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冲压模具范文1
The failure of the stamping
KANG Ai-ying
(Hunan Institute of Information Technology Changsha Hunan 410200)
【Abstract】Of various types of stamping dies, its structure, choice of materials, coupled with the die of the working conditions of the complex variety of production, the failure of the stamping dies, this would make a simple failure of the stamping die discussion.
【Key words】Stamping die;Failure modes of;Wear;Cutting die;Drawing die
0.引言
生产中的冲压模具经过一定时间使用后,由于种种原因不能再冲出合格的产品,同时又不能修复的现象称为冲压模具的失效。由于冲压模具类型、结构、模具材料、工作条件的不同,所以冲压模失效的原因也各不相同。
1.冲压模具的失效形式
冲压模具的失效形式有:
1.1磨损
模具在工作中,与成形坯料接触,并受到相互作用力产生一定的相对运动造成磨损。当磨损使模具的尺寸、精度、表面质量等发生变化而不能冲出合格的产品时,称为磨损失效,磨损失效是模具的主要失效形式,为冲模的正常失效形式,不可避免。
按磨损机理,模具磨损可分为磨粒磨损、黏着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损。
①磨粒磨损 硬质颗粒存在于坯料与模具接触表面之间,或坯料表面的硬突出物,刮擦模具表面引起材料脱落的现象称为磨粒磨损。
②黏着磨损 坯料与模具表面相对运动,由于表面凹凸不平,黏着部分发生剪切断裂,使模具表面材料转移或脱落的现象称为黏着磨损。
③疲劳磨损 坯料与模具表面相对运动,在循环应力的作用下,使表面材料疲劳脱落的现象称为疲劳磨损。
④腐蚀磨损 在摩擦过程中,模具表面与周围介质发生化学或电化学反应,引起表层材料脱落的现象称为腐蚀磨损。
在模具与坯料相对运动过程中,实际磨损情况非常复杂。工作中可能出现多种磨损形式,它们相互促进,最后以一种磨损形式失效。
1.2变形
模具在使用过程中,当工作零件内的应力超过材料本身的屈服极限,便会产生塑形变形。过量的塑形变形将严重影响模具工作零件的几何形状和尺寸而使模具不能再使用,这种现象称为变形失效。塑形变形的失效形式有塌陷、镦粗、弯曲等。
1.3断裂
模具出现较大裂纹或分离为数部分而丧失工作能力,称为断裂失效。按断裂机理分为早期断裂和疲劳断裂。
1.4啃伤
由于模具装配质量差,压力机导向精度低,模具安装调整不当,送料误差等原因,都使得凸、凹模相互啃刃造成崩裂的现象称为啃伤失效。
由于模具的工作条件复杂多变,一套模具在使用过程中可能出现多种损伤形式的交互作用,它们相互促进,最后以一种主要形式失效。
2.不同类型冲压模具的工作条件和常见失效形式
一套模具是由许多零件组成的,其中工作零件(如凸模、凹模等)对模具的质量和寿命起着决定作用。模具在使用过程中受许多因素影响,而首要的外界因素是模具的工作条件。
生产中不同类型的模具,具体工作条件不同,它们的主要失效形式也不相同。下面以较典型的冲压模具为例分析其工作条件及常见失效形式。
2.1冲裁模
冲裁模是使板料沿一定的轮廓形状产生分离而获得所需冲件的模具。冲裁模的主要工作部分是凸模和凹模的刃口,在冲压过程中对板料施加压力,使板料产生弹形变形、塑性变形和断裂。在板料弹形变形阶段,压力集中于刃口附近的小范围内,使刃口上的单位面积压力增大。在板料塑性变形和断裂阶段,模具刃口的端面和侧面产生挤压和摩擦。
模具刃口受力的大小与板料的厚度和硬度有关。而且凸模的压力通常大于凹模的压力,特别是在厚板上冲裁小孔时,凸模所受的单位压力更大。凸模受力越大,模具寿命就越低。
冲裁模在室温下分离板料,且受力集中在刃口附近,它的正常失效形式为磨损,且主要为黏着磨损。由于凸、凹模刃口处于端面压应力和侧面压应力的交汇处,同时处在端面摩擦力和侧面摩擦力的交汇处,因此凸、凹模的刃口工作情况较差,磨损较严重。其中,凸模受力最大,因而磨损最快。磨损将使刃口变钝,冲裁件毛刺增大,尺寸超差。凸、凹模磨损后,必须对其刃口修模后才能使用。
冲裁模刃口的磨损过程大致分为初期磨损、稳定磨损、急剧磨损三个阶段,如图4所示。不同的磨损阶段,模具刃口的损伤不同。
在模具使用初期,刃口锋利,与板料接触面积小,单位面积压力大,易造成刃口塑性变形,,初期磨损阶段磨损速度较大。刃口磨损到一定程度后,单位面积压力减小,且刃口表面塑变强化,不再发生塑性变形,此时模具刃口的磨损主要由坯料的摩擦引起,磨损速度变缓,即进入稳定磨损阶段。模具使用一定时间后,刃口因经受多次冲裁趋于疲劳,局部表面开始脱落,即进入急剧磨损阶段,此时磨损速度较大,会因冲裁件不合格而导致模具失效。
2.2拉深模
拉深模是通过使坯料产生塑性变形而获得各种开口空心件的模具。拉深模工作时,板料与凹模和压边圈之间产生相对运动,存在很大的摩擦,因此拉深模的主要失效形式为磨损,且主要为黏着磨损。磨损部位主要在凹模与压料圈的端面、凸模与凹模圆角半径处、压料圈口部及凹模端面圆角半径以外的区域。
在拉深过程中,模具工作表面的某些区域负荷较重,摩擦热较多,承受挤压力较大。在工作时,模具工作表面可能与坯料间发生焊和,使小块坯料黏附在模腔表面形成很硬的黏结瘤,即发生粘模。这些坚硬的黏结瘤将使拉深件表面产生划痕或擦伤,降低表面质量。
【参考文献】
[1]曾霞文,徐政坤主编.冷冲压工艺及模具设计.中南大学出版社,2006.
冲压模具范文2
关键词:汽车冲压模具;设计;制造;维修
中图分类号: N945.23 文献标识码: A 文章编号:
引言
汽车制造行业如今已是我国的重工业经济支柱之一,本世纪更是发展迅猛,尤其是汽车模具冲压的技术水平不断进步,对汽车制造质量及成本起到了直接且重要的影响。特种冲压成型、新模具材料、模块化冲压技术尤其是计算机技术辅助更大程度上的促进了冲压模具技术的发展。首先,要了解什么是汽车冲压模具技术?汽车冲压模具技术是现代汽车工业中十分重要的加工方法,用来生产汽车车身零件的技术,冲压模具所制出的车身零件自重轻、强度高、硬度大、成本低,并且生产过程便于实现批量化和机械自动化。它生产效率高,是一种其它模具加工方法所不能替代的先进的汽车模具制造技术。
一、冲压模具工艺设计的基础理论
1、冲压模具的设计
1.1冲压间隙的确定方法
冲压间隙一般指的是冲压的凹摸与凸模中刃口部分的尺寸之差。冲压间隙的大小直接影响冲压件力的大小以及冲压件的单面质量,此外,对模具的使用寿命也有一定的影响。因此,在对冲压模具进行设计的过程中其中最重要的一点便是对冲压间隙的确定。在设计冲压模具的过程中,应该注意选择合适的冲压间隙,间隙的大小根据不同的数据应该具有不同的标准,在选用过程中,应该注意选用在生产中应该处于一定的合适范围的冲压间隙。在这个合适范围中,最大最小值分别称为最大和最小的合理间隙值。一般在实际中,会采用最小合理间隙值,因为模具在使用过程中会有一定的磨损从而使得间隙变大。
1.2对凹凸模外形尺寸的确定
在冲压模具的设计过程中,凹凸模外形尺寸的大小一般是依据严格的计算得来的。
(1)凸模
冲压模具的凸模的结构形式应该依据冲压零件的需要来定,其制作方式也应该严格按照计算出来的数据进行。一般凸模是由铆钉来进行固定的,有时候也会使用低熔点的焊接剂或者是低熔点的合金进行固定。
(2)凹模
冲压模具的凹模通常情况下也是根据冲压零件的需要进行制作,其制作方法也是根据计算出来的数据进行,凹模在制作出来之后一般会直接固定的凸模上。凹模的厚度指的是凹模刃口距离外边缘的长度,在进行凹模外形尺寸的确定过程中一般会采用凹模外形的经验公式选取,在实际制造过程中,不仅要算出凹模的厚度,还应该在在此基础上计算出凹模周围与之相关的可利用的数据。在此之后只要根据确定的模具从而构成合适的模具结构组合,这样,冲压模具的设计就大大简化了。最后应该根据已经设计好的图纸,将凹模与凸模以及一些其它相关零件进行安装组合即可。
2、冲压模具的设计工艺
2.1冲裁工艺
冲裁工艺的基本运动便是卸料板应该先与板料接触并且进行压牢,在凸模下降到与板料接触的时应该继续下降使得其能够进入凹模,在凹凸模以及板料产生相对运动的过程中会导致板料分离,这便使得凹凸模分开,然后开始卸载料板并且把废料从凸模上推落,这便完成了冲裁运动。在此过程中,卸板料的运动是十分关键的,因此应该严格控制卸料板的运动,应该保证其先与凸模与板料进行接触,还应该保证充足的压料力,这便可保证良好的冲裁面质量,高尺寸进度以及较长的模具寿命。
2.2弯曲工艺
弯曲工艺的基本运动便是将卸料板与板料接触并且压死,在凸模下降到与板料接触时,继续下降使其进入凹模,从而使得凹凸模以及板料产生相对运动,导致板料产生变形折弯,然后使得凹凸模分开,利用弯曲凹模上面的顶杆或者是滑块将弯曲边退出,这便完成了弯曲运动。在弯曲工艺中,卸料板以及顶板的运动是十分关键的,应该控制卸料板的运动,保证其在凸模与板料接触之前与板料接触,同样应该保证有足够的压料力,从而使得弯曲件的精度高、平整度良好,在此基础上还应该保证足够的顶杆力,使得其能够有足够的推力将弯曲件推出,防止弯曲件的弯曲变形,使得生产率降低。
二、汽车冲压模具的设计与制造
汽车是人们出行的重要交通工具之一,汽车的质量自然是保证人们出行安全的重要因素之一。一般的汽车冲压模具使用的寿命不少于60万到80万次。汽车冲压模具在其生产、设计过程中既要满足汽车车身的零件的工艺要求,还要满足冲压模具所能适应的生产条件和制造技术,就是说制造时采用的设备、人员的操作方式、制造后的运输及销售、模具的安装、废料的处理等等都应当在设计和制造汽车冲压模具时的考虑之中。汽车冲压模具的设计和制造要考虑的基本因素有以下几种:
1、价格
设计和制造汽车冲压模具首先要考虑的就是价格。价格的高低很大程度的影响着产品的销量。以某汽车厂的覆盖件冲压的模具生产为例,同样一套A级模具,日本价格约为15万USD,台湾地区次之约10万USD,内地生产价格最低仅为7万USD左右。
2、质量
同样的,影响销量的还有汽车冲压模具的质量,更重要的是,汽车的安全则大部分是由汽车冲压模具所决定。以上述汽车厂为例,质量与价格成正比,日本的汽车冲压模具质量普遍要好于台湾地区和中国内地,因此,大部分国家的汽车厂都比较喜欢使用日本生产的模具,或者采购时以日本生产模具的参数来作为选择依据。
3、工艺性
工艺性虽然不是设计和制造汽车冲压模具的最重要的因素,但是也是不可忽略的。相比较而言,日本制造较台湾、欧美、中国大陆等地区在设计模具时更多的考虑了其工艺的合理性。
4、材料
近些年,我国在材料选择方面已经明显优于国外,多是选用合金钢或者合金铸铁等,局部用材选用Cr12Mov、9CrSi等材料。而在2002年中国加入世贸组织后,又从其他发达国家引进了更多的优质模具钢材。
5、精度
模具生产的重要参数之一就是精度,这关系到转配完毕后整车零部件之间的契合度的高低,间隙一致性的好坏。
三、汽车冲压模具的维修
汽车冲压模具是比较复杂又比较精密的生产工艺设备,它的生产周期长,制造成本高,并且工作环境恶劣。在使用中,汽车冲压模具经常会遭受突然的撞击或者摩擦、热变等较多的不同力量的冲击。因此在经过一段时间的使用或者工作后,汽车冲压模具工作部位,契合部位或者滑动位置都会发生不同程度的磨损或者损坏,致使模具性能下降,影响整车的性能和质量,轻则整车停工,重则还会引发安全事故。为了能在使用过程中正常工作,保持良好的工作性能,首先要做好汽车冲压模具的维护,定期的对模具进行检查,发现问题第一时间维修,不要小毛病不重视,大毛病才维护,要重视维护、维修,严防“以小积大”。这样不仅能提高其使用精度,延长使用时间,并且能够保证产品质量、降低维修成本,确保安全。汽车冲压模具的日常维修内容很多,主要包括以下几方面:
1、模具的技术资料保管;
2、模具的技术状态鉴定;
3、模具的保管与保养方法;
4、模具易损零件预留备品。
结束语
综上所述,汽车冲压模具在汽车制造业有着举足轻重的位置,模具的设计、生产直至最后的维修都是息息相关、不可分割的。虽然我国已经跻身于世界汽车冲压模具生产、制造的先进行业队伍中,但是还有着不可轻视的问题,在工艺性方面,国内的设计大多注重模具本身,随意性较强,对其工艺合理性考虑较少;在人性化方面也有欠缺,标准化程度低,致使维修难度大,影响销量;除此之外,模具毛坯铸造和热处理质量差,影响实际性能。这些就是我们在未来需要继续努力钻研的方向。
参考文献
[1]徐政坤:《冲压模具设计与制造》,化学工业出版社,2009.
冲压模具范文3
参与式教学是国际上普遍推广应用的一种教学理念,它不仅符合目前我国的主体教育改革方向,也与《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》所倡导的改革目标和人才培养模式相吻合。参与式教学是以学习主体为核心,以自觉性、选择性为特征的学习。施教过程中,学生是主体,教师通过导学和启发等教学手段把课堂还给学生,不仅让学生在课堂上掌握了知识,更重要的是让学生主体在参与教学过程中体验到学习的乐趣、增加教学活动的主观能动性,从而培养在主动参与中学习知识的思维方式。目前,国内对参与式教学的理念研究多集中在理论层面,课堂应用方面的研究尽管所涉及的专业领域很多,但应用研究多限于公开课、竞赛课之类的示范性质的课程,在整个学期施教过程中的应用研究仍缺乏实践经验。因此,文章从教学理念和教学方法两个方面,对“参与式教学”在实施过程中面临的现实问题及其原因进行深入探讨。
2参与式教学的核心理念
学生本位理念参与式教学法的理论依据是心理学的内在激励与外在激励关系的理论。其内在性需要的满足和激励动力则来自当事者所从事的工作和学习本身。参与式教学法是一种合作式的教学法,强调教学活动设计以学生为中心,充分应用灵活多样、直观形象的教学手段,鼓励学习者积极参与教学过程,加强教学者与学习者之间以及学习者与学习者之间的信息交流,使学习者能深刻地领会和掌握所学知识。只有学生积极主动地参与到教学活动中来,才能让学生在整个活动中的受益效果最好。参与式教学法要求让学习者有自由思考、选择上课方式、安排学习进度的权利,其倡导的正是在教学设计领域中实现学生本位。过程导向理念过程导向理念是指在教学活动中引导学生主动参与教学设计、过程实施和效果反馈。其教学目标是随过程而调整改变的,在整个教学活动中注重学生学习思维的提升,弱化教学目标的实现。学生不仅参与学习目标的提出,还可以自己制定学习进度,教师和学生共同主宰教学过程,在教师与学生、学生与学生之间的探讨中对自己的学习等产生新认识,致使学生的想法与意见也得到应有的尊重与体现,在过程中获得专业知识、思维方式和协作能力。
3参与式教学在冲压模具设计课堂中的实践探索
课程特点及教学规划冲压模具设计是一门实践性、综合性很强的专业技术课,模具设计原理虽不复杂,但模具结构复杂多变,而且先修课程多。对于没有实践经验的学生来说,对授课内容缺乏直观认识,传统授课模式的课堂效果易打折扣。而参与式教学由教师和学生共同参与教学内容选用,首先把学生分成多个八人左右的小组,由教师引导,学生以讨论的形式对课程的教学目标和教材的内容进行探讨,结合学生的个性特点、兴趣爱好和知识结构等共同规划教学内容,明确课程中模具的典型结构、动作原理、标准化的模具组件和企业里的先进设计方法等核心内容作为此次教学的主要内容,学生有些把握不好的章节或者理解困难的部分暂时搁置,随课程的进行再安排时间讨论确定。这样先确定课程的教学内容和教学实施的大致步骤。课前准备首先,根据共同制定的教学内容,教师整理出课堂要学习的课程纲要、要掌握的内容、课堂活动规则以及课堂教学活动中学生需承担的任务等文档文件,并把这些文档上传到冲压模具设计课程的网络课程平台上。学生在网络平台上看到教师的教学课件和教学视频等学习帮助文档,借助平台进行预习,查阅收集相关学习资料、形成自己的见解并做好课堂教学活动的准备工作。学生随时可以通过网络课程平台中的论坛、邮件等形式与教师沟通,教师也能及时了解学生的学习效果。如“模具结构”这一课程小节,教师整理的资料包括冲压模具的三种类型、16种模具典型结构的Flash文件、实验室中真实模具的照片、模具企业的模具动作视频文件、学习要求等,这些资料都上传至网络课程平台,学生结合教师的要求和自身的情况组成八人左右的兴趣小组,对该小节做好充分的学习准备工作,组内及师生间随时可以通过网络平台进行知识讨论和经验分享。课中实施课堂上,教师做好导演的角色,有效组织和控制课堂教学实施过程。课堂具体实施分为预习的成果展示、师生间及小组间的讨论交流、小组代表陈述讨论成果和教师讲解三个主要步骤。具体实施过程以“工作零件设计”这一小节为例。
1)设计成果展示。
每各小组代表把组内设计好的凸模和凹模通过教室多媒体展示给同学,并把其设计原理、设计过程、相关计算等进行演示和讲解。讲解时,同组的学生可以提示,甚至可以按照个人设计的不同情况顺序完成成果的讲解。这不仅促进学生积极参加设计过程,还能提高学生的团队合作意识。
2)讨论交流。
不同小组间进行不规律的讨论交流,主要是针对各个小组设计的工作零件提出自己的看法,小组间的学生都可以互相问答,通过主动发现问题、思考问题,交流讨论解决问题,从而使学生养成独立的创新思维方式。教师以辅导者的身份参与到学生的讨论中,肯定一些有新意的见解;对于一些不符合模具生产实践,却具有一定创意的想法,教师予以尊重并鼓励引导学生大胆进行创新研究。在教学过程中便形成民主、平等的课堂参与氛围,学生有了参与课堂的热情,积极展示自己的真实想法。
3)陈述讨论成果和教师点评。
各小组再简单陈述讨论形成的新成果。学生对于冲压模具的工作零件结构、功能、设计原理和计算方法有了较为深入的了解,但作为没有在模具制造企业工作经验的学生来说,一切都是停留在理论上的,设计时很容易忽略生产实践中有关设备、人力、加工成本等实际问题,而设计出理想化的工作零件。教师要有针对性地讲解和点评,并结合视频、图片等媒介给学生以直观认识,让学生通过思考对比,加深对所学知识的理解和掌握。课后环节课后环节主要包括课后反思和课外实践两个方面。教师把上节课需要补充的内容以练习题的形式制成文档,同时要求学生对课堂学习情况进行自我反思,并对一些学习有针对性地进行课外实践。对这些相关要求,学生全部可以通过网络课程平台获取。其中,学生通过反思反馈了解自己在学习过程中的参与程度,取得了哪些进步,哪些方面做得满意,哪些地方还尚需改进,并思考自己如何更好地参与到下面的教学环节中去。课外实践既是课后作业,又是学生参与教学的一个重要环节,更多地需要学生自己动手动脑,强调模具设计的综合运用,是实践教学的主要内容。学生要想很好地完成课外实践,不仅需要走进图书馆、实验室,甚至要到模具企业进行调研学习,这就充分体现了学生在教学活动中的主体地位。
4结束语
冲压模具范文4
关键词:冲压模具设计与制造;制造理论;工艺分析
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.
[2]梁艳娟.高职冲压模具设计与制造课程教学模式的改革与实践[J].企业导报,2011(10):207-208.
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【关键词】冲压模具设计与制造、高职、教学、课程
中图分类号:TG385.2-4;G712
“冲压模具设计与制造”是模具设计与制造专业的一门主干核心专业技术课程。随着模具工业的快速发展和高职学生的特点,只有制定适合的教学方案,才能改善教学效果,从而培养出适应现代模具技术应用及发展的高水平的技术应用型人才。
一、 教学现状分析
1. 学习动机问题
“冲压模具设计与制造”课程是专业学习中的主干课程,也是一个复杂过程,决定这一过程效果好坏关键有三个方面:学生、教师以及教与学相互作用环境。其中,作为学习主人的高职学生是关键因素。所以在实际教学中,怎么样使学生形成良好的学习动机,调动学生的学习的积极性是很重要的问题。当前本专业学生对课程的不良学习动机主要表现为:没有学习兴趣、上课容易扰,注意力不集中、排斥老师教学、实训懒惰等现象。
2. 基础专业差
“冲压模具设计与制造”课程在高职高专教学中开设在第三学期,前续课程有“机械制图” 、“机械制造基础” 、“CAD教程” 、“工程力学” 、“金属材料”等基础课程,但是在实际教学中学生对基础性的知识结构不熟悉,导致在学习中有许多困惑不解。主要表现有:识图能力差、材料的热处理知识缺陷、软件绘图不熟练、零件的制造工艺不清楚等等。
3. 方法不当
“冲压模具设计与制造”课程的学习方法的掌握很重要,好的学习方法会有事半功倍的效果。目前学生对学习方法的把握很欠缺,主要表现为:学习目的不明确、前续知识与现在的知识不能很好的衔接、学习投入时间短。
4. 就业不明确
学生在学习本课程的同时对就业问题比较困惑,不知道毕业后将从事哪方面的工作。
二、 教学实施方案
1. 正确引导-----增强教学效果
在整个学习过程中教师起到主导的作用,学生自我学习方法的不当会影响到学习效果,同时教师的教学方法也会影响学生的学习。所以在课程实施中方法很重要,联系实际教学可以从以下几个方面实施:
①引入教学载体
“模具”这个名词,在学生没有接触之前,都不知道它为何物,有何之用,所以在教学中引入合适、简单、上手快的教学载体进行驱动,有助于学生的接受。其教学理念如下图:
在冲压模具教学中对教学载体的选择尤为重要,它选择的好与坏直接影响到的学生的学习兴趣乃至之后的学习,可以从“山字形落料件模具设计”、“垫片复合模具设计”、“挂耳弯曲模具设计”、“无凸缘端盖模具设计”等合适的教学载体,讲解冲裁、弯曲、拉深模具的结构设计等诸多问题,同是可以进行观摩教学进行讲解,让学生感性认识事物,为之后教学增加铺垫。
②破解资讯
在下个课题开授前,教师提出资讯问题,让学生充分利用周边的学习资源进行破解,增强学生自主学习的能力。
冲压模具课程教学教师可以对不同阶段的课题提前提出问题,让学生课前进行收集工作,这样学生就会充分利用身边的学习资源如:图书馆、教材、网络等资源。同时培养学生收集整理信息的能力,有助于优化知识形成的过程,改进教学方法,促进学生自主学习,并通过“课内--课外”相结合、“个体--合作”相结合,培养学生自学能力,在整个教学过程中学生有一定的主体作用,体现“学生本位”。
③集中讨论
阶段性布置作业,作业布置要c实际就业工作相近,提前“感染”学生,完成后对学生进行逐一评价,并让学生集中讨论,从讨论中发现问题,解决问题,达到课后优化的目的。
④技能训练,工学交替
根据课时要求,定制配套的模具实习计划。该环节是学习模具专业重要环节之一,也是对理论的知识的总结和消化,同时培养学生设计和实践能力的重要环节和必要手段。其目的是使学生全面掌握冲压模具结构和原理及其设计,加工的方法与步骤等,将所学的模具知识、零件结构设计、制图、工艺、工量具等知识有机地结合在一起,提高学习的认知应用能力。
在工学交替中培养学生认真负责、踏实细致的工作作风和严禁的科学态度、强化质量意识和时间观念,培养良好的职业习惯。根据学情分析和学校的总体部署,制定出合理、优化的实施方案,对学生进行导向,其总体实施步骤理念如下图:
在冲压模具实训中,是学生消化课本理论知识和踏上工作岗位之前的重要一步,在安排随堂实训时,可以从模具的拆装、调试、零件测绘以及在软件上的模拟动画,将书本理论知识实践化,打破纯理论的僵局,提高学生的学习动手兴趣。
2. 加强前续学习-----使知识系统化
“冲压模具设计与制造”涉及到的知识领域较广,需要很多基础理论知识支配。在实际中学生对前面所学的知识遗忘或基础不牢等。针对这些问题在教学中我们可以从下面入手:
①课前提出问题
在教学前向学生提出相关的问题,这些问题是前续课程的知识点,也是“冲压模具设计与制造”的重要知识点,学生可以提前预习相关知识,同时预习的效果可以计入考核范围,从而提高学生的积极性。
②课后分析问题
在教学结束后,老师把现学的知识点和前续课程联系在一起提出疑问布置作业,让学生分析解决,消化知识。
3. 调整方法-----提高学习效果
“冲压模具设计与制造”是一门实践性、综合性、实用性、针对性和先进性很强的课程,理论与实践、传统技术与现代技术结合十分紧密。本课程学习应理论联系实际,在教学中要引导学生多想、多练、多记,培养学生善于总结归纳,融会贯通,掌握规律方法、灵活应用方法、手段和标准。
4. 明确方向------解决就业困惑
模具专业对学生的培养是多元化的,涉及的领域众多,就其毕业生的就业范围也相当广泛,通过市场调研与企业的用人需要。模具专业可以从事以下岗位就业深造:
三、 结束语
近些年来,我国工业水平与产值的快速增长,这与模具行业的迅速发展是息息相关的。行业需要大量的模具人才,加强学生在学校的学习非常关键。在“冲压模具设计与制造”课程教学中,加强学生的知识接受和职业素质培养,怎么样改善“冲压模具设计与制造”的教学效果是目前教学中的关键点。
【参考文献】
冲压模具范文6
关键词:冲压模具 运动形式 控制 机械运动
中图分类号:TG385.2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(b)-0090-01
随着科学技术的飞速发展和市场经济竞争的日益加剧,数控技术、伺服技术,运动元件的极速发展以及数控冲压模具快速成形技术的日益发展和完善,已使得现代的装备制造企业实现了自动上、下料,模具库可外置且可以自动转换模具等技术,且已应用于模具的冲压件的生产之中。这就使得生产制造企业必须严格控制各冲压模具过程中的各项基本运动,否则将直接影响冲压器件的质量,同时在保证质量的同时还要根据具体情况灵活运用各种机械运动,并且不断开拓新思路和新想法。
1 冲压和机械运动的关系
所谓的冲压就是利用模具和冲压设备对各种不同规格的板料或坯料施加压力,使其改变形状或自然分开,进一步得到所需的形状、尺寸和性能的零件。而各种机械运动在冲压的过程中是贯穿始终的。机机械运动有三种运动形式即滑动、转动和滚动,不同的运动形式对冲压的影响也不相同。冲压的过种就是上下运动,以及模具与板料、模具与模具间的不同结构件之间的互相运动,都影响着冲压件的最终品质。
2 冲压工艺运动形式及特点
2.1 冲裁工艺
冲裁工艺的基本运动就是先将卸料板与板料相接触并且加压牢固,再将凸模下降直至与板料接触再下降进入凹模,凸、凹模及板料之间的相对运动会使板料分离,再使凸、凹模分开,最后卸料板把所制工件或废料再从凸模上推下去,这就完成了一次冲裁运动。其中卸料板的运动是至关重要的要严格控制,必须在凸模与板料接触之前,并且要保证足够的压料力,这样才能保证冲裁的质量,否则会出现质量差、精度低、使用寿命短的冲裁件。如果按常规的方法设计落料冲孔模具,将导致冲压后的工件与废料难以分开,这就需要在凸、凹模卸料板上增加一定的凸出限位块,以保证落料冲孔运动的完成。
如何在冲压过程中缩短工时,减少工步,为企业节约生产成本,需要针对不同的冲压件进行具体问题具体分析,不能盲目进行生产。如对那些各别部位有凸起的较在的冲压件来说,可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模,与些同时加大弹簧力,以使材料在卸料板上压型凸模与板料接触之前完成变形压型的目的,再往下进行落料冲孔运动。而针对那些冲孔数量较多的冲孔模具,如果盲目增加冲压力则对冲压生产不利,以至于没有足够吨位的冲床可用,这时就需要用不同长度的两批至四批的冲头来完冲孔运动,并且控制好这些运动的进行时间,才能冲裁力减小到一定效果。
2.2 拉深工艺
拉深工艺的基本运动就是卸料板与板料先接触压牢,凸模下降与板料相接触,然后凸模继续下降并进入凹模,这样凸、凹模及板料之间就会产生相对运动,致使板料发生塑性变形这时凸、凹模再分开,凹模托板把工件推出就完成了一次拉深运动。卸料板和托板的运动是保证拉深件质量的关键所在,因此我们要严格控制卸料板的运动,使其一定要在凸模与板料接触之前进行,而且要保证足够大的压料力才行,否则生产出来的拉深件就容易裂开起皱,另外为保证拉深件底部的平整度还要确保凹模托板有足够大的压力才能达到目的。可见只有拉深模具的合理设计才能很好控制结构件的运动过程,以达到多种工序多种运动合理组合的目的。
在这里值得一提的就是落料拉深切边冲孔复合模具的设计。对于那些拉深件需要有卷边(或滚边)的工序,在模具的设计中就用到了滚轴结构,这就减小了滚动的摩擦力,避免工件表面被划伤,因些这项工艺被广泛应用于装饰品和日用品生产当中。另外对于那些在马达中旋转的结构件,利用旋转(切)运动修边既保证了切边尺寸的精度,又保证了切边的高度和跳动度,就连切边的毛刺和纹路也很美观。改良后的旋切结构已经广泛运用于模具加工制作和连续拉深模具之中。
2.3 弯曲工艺
弯曲工艺的基本运动就是指卸料板与板料先接触并压紧,凸模下降并与板料相接触,再下降进入凹模,凸、凹模及板料之间产生的相对运动,致使板料变形弯曲,而后凸模与凹模分开,弯曲凹模上的顶杆(或顶板)把弯曲边推出,这样就完成了一次弯曲运动。保证弯曲的质量或生产效率的关键在于卸料板及顶杆的运动,因些我们要控制好制卸料板的运动,使其在凸模与板料接触之前就与板料接触,另外还要有足够的压料力,否则就会出现尺寸精度差、平面度不良的弯曲件,同时为了确保弯曲件不易变形,则要保证顶杆力足够大才能使它顺利地把弯曲件推出,要不然就生产效率就会降低。
对于那些弯曲形状奇特或弯曲后不能按正常方式从凹模上脱落的工件,需要使用斜楔结构或转销结构,如完成回钩式弯曲或小于90度弯曲需要使用斜楔结构,而实现圆筒件的一次成型就需要使用转销结构。
3 连续模具中机械运动的特点
在上面已经说到了在冲压过程中的机械运动包括冲裁工艺、弯曲工艺和拉深工艺,并且这三种工艺有着各自的特点,但是在连续模具中机械运动的控制和运用则同时包含了这三种工艺的基本运动模式,这就需要对各种基本工艺分别控制。通常连续模具对冲压速度和生产效率有着严格的要求,对于那些较复杂的形状和较特别的冲压件,冲压运动也就比较费时费力,这样我们在连续模具设计中就可以将冲压工艺分解成效率高而优质的冲压运动。
4 工艺运动控制的重要性
虽然冲压过种中各种工艺基本运动的运动原理不同,但它们也有着相同的特点,那就是重要的控制因素都是卸料板(或滑块)的运动。但事实上在模具设计当中,产品的冲压工艺不可能都像各种工艺的基本运动那样简单,应当根据具体的实际情况对产品工艺做好运动分析,再据此做出进一步的设计。
在对冲压工艺运动做好分析的同时,还要充分考虑到它们各自的特性。必要性:在冲压过程中需要哪些运动来实现产品工艺,需要运用基本运动原理来判断;时间性:注意冲压过程中所需要的各种工艺运动的前后顺序;可行性:在现实中所需要的基本运动能否通过结构设计和力学设计来实现。
既然在冲压的过程中存在着各种各样复杂的机械运动,那么冲压件最后的品质和冲压工艺的最终实现都将受到各种机械运动的影响,自然其结果也就各不相同。因而这就要求我们在实际的冲压模具设计中,要对机械运动严格控制并且灵活运用之,不能局限于传统的设计模式,这样才能不断提高对冲压模具的设计水平,保证冲压件的最优品质。
参考文献