学生的技能考核相结合，对学生在工学结合期间的技能学习给出科学的评价。
3.以进驻学校模具研发中心的锋锋模具厂为平台，把原本在校内实施的专业课程放在工厂的真实环境中进行。由企业技术人员和学校教师结合生产实际由学生根据自身的工作安排，选择白天或晚上参加集中授课，从而解决学生“工有余”而“学不足”的问题，保证专业理论课的授课量。同时通过“工学结合”营造真实的工作环境，校企联合培养学生，既缩短了学校与企业的距离，也实现了学生理论联系实际、逐步成长为适应企业需要的人才的目的。
(三)考核方法不断创新
以职业资格标准为依据，围绕职业能力培养目标，建立课程考核评价体系，改变仅靠理论笔试和以分数为考核标准的评价方法，坚持知识、能力、技能考核并重，以能力和技能考核为主的原则，实行静态考核和动态考评相结合，结果考核与过程考评相结合，加强整个学习过程的管理和考核，建立新的学习成绩评估体系。对学生学习态度、团队精神、操作规范进行考评，重视学习过程中的职业知识、职业能力、职业品质的综合考评。
(四)“产学研中心”不断完善
在模具制造企业中，很多老员工不会轻易将自己的知识和经验传授出去，而且员工在模具制造上的交流较少，这种情况不利于模具制造工艺水平的提高，在开发模具制造工艺相关的知识管理系统中，不仅要通过一定的激励机制去鼓励员工将自己的经验技能分享出来，并且要鼓励在这个知识管理系统的平台进行模具制造知识工艺的探讨交流，从而在这种交流分享的过程中提高模具制造工艺水平，并进一步创新模具制造工艺。
2及时淘汰落后的模具制造工艺
知识管理系统可以促进模具制造工艺知识的动态更新，及时淘汰落后的知识。落后陈旧的模具制造工艺知识，很可能已经阻碍模具制造工艺的创新发展，影响新技术的实践和应用。因此及时对模具制造工艺知识进行更新，有利于模具制造员工及时了解模具制造工艺的先进技术和发展趋势，及时改进自身的模具制造工艺知识，从而提高企业的生产力和竞争力。
3知识管理系统的开发
3.1获取模具制造工艺知识部分
模具制造工艺相关的知识管理系统首先要获取到充足的模具制造工艺知识，才能进行后续的加工处理。这个基础部分主要是从以下途径获取模具制造工艺知识：首先是对模具工艺专家的经验进行归纳总结，对于有些陈旧落后的经验要予以剔除，对于积极有效的经验进行保留；第二是收集相关科研部门的研究成果，比如国内外的先进模具制造工艺，一些还未开始应用的模具制造工艺理论。当然也包括政府有关部门制定的模具制造工艺标准和模具制造产业发展规划等政策；第三是企业内模具设计部门制定的模具制造方案、图纸、规格等相关的模具制造工艺文件；第四是模具产品的使用情况，尤其是保养、维修、回收等方面反馈的知识，以及模具产品在当前市场上的生命周期。
3.2模具制造工艺知识转化与加工部分
模具制造工艺知识转化与加工是整个知识管理系统的关键组成部分，起到承上启下的作用。模具制造工艺知识转化与加工部分首先要对收集到的模具制造工艺知识进行筛选和分类整理。合理完善的模具制造工艺知识可以直接纳入计算机数据库中，供员工检索使用。但是一些不完善的模具制造知识必须要适当转化与加工，比如改变其中的数据误差、规格不符等情况，使该模具制造工艺知识具有实用性。对于一些国外的模具制造工艺知识，要进行必要的翻译处理，并且在进行试验后才能放入到知识管理系统的数据库中。在日常维护中，要经常对整个计算机系统进行更新，确保知识管理系统中的模具制造工艺知识的全面性和先进性。
4结束语
关键词:现代模具；设计；制造；信息化
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。
(2)模具的零部件除了有高精度的几何要求外，其形位精度要求也较高，一般的量具是很难达到理想的目的的，这时就要依赖精密零件测量系统。这种精密零件测量系统简称CMM，即CoordinateMeasuringMaching，是数控加工中心的一种变形。它的测量精度可达0.25μm，其测量工件的方式如下:将经由CAD/CAM系统或CMM专用软件所产生的零件数据选送至CMM的计算机系统，经过适当的设置后，即按照所给出的数据去测量工件，将所得结果与原始数据比较，得出工件加工后的误差。如果原始数据是从设计图纸得来的，则可直接将设计数据送入CMM专用软件，然后进行测量，将取得的加工误差数据进行质量分析，以判断工件的加工质量。如果检测的不是单个零件而是若干个零件的组件，则由各零件的误差积累而导致总偏差被显示出来。
关键词：铝合金外壳压铸模，型芯，型腔，浇道口，溢流槽
J1Z-13型单相串激式手电钻是我厂电动工具产品之一。由于具有使用轻便灵活、携带方便、重量轻、动力大、安全可靠、使用寿命长、效率高、振动和噪音小等特点，广泛应用于机械制造、造船、车辆、建筑等部门的金属、塑料、木材等构件的钻孔加工。目前是全国使用得最多的电动工具品种之一，其它多种电动工具都是由它派生而出。
机壳是J1Z-13型单相串激式手电钻主要零件之一，它的质量好坏关系到整个产品质量的好坏。要保证机壳的质量首先要保证该件的压铸成型质量，而压铸成型质量与模具的制造息息相关。本人独立完成了J1Z-13型单相串激式手电钻机壳铝合金压铸模具的制造，并在制作过程中对某些部分进行了改造，使之达到了一个好的质量及好的加工效率。下面谈谈在模具制造中浇道口的改进及在我厂的条件下如何保证模具中关键零部件加工精度的情况。
【关键词】快速成形；金属模具；应用
目前，我国金属工业正处在迅猛发展的时期，大学金属模具的快速、低成本制造时决定金属制造业取得竞争成功的关键因素之一。快速成形技术（Rapid Prototyping）是20世纪80年展起来的一种集计算机辅助设计、精密机械、数控、激光技术和材料科学为一体的全新制造技术。由于其高度柔性和快速性，得到了广泛的研究和应用。以快速成形为技术支撑的快速金属模具制造作为缩短产品开发时间及模具制作周期的先进制造技术已成为当前的重要研究课题和制造业核心技术之一。
1.RP技术
快速成形技术又称快速原型制造（Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM）技术，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。目前，快速成形的工艺方法已有几十种之多，其中主要工艺有四种基本类型：光固化成型法、分层实体制造法、选择性激光烧结法和熔融沉积制造法。
快速成形技术具有以下特点：（1）制造原型所用的材料不限，各种金属和非金属材料均可使用；（2）原型的复制性、互换性高；（3）制造工艺与制造原型的几何形状无关，在加工复杂曲面时更显优越；（4）加工周期短，成本低，成本与产品复杂程度无关，一般制造费用降低50%，加工周期节约70%以上；（5）高度技术集成，可实现了设计制造一体化。
2.RP技术在金属模具制造中的应用
基于RP 技术的金属模具制造技术的实质是用先进的精密热加工代替冷加工，大型快速原型制造系统本身也是一种复杂的NC加工设备， 它的出现大大改变了模具制造的现状。该技术将NC加工技术从冷加工转移到热加工，以获得精密的“毛坯”即模具。先进制造技术发展的事实证明精密热加工使得“毛坯”精化，甚至制造出精密的零件，从而减少了对冷加工的技术要求，提高了生产效率，降低了成本。
RP技术是先进制造技术的重要组成部分，是综合了计算机、数控、激光、新材料和CAD CAM等新技术而形成的一种基于离散堆积成形原理的直接从CAD三维模型设计到实际原型？觟零件加工的全新制造方法，是当代制造领域的前沿技术。RP技术的基本原理是离散？觟堆积成形原理，三维形体在离散过程中被沿1至3个方向分解，生成形体的各个截面、截线和截点，称之为离散面、离散线和离散点，将这些离散体（面、线和点） 转换成实体，并将它们依照原先的顺序堆积还原成三维形体的实体形状。RP技术的特点是通过离散获得材料堆积的路径、顺序和方式，在数控系统控制下将材料逐层“迭加”起来形成三维实体，实现数字化成形， 三维CAD电子模型被沿Z向离散，生成一系列二维层面数据，再将分层后的数据进行处理，加入加工参数，生成数控代码，数控系统以平面加工方式顺序加工出每个层片并使它们堆积、粘接成形，构成三维物理实体。
3.具体方法研究
基于RP的快速金属模具制造技术分为间接方法和直接方法。金属模具间接快速制造目前主要有铸造、粉末烧结、电铸、熔射等方法。国内外在此方面已有许多研究及应用事例。直接快速制造金属模具方法在缩短制模周期、发挥材料性能、降低成本方面极具潜力，因而受到高度关注，其目标是直接快速制造耐久、尺寸及表面精度高、可用于工业化批量生产的金属模具，如SLS等方法。
3.1铸造制模法
铸造法最早实现与RP技术相结合，其中有代表性的是美国3D Systems公司的Quick Casting工艺，特点是采用SLA原型代替蜡模实现精密铸造。类似的还有采用FDM制造蜡模等。从理论上讲铸造法可以制造注塑模、冲压模、锻造模、压铸模等，但在大尺寸模具和简单形状模具制造方面不优于传统方法，且因铸造法本身的表面和尺寸精度不高，仍难以制造注塑模和压铸模等表面和尺寸精度要求高的金属模具。
3.2粉末烧结法
3D Systems公司的Keltool工艺是在原型或硅胶模内注入金属粉末与结合剂的混合物，待其固化后脱模，经烧结、浸渗树脂或铜、锡等工序后获得模具。其优点类似粉末冶金法，使用材料限制少。不足之处是复制、烧结、浸渗等工序多，致使制模时间和成本的增加。采取添加微细球状粉末等措施，已使尺寸精度控制在0.3%以下。
东京大学中川威雄研究室开发的粉末注入Power Casting方法与前者的区别是，先将粉末注入硅胶模内，然后注入结合剂。经加压、烧结、渗铜等工序后得到不锈钢模具。该方法精度高于前者，但工艺繁杂，不适于制造大尺寸模具。
3.3 SLS方法
SLS的工艺大致是，用激光对基底上所铺的薄层粉末有选择地烧结，然后将新一层粉末铺在其上，进行下一层烧结。反复进行逐层烧结和层间烧结，最终将未被烧结的支撑部分去除就得到与CAD形体相对应的三维实体。由于得到的只是低密度的成形体，要提高密度需要烧结、浸渗等后处理工序，这就增加了制模时间和成本，同时因热变形易造成翘曲。目前该方法的制模精度大为改善，收缩率已由原来的1%降至0.2%以下。
4.总结
在我国已经在很多城市建立一批向企业提供快速成形技术的服务机构，并开始起到了积极的作用，推动了快速成形技术在我国的广泛应用，使我国RP 技术的发展走上了专业化、市场化的轨道。在知识产权壁垒森严的今天，核心技术一旦落后将极大增加赶超世界先进水平的难度。因此在开展快速成形技术研究，赶超该领域世界先进水平的同时，开发具有原创性的短流程高精度快速制模的新材料和新工艺，形成具有我国自主知识产权的RP核心技术尤为重要。开发短流程、高精度、低成本的大中型耐久金属模具的制造新工艺和材料是增强间接制模竞争力的关键；低成本的层积和表面光整技术的集成是提高直接法的尺寸及表面精度、材料适应性、实用性的有效方法。
【参考文献】
[1]Zhang Renji.Xu Da；Yan Yongnian Forming boundary model for rapid prototyping Manufacturing.1998.
[2]模具制造手册.编写组模具制造手册，1996.
关键词：模具设备 高级人才 生产管理 微机技术
1、目前我国模具设备制造存在的一些问题
1.1 生产水平落后
就目前而言，我国的模具设备设计制造水平还远远落后于一些工业发达国家。大多数设计制造的设备还处于低档阶段，造成生产量大大超过了市场需求和浪费的现象，而现在更多使用的中高端的模具生产设备则仍然在借助进口设备。这说明我国的模具设备制造技术还不够专业，设计开发新设备的能力不足，以至于如今我国大部分生产的模具设备还容易出现质精度、表面质量和使用寿命等还达不到世界先进水平。
1.2 研发技术落后
虽然目前很多国内厂家已经采用了加算尽辅助设计CAD与计算机辅助制造技术CAM等，但是总体上我国对先进技术的推广还不够，特别是数控化设备应用率更低，还无法达到自己研究、开发新产品的能力，并且也不具备成熟的理论来指导新的设备设计制作。
1.3 使用率低
我国模具设备使用率较低，很多企业设备不配套，依然在依赖手工完成。并且只追求价格，忽略了使用机械的方便快捷与成型模具的质量也造成我国模具使用率及技术发展的制约。由于我国低产量的模具生产设备远远满足不了自身市场的需求，因此比如曲线磨床、高精尖等设备还要依靠进口。
2、模具生产设备技术的发展趋势
2.1 CAD/CAM/CAE技术的大面应用
随着计算机软件的发展进步，如CAD/CAM/CAE等成熟便捷的辅助软件实现跨地区、跨企业而在整个模具一条龙行业中推广。日后各个企业都将加大CAD/CAM等软件技术的培训与技术服务，CAD的应用范围将进一步扩大。并且达到技术资源重新整合。建立在计算机软件平台上的设计技术，将提高设备设计的现代化与标准化、智能化，同时提高设备生产的自动化水平与生产效率。
2.2 高速铣削加工与电火花铣削加工
随着对物质质量的要求越来越高，对模具的表面光洁度要求大幅提高。日前在国外广泛应用的高速铣削加工，提高模具光洁度同时，可加工高硬度模具，并且提高加工效率。已经被国内引进，并且逐渐占据生产主导。日后将向着更敏捷、更智能方向发展。国外现在比较普遍的制作模具方法为，用简单的高速旋转的管状电极对模具做二维或三维轮廓加工，类似于数控铣。这种方法几乎代替传统的需要制造复杂的成型电极的模具加工方法。这一技术目前设备成本偏高，预计日后国内将大面采用。
2.3 扫描及数字化系统
模具高速扫描机设备与扫描系统，使得从模型或者初步样物能够加工出期望的模型，提供了诸多便捷功能，使得模具从研制到制造的周期大大精缩。扫描系统与生产设备的配合，以计算机精确管理机械，一方面实现数据的快速采集，一方面适应各种格式的数据。在日后会发挥更大作用。
2.4 先进表面处理技术与优质材料加工
随着竞争加剧，对模具产品的要求越来越高，模具的表面材料大幅度影响模具使用寿命与外观，提高相应的加工模具表面的机械设备成为必然趋势。就需要能加工优质钢材的设备，使模具的表面的钢材料性能充分发挥。目前新采用的真空热处理、气相沉积等离子喷涂等技术都是模具制造设备的发展前路。
2.5 模具研制设备进一步自动化、智能化、自动化
以更大的自动化、智能化代替日前的模具生产中一些手工操作，成为模具生产设备发展的重要趋势。而对模具生产的自动化更是我国的长远发展目标，模具的加工自动化需要多台加工机床的合理组合，需要更完善完整的数控系统与质量检测控制系统。可预见的是，模具制造设备将顺着更大型、更精密、更复杂经济方向发展。
3、模具生产设备产品类型的发展趋势
3.1 汽配模具设备
我国在轿车配套的覆盖件模具上有一定技术，但是水平有限，中高档轿车的覆盖件模具完全依赖进口。一个型号汽车需要模具高达几千副，若汽车更换车型，原有的90%模具将更换，汽车模具的发展直接制约我国汽车发展。虽然汽车覆盖件模具型号大、结构复杂、技术要求高，相应对模具生产设备要求增高，但由于汽车行业的巨大经济利益，发展汽配模具设备成为企业发展一条大路。
3.2 金属快速模具制造
现开发快速经济模具更适合小批量时代与企业要求，能便于新产品快速占领市场，一些快速模具，可用于上百件注塑成形与试制，它们的特点是制造简单、生产周期短、价格便宜，但是这些水泥与陶瓷制作的模具材料自身导热性与机械行不高，在使用上有局限，所以现在多用金属材料，世界先进国家目前都向金属模具制造方向发展。
3.3 精密模具设备及大型精密塑料模具
世界发达国家生产的电子工业模具占到市场总量的30%之多，是非常大的市场份额。模具的精密度直接影响模具寿命，而在电子工业、仪器仪表、汽车等行业，对模具精度有相当要求，目前国内只有少数企业在多工位级进模和精冲模基础上引进国外先进技术，达到世界水平，而大部分企业在精密模具还需要大量进口，为模具发展的一瓶颈。
4、结语
由于模具在制造业中的关键地位，模具生产设备的改进就成为模具行业背后的主要支撑，无论是开发稳定性好的制模材料，还是改进制模工序，更多都需要模具生产设备的跟进，才能直接提高制模的实用。我国模具制造设备虽然很早就开始研制，到20世界80年代后期慢慢加快发展步伐，但是一直未形成产业，同时在设备制造技术上一直落后于世界先进国家水平，不过由于我国具有丰富资源与大量劳动力，模具生产设备制造也将逐渐向我国部分转移，中国也将逐步改进设备结构、机械制造技术水平与开发创新能力。
参考文献
论文摘要:模具设计与制造专业十分讲究应用性,在教学目标中应该突出应用能力。项目式教学方法要求很高的综合知识,这种教学方式十分符合模具设计与制造专业的教学。在专业教学中使用项目式教学法,可以改变目前的专业培养模式,培养出具有优秀实践能力和应用能力的模具设计与制造人才。
模具设计与制造专业有着悠久的办学历史,各个高职院校都积累了丰富的办学经验,在办学师资和硬件上都有一定基础。这一专业曾是十分热门的专业,学生有着美好的就业前景。近几年来,随着社会经济的发展,对人才的需求发生了很大的变化,模具设计与制造专业面临着新的挑战。必须通过教学改革,才能让模具设计与制造专业更好地发展,适应社会的需求。在模具设计与制造专业中具体应用项目教学法,需要从以下几个方面入手:
一、改变以教材为中心的教学方式
传统的模具设计与制造专业教学主要是围绕教材开展的。一般是老师选定教材之后,学生领取教材,接着老师根据教材内容制订教学计划,然后备课,最后是围绕教材为中心开展教学。项目式教学法打破传统的以教材为中心的教学方式,通过完成项目这个中心开展教学,把系统的学习理论知识这一过程分散到各个项目中。项目中需要的什么理论知识教师就讲什么,能通过学生查手册获得的数据尽量让学生去查手册,让学生少背公式和参数,把全部精力都用到完成项目上。
二、教师必须增强实践能力
教师必须要提高自己的动手实践能力,熟悉所有遴选的项目,拓展自己的能力,让自己能够完成各种项目。同传统的围绕教材开展教学相比,项目式教学法对教师的能力提出了更高的要求。因此,教师必须重视提高自己课程的实践操作能力。在教师具备良好的实践能力下,才能有效地组织和完成项目式教学。教师要提高动手能力,需要经常地下厂进行锻炼,充分利用各种形式进行实践,把教学中所要用到的各种技术都熟练地掌握。
三、选择项目要有先进性和代表性
所选的项目的先进性和代表性直接决定了项目式教学的教学质量。通过先进项目培养出的学生,能够掌握最前沿的各种专业知识,就业时能够实现同工作岗位的“零距离”对接;通过代表性强的项目教学能把所有知识都整合起来,提高学生的综合运用专业知识的能力。除了要保证足够数量的项目进行教学,同时更要注重项目所涉及知识的先进性和知识覆盖的代表性。在选项目时必须注意结合模具行业先进技术,时刻想着把最前沿的技术教给学生。以《特种加工技术》课程为例,在选择项目时,不能只考虑数控车、线切割和电火花等训练项目,还必须增加更为先进的雕刻技术应用项目。
四、项目式教学要有相应的考核方式相配套
传统教学的模式往往采用期末统考的考核方式,这是典型的应试考试。主要的是考查学生的学习结果,让学生进行知识巩固。学生只要在考前死记硬背就能应付过去,这样的考查在项目式教学中不适用。项目式教学应该实行目标考核方式,应该通过对项目完成结果进行打分和评价,通过这种考核方式可以对学生该门课程的掌握情况进行全面评价,更加准确客观,避免偶然性。只需要在平时的教学中进行,不需要统一安排时间进行考试,让学生掌握更多的主动性。例如,考核《冷冲模具设计与制造》这一课程时,可以安排一个模具设计项目,让学生在几天时间内完成设计,教师对学生的设计说明书进行审核,然后结合学生完成平时作业的情况,最后给学生综合评定一个分数作为成绩。
五、配备完成项目的基础条件
现代模具设计很多时候都需要计算机辅助进行设计。学校必须配备计算机房和各种辅助设计软件,让学生能够采用先进的计算机进行模具项目设计。模具制造需要很多设备,涉及到了基本的加工设备以及数控加工设备。教学时,应该充分利用学校自身的加工基地,同时开展校外基地实习,完成模具制造的项目教学。只有让学生亲手完成自己设计和加工的模具,才能让学生的知识实现质的飞跃。
由于模具设计与制造专业的较强应用性,只有让学生学会设计常用的模具和掌握模具的制造技术,才能实现教学目标。项目式教学通过理论结合操作,符合了未来职业教育的发展方向。在模具设计与制造专业教学中,通过项目式的教学培养出的学生适应了当今经济和社会的发展,满足了对专业应用型技术人才的要求,一定会起到良好的教学效果。
参考文献:
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随着中国工业不断地发展，模具行业也显得越来越重要。本论文便是设计加工空气滤清器壳的模具。首先对加工零件进行了加工工艺和结构工艺的分析。通过计算毛坯尺寸和拉深系数提出了四种方案，最后确定采用落料、正反拉深复合模。对模具的排样做出了合理的布置，使材料利用率达到较高的水平。计算了冲压过程中所需要的各种冲压工艺力，包括落料力、卸料力、压边力、拉深力、顶料力等，并对压力机进行了合理的吨位初选。复合模在结构上采用了正装的形式，计算出了落料、正拉深和反拉深工作部分的尺寸。对模具的闭合高度进行了合理的确定，还设计出模具的主要零件落料凹模、凸凹模、反拉深凸模、反拉深凹模、凹模固定板等。列出了模具所需零件的详细清单，并给出了合理的装配图。由于拉深的深度较大，对压力机的电机也进行了功率校核并提出了的附加工序，能使拉深顺利完成。最后对模具的一个主要零件导套进行了简单的加工工艺路线的制定。本设计对于采用单动压力机进行正反拉深具有一定的参考作用。
关键词毕业论文；模具设计；复合模；正反拉深
ABSTRACT
DevelopsunceasinglyalongwiththeChineseindustry,themoldprofessionalsoappearsmoreandmoreimportantly.Thepresentpaperthenisdesignstheprocessingairfiltershellthemold.Firsthascarriedontheprocessingcraftandthestructurecraftanalysistotheprocessingcomponents.Proposedthroughthecomputationsemifinishedmaterialssizeandthedrawingcoefficientfourkindofplans,finallydeterminedusesfallsthematerial,theproandcondrawingsuperposabledie.Hasmadethereasonablearrangementtothemoldplatoontype,enablesthematerialusefactortoachievethehighlevel.Hascalculatedeachrammingcraftstrengthwhichintherammingprocessneeds,includingfallsnearbythematerialstrength,theex-denningstrength,thepressurethestrength,thedrawingstrength,thetopmaterialstrengthandsoon,andhascarriedonthereasonabletonnageprimaryelectiontothepress.Thesuperposablediehasusedthetruethingforminthestructure,calculatedfellthematerial,thedrawingandthecounter-drawingeffectiverangesize.Closedhascarriedonthereasonabledeterminationhighlytothemold,butalsodesignsthemoldthemajorpartstofallthematerialconcavemold,theconvex-concavemold,thecounter-drawingraisedmold,thecounter-drawingconcavemold,theconcavemolddeadplateandsoon.Listedthemoldtoneedthecomponentsthedetaileddetailedlist,andhasproducedthereasonableassemblydrawing.Becausethedrawingdepthisbig,alsocarriedonthepowertothepresselectricalmachinerytoexamineandtoproposethelubricationattachmentworkingprocedure,couldcausethedrawingsmoothlytocomplete.Finallyledthewraptomoldmajorpartstocarryonthesimpleprocessingcraftrouteformulation.Thisdesignregardingusesthesingleactingpresstocarryontheproandcondrawingtohavethecertainreferencefunction.
Keywordsgraduationthesis;molddesign;superposabledie;proandcondrawing
本次设计中，只对模具中的一个重要零件进行简单的工艺路线的分析，其余的零件将不在具体分析和计算。在这里选择导套为加工对象。
导套、护套及套类凸模均为套类零件，其加工工艺基本相同。导套和导柱一样，是模具中应用最广泛的导向零件。尽管其结构形状因应用部位不同而各异，但构成导套的主要表面是内、外圆柱表面，可根据其结构形状、尺寸和材料的要求，直接选用适当尺寸的热轧圆钢为毛坯。
在机械加工过程中，除保证导套配合表面的尺寸和形状精度外，还要保证内外圆柱配合表面的同轴度要求。导套的内表面和导柱的外圆柱面为配合面，使用过程中运动频繁，为保证其耐磨性，需有一定的硬度要求。因此，在精加工之前要安排热处理，以提高其硬度。
本次设计成功地设计出一副落料、正反拉深复合模，在设计过程中对很多工艺力进行了详细的计算，在压力机的选择上参照了现行选择压力机的通用法则。这次设计解决了采用双动压力机进行正反拉深的传统模式，将落料、正拉深及反拉深同时在一副装在开式单动压力机上的模具中完成，很大程度的提高了生产效率和制造精度。很适合中国现在模具高速自动化发展的趋势。
目录
1分析零件的工艺性1
2确定工艺方案2
2.1计算毛坯尺寸2
2.2计算拉深次数4
2.2.1正拉深4
2.2.2反拉深5
2.3确定工艺方案5
3主要工艺参数的计算6
3.1确定排样、裁板方案6
3.2确定各中间工序尺寸8
3.3计算工艺力、初选设备9
3.3.1落料、正拉深过程9
(1)落料力9
(2)卸料力9
(3)拉深力10
(4)压边力10
3.3.2反拉深过程11
(1)反拉深力11
(2)顶料力11
3.3.3拉深功的计算11
3.3.4初选压力机11
4模具的结构设计13
4.1模具结构形式的选择13
4.2模具工作部分尺寸计算13
4.2.1落料13
4.2.2正拉深15
4.2.3反拉深16
5选用模架、确定闭合高度16
5.1模架的选用16
5.2模具的闭合高度16
5.3压力中心17
6模具的主要零部件结构设计17
6.1落料凹模17
6.2凸凹模18
6.3反拉深凸模19
6.4反拉深凹模20
6.6上垫板23
6.7凹模固定板24
7模具的整体安装25
7.1模具的总装配25
7.2模具零件26
8选定冲压设备27
8.1压力机的规格27
8.2电动机功率的校核28
9附加工序29
10主要零件的加工29
11总结32
参考文献33
致谢34
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