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冲压模具设计范文1
关键词: 顶罩 级进模 结构设计
冲压是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法[1]。模具是冲压过程中重要的工艺装备,采用模具生产产品,可以提高生产效率、节约材料、降低成本,并且可保证一定的加工质量,所以模具在汽车、飞机、电器、仪表、玩具等工业、民用领域得到广泛应用[2]。
1.冲压工艺方案的确定
图1所示为一个常用的顶罩零件图,材料采用厚度为1.5mm的08A板材,是一种集冲孔、拉深、落料等多种工艺的冲压件。该工件有三种工艺方案:方案1:先落料,再一次拉深、二次拉深、三次拉深,后冲孔,采用单工序模生产;方案2:拉深――冲孔――落料复合冲压,采用复合模生产;方案3:冲孔――一次拉深――二次拉深――三次拉深――落料连续冲压,采用级进模生产。三种方案比较见表1。
方案1模具结构简单,但需要五道工序,五幅模具,生产效率较低,难以满足该零件的年产量要求。方案2只需一套模具,冲压件的形位精度容易保证,且生产效率也高。但由于零件的几何形状相对复杂,模具制造难度加大,且模具结构较方案1复杂。方案3只需要一副模具,生产效率也高,由于该零件的冲压精度无太高要求,一般级进模可以满足其精度要求,在实际生产中可以通过在模具上设置导正销导正[3],以便保证冲压件的形位精度要求,模具制造安装较复杂,适合大批量及尺寸较小零件的生产。通过对三种方案的分析比较,该件的冲压生产采用方案3。
2.冲压工艺参数计算
2.1工序排样设计方案
多工位级进模的工序排样设计是多工位级进模设计的关键,是决定级进模优劣的主要因素之一。根据该零件的要求及上述工艺特点的分析,设计多工位连续工序排样方案。排样图如图2、图3所示,具体工位安排:冲孔拉深拉深拉深落料。
2.2冲裁刃口尺寸计算
冲裁凸、凹模按配作法加工。冲孔工序,以凸模为基准,配作凹模;落料工序,以凹模为基准,配作凸模。这种配作加工方法的特点是模具间隙由配作保证,可以放大基准件的制造公差,制造容易[4]。具体的凸、凹模刃口尺寸如表2所示。
2.3拉深工艺计算
通过计算得拉深件所需坯料尺寸为φ112mm,进一步计算冲压件的相对高度和毛坯相对厚度,根据拉深次数判定条件,冲压件需通过三次拉深成形。表3为各次拉深工序件所需的拉深凸模、凹模横向工作部分尺寸。
3.模具结构
1.上模座2.圆柱销3.内六角螺钉4.落料凸模5.凸模固定板6.第三次拉深凸模7.垫板8.第二次拉深凸模9.模柄10.止转销11.第一次拉深凸模12.冲孔凸模13.卸料螺钉14.卸料弹簧15.导套16.导柱17.承料板18.导料板19.卸料板20.冲孔凹模镶块21.第一次拉深凹模镶块22、25、28.顶件块23、26、29.弹簧24.第二次拉深凹模镶块25.导料销27.垫板30.第三次拉深凹模镶块31.落料凹模32.整体凹模板33.下模座
图4 顶罩级进模
本模具是一套5工位带料连续拉深级进模,如图4所示,采用导料板导料,始用档料销、凹模镶块粗定位,及装在一次拉深凸模中的导正销进行精定位,完成零件的冲孔、拉深和落料。模具主要由上模座、下模座、凸模垫板、各工序凸模、卸料板、各工序凹模镶块、凹模垫板和整体凹模板等模具零件组成,模具采用滑动对角模架。凹模周界长630mm,宽400mm,模具总长800mm,总宽400mm。模具的闭合高度是400mm。凸模固定板用于安装所有冲孔凸模、三个拉深凸模和落料凸模;整体凹模板用于安装所有拉深凹模和冲孔落料凹模。拉深凸模采用台阶式固定在固定板,装后磨平。卸料板是一整块,采用四个卸料弹簧。由于模具结构限制采用弹顶装置,由四个卸料螺钉和弹簧组成。拉深工位使用弹簧加顶杆的结构进行顶件。拉深凹模形状均较为简单,但尺寸较大因此采用镶块拼接而成。
4.结语
采用级进冲压成形可以完成顶罩类零件的冲压,保证零件质量,生产效率高,模具结构简单,操作安全方便,具有良好的经济效益,对同类零件的冲压模具设计具有一定的参考价值。
参考文献:
[1]王孝培.冲压手册[M].北京:机械工业出版社,2003.
[2]朱正才.冲压工艺与模具设计[M].北京:机械工业出版社,2012.
冲压模具设计范文2
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
冲压模具设计范文3
关键词:设计要求;工艺计算;整体结构
中图分类号:TH16 文献标识码:A
1.设计要求
零件的图纸如图1所示,具体的要求如下:
工件名称:轴承端盖。
生产数量:大批量。
轴承端盖在飞机上是比较常见的零件,它一般都是在飞机内部使用,对于它的要求一般就是符合设计要求就可以,所以在材料上选取10#钢,从图中可以看出,该零件的厚度为2mm,这种零件符合冲压的加工方法,同时在零件的中心有一个拉深,在四周分布相同大小的孔,所以加工的程序可以为:落料、拉深、冲孔、切边。
在设计上,对于这个零件要注意几点:中心拉深处,要计算好拉深的高度,要有一定的加工余量,而在模具的凸凹模设计上,凸模上不要有出气孔,以免在拉深时候,工件从出气孔发生变形。
2.工艺计算
在模具的设计计算上,要将材料的利用率要考虑进去,因为材料的浪费就是成本的提高,而对于材料的利用率也有着计算公式:
在工件的计算上,有图可知零件的厚度为2mm,所以采用板材的厚度中径来设计计算,图中零件的最外径为80mm,在冲压模具设计与制造书中查的修边余量为3.0mm,所以实际的零件外径为80+2×3=86mm。
根据上边的计算,最终确定生产该零件所用的毛坯直径为:
对于这个零件的毛坯,查找市场上一般的钢板,有100mm宽的钢板,符合生产需求。
在零件的排样上,根据毛坯的尺寸,再根据实际设计,最终确定排样方案为直排,这样材料的利用率较高,节约成本。
在整个模具的设计上,凹凸模的尺寸计算可以根据模具设计中的计算公式计算得出,而整个模具设计上需要计算落料的凹、凸模尺寸、冲孔的凹、凸模尺寸、拉深的凹、凸模尺寸。
3.整体结构
在压力选用上,它的工作行程要考虑工件的因素,要考虑工件拉深的深度,工件的取放,所以它的行程要够大,再根据该零件的厚度和拉深力,最终确定压力机。冲压模具的垫板,垫板要能承受凸模的冲压力,它是承载零件和冲压力的作用,要具有一定的强度,避免在冲压过程中,零件局部塌陷,从而使零件产生不良变形,最终会影响模具的整体质量,垫板的尺寸也是通过计算而来,最终确定垫板的尺寸为200×200×20,采用的材质为45#钢。打料块的设计一般是与打料杆配合运动,通过机械连接,刚性卸件,打料块是在冲压之后,凸模抬起后,打料块进行打料。对于这些生产大批量零件的模具设备,要考虑模具的寿命,尽量使模具的寿命长,精度高,而要实现这点,就应该添加导柱、导套,导柱的功能就是讲凹、凸模在一条中心线上,保证精度,而根据本零件的要求,冲压的精度要求,以及工件的厚度,采用导柱和导套之间的配合精度为H7/h6,配合为间隙配合。对于整个模具的零件,需要满足设计上的要求,对于材料要满足寿命,模具的主要零件材料见表1。
通过上述的设计与研究,可以得到最后的装配图,装配图如图2所示,此设备的工作流程为,压力机运作,带动滑块运动,使落料的凹、凸模工作,实现落料,之后的运动就是送料,将毛坯放在垫板上,进行拉深动作,这个位置需要进行两次拉深,避免将毛坯拉断,拉深后进行冲孔,将四周Ф5圆孔冲压完成,以上就是一个完整的工作过程。
结语
在飞机零件生产中,有着很多复杂的设备,它们的问世都是技术人员辛勤汗水的结晶,像这种有拉深和冲压的设备,是一个比较复杂的设备,在零件生产前就要对设备进行设计和预测,在飞机零件的生产中,使用模具可以减少很多废品,提高飞机的整体性能,作为一个设计研发者,要具有扎实的专业知识,科学、严谨的作风,要突破新技术,为我国航天事业做出应有的贡献。
参考文献
[1]刘建超,张宝忠.冲压模具设计与制造[M].北京:高等教育出版社,2004.
[2]陈炎嗣,郭景仪.冲压模具设计与制造技术[M].北京:机械工业出版社,1991.
[3]中国模具设计大典编委会.中国模具设计大典[M].江西:科技技术出版社,2003.
冲压模具设计范文4
关键词:汽车冲压模具;设计;成组技术;应用
1 前言
汽车的覆盖件中存在不同程度的问题,虽然汽车的型号不相同,但是对汽车的车门、车身等覆盖件而言,拥有几何拓扑结构类似或者相同的特征。冲压模具的设计人员经常因为不同曲面形状而进行重复的设计,导致设计效率较低且模具开发的周期较长。对汽车的冲压模具利用成组技术进行分类编码,达到汽车冲压模具系列化的目的,为了实现汽车冲压模具的全参量化设计,在UG平台上进行二次开发,缩短产品设计周期,提升设计效率以及设计水平。
2 汽车冲压模具设计中成组技术的应用
2.1 系统的开发平台
对汽车冲压模具进行生产,可以采用UG软件对汽车冲压模具进行分析、设计以及加工。UG软件可以使设计优化技术和基于过程与产品的组合得以实现,显著的提高汽车冲压模具生产率[1]。此外,UG还提供CAE/CAM /CAD等业界先进编程工具集UG /Open,使用户二次开发需要得到满足,将开放性架构面向不同软件平台,注意目的是提供灵活开发支持。因此, 本设计将UG软件作为开发平台。UG可以提供丰富建库工具,此设计综合的运用Access数据库、Visual C ++ 610、UG/Open API、UG /Open U IStyler、UG /Open M enuScript开发工具,通过程序设计法对汽车冲压模具参数化系统进行建立。
2.2 汽车冲压模具参数化的系统设计
2.2.1汽车冲压模具的零件分类
利用零件具有的相似性,把相似的问题归类为组,便于提出统一解决方案是成组技术的核心。利用汽车冲压模具设计中成组技术的这一原理,将其零件进行分类可以分为冲切装置、紧固元件、进出口料装置、定位装置、成翻装置、限制装置、起重装置、安装装置、导向装置与模座十大类。每一大类又可分为众多子类,每一子类又具有众多具体系列零件。此种分类组织的模式较适用于采用分类树组织零件并且建库。用户可以依据实际需要对分类树进行删除、修改等操作。
2.2.2汽车冲压模具的零件编码规则
为了方便计算机的检索,并且能够对零件的整体信息进行正确反映,因此可以把零件特征信息编码划分为3层[2]。第1层的代码为汽车模具的标准代号,总共7位,第7位是个别的标准代号,比如具有QM 150411标准代号的起重棒,QM 15041是其第1层代码,而具有QM 1101标准代号的下模座,QM 11010其第1层代码。第2层为零件编号, 总共4位。比如具有QM 1101标准代号的下模座第一个零件,0001是其第2层代码。 第3层为零件属性的编号,A是其实体模型,B为其参数化后模型,实体模型修改后模型是C。
2.2.3汽车冲压模具参数化的系统设计
模型管理、装配模型参数库、零件参数库3个部分是汽车冲压模具参数化系统的总体划分。模具设计的众多零件及其参数是零件参数库的重要组成部分,装配完成后整套模具及其参数是装配模型参数库的组成部分,主要采取自顶向下装配方式,而各零件及装配模型的资料是模型管理的组成部分。
对装配模型参数库进行设计,设计员可以直接调用已经设计好的冲压模具装配模型,也可以依据实际需要对其中的结构与参数进行修改使用,利用UG /WAVE技术参数关联可以使模型总体装配进行自动更新[3]。对该模块进行设计,首先要计算模具的空间尺寸。其次要依据总体产品参数设计子系统的参数,并且由继承参数生成压边圈子构件、凹模子构件以及凸模子构件,可以设计并行工程。然后通过继承子构件的参数模型进行产品设计,对于凹模与凸模可建立空刀槽、铸造孔、加强筋。最后, 要添加辅助的装置, 通过调用零件参数库中模型进行装配,完成整套模具设计。
模型管理库中零件以及装配模型存储路径、技术条件、热处理、材料、属性、名称、编号等详细资料,可以通过新建、删除、修改、查找等操作完成模型管理库管理,也可在模型管理库中直接调用所需的模型,并且进行修改。对零件参数库进行设计,可以依据之前的编码与分类,通过UG软件征造型技术,对每一种标准号零件手工建立模型,并且造型的过程中实现对模型的几何约束以及尺寸约束定义。对需要进行尺寸驱动特征尺寸定义相应变量,便于程序访问,实现尺寸的驱动。零件参数库对零件的各种参数进行存储是通过采用数据库实现,如果用户进行产品设计需要某一型号零件,可以通过模型管理系统或者用户界面零件库调用对应零件的模型,并且检索数据库,对零件模型进行尺寸驱动,生成所需零件模型。
3 结束语
依据成组技术具有的相似性原理,再结合汽车冲压模具依据汽车冲压模具结构特点进行的分类编码,建立分类编码的规则, 使汽车冲压模具分类实现标准化。将UG NX410作为开发的平台,对汽车冲压模具参数化的系统进行开发,将该系统分成模型管理、装配模型参数库与零件参数库三部分,可以对汽车冲压模具的零件以及装配模型进行快速调用。汽车冲压模具图形数据和成组技术相结合,可以实现汽车冲压模具快速检索以及集中管理、减少重复设计、 缩短设计时间,、提高工作效率。
参考文献
[1]龙海元.关于汽车冲压模具设计制造与维修[J].才智,2011,34(9):58-59.
冲压模具设计范文5
关键词: 《冲压模具设计》 教学改革 实践探索
1.引言
模具工业是制造业的重要组成部分,近来模具工业一直以较高的增长速度快速发展。随着模具工业的快速发展,制造企业对集模具工艺、模具设计、模具制造、模具维修等技能于一体的复合型人才需求大量增加,同时也对模具专业人才的培养质量提出更高的要求,而冲压模具设计是模具行业最基本、最重要的职业岗位之一。《冲压模具设计》课程是模具设计与制造专业的核心课程之一,课程建设与改革是专业建设与改革的核心,是高职教育改革的重点和难点,必须根据专业技术的发展,以课程体系和内容改革为重点和突破口,按照应用性,体现实用性、综合性和先进性。
2.课程的教学改革与实践
本课程选用几个典型的职业工作任务为项目,采用项目教学法,将模具设计理论课程的讲授与实践过程集中在一起完成。
2.1优化教学内容
本课程的教学内容应贴近工程实际,使学生具备中等复杂程度冲压件的工艺编制、模具设计、质量分析与控制等方面的能力。根据上述培养目标,可以对现有的教学内容进一步优化和调整:(1)从实用性出发做相应删减或压缩一些偏离专业培养目标的内容,如冲压板料的塑性变形原理、提高冲裁件精度方法、自动模设计及大型覆盖件为代表的非轴性对称曲面零件的冲压成形工艺及其冲模设计等;(2)增加必要的、实用性强的教学内容,如冲裁、弯曲、拉深三大基本冲压加工工艺及其模具结构、特点和工作原理,增加或扩充含有三大基本冲压工艺的中等复杂件的典型复合模具结构和级进模结构原理图,以满足复合模和多工位级进模日益广泛地应用于工业生产的需要;(3)增加冲压新技术、新工艺的前沿介绍。这样既突出了教学重点,又展示了教学内容的实用性,以学生能力的培养为教学目的,使学生在较少的学时内掌握冲压的基本原理、冲压工艺编制和冲模设计方法。
本学科内容主要包含三个方面:一是冲压板料的塑性变形原理及各种冲压加工工艺及特点。二是冲压加工设备类型、其结构组成及工作原理。三是各种冲压加工模具的结构、特点及工作原理,经考虑对教材内容侧重面及学时进行合理调整:冲压板料的塑性变形原理部分用极少的学时来讲;冲压价格设备类型、其结构组成及工作原理部分采用现场实训课的讲授方法,用少量的学时,通过学生在实验室拆卸冲压设备的方法,了解和掌握相应的知识;重点讲授各种冲压加工工艺及模具的结构、特点及工作原理。其中各种冲压加工工艺,如冲裁、弯曲、拉深的加工工艺打破教材的编排顺序,集中先讲完,然后阐述为完成各种冲压加工工艺所设计的冲压模具的工作原理,零部件组成及结构特点。期间增加实训课或实验课课时,综合完成一至两幅简单冲压模具的设计及加工,最后通过设计及加工简单冲压模具,安装在冲压设备上对板料进行试冲,加工出冲压制件,完成本学科的教学任务,达到学生完全掌握本课程内容,实现从设计计算到生产加工―即教学和生产顺利转变的过程,达到理论学习到实践动手能力完整统一的目的。
2.2项目任务的选取
项目的选取要考虑到实用性、与工厂实际工作的结合程度及所涉及知识的全面性。项目内容应多样化,难易程度应适中,让学生既能顺利完成,又能提高综合能力。通过走访模具企业及相关企业,咨询模具行业专家,对模具专业岗位需求进行分析,明确岗位工作任务,由岗位工作任务提炼出典型工作任务,由典型工作任务确定行动领域,由行动领域确定学习领域。学习领域中,以中等复杂程度的具有代表性的典型冲压件为载体,创设学习情境,每个学习情境就是一个项目,共创设了五个学习情境,每个学习情境又分为四个子情境。课程学习情境设计如表1所示:
表1 学习情境设计
以冲裁模具设计为例,通过企业调研,选择真实案例“排气管法兰”作为载体,对其进行产品工艺性分析――冲压工艺方案确定――冲压工艺参数计算――冲压模具结构设计――模具零件结构设计――绘制总装图和零件图――加工制造零件――装配模具――试模生产产品,完成这一完整的冲压模具设计与制造过程。按照工作过程分解工作项目,教学以技术应用与实际操作为重点,通过实际应用中出现的问题掌握相关的理论知识。
2.3改进教学方法和教学手段
在整个教学过程中,以“教师下达任务,学生完成任务”为主线,在教师的主导下,充分发挥学生的主体作用,调动学习积极性。教学中运用任务驱动法、理实一体化等教学方法,结合多媒体技术、教学录像等教学手段,采用现场教学、课堂讨论、产学合一等方式,完成各项工作任务,推进工作项目的完成。采用任务驱动的方式,使学生带着真实的工作任务在探索中学习,按照“课前准备―情境导入―目标分析、提出任务―小组讨论―归纳学习―课内任务,探索实践―课堂总结,任务布置―教师点评”的过程开展教学。
在教学过程中,将学生分成若干小组,以小组为单位进行课堂讨论学习。各小组的任务参数各不相同,在教师的引导下完成,任务完成后,各小组将结论在课堂内进行展示汇报,接受教师和同学的点评,并通过小组成员互评和教师评判,获得最终实践成绩。在整个过程中,学生作为主体,通过设计的完成不断获得成就感,增强自信心。由于设计的工作任务覆盖冲压模具课程教学内容,使学生在完成任务的同时,掌握相关教学内容,提高知识综合应用能力,培养团队意识与合作精神,树立严谨的工作态度。
3.课程评价和课程考核形式
3.1课程评价
为了建立本课程的开放式、全过程的评价体系,调动学生学习的积极性,全面掌握学生对该课程的学习动态,总结和发现教师和学生在教与学两个环节中的经验和问题,依据人才培养目标及本课程所承当的任务,制订本教学评价方案。
评价原则:重视学生完成项目任务过程及结果的评价,结合工作任务、项目分析、讲解操作和专业能力考查等手段,突出实践性教学环节的评价与考核。建议在教学中任务模块进行评分,课程最后进行综合模块的考核;注重课程最后的综合评价,应用实例分析与项目总结评估,考核学生的主动性与创造力,着重强调考核学生对本课程相关的综合职业能力及水平。
3.2课程考核形式
传统的考核形式为总成绩由平时成绩和理论考试成绩两部分组成。理论考试主要是注重基础理论知识的理解。高职高专学生职业能力培养中一个很重要的方面是动手能力的培养,显然这种考核形式并不能体现这一培养目标。因此,本课程的考试形式做了一定的改革,具体课程考核形式如表2所示:
表2 课程考核形式
4.结语
冲压模具设计课程在模具专业高职人才培养过程中具有核心地位。在教学过程中,我们从岗位能力的要求出发,以工作过程为导向,创设了五个教学情境,四个典型冲压件的案例。通过对实施效果的观察,以上针对冲压工艺及模具设计课程的教学改革措施较好地提高学生的专业认知度和学习兴趣,形成一致性和连贯性的专业学习,培养学生的实践能力和创新能力,提高课程教学质量和教学效率。
参考文献:
[1]张侠.高职高专冲压模具设计教学改革探讨.科技向导,2012(18).
[2]朱正才.冲压工艺与模具设计[M].北京:机械工业出版社,2012.
冲压模具设计范文6
关键词:模具 工序安排 模具结构
最近几年来,随着我国工业化生产水平的不断提高,我国工业产品的种类急剧增加,更新换代愈加频繁,市场竞争也是越来越激烈。根据相关调查发现,我国的诸多行业制造的产品,例如防盗门、 电视机、手表、洗衣机等都离不开模具技术的支持,一些工业生产工艺(如液压成型等)也需要建立在模具的基础上进行。在这种情况下,我国许多生产企业都意识到模具技术的重要性,并对模具的设计和制造水平提出了很高的要求。
一、冷冲压模具合理工序安排在冷冲压模具设计过程中,一个产品零件展开过后,最关键的就是如何对工序进行合理安排。实际设计过程中,工序的安排方法很多,在很多时候,模具工序安排合理与否会直接影响到模具结构的科学程度,进而影响所制造产品的质量好坏。因而实际工作中,模具设计人员必须掌握工序安排的原则,合理安排工序,进而制定出 最合适的工艺方案。通常,设计人员必须遵循以下几点原则:
(1)对于一些质量要求较高的零件,必须考虑到工件的毛边, 保证毛边方向向下,这其中主要包括切边、冲孔、复式落料等等。
(2)根据一般的设计要求,工序设计过程中先要安排打凸包以及沙拉孔,然后再进行落料、冲孔,最后在将其折边成形。
(3)在对零件进行落料与冲孔的过程中,必须将模具的强度、 冲击韧性等要素考虑在内,以便最大程度保证落料与冲孔环节的科学合理。
(4)在对模具进行折边时,为了防止出现方向上的反复变换, 可以尽量将其往一个方向折叠。当然,为了防止对产品的形状、尺寸产生不利影响,还要尽可能确保同方向折边相互之间不会出现干涉的情况。
(5)在打凸包环节中,尽量保证凸包向下,并且对于那些外形较大的凸包,还要将其安排在第一工序时冲压。不过,为了防止孔位拉料导致零件发生变形现象,在安排工序时,要注意使打凸包与打凸包附近的冲孔不在同一工序内。
(6)在进行压平或者推平环节时,如果发现周围有较大的冲孔, 并且继续折边可能会产生拉料,继续压平可能会发生拉料不死的状况时,不能强行使其成形,以免造成设计尺寸偏离要求以及外观破坏等情况。往往,我们会考虑先折边,后推平,然后冲孔的工艺流程,以实现对工件尺寸的控制。
(7)在进行打沙拉孔或者抽牙过程中,如其附近有孔或其距坯料边缘尺寸较小时,即先打沙拉孔与抽牙会产生板料变形。此时, 要考虑进行先打沙拉孔或抽牙,再冲孔或切边、落料的工艺。
(8)在零件进行最终折边工作时,往往由于对安全性能、成形、外观等方面有一定要求,通常会从第一道工序开始考虑最后工序所 制成的方向。
二、冷冲压模具的结构分析
(一) 冲裁件的结构分析 在进行冲裁件结构设计时,要保证冲裁件的形状应能符合材料合理排样,减少废料。通常,冲裁件各直线或曲线的连接处,宜有适当的圆角。如果冲裁件有尖角,不仅给冲裁件的制造带来困难,而且模具也容易坏,只有在采用少废料、无废料排样或镶拼模具结构时不要圆角。
同时,冲裁件凹入和凸出部份宽度不易太小,并应避免过长的悬臂与狭槽。一般情况下,如果冲裁件材料为高碳钢时,b≥2t;而 冲裁材料为黄铜、纯铜、铝、软钢时, b≥1.5t。对于材料厚度 t≤1m时,按 t=1mm 计算。(b 为凹入和凸出宽度,t 材料厚度) 另外,冲裁件的孔与孔之间,孔与边缘之间的距离 a 受到模具强度和冲裁件质量的限制,其值不易过小,宜取 a≥2t,并不得小于 3-4mm,必要时可取 a=(1-1.5)t,(t
(二)弯曲件的结构分析 在进行弯曲件的结构设计时,要保证弯曲件的圆角半径小于最小弯曲半径,以免产生裂纹,但也不能过大,因为一旦过大,容易受 到回弹的影响,进而容易导致弯曲角度与圆角半径的精度都难以保证。一般来说,不同状态下,不同的材料最小弯曲半径不同,譬如冷作硬化状态下,弯曲线处于垂直纤维状态时,Q195、Q215-A 最小弯曲 半径为 0.4t,铝为 0.3t,黄铜为 0.5t。设计过程中,要注意弯曲的弯边长度不宜过小,通常的合理值应 为 h>R+2t。而 h 值一旦较小,弯边在模具上支持的长度也会变小, 这样就不易得到形状准确的零件。(h 为弯曲长度,R 为弯曲半径,t 为材料厚度)另外,弯曲线不应位于零件宽度变形处,以免撕裂, 如必须在宽度突变处弯曲,应事先冲工艺孔或工艺槽。
在进行有孔的毛坯弯曲设计时,如果孔、槽位于弯曲附近,弯曲时会使孔变形。通常为了避免这种缺陷出现,必须使这些孔分布在变形区之外。从孔边到弯曲半径 R 中心的距离为当 t
(二) 拉伸件的结构分析对于拉伸件的结构设计,通常要注意拉深件侧壁与底面或凸缘连接处的圆角 R1 R2,特别是 R2 应尽量大些,因为它们相当于最后一幅拉深模的凸模及凹模的圆角。通过放大这些圆角半径,能够减 少拉深次数,或使零件容易拉深成形。一般情况下,对于 R1、R2 的 取值,可以取 R1≥t,最好 R1=(3~5)t, 可以取 R2≥2t,最好 R2=(5~10)t。(t 为材料厚度) 除此以外,对于拉伸件的结构设计还需要注意以下几个方面:
(1)对于距形拉深件,可以放大其四周的圆角,一般情况下, 可以取 R3≥3t,有时为了减少拉深工序还要尽可能取 R3≥1/5h;(R3 为矩形圆角半径)
(2)除非在结构上有特殊需求,必须尽量避免异常复杂及非对称形状的拉伸件,对于半敞开的空心件,应考虑设计成对的拉伸,然后刨切开比较有利;
(3) 拉伸件的凸缘宽度应尽可能保持一致;
(4)在零件的平面部分,尤其是在距边缘较远处,局部凹坑的深度与凸起的高度不宜过大;
(5)应尽量避免曲面空心零件的尖底形状,尤其高度大时,其工艺性更差。
结语:未来,随着科技的发展以及冷冲压模在工业生产中的深入应用,冷冲压模的设计过程必然要求更加规范工序安排以及更加科学的模具结构分析。日趋激烈的市场竞争环境下,制造企业要想不断提高自身的竞争力,就必须努力发展模具技术,优化模具设计, 进而实现产品质量的有效提高。
参考文献:
[1] 何卫强.冷冲压模具加工过程中的问题与品质控制[J].装备制造技术. 2013(04)