工艺设计论文范例

1厂房布局考虑因素

1.1轴承套圈生产车间相互关联考虑因素

轴承加工是比较专业化的大批量生产，产品流程的运输占有很大比重。在整个配套车间的布局安排上以及车间内部各工序之间的产品走向都要合理布局，巧安排，才能减少成品搬运次数和缩短产品的搬运路程。达到降低成本，减少人力物力的浪费，缩短运转周期，增加效益。从专业轴承套圈生产环节上，车间布局依次为轴承套圈锻造车间（如外包可以不设）、轴承套圈车工车间、热处理车间、轴承套圈磨加工车间。除了依次之间距离最短外，还应注意一个车间的提交和下一个车间的投料对接距离（最短）细节。举例，如两个车间并排放置，车工投料安排在车间的左下，车工提交则要安排在车间的右上，热处理的投料则要安排在左上，去衔接车工的提交。

1.2轴承配套件生产车间布局考虑因素

配套件生产车间工艺与轴承套圈工艺完全不同，可以说是独立的生产单位，因此布局的相联性不大。但作为轴承工业设计来说，它关注的重点不是相互关系。对其考虑重点应为进料道路和场地的宽敞。保持器车间压力机多，冲压件用的板材重而宽。滚动体用的冷拉钢重而长。如果车间位置的进料道路曲折而窄的话，不利于大长车的驶入。

2工艺设计中设备动力线铺设方式考虑因素

2.1设备动力线地埋方式

一、中国民间手工艺的本质和精神

在上千年的发展中，中国民间留存着大量出自民间工匠之手的器物用具，如木器、石器、竹器、陶瓷器、漆器……这些器物的产生源自老百姓的生活实践和生活感受，体现了大众对生活最直接和朴素的需要。其创作者也是普通劳动者，他们的设计和制造没有矫揉造作和技巧炫耀，一般不做多余的修饰，保持着清新质朴的本质。这些手工器物的造型和工艺被一代代的民间工匠根据需要不断改进，工匠们既是这些器物的制作者和是设计者，也是使用者，他们称得上是家居产品的创始人。经过历史传承与发展的中国民间手工艺存储着中华民族淳厚的造物思想、审美观和文化。在中国民间的造物思想中，器物首先应该对使用者无害，实用为上，予人便利；其次对大自然无害，天然材料巧拿善用，绝不强取豪夺；再者对社会无害，简朴节约，物尽其用。正是这种来自于劳动人民的淳朴思想和善良心愿，成就了民间手工艺器物的天然自在、祥和安宁。在普通民众的审美意识中，民间手工艺存在着三个审美层面：第一为实用之美。这种朴实的审美观回归了最本源的需求，以实用品的物质材料、工艺条件和使用场合为标准。第二为自然之美。顺应材料的自然特性进行适度的使用，体现出对自然的尊重，从对材料的选择和使用上体现出的大智慧和哲理。第三为感性之美。手工艺器物不忸怩、不浮躁，尊重内心感受，其亲切感、舒适感给人带来心理和精神的满足。中国民间手工艺极具地域特色、民族特色和自然意昧，这些造型简洁、朴实无华，大方得体的手工艺器物，从简单的劳作与生活中提炼出来，饱藏生活智慧，蕴含着丰富的文化底蕴和人文精神。

二、家居产品设计与民间手工艺的关系

现代家居产品是指人们日常生活中所用的相关物品，从家具饰物到厨卫用具，包罗万象，因为其使用环境和使用人群的性质，决定了它是与普通人最亲近的设计产品，在满足实用功能的同时，还包含文化和心理内涵，从方方面面影响着人们的生活，是使用者生活方式、生活态度、生活品质的直接反映。而民间手工艺自古以来就是民众生活的重要组成部分，不论在物质上还是精神上，都与国人生活的各个方面紧密相连，从这个含义上看，民间手工艺器物即是最早的家居产品。所谓工业化背景下的家居产品设计，其宗旨依然是在功能、审美与心理的前提下使物品成为有用的、普通的、方便的、符合大多数人需求的产品。古往今来，民间手工艺的生产就是建立在普通人的实用需求上，直接服务于民众的，其发展也符合当时的社会和市场需要，由此看来，两者殊途同归，有着极大的相近之处。无论现代与传统，好的家居产品是人与物的良好沟通和交流，它们在不经意中与人们的日常生活融为一体，不仅带给人生活的舒适与乐趣，也带来精神的享受。实用性、审美性和文化性是所有家居用品共同的特点。

三、民间手工艺在现代家居产品设计中的价值

（1）近百年来随着塑料、化纤等现代工业材料的大量使用，廉价快速的消费使民间手工艺远离了我们的生活，渐渐被人们抛弃和遗忘，它们独有的价值被我们忽视。不可否认工业化给设计领域带来了极大的发展，但我们也看到过度工业化所形成的生态和资源的危机，现代产品设计中过于追求功能的理性，以及功利主义使产品充满了冷漠感，造成设计与生活的脱节，削弱了人们对自然和生活的感受，伴随着个性消失、人情淡漠、精神焦虑等诸多问题逐渐显现出来。经历了工业时代浪潮，人们在基本物质丰裕时，就会更注重自我的感受和精神涵义的丰富，人们开始重新思考人与自然、环境的关系，探索自己内心真正的需要，设计需要返璞归真，回到生活的本质需求上，民间手工艺的亲民性和生态性，正是这种质朴生活哲理和精神的体现。有人认为，民间手工艺在现代社会中没有存在的位置，必然走向消亡，其实并没有所谓一层不变的民间手工艺，它们一直在不断的改进中适应和演化，并与时代同步发展。大浪淘沙，在时代更替中顺应社会和经济发展生存和延续下来的民间手工艺，不仅有其存在的意义，更能为现代家居产品设计带来启迪。最原始的实用、审美与人文精神就存在于民间手工艺之中，这就是其价值所在。

（2）设计不能脱离民众的生活和需求单独存在，民间手工艺牢牢植根于民众生活土壤中，是“最懂生活的设计”，现代城市人，看到民间手工艺物件就有一种亲切感，这即是自然需求的流露，民间手工艺的亲和力和人性化，所体现的也正是人们对乡土气息和生活气息的热爱。时代的发展让人们对生活品质的追求越来越高，对家居产品的需求除功能和外观之外还有个性和品味，简单的工业化产品早已无法满足，并且家居产品设计一旦脱离本土的生活参照，一切的所谓设计或创意都是贫乏而虚假的，而民间手工艺的生存之道就是个性突出并紧跟民众的物质和精神需求，可以说，民间手工艺是现代家居产品设计的根基和灵感之源。

1冲压件工艺分析

1.1现状分析

针对试制及小批量制件，根据现有生产装备，冲压件下料方面常采用剪机和数控等离子切割的方法来实现，但小件下料存在以下缺点：（1）剪机剪切的工件因为太小，由于存在安全隐患，后续无法冲角，只能通过手工方法处理，效率低，粉尘污染大。（2）数控等离子切割小件对设备损耗大，工件容易掉到篦子下，飞溅黏贴在工件表面，需打磨处理，外观质量差。

1.2冲压件下料工艺方法改进

针对上述问题，根据现有工艺装备，对于冲压小件下料采用200t压力机模具落料为最佳方案，模具落料具有效率高、工件质量好、成本低的优点，可实现冲压件批量生产的任务。

2落料模具设计

2.1落料件的确定

一、产品设计类专业教育现状分析

设计艺术在现代社会中愈来愈受到重视，它已深入到社会的各个方面，影响着每个人的生活。具有手工艺特性的产品设计类专业，在中国现行的教育中仍存在着一些急需解决的问题。其中最突出的问题就是过分地注重设计理论的灌输，而忽视必要的实际动手操作能力的培养。如果不及早有效地改变这种重理论轻实践的教育方式，培养出来的学生只能是“纸上谈兵”，缺乏实际操作的能力，将来势必很难满足社会的需求。

二、实践的重要性

学生的实践训练，除了基础的素描、制图、设计等课程训练之外，更重要的是进行实际工艺制作能力的训练。实际制作不仅是手的训练，更是脑的训练、是组织能力的训练。实践，不仅可提高学生的严密的逻辑思维能力，而且也可提高其对自然地洞察力及理解力、记忆力和想象力，从而使他们具有把想象变为现实的设计能力。因此，实践是产品设计教学中必不可少的环节。学生的设计作品，往往因为经验不足，或者一味的对效果图的追求，导致作品过于夸张、工艺上无法实现。蜡雕工艺制作的学习，可以使学生对材料、设备、成本等有初步的认识，有助于学生对作品细节的设计与把握，使设计的作品构思更加合理，避免设计脱离工艺。

三、雕蜡铸造工艺

蜡雕工艺不仅仅是一门简单的工艺，而是涵盖了设计的概念、方法的一门造型艺术，我们可以利用蜡雕工艺锻炼空间造型能力，还可以培养学生们对作品尺寸的精准把握，达到能拥有严谨的学习、工作态度的目的。雕蜡铸造工艺又称失蜡浇铸工艺，早在四五千年前，中国和欧洲的先民们就已利用失蜡浇铸的原始方法来制取青铜质和金银质的工艺品。此种方法适用于白银、黄金、铂金、钯金、K金以及其他合金材料，是当前在珠宝工厂、中小型工作室都比较常用的珠宝首饰加工镶嵌方法。它的主要特点是细致精巧，最适于精细首饰制作。利用雕蜡铸造工艺批量生产过程可分为8个工序：原模型、橡胶模具、蜡模组、蜡模的完成、石膏型、脱蜡及烘焙、熔化金属、铸造。每个工序之间都有着必然的联系。其中，本文主要研究整个工序中用硬蜡雕刻成蜡模的雕蜡工艺，雕蜡工艺直接影响、决定产品的形状、质量。在制作蜡模的过程中，可以将几个不同的蜡质构件熔接在一起，或者是逐次把蜡层堆积起来形成蜡模，堆砌的手段主要通过加热雕蜡刀等工具把蜡质添上去。蜡首先熔化并粘在蜡刀上（牙医用的雕蜡刀最适宜），然后把蜡堆积起来，形成特别的造型，最后用于铸造，或使蜡熔化做成随机的肌理效果，把蜡雕刻成玫瑰花的造型，做成皮革纹路戒指，这些都与金属材质的冷峻、坚硬形成鲜明的对比。这是其他任何一种金属工艺都无法达到的效果，这也正是铸造工艺比其他工艺在造型和表现方面的特殊优势。在雕刻镶口的时候，爪镶和包镶镶口都是和蜡型雕成一体的，见图四、图五，这样比在金属上焊成一体要容易得多。如果有宝石作支撑，镶口的框架和造型的制作就很容易完成。建议把宝石安放到蜡型上比试之前，在石面上抹上凡士林或润滑油，这样就很容易把宝石从蜡型上取下。用蜡雕成的包镶镶口不宜刻得太厚，过厚很难镶嵌。爪镶口可以用蜡线按宝石的大小盘上去，操作可用电热雕蜡刀或手术刀。蜡以它的软硬程度可分为硬蜡和软蜡，一般硬蜡可用于各种工具的雕刻，软蜡因为其软、薄、延展性好的特征，一般可采用裁剪、碾压、揉捏等手法，易于做成曲面特征明显的各种造型，如各种花瓣、树叶等。

四、结论

一、产品设计类专业教育现状分析

设计艺术在现代社会中愈来愈受到重视，它已深入到社会的各个方面，影响着每个人的生活。具有手工艺特性的产品设计类专业，在中国现行的教育中仍存在着一些急需解决的问题。其中最突出的问题就是过分地注重设计理论的灌输，而忽视必要的实际动手操作能力的培养。如果不及早有效地改变这种重理论轻实践的教育方式，培养出来的学生只能是“纸上谈兵”，缺乏实际操作的能力，将来势必很难满足社会的需求。

二、实践的重要性

学生的实践训练，除了基础的素描、制图、设计等课程训练之外，更重要的是进行实际工艺制作能力的训练。实际制作不仅是手的训练，更是脑的训练、是组织能力的训练。实践，不仅可提高学生的严密的逻辑思维能力，而且也可提高其对自然地洞察力及理解力、记忆力和想象力，从而使他们具有把想象变为现实的设计能力。因此，实践是产品设计教学中必不可少的环节。学生的设计作品，往往因为经验不足，或者一味的对效果图的追求，导致作品过于夸张、工艺上无法实现。蜡雕工艺制作的学习，可以使学生对材料、设备、成本等有初步的认识，有助于学生对作品细节的设计与把握，使设计的作品构思更加合理，避免设计脱离工艺。

三、雕蜡铸造工艺

蜡雕工艺不仅仅是一门简单的工艺，而是涵盖了设计的概念、方法的一门造型艺术，我们可以利用蜡雕工艺锻炼空间造型能力，还可以培养学生们对作品尺寸的精准把握，达到能拥有严谨的学习、工作态度的目的。雕蜡铸造工艺又称失蜡浇铸工艺，早在四五千年前，中国和欧洲的先民们就已利用失蜡浇铸的原始方法来制取青铜质和金银质的工艺品。此种方法适用于白银、黄金、铂金、钯金、K金以及其他合金材料，是当前在珠宝工厂、中小型工作室都比较常用的珠宝首饰加工镶嵌方法。它的主要特点是细致精巧，最适于精细首饰制作。利用雕蜡铸造工艺批量生产过程可分为8个工序：原模型、橡胶模具、蜡模组、蜡模的完成、石膏型、脱蜡及烘焙、熔化金属、铸造。每个工序之间都有着必然的联系。其中，本文主要研究整个工序中用硬蜡雕刻成蜡模的雕蜡工艺，雕蜡工艺直接影响、决定产品的形状、质量。在制作蜡模的过程中，可以将几个不同的蜡质构件熔接在一起，或者是逐次把蜡层堆积起来形成蜡模，堆砌的手段主要通过加热雕蜡刀等工具把蜡质添上去。蜡首先熔化并粘在蜡刀上（牙医用的雕蜡刀最适宜），然后把蜡堆积起来，形成特别的造型，最后用于铸造，或使蜡熔化做成随机的肌理效果，把蜡雕刻成玫瑰花的造型，做成皮革纹路戒指，这些都与金属材质的冷峻、坚硬形成鲜明的对比。这是其他任何一种金属工艺都无法达到的效果，这也正是铸造工艺比其他工艺在造型和表现方面的特殊优势。在雕刻镶口的时候，爪镶和包镶镶口都是和蜡型雕成一体的，这样比在金属上焊成一体要容易得多。如果有宝石作支撑，镶口的框架和造型的制作就很容易完成。建议把宝石安放到蜡型上比试之前，在石面上抹上凡士林或润滑油，这样就很容易把宝石从蜡型上取下。用蜡雕成的包镶镶口不宜刻得太厚，过厚很难镶嵌。爪镶口可以用蜡线按宝石的大小盘上去，操作可用电热雕蜡刀或手术刀。蜡以它的软硬程度可分为硬蜡和软蜡，一般硬蜡可用于各种工具的雕刻，软蜡因为其软、薄、延展性好的特征，一般可采用裁剪、碾压、揉捏等手法，易于做成曲面特征明显的各种造型，如各种花瓣、树叶等。

四、结论

1.模具结构与工作工程

经过对绝缘基座塑件结构工艺性、成型工艺性分析，确定模具的整体结构如下图2所示：模具为两板式结构，即成型分为动模板和定模板，塑件成型采用中心直浇口进料，料柄采取后续铣削加工去除，分型面选在塑件上表面（即整个塑料件成型包含在动模板内），这样就不会在塑件四周产生合模缝而影响塑件整体外观，整个塑件成型包含在动模型腔内。由于塑件包含在动模型腔内部分壁厚较薄、外观要求高，不适宜放置顶杆，因此，为了方便放置顶杆，便于零件顶出，所有螺纹嵌件下端面放置顶杆，同时在塑件下表面平面部位设置顶杆，为了不影配装件与大面贴合度，要求塑件表面顶杆痕迹凹深0.1-0.15mm。模具只需要一次分型。在开模过程中，借助油压机力量，模具采用上、下模架同时使用卸模，在模具分型面打开的同时塑件也就随之被顶处。合模前，利用上卸模架复位杆压件15（顶固板）上表面实现顶杆复位。这样一个开模、合模周期就完成了。

2.模具设计要点

2.1分型面的选择和排气系统的设计

从塑件形状和产品外观要求可看出，分型面只能选择在塑件上大面为一平面。整个塑件包含在动模板内，定模中心凸起部分成型塑件上表面所有沉孔、凹台。模具型腔内的排气靠模具本身分型面及动模型腔中心左右两侧镶块（12件）与动模板之间拼缝、动模型腔顶杆孔与顶杆间隙、动模型腔与圆型芯之间配合间隙等等都可以起到排气作用。此外，借助CAE分析软件Moldflow的分析结果，合理布置其余顶杆位置，既能平稳地顶出零件又起到较好排气效果。

2.2模芯的设计

综合塑件的外观要求及结构工艺性、模具的结构和降低加工难度和成本等因素，定模模采用整体结构，整个定模选用国产预硬P20钢。由于动模结构复杂，采用镶拼结构，动模镶件件12（两件）、圆型芯件10（3件）及动模板均采用相同材料为国产预硬P20钢。由于塑件下表面有6处螺纹嵌件，因此螺纹嵌件旋入可以反复拆卸的螺纹镶件上，放入对应位置顶杆孔内，采用滑动配合，开模时随塑件一起被托处模具外，最后采用机外拆卸。螺纹镶件选用韧性好、不易断裂，适合反复拆卸的材料不锈钢2Cr13。

一、产品设计中的材料与模型

1.产品设计与模型

产品模型是设计构思的立体呈现，是设计者表达设计构思的方法之一，设计者根据设计构思利用不同的材料、工具和加工方法可以将其表现为实体模型。产品模型制作是对产品设计方案的深入和细化过程，能够对设计思路进行更直观的审核和推敲，并能清楚全面地展示产品设计方案，是设计方案评价的有力依据。

2.材料与模型在产品设计中的意义

对于产品设计来说，材料工艺和模型制作是至关重要的步骤。在产品设计过程中有了设计构思，就需要进一步确定形体，并选择适宜的材料进行加工，制成模型，检测和审核产品的造型、色彩、材质、表面处理、功能、结构、成本及可行性等。材料工艺与模型制作在产品设计的每个阶段有不同的呈现形式：设计前期尝试多种可能性材料并制作研讨性模型，中期将材料进行筛选并制作表现性模型，后期确定材料工艺并制作样机模型。产品通过不同阶段的材料与模型分析，最终才能进入量产阶段成为商品。

二、材料工艺与模型制作课程教学研究

1.教学目的

1.保险杠结构及特点

自卸汽车保险杠为壳形结构，前端面设有三处加强筋，中间两处的加强筋中间是通孔，表面的过孔在下料时已加工出，保险杠主要配合尺寸:418mm、372mm、2980mm、2885mm、1996mm、180mm和70mm。该保险杠选用的材料是Q235－A钢板，板厚为(2.5±0.19)mm。

2.原工艺方案缺点

原工艺方案:下料→成形加强筋→折弯成形两长立边→成形两短立边→拼焊。该方案需五道工序完成一个制件的制作，下料采用精细等离子切割机，精细等离子切割机位于公司下料车间，加强筋、短立边成形采用液压机及简易模具成形，折弯采用折弯机成形，液压机、折弯机、焊机位于车身车间，由于工序多，且每道工序之间存在输送，辅助工时长，制作出一个保险杠大概需10h，此方案在产品试制阶段使用过。

3.新工艺方案优点

改进后的工艺方案:下料→模具成形(完成压筋与折弯)→拼焊。该方案需三道工序即可完成一个制件的制作，算上工序与工序之间的输送，制作出一个保险杠大概需2h。经分析，得知方案二工序少、辅助工时及制作工时短、效率高，市场对公司该车型需求量大，其余车型经常需使用液压机、折弯机进行成形，采用改进后的方案适合我公司现阶段的自卸汽车批量生产，也符合公司的统筹规划，并且该方案已在生产实践中取得较好的效果。

4.模具结构及特点