模具开发

模具开发范文第1篇

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模具毕业论文

引言

在目前激烈的市场竞争中，产品投入市场的迟早往往是成败的关键。模具是高质量、高效率的产品生产工具，模具开发周期占整个产品开发周期的主要部分。因此客户对模具开发周期要求越来越短，不少客户把模具的交货期放在第一位置，然后才是质量和价格。因此，如何在保证质量、控制成本的前提下缩短模具开发周期是值得认真考虑的问题。

模具开发周期包括模具设计、制造、装配与试模等阶段。所阶段出现的问题都会对整个开发周期都有直接的影响，但有些因素的作用是根本的、全局性的。笔者认为，人的因素及设计质量就是这样的因素。因此科龙模具厂采取了项目管理、并行工程及模块化设计等管理上及技术上的措施，以提高员工积极性并改善设计质量，最终目的是在保证质量、成本目标的前提下缩短模具开发周期。

1模具开发的项目管理实施方法

项目管理是一种为了在确定的时间范围内，完成一个既定的项目，通过一定的方式合理地组织有关人员，并有效地管理项目中的所有资源（人员、设备等）与数据，控制项目进度的系统管理方法。

模具之间存在着复杂的约束关系，并且每套模具的开发涉及到较多种岗位、多种设备。因此需要有负责人保证所需生产资源在模具开发过程中能及时到位，因此需要实施项目负责制。另外，项目负责制的实施还便于个人工作考核，有利于调动员工积极性。

模具厂有冲模工程部与塑模工程部。冲模工程部管辖四个项目组，塑模工程部为三个。模具任务分配方式以竞标为主，必要时协商分配。每个项目组设有一个项目经理、约两个设计员、四个工艺师和四个左右的钳工，工艺师包括模具制造工艺与数据编程人员。而其它的各种生产设备及操作员的调度由生产部的调度员统筹安排。如果项目组之间有资源需求的冲突而调度员不能解决时由厂领导仲裁。

厂内员工可通过竞职方式担任项目经理，选拔项目经理有三项标准：（1）了解模具开发的所有工序内容；（2）熟悉模具开发过程中的常见问题及解决方法；（3）有较强的判断和决策能力，善于管理和用人。

项目管理的内容之一就是要确定项目经理应担负的职责。本厂项目经理的职责有：（1）负责组织项目组在厂内竞标、承接新项目；（2）负责与客户交涉，包括确定产品细节、接受客户修改产品设计的要求、反映需要与客户协商才能解决的问题；（3）检查产品的工艺性，如果产品工艺性存在问题，则向客户反馈；（4）制定具体的项目进度计划；（5）负责对承接项目的全过程、全方位的质量控制、进度跟踪及内外协调工作；（6）负责完成组内评审及对重大方案、特殊结构、特殊用途的模具的会审；（7）负责组内成员的工作分配、培训及考核；（8）对组内成员的过失行为负责；（9）负责在组内开展“四新”技术的应用与技术攻关项目的立项、组织、实施等各项工作；（10）及时解决新模具在维修期内的各项整改及维修。

厂领导根据项目完成的时间、质量与成本考核项目经理。然后由项目经理考核项目组内员工，使责、权、利落实到每一位员工，有效调动了员工积极性并显著减少以前反复出现的问题。

2模具开发的并行工程实施方案

并行工程是缩短产品开发周期、提高质量与降低成本的有效方法。实施并行工程有助于提高产品设计、制造、装配等多个环节的质量。并行工程的核心是面向制造与装配的设计（DFMA）[1]。在模具开发中实施并行工程就是要进行产品及模具的可制造性与可装配性检查。

笔者为模具厂提出并实施了如图1所示并行工程实施方案。IMAN是基于统一数据库的PDM系统，基于IMAN集成各种CAX及DFX工具，并利用IMAN

的工作流模型实现了设计过程的集成。基于统一的产品三维特征模型，设计员利用CAD工具进行模具设计；工艺师利用CAM功能进行数控编程及CAPP进行工艺设计；审核者利用CAE功能进行冲压或注射成型过程模拟，利用DFX工具进行可制造性与可装配性分析。以上工作可以几乎同时进行，而且保证了产品及模具的相关尺寸的统一与安全。这就使审查时重点检查模具的方案和结构。基于统一数据库，各种职能的人可以看到感兴趣的某侧面的信息。

DFMA工具的开发是并行工程的工作重点之一。在以往的DFMA方法研究与系统实现中[2]，DFMA工具被动地对CAD输出的产品特征进行评价，而不能在CAD系统产生具体产品特征前即在概念设计阶段加以指导，使CAD系统要经过多次设计―检查―再设计循环才能求得满意解。为此科龙模具厂开发了集成CAD系统的DFMA工具。DFMA的工作过程可分两个阶段。第一阶段是，DFMA输出概念设计方案到CAD，这个方案具有最少的零件数量；第二阶段是，而CAD系统输出设计特征模型，经过特征映射后将制造特征模型输入到DFMA工具进行可制造性与可装配性分析。通过这种途径使DFMA知识库得到尽早利用，为缺乏知识的CAD系统把握方向。

通过对产品与模具的可制造性与可装配性的检查，就从源头消除了后续工序可能遇到的困难，大大减少出现缺陷和返工的可能性。

3模具的模块化设计方法与系统研究

缩短设计周期并提高设计质量是缩短整个模具开发周期的关键之一。模块化设计就是利用产品零部件在结构及功能上的相似性，而实现产品的标准化与组合化。大量实践表明，模块化设计能有效减少产品设计时间并提高设计质量。因此本文探索在模具设计中运用模块化设计方法。

3.1模具模块化设计的特点

模具的零部件在结构或功能上具有一定的相似性，因而有采用模块化设计方法的条件，但目前模具设计中应用模块化设计方法的研究报道还很少见。与其它种类的机械产品相比，模具的模块化有几项明显特点。

3.1.1模具零件的空间交错问题

模具零件在三维空间上相互交错，因此难于保证模块组合后没有发生空间干涉；难于清晰地进行模块划分。

笔者采取以下办法来克服这个问题：（1）利用Pro/E（或UGII等三维软件）的虚拟装配功能检测干涉；（2）按结构与功能划分相结合。模块划分就是部件划分并抽取共性过程。结构相对独立的部件按结构进行划分，设计出所谓的结构模块；而在空间上离散或结构变化大的部件则按功能划分，设计出所谓的功能模块。这样划分并进行相应的程序开发后，结构模块的结构可由结构参数为主，功能参数为辅简单求得；而对于功能模块，可由功能参数为主，结构参数为辅出发进行推理，在多种多样的结构形式中做出抉择。

3.1.2凸凹模及某些零部件外形无法预见

某些模具零件（如凸凹模）的形状和尺寸由产品决定因而无法在模块设计时预见到，所以只能按常见形状设计模块（如圆形或矩形的冲头）,适用面窄；某些模具零件（如冲压模的工件定位零件）虽然互相配合执行某一功能，但它们的空间布置难寻规律与共性，因此即使按功能划分也不能产生模块。

笔者认为，模块化是部件级的标准化，而零件标准化可视为零件级的模块化。两个级别上的标准化是互相配合的。因此，要开发零件库并纳入模块库，以弥补模块覆盖不全的缺憾。当零件必须逐个构造时，一个齐全的便于使用的零件库对提高效率很有帮助。

3.1.3模具类型与结构变化多

模具可有不同的工序性质，如落料、冲孔等；有不同的组合方式，如简单模、连续模等；还有不同的结构形式，种类极其繁多。因此，必须找到适当途径，使较少的模块能组合出多种多样模具。

为此，笔者提出了以下方法：（1）在Pro/E（或UGII等三维软件）的参数化设计功能及用户自定义特征功能的基础上进行二次开发，使模块具有较大“可塑性”，能根据不同的输入参数可产生较大的结构变化；（2）分层次设计模块。用户可调用任一层次上的模块，达到了灵活与效率两个目标。使用小模块有灵活多变的优点，但效率低，使用大模块则相反。

3.2模具模块化设计的实施

为了实施模块化设计，并证明以上方法的可行性，笔者基于Pro/E二次开发，开发出一套模具模块化CAD系统。系统分两大部分：模块库与模块库管理系统。

3.2.1模块库的建立

模块库的建立有三个步骤：模块划分、构造特征模型和用户自定义特征的生成。标准零件是模块的特例，存在于模块库中。标准零件的定义只需进行后两步骤。

模块划分是模块化设计的第一步。模块划分是否合理，直接影响模块化系统的功能、性能和成本[3]。每一类产品的模块划分都必须经过技术调研并反复论证才能得出划分结果。

对于模具而言，功能模块与结构模块是互相包容的。结构模块的在局部范围内可有较大的结构变化，因而它可以包含功能模块；而功能模块的局部结构可能较固定，因而它可以包含结构模块。

模块设计完成后，在Pro/E的零件/装配（Part/Assembly）空间中手工建构所需模块的特征模型，运用Pro/E的用户自定义特征功能，定义模块的两项可变参数：可变尺寸与装配关系，形成用户自定义特征(User-DefinedFeatures，UDFs)。生成用户自定义特征文件（以gph为后缀的文件）后按分组技术取名存储，即完成模块库的建立。

3.2.2模块库管理系统开发

系统通过两次推理，结构选择推理与模块的自动建模，实现模块的确定。第一次推理得到模块的大致结构，第二次推理最终确定模块的所有参数。通过这种途径实现模块“可塑性”目标。

在结构选择推理中，系统接受用户输入的模块名称、模块的功能参数和结构参数，进行推理，在模块库中求得适用模块的名称。如果不满意该结果，用户可指定模块名称。在这一步所得到的模块仍是不确定的，它缺少尺寸参数、精度、材料特征及装配关系的定义。

在自动建模推理中，系统利用输入的尺寸参数、精度特征、材料特征与装配关系定义，驱动用户自定义特征模型，动态地、自动地将模块特征模型构造出来并自动装配。自动建模函数运用C语言与Pro/E的二次开发工具Pro/TOOLKIT开发而成。UDFs的生成方法及参数驱动实现自动建模的程序见参考文献[4]。

通过模块的调用可迅速完成模具设计。这个系统在本厂应用后了模具设计周期明显缩短。由于在模块设计时认真考虑了模块的质量，因而对模具的质量起基础保证作用。模块库中存放的是相互独立的UDFs文件，因此本系统具有可扩充性。

4总结

由于采取了上述措施，科龙集团某一新品种空调的模具从设计到验收只需三个月就完成了，按可比工作量

计算，开发周期比以前缩短了约1/4，而且模具质量和成本都有所改善，明显增强企业竞争力。

参考文献

1王知衍译，面向制造与装配的产品设计，北京：机械工业出版社，1999

2张林宣，童秉枢，王春河等，一种实用的综合集成DFA系统的研究，清华大学学报（自然科学版），1998，38（11）：69-72

模具开发范文第2篇

关键词：AutoCAD；AutoCAD二次开发；Visual LISP；工具条

中图分类号：TP391.72 文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)04-1112-02

1 引言

模具工业是国民经济的基础产业，模具工业的发展水平标志着一个国家的工业水平和产品的开发能力。无论是在汽车工业中新车型的开发与批量生产，还是机电与家电和轻工业产品等都与模具制造技术业息息相关[1]。怎样提高模具设计和生产的效率以提高企业竞争力和市场占有率，是各个模具企业亟待解决的问题。通过对模具类软件的二次开发，创建企业自己的产品零件库，是解决这一问题的有效途径之一。

AutoCAD是一种定位与全球各大领域和各类专业的通用微机CAD平台软件[2]，它是Autodesk公司开发的CAD工业的旗帜产品。伴随着近年来整个PC基础工业的突飞猛进，它正在迅速而深刻地影响着人们从事设计和绘图的基本方式。

本文即是利用AutoCAD的二次开发功能，将开发成果应用于模具设计，从而为模具设计工作带来极大方便。

2 在AutoCAD2006中定制标准模座下拉菜单

在使用AutoCAD进行模具设计和零件图的绘制时，许多标准件如螺丝、标准模架、推杆等均可定制在工具条或下拉菜单中[3]。在AutoCAD2006中定制标准模座下拉菜单可依此流程进行：

（1）将所要用的标准模架分别绘出，如图1所示为2525标准模架图：

图1 MD2525标准模架图

（2）将各标准模架保存，并分别命名为“MD2525”、“MD2535”等，再将它们拷贝到新建名称为“MD”的文件夹下。

（3）拷贝AutoCAD2006以前版本如2004版本的“acad.mnu”文件到任意文件夹，并重命名为“mine.mnu”。“acad.mnu”文件的默认安装位置在“C:Documents and SettingsAdministratorApplication DataAutodeskAutoCAD 2004R16.0enuSupport” 。

（4）用记事本打开“mine.mnu” ，在“***POP11”语句结束后加入“***POP12”功能菜单项的内容，并保存。格式如下：

ID_MnUser[&User] //下拉菜单名为USER，并指定U为快捷键

ID_UMD2525[MD2525]^C^C-insert;MD2525//第一条子菜单项为MD2525，单击该项后即插入“MD2525.dwg”

ID_UMD2535[MD2535]^C^C-insert;MD2535…

（5）加载定制好的菜单文件：

在Command中输入menu ，弹出对话框，系统默认的菜单文件是“acad.cui” ，我们选择新的文件类型――Menu Template（*.mnu）, 然后将打开位置指向定制好的“mine.mnu” ，最后单击“打开”，即可载入我们自定义的菜单文件。若要恢复系统默认设置只需重新载入“acad.cui” 菜单文件。

载入后的效果如图2所示。

图2 自定义User下拉菜单

（6）定义设备驱动文件搜索路径：

完成以上操作后，我们只能显示下拉菜单，还不能打开已画好的模架图，这是因为我们没有给它们建立链接关系。在tools下拉菜单中，进入最后一项option设置，在Device Driver File Search Path中“Add”模架所存文件夹的路径，如图3所示。点击OK，保存后重启AutoCAD。

至此，用户自定义的主菜单程序就已成功定制在AutoCAD2006中，成为模具设计服务的专用软件，极大的方便了模具设计。

3 利用Visual LISP语言调用标准件

LISP（List Processing Language）是广泛应用的一种程序设计语言，主要用于人工智能、专家系统、定理证明等领域。LISP语言语法简单，编写程序便捷，数据类型丰富，利用LISP可以很容易的定义或调用新的函数。Autodesk公司在1986年推出了比较完整的AutoLISP语言[4]。利用AutoLISP语言可以进行各种工程的分析计算，自动绘制复杂的图形；还可以定义新的AutoCAD命令，驱动对话框，控制菜单；并可为AutoCAD扩充具有一定智能化、参数化的功能，使设计人员的主要精力用于产品的构思和创新设计上，实现真正意义上的计算机辅助设计[4]。

图3 设备驱动文件搜索路径对话框

Visual LISP是新一代的AutoLISP语言，是AutoLISP语言的扩展和延伸，是Autodesk公司在1997年的AutoCAD 14版本中推出的。Visual LISP是一个可视化的LISP语言开发环境，是为加速AutoLISP程序开发而设计的软件开发工具，它兼容以前版本的AutoLISP程序，是一个完整的集成开发环境。

3.1 进入Visual LISP界面编写程序

Visual LISP集成与AutoCAD内部，用户需先启动AutoCAD然后才能进入Visual LISP IDE环境。在AutoCAD2006版本中，启动Visual LISP的方式为：

在Visual LISP Console编辑器中编写如下语句并保存：

(defun c:bolt1( )

(setvar "cmdecho" 0)//抑制AutoCAD普通命令的提示，以提高程序运行速度。

(setq a(getstring "bolt dia m4,5,6,8,10,12,16,20 d=")) //设置bolt直径可选值

(if (= a "4")(setq d1 "m4tap"))//如果值为4，则打开"m4tap.dwg"文件

(if (= a "5")(setq d1 "m5tap"))

(if (= a "6")(setq d1 "m6tap"))

……

(repeat 10

(command "insert" d1)))

3.2 定制工具条

准备好图标文件，如“ ”，并在“mine.mnu”文件中的“***TOOLBARS”语句后，加入如下语句：

**DCBOLT

ID_dcbolt [_Toolbar ("dcbolt", _Floating, _Hide, 719, 365, 1)]

ID__BOLT1 [_Button ("BOLT1 (LISP)", "m-tap.bmp", "ICON_32_BLANK")]^C^C(load"dcbolt") ^P$s=x bolt1

ID__BOLT2 [_Button("BOLT2(LISP)", "tap-h.bmp", "ICON_32_BLANK")]^C^C(load"dcbolt") ^P$s=x bolt2

ID__BOLT3 [_Button("BOLT3(LISP)", "bol-p.bmp", "ICON_32_BLANK")]^C^C(load"dcbolt") ^P$s=x bolt3 …

3.3 加载各项设置

（1）将相关文件的路径按前面的方法添加到设备驱动文件搜索路径中；

（2）将“mine.mnu”文件在软件重起后重新载入；

（3）加载Visual LISP程序：【Tools】【AutoLISP】【Load】，将编写好的语句载入。

（4）加载工具条，在任意工具条上点击鼠标右键，将出现的“dcbolt”复选，则显示图5所示工具条。

图5 dcbolt 自定义工具条

3.4 使用工具条

电击工具条上的图标“”，将弹出如图6所示的提示。输入直径值按回车即可调出相应文件。

图6 提示信息

按照上面的原理和方法可根据各用户的需求自定义如图7所示的众多工具条，给模具设计带来极大方便。

图7 自定义工具条

4 结束语

虽然三维软件已被应用于模具行业多年，但是在某些方面它们依然不能替代AutoCAD的作用。利用AutoCAD的二次开发功能能够给模具设计带来极大方便，本文通过作者的实际经验和技巧定制了用户自定义下拉菜单，并利用Visual LISP语言编辑出提示性的工具条，方便快捷的调出所需标准件文件，提高了工作效率。

在利用Visual LISP语言时，并没有用其进行图形的绘制，而是采取调用简单文件的方式加载模块，从而避开了繁琐的程序编辑过程，定制出了可选数值的标准件提示框，既节省了程序编辑的时间又方便了文件的调用。模具、机械等相关行业可以借鉴此方法，以提高设计效率。

参考文献：

[1]马斌．模具CAD技术及其发展趋势浅析[J]．渝州大学学报（自然科学版），2002，19（1）：86．

[2]张锋，陈爱萍．AutoCAD二次开发环境的探讨[J]．机械设计与制造，2005，（9）：125-127．

[3]周旭红．AutoCAD在模具设计中的运用[J]．科技信息，2006（2）：137．

模具开发范文第3篇

关键词：汽车模具；高速加工；开发应用

0 引言

工业制造业中的高速加工技术具有导热快、力度小、效率高的特点。高速加工技术的发展也受到很多因素的影响，如刀具、冷却技术和机床技术等。这项技术已成为近年来一项重要的技术改革，激烈的市场竞争，给企业带来了极大的生存压力，要降低成本、提高服务水准、加快跟新换代速度、要求个性化这些市场要求对制造业模具的制造有很大的刺激作用，汽车领域的生产压力也在不断加大利润空间受到挤压，大规模，小成本，快更新已经成了汽车领域在中的重要法宝，所以高速加工技术在汽车领域中的应用已经成了一个热点话题。

1 高速加工技术发展现状

1.1 发展起源

高速加工技术是二十世纪中期，德国科学家提出的概念。他研究发现刀具的磨损和温度的增加是随着速度而增加的，当速度超过某个零界点时候就会产生一种力度和温度双双降低效应。研究证明不同材料的加工特性是不相同的，只有符合一定材料的加工速度才是最合适加工的速度，所以告诉加工不是仅仅提高加工速度决定的二是材料特性，加工工艺，刀具寿命等相关，这种技术从航空材料发展起步，加工受到设备冷却能力和主轴的转速影响，主轴在每分钟6000―8000转左右。汽车中的模具制造，多是塑料模具和压铸模具，以及冲压型模具。硬度为大于洛氏55度，所以刀具才是加工限制条件转轴速度成了次要影响因素。速度在45000转以上是小型模具加工的速度，大型则要主轴达到125000转以上方可。

1.2 差距和不足

受多方面因素的影响我国企业的高速加工技术和设施大部分从国外引进，国内对该项技术的基础性研究不足，高速加工技术优化速度较慢，推广和集成受到影响，与工业发达地区还有一定差距。第一，产品的生命周期要以零件的材料选择和加工工业的成形技术为依托。后续的制造工艺都受到这个前提的影响，生产过程的成本、快慢和品质也会受到影响。但是国内在零部件毛坯技术上自住研发力度不够重视程度不足，工艺路线的发展受到阻碍。研究的科研成果转化生产力的程序复杂，第二，机床技术落后，高速技术需要高质量的机床技术，虽然目前国内机床技术有足量进步，但是机床上的关键部件的研发与国外还是有很大的差距。第三，国内的数据系统不健全，制造企业的工艺数据库是一项重要的资源，对后续的研发和生产有重要的参考作用，但国内很少有企业在做数据库的研发和建立，这对高速技术的发展极为不利。另外刀具技术也与国外差距很大，高性能材料在刀具上的应用，刀具的安全，刀具的使用，道具的表面涂层这些研究领域国内仍处于起步阶段。

2 高速加工技术的优势

高速加工技术的优势有传统行业所不具备的优点。首先切削工艺的效率得到很大提升，高速的给进速度和切削速度是保证主轴在单位时间内提高效率的关键。一次成型的技术让加工的过程得到了很大简化，同时也提高了精准度。高速铣床和高速加工中心可以实现一次性的完成所有的加工过程。比正常作业时间相比大大缩减，无需反复作业并且减少了一定的工序，例如后期的手工研磨和抛光作业。因此高速加工技术可以提高效率，增加产量。其次高速加工技术对制作零件的表面质量有很大提升，高速加工下，只需要提高少量的加工速度就可以提高工业制品表面的精度减少瑕疵的出现。被高速加工所切削下来的工业废料已经脱离工件从而减少了清理程序，不影响下一步的加工。另外零件的受热少、散热快，零部件的加工时积攒的热量已经被切削废料带走，很少部分留在原料上，高速加工的力度小可以提高切削加工的效率。再次，对汽车模具加工工序有简化作用，传统铣削应该在淬火前，因为只有手工才对淬火形成变形进行修正，高速加工工艺的出现让电极加工程序和电极材料和电加工过程的费用都大大减少甚至扣除，汽车制作业的高速加工可以使用微型的刀具，有利于细微环节的加工和制作，人工修正和加工的环节就消除了，而且汽车模具的使用期限增长，模具的修复次数增加。

3 高速加工对加工系统的要求

由于高速加工技术的特殊性，尤其是汽车制作行业高速加工技术的特殊性，不得不考虑到高速加工需要的技术设备的承受能力。第一，是机床的技术机床主轴的质量关系到能否实现顺利切割的重要保障，当转速为15000―150000r/min时候要求主轴必须能够准确实现提升速度，所以高速主轴的速度常见方式是空气静压式，磁悬浮轴承式，等其他结构形式。第二，驱动程序，机床的驱动系统要保持一定的高速度，小直径刀具有利于减少对刀具的磨损程度，以常用的25-35m/min的速度，用滚珠丝杠传动，可以提高到55m/min，直线电机则可以提高到125m/min。加速度高，三维的复杂曲面轮廓对高速加工要求较高，需要驱动系统能够承受一定的加速度特性。当速度增益因子达到Kv=30m/mim 时候三维动态滞后性最小。第三，数控系统保障，模具加工已经逐渐以数控为主导，传统手工制作的领域越来越少，插补方法要有一定的先进性，保证表面质量和工件的几何精度。智能的预处理功能，缓冲寄存器要一定是大容量可持续的，保证多个程序都可以提前受到检查。另外还有一顶的误差修补功能，包所有的主轴、电机、象限和测量方面的误差都可以一定程度上及时发现并补偿。另外汽车模具的高速加工工艺过程需要很高的数据传输程序，用最先进的互联网数据传输可以达到2200kbps。

4 汽车模具开发中的高速加工技术应用

有报道称大众汽车公司在上海的工厂已经采用了高速加工技术替代了原来的技术，汽车发动机的缸体和缸盖等大平面的加工，都是高速加工技术的应用之地。高估钻削技术开始应用到缸体模具的打孔中，电主轴方式也开始在主轴加工研磨床上推广运用。高达65000r/min的转速在直线电动机的应用下更加的稳定了生产的过程提高了生产效率。便捷柔性生产线也是以高速加工技术为基础的，欧美的许多汽车生产大国都普遍采用了该项技术开设了高速柔性的生产线。汽车生产过程中的模具制作是该生产过程的关键因素，只有良好的模具才能有高质量的汽车零部件，模具生产开发的速度决定着产品的好坏和生产进度进度的快慢。高速加工技术的出现直接成了汽车磨具制造的关键性突破。树立了现代汽车磨具生产的技术典范。汽车的发动机气缸模具、汽车覆盖件的模具、其它零件模具。其中覆盖件最重要，它决定着一辆汽车的外观和型号，是研究的重要内容，近期的重点研究课题

（下转第20页）

（上接第5页）

是有关设备的使用标准，机床的调试和安装，刀具的使用，高速加工的软件编程和测量技术，这些研究很好的满足了汽车模具生产企业的要求。高速加工技术具有高转速，大给进，高精度和长寿命的特点，这项技术符合了汽车生产模具制作中多曲面多类型的生产需求。降低了模具制作过程的切削力度，减少了刀具的磨损，切削的热量也被废料带走，这些因素可以加速汽车生产的更新换代。高速加工的技术基础是人们前期总结的经验和教训，让效率和工艺互相提升。另外系统软件的设计也在不断的更新，CAD等相关软件也在帮助高速加工技术的不断推进，选择不同的清除废弃物的方法。

5 高速加工技术的趋势

首先今后高速加工技术的发展必然迎来一个材料范围扩大的局面，不仅仅是铝合金的加工，其它高硬度和高难度加工的材料都可以通过高速加工技术完成，湿式切割将逐渐替代干式切割，高速切割的温度升高致使大量的冷却液产生并污染环境，研发能在一定干度条件下顺利进行高速切割。其次，为了满足更过的生产需求不断研究CAD和CAM等相关软件，让高速机床的控制技术更加成熟和稳定，保证安全生产方面可以预见未来将会有关于远程监控和安全防护的技术出现在该领域。最后，研发和实验将会得到重视，从理论到实验从实验到实践是不断推动科技进步的规律。加大对该项技术的研发力度将是主要努力方向。

6 结语

现代工业制作业的发展离不开高速加工技术的发展，是汽车模具制造的必由之路和主要研究方向。继续研发和推广该技术不仅可以提高汽车工业领域的生产效率还能降低成产成，提高产品质量，从而带动整个行业发展进而促进产业结构的升级调整。

参考文献：

[1]艾兴.高速切削技术和刀具材料现状与展望[J].世界制造 技术与装备市场，2001（03）.

[2]彭海涛，闫光荣，雷毅.高速加工技术[J].新工艺―新技术―新设备，2004（06）：92-96.

[3]洪美琴，杨国先. 高速加工―金属加工技术里程碑[J]. 数控机床，2008（02）：23-26.

模具开发范文第4篇

摘要：模具是制约汽车开发与生产的瓶颈，新型快速模具不但能显著缩短制作周期、降低成本，还能提高制件的品质与生产效率，其中最适合汽车研发的是硅橡胶模。本文介绍了快速模具的类型、应用状况，以及制作大型、复杂、精密硅橡胶模的关键技术。汽车的修理和维护是大家头痛的问题。 如果平时不知好好保养爱车，或者驾车习惯不好，一旦车子得进厂大修特修，不单得付 出一笔可观的费用，时间的浪费和精神上的折磨，更是难以数计。

关键字：汽车 模具 快速成形 快速制造

1 快速模具制造及其应用的重要性

随着社会的进步与经济的发展，市场竞争愈来愈剧烈，迫使制造业在不断改善产品的性能与品质的前提下，最大限度地缩短新产品的开发周期、降低成本，以便快速响应用户最新的需求。这种趋势在汽车、摩托车、电子产品、家电产品、玩具等制造业显得尤其突出。例如，电子产品的开发周期已降至不到一年，在玩具制造业，常常是第一季度开发，第三季度大批量生产，第四季度销售。著名的HP（惠普）公司80%以上的利润来源于年龄不满2 年的产品。所以，快速、高效地开发新产品是竞争取胜的一个关键因素。实现新产品的快速、高效开发涉及多种领域的先进技术，例如，计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）、计算机辅助制造（CAM）、新材料，以及产品与相应工艺装备的快速成形、制造等，其别是有关模具的设计与制作技术。

2 加快汽车制造与磨具开发与创新

汽车是最复杂、最有影响的一种消费品，由于用户与竞争者的压力，迫使汽车工业必须优化其产品开发过程，迅速地提高产品的品质并将其推向市场，还要最大限度地满足用户的要求。10 年前，开发一辆新汽车的时间大约为60 个月，而现在仅18 个月。众所周知，汽车的开发、生产离不开模具，尤其是铸造、锻压、注塑等工艺所需的模具。试制原型件常常需要模具，汽车的生产更需要模具。然而，模具的开发、制作时间与成本，又往往是整个汽车开发时间与成本的主要部分，既费时又费钱。通常，25%的汽车开发时间与大部分的成本用于原型与模具的制作。例如，一付大型、复杂的模具的开发一般需要6 个月以上的时间与几十万至几百万元以上的费用，一付小型、中等复杂的模具的开发一般也需3 个月以上的时间与几万元至几十万元以上的的费用。根据美国汽车工业统计，其平均67%以上的投资与模具有关。在我国，由于试制新车的能力比较差，因此，在试制阶段不得不高价从国外进口试制件，以进口装饰件为例，60 种（每种15 件）就需300 多万元。

因此，模具是制约汽车开发与生产的瓶颈，要缩短汽车的开发与生产周期、降低成本，必须首先缩短模具的开发与生产周期，降低模具的成本，使模具更结实、耐用。

通常，模具由锻造钢坯或铝坯经传统机械加工而成，砂型铸造模型虽然可用木材制作，但仍需机械加工。由于模具上常常有一些复杂的特征与自由表面，精度与光洁度要求比较高，所以加工周期长，成本高。

3 汽车发动机在汽车当中的重要作用

发动机是车辆的重要组成部分，关系到车辆的使用性能和行驶安全。在汽车的运行过程中，要特别预防发动机的早期磨损，防止发动机的不正常损坏，正确合理的使用发动机，可以有效的延长发动机的使用寿命。但是，由于操作使用不当和保养检修不及时，将导致发动机的损伤，直接影响汽车的技术性能和经济性。因此对于发动机的维护和维修我们应该重视。 工程机械 发动机 维护保养 发动机是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。其功用是将液体或气体的化学能通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。汽车的动力来自于发电机。

发动机是汽车的心脏，为汽车的行走提供动力，汽车的动力性、经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构，即将汽油（柴油）的热能，通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时，推动活塞作功，转变为机械能，这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为能量转换服务的，虽然发动机伴随着汽车走过了100 多年的历史，无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高，其基本原理仍然未变，这是一个富于创造的时代，那些发动机设计者们，不断地将最新科技与发动机融为一体，把发动机变成一个复杂的机电一体化产品，使发动机性能达到近乎完善的程度，各世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点。

4 汽车安全气囊作用概述

为了说明安全带和安全气囊在保护乘员方面的重要性，首先说明造成乘员伤害的原因。

当汽车和障碍物之间发生碰撞事故时，汽车和障碍物之间的碰撞称为一次碰撞。一次碰撞的结果导致汽车速度急剧下降。例如，如果一辆汽车以50km/h的速度与一个固定不动的障碍物正面相撞，则汽车至完全停止所需时间大约0.1s。在这短暂的时间内，可发生的事情却相当多：在碰撞的瞬间，前护杠停止运动，但汽车的其他部分仍以50km/h的速度前进。随着车辆前部逐渐损坏，汽车即开始吸收动能并减速；在碰撞过程中，当开始减速慢下来时，内部乘员则仍以原来的速度向前移动。于是就发生了乘员和方向盘、仪表板、风挡玻璃等之间的碰撞，造成了乘员的伤害。这种乘员和汽车内部结构之间的碰撞称为二次碰撞

1、被动安全装置：用来减轻事故导致的伤害程度的装置，如安全气囊、安全带、护膝垫、两节或三节式转向柱。

2、主动安全装置：车轮制动器、防抱死制动系统、刮水器与洗涤器、雷达车距控制与报警系统等。

3、一次碰撞：汽车发生碰撞时，汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞。

4、二次碰撞：一次碰撞后，汽车速度将急剧变化，驾驶员和乘员就会受到惯性力的作用而向前运动，并与车内的转向盘、挡风玻璃或仪表台等构件发生碰撞，这种碰撞称为二次碰撞。在车辆事故中，导致驾驶员和乘员遭受伤害的主要原因是二次碰撞。

参考文献：

[1]陈清泉，詹一巨，21世纪的绿色交通工具.北京：北京清华大学出版社，2006

[2]陈清泉，孙逢春.混合电动车辆基础.北京：北京理工大学出版社，2005

[3]李海晨.超级电容器在电动汽车上的应用.北京：清华大学汽车工程系，2003

[4]关文达.汽车修理工.北京：中国社会劳动保障出版社，2002

[5]关文达.汽车构造. 北京：机械工业出版社，2003

[6]战权理.汽车装试技术.北京：北京理工大学出版社，1999

模具开发范文第5篇

《冲压模具设计与制造》课程属于专业技术学习领域，主要针对冲压模具设计员、工艺编制员、模具工等典型工作岗位，该课程通过指定训练项目模具设计，零件制造，完成模具的装配与调试，最终完成制件生产。重点培养冲压模具设计与零部件加工的职业能力，使学生在未来工作生涯中具备岗位迁移的能力，实现专业能力的可持续性发展。具体情境在模具生产使用过程中的作用如图1所示。

图1 情境在模具生产使用过程中的作用

2、课程设计

2、1设计理念

本课程的开发理念和思路是：打破依据知识的完整性选择课程内容的传统学科课程模式，转变为围绕着职业能力的培养选择课程内容；打破理论与实践的二元课程模式，以项目为载体实现工与学的结

合，让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识，并发展职作者简介：赵华（1981-），女，陕西咸阳人，硕士学位，讲师，主要研究方向：材料成形工艺；电话：13992613461，E-mail：.

业能力；以工作实践为起点，把知识与技能的学习相融合，激发学生的学习兴趣。课程按项目引导和任务驱动模式来建构，教学实施采用以学生为主体的行动导向教学模式。

2、2设计思路

（1）以“能力点”和“知识点”构建课程体系，以完成冲裁模、弯曲模、拉深模设计与制造设计三个主要学习情境的模具装配图的工作任务为主线，将整个课程划分为6个学习情境，第一个学习情境为引导性认识环节，后三个情境又划分成若干任务，由浅入深，循序渐进。第五、六个学习情境为冲压变形使用的扩展领域。

（2）在完成任务的过程中，将基本知识点贯穿始终，使学生学会使用CAD等绘图软件设计模具。真正实现了以学生为主体，将分析问题、解决问题的能力及团队协作精神等职业素养的培养融入到教学全过程。

3、内容选取

针对高职学生形象思维能力强，逻辑思维能力弱；动手能力强，思辨能力弱以及自信心不足，但课程培养目标又需突出综合职业能力的特点，在内容的选取和组织上，选用了以下设计思路。

按照认知规律和职业能力培养规律，选取了六个学习情境，第一个学习情境为认知模具，此为引导性知识，理论够用就行。用9课时让学生认识模具结构，熟悉模具工作原理，学会选择压力机。第二、三、四个学习情境分别为冲裁、弯曲模、拉深模设计与制造，这是职业能力培养的重点与关键，以3个日常生活用品的冲压模设计为工作任务，使学生掌握模具设计的基本方法和技能，占用47课时。最后两个学习情境是其他成形模设计和级进模认知，这是职业能力培养的扩展，目的是提升学生的综合能力，为职业生涯的可持续发展打下基础，需要分配8课时。

二、教学实施

以下将从教学组织、教学方法与手段、教学资源、教学评价等四个方面来总结：

1、教学组织

采用“教学做合一” 教学模式，老师讲授一个案例，给学生类似的学习任务，老师讲解完后，学生能把任务完成。

学生5～6人组成一个学习小组，以项目组的组织教学模式开展学习。以第二个学习情境中的任务二“典型零件落料冲孔模设计”为例，首先，教师向学生下达设计任务，学生接受设计任务后，了解该做什么；然后教师组织学生分组讨论设计方案，让学生明确应该怎么做；接着学生对本组设计方案进行比较和讨论，在教师引导下选取最优方案，确定做什么；下一步进入实施阶段，每个学生按照本组最后选定的设计方案用CAD等绘图软件完成模具装配图。然后以小组为单位接受教师和其他组别同学的检查与评价，最后各组学生根据检查评价结果，对本次设计的不足之处加以改进和完善。

采用这种教学模式，有助于调动学生的学习积极性，促进有目的的学习。学生除了知识与技能的互补与提高之外，还能提升社会与方法能力。通过设计方案的比较与选择，能培养学生的工程成本意识，严谨细致的工作态度，提高职业素养。

2、教学方法与手段

整个课程采用项目引领和任务驱动的教学方法， 根据教学内容与教学环节的不同，辅助不同的教学方法。如：在模具认知的教学中，采用现场教学，让学生直观地了解冲压模和压力机，并很好地理解两者的关系。在冲裁模、弯曲模、拉深模设计教学环节，准备与总结阶段采用讲授法，教师用简单明了的语言让学生明白应该做什么。计划阶段采用团队合作，充分发挥团队成员的集体智慧，使方案具有可行性。决策阶段运用讨论式，通过方案的比较、辩论，使学生明白为什么这样做。实施阶段让学生扮演设计员角色，体验设计的全过程，掌握设计的方法与技能。检查时采用头脑风暴法，师生各抒己见，取长补短。

在课程的教学中，充分利用设计软件、真实现场、多媒体、网络资源等教学手段保障课程教学目标的实现，真正做到“教、学、做”合一。

3、教学资源

3.1 教学资料

教学中用到的教学资源有压力机、模具模型、真实模具、多媒体、设计软件以及教材、授课计划、设计任务书等，这些资源的结合有效地满足了教学需求。

3.2实验、实训、实习条件

模具设计与制造专业现有校内实验、实训室九个、校内实训基地一个、校内计算机中心一个、校外实习基地5个。可满足本专业所有课程的实验、实习实训、课程设计和毕业设计等的需要以及教师在模具设计与制造方面的科研工作需要。

4、教学评价