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模具制造论文范文1
(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
模具制造论文范文2
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。
模具制造论文范文3
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:
[1]赵志群.职业教育与培训-学习新概念[m].北京:科学出版社,2003.
模具制造论文范文4
论文摘要:中职学校模具设计与制造专业课程的教育方式，要突破以理论指导实践、全面化学习的模式，转而实行项目化教学，采用以点带面、以技能实践促进理论掌握的教学方式，促进学生技能与知识的转化，突出中职教育以实践为主理论为辅的指导方针，培养出具有很强的技能操作能力和一定理论水平的学生，以适应现代模企对一线生产技术人员的社会用工需求。
1现状分析
作为我国职业技术培训中坚力量的中职、高职、高专院校，相继开设了模具专业，教学用书纷纷出版，专业发展与课程建设都取得了一系列重大突破。然而，数量众多的模具专业教材，大部分是针对高职高专教学编写，鲜有适应中职教育而编写的模具专业用书，各中职学校不得不采用仅有的大学教材来进行课程教学。中职模具专业课程建设，应以提高实践技能为目标，对教学内容进行项目化整合，明确、细化技能要求，结合学校自身实际情况，采用行之有效的教学手段，切实提高教学水平。
2课程项目化
2.1确立培养方向
要设置出适合中职教育特色要求的冲压模课程，必须明确设置标准。当前中职学生毕业后往往应聘到生产一线岗位。所以，对《冲压模具设计与制造》这门课程进行项目化，在“制造”与“设计”这两个方面，重点应突出“制造”这个方面，在制造的过程中了解、熟悉设计原理，再进一步提出创新要求，实现以专业技能实践为主，理论学习为辅的教学目标，最大程度地提升学生动手能力，并在拥有一定的理论知识的基础上，能分析或解决冲压加工生产中的问题，提高创新能力。
2.2确立项目内容
项目内容的选取要符合教学大纲和反映社会技术要求，要易于被学生接受、了解和运用，要在强化技能实训的同时，穿插理论指引;不是理论指引实践，而是通过技能实践，了解与消化理论，再利用了解的理论促进技能水平升级，形成以技能实践溶解理论、以理论强化技能水平的良性循环。
《冲压模具设计与制造》这一门课程涉及到冲裁、弯曲、拉深、成形等多种模具的设讨一制作，初步接触时，一个学生必须花费大量的时问和精力才有可能在脑海里把这一系统工程初步建立起来。因此，在确定冲压模这门课程的项目内容时，应选定其中某一种类型的模具相关知识进行内容组织，整合为项目形式，对课程实行项月化教学。当项目完成，学生容易在大脑中建立起清晰的模具制造工程模型，之后就可以此为突破口，扩展教授其它类型的模具知识，形成以点带面的冲压模知识教授方法体系。结合学生学习特点，分析各类型冲压模的结构特征和所需要运用的知识内容，选取冲裁模作为冲模知识学习的突破门。冲裁模是冲压模中用得最多的一类模具，其结构组成具有代表性、典型性。学生通过冲裁模的学习，拥有了坚实的模具制造知识基础，那么，在后续的弯、拉深等冲模的学习上，将会呈现事半功信的效果。
2.3分项目制定
根据冲裁模的结构特点，本着由浅人深的原则，可选取单工序的落料模作为具体项月实施裁体，把完成整副冲裁模具的制造过程，分解成多个项目内容依据模具结构零件的功能特点和加工过程，联系各知识要点，可把整个项目分化成以下七个分项目:①冲裁模基础知识:进行模具拆卸实践，一了解模具结构，对冲模和冲压加工生产形成初步认识;②冲床与冲压加工基础知识;了解冲床结构，分析冲压原理;③模架零件制造:对模座板、导向零件等进行加工，强调技术要求，学会车、铣、磨等机床加工手段，强化机床操作技能，了解模架设计要求和选用方法;④凸模和凹模制造:学会用数铣、线切割、电火花等技术手段加工凸、凹模，了解凸、凹模零件的设计要求，学会凸、凹模尺寸的确定方法;⑤垫板与固定板制造:加工上、下垫板与凸、凹模固定板，对上、下垫板以及凸、凹模固定板进行加工，强化加工技能，了解凸、凹模固定板设计的要点;⑥卸料装置部件制造:对卸料零件进行加工，了解卸料装置的结构组成和设计要求;⑦冲裁模装配与调试:对已经加工完成的模具零件进行组合装配，掌握装配模具的技术要求和方法，完成整副模具的最后组装，把模具装在冲床上进行试加工。
2.4项目实施
项目的实施过程是以学生为主老师参与指导的方式实行，老师选定两个结构不同的冲裁件，并预先为其中一个零件设计出完整的模具结构，作为学生进行加工的对象。每一个项目中，学生亲自对零件加工，老师则对其加工过程进行必要指引，从工艺、技术要求等方面进行详细要求;当加工完成后，教师对其加工过程进行点评，指出不足之处以待改进。此时，由于学生刚完成零件的加工，精神状态高度集中，且加工过程中亲力亲为，对零件的各部位结构印象深刻，学生的学习积极性已充分地调动起来，老师对所加工零件的功能、设计原理、设计要点等理论知识进行讲解将会获得良好的教学效果。在每个分项目进行的过程中，教师要注意引导学生思考，把“为什么会是这样”引人到项目过程中每个技能和知识点里，激发学生思维多多思考，培养学生不断进行探索。
2.5项目的检查评估
每一个分项目的完成，学生都要进行自我评价，把该项目所用的技能和自身的掌握情况进行归纳总结，并形成分析报告书，认清长短，指出问题，针对性解决或强化。
模具制造论文范文5
关键词：中小企业；云制造；云制造服务平台；云技术
0 引言
我国是一个制造业大国，中小企业是我国制造业的重要组成部分。中小企业的特点是：以中小批量生产为主，生产结构单一，生产效率低，技术、资金短缺，再加上企业规模小，高级人才严重缺乏，使得产品质量难以得到保证，产品得不到创新，市场空间开始萎缩。网络技术的成熟，制造的服务化，管理和经营的智能化，环境的友好化及制造信息的及时获取和制造过程的监控化催促着一种新的网络化制造模式的产生―云制造[1]（Cloud Manufacturing）。
1 云制造概述和优势
1.1 云制造
云制造是在云计算思想下形成的一个网络化制造新模式，是一种服务性质的。它利用网络和云制造服务平台为用户提供可随时获取的、按需使用的、安全可靠的、优质廉价的各类制造活动服务。云制造站在了现代计算机网络信息技术的前沿，使制造业进程在网络资源环境下实现飞跃，为产品的开发提供高附加值、高回报低成本和安全可靠的全球化服务[2]。
1.2 云制造的优势
云制造是基于服务组合实现复杂业务流程在组织内或跨组织的服务，可以敏捷的应对动态业务需求。云制造的核心理念即服务，从一开始的产品设计、劳动生产方式、生产管理活动到产品的仿真、成型加工，再到最后的检测环节都体现出服务的概念。在现有的先进制造技术当中，云制造的优势也能具体体现出来。
2 中小模具企业云制造服务平台的设计开发和成果
云制造服务平台是云制造系统运营、开发、管理和各种服务任务接入接出的软件平台[3]。它的设计开发思路：首先建立一套标准规范的云制造服务协议，通过云制造虚拟化管理器进行虚拟资源配置，再由虚拟配置定义出云企业，然后设计云企业各类业务流程（生产计划编制流程、生产操作流程、采购及销售业务流程等），靠云制造服务软件支撑平台对业务过程所需要的软件资源进行组织，最后由云制造服务构建平台来运营云企业并进行管理和监控。
对应的原理应用成果是：中小模具企业形成统一的制造服务协议，融合中小模具企业制造能力资源，提升模具制造水平和效率，不仅能使整个制造服务平台得到商业化运行，而且取得期望的个人和社会效益，同时还能利用这个平台为中小企业提供企业门户、电子商务和网络化制造等服务。
3 模具行业云制造平台关键技术
3.1 服务架构设计模式
SOA是一种典型的架构设计模式，它通过松耦合的连接方式访问相互连接的服务模块，快速的应对不断变化的业务需要，使IT系统以相同的方式提供服务[4]。将SOA技术成功应用到云制造协同设计平台后，实现了异构平台间的交流与访问，各企业之间形成了按需的、安全可靠的、高质的制造全生命周期的协同设计，如图1所示的模具协同设计系统。
3.2 资源虚拟化技术
虚拟化技术是指云制造平台对接入到的各类制造资源进行封装，形成虚拟化的资源后进行管理和控制，实现资源的统一调度、按需分配和使用[5]。主要内容有云制造服务平台对不同类制造资源要有接入标准和方法；资源虚拟化程度要合适；在统一的管理逻辑和接口下能将资源抽象成适当的颗粒和层次。
3.3 制造周期服务技术
将产品制造周期各生产环节、企业经营管理等资源封装成服务提供给客户。服务内容包括：研讨环节、设计环节、仿真环节、加工环节、检测环节和经营管理环节的服务。使用的服务技术有服务聚集技术，服务整合技术。云企业在运营过程中借助网络组织的优化调度、资源配置优化、制造服务和管理服务实现业务过程和资源的动态组合。
3.4 动态仿真切削技术
合成动态仿真文件，建立模具加工过程切削效果动态仿真，使其更具真实感。模具专家通过动态联盟网络平台查看模具型面等关键部位的数控切削效果。
4 结束语
本文对云制造的发展做了简单阐述，提出了云制造的概念，对比出了云制造的独特地位和优势。另外，还整理出云制造服务平台的开发思路和研发成果。该平台以其方便快捷和强大的功能体验获得了一致好评，提高了模具企业协同创新能力，整合了制造服务资源，降低了模具产品开发周期，提高了我国中小模具企业市场竞争力。
参考文献：
[1]李伯虎.云制造--制造领域中的云计算[J].中国制造业信息化，2011（10）：24-26.
[2] Shaw Michael J.Electronic Commerce：Integration of Web Technologies with Business Models Information systems Frontiers，2000（01）.
[3] 周文.企业信息管理系统关键技术研究.[硕士学位论文].成都：电子科技大学，2005.
[4] 柴永生，孙树栋，周玉兰等.基于SOA 的制造执行系统信息集成研究.管理技术，2005（08）：94-98.
模具制造论文范文6
关键词:快速成型;RP;反求工程
引言随着科技进步和全球市场一体化的形成,现在工业正面临产品的生命周期越来越短的写作论文问题,作为一种新产品开发的重要手段,快速成型能够迅速将设计思想转化为产品的现代先进制造技术。它为零件原型制作、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,提高产品研发的效率。
1快速成型技术原理在工业产品设计过程中,设计师往往希望能快速由三维CAD模型,得到产品的实物模型,快速成型技术可以满足这种需求。快速成型(RapidPrototyping,RP)技术是一种基于离散/堆积成型思想的新型成型技术,它根据零件或物体的三维模型数据,快速、精确地制造出零件或物体的实体模型。
2关键技术
2.1制造工艺目前,世界上已有几十种不同的快速成型工艺方法,比较成熟的就有十余种。其中光固化成型法(StereoLithographyApparatus,SLA)、叠层实体制造法(LaminatedObjectManufactur-ing,LOM)、熔融沉积法(FusedDepositionModel-ing,FDM)、选择性激光烧结法(SelectiveLaserSintering,SLS)和3DP(ThreeDimensionalPrintingandGluing,也称3DPG)五种方法,在世界范围内应用最为广泛。对于RP制造工艺的研究,一方面是在原有技术基础上进行改进,另一方面是研究新的成型技术。新的成型方法,如三维微结构制造、生物活性组织的工程化制造、激光三维内割技术、层片曝光方式等。
2.2成型材料成型材料是决定快速成型技术发展的基本要素之一,它直接影响到原型的精度、物理化学性能以及应用等。与RP制造的4个目标(概念型、测试型、模具型、功能零件)相适应,使用的材料不同,概念型对材料成型精度和物理化学特性要求不高,主要要求成型速度快。如对光固化树脂,要求较低的临界曝光功率、较大的穿透深度和较低的粘度。测试型对于材料成型后的强度、刚度、耐温性、抗蚀性等有一定要求,以满足测试要求。如果用于装配测试,则对于材料成型的精度还有一定要求。模具型要求材料适应具体模具制造要求,如对于消失模铸造用原型,要求材料易于去除。快速功能零件要求材料具有较好的力学性能和化学性能。从解决的方法看,一个是研究专用材料以适应专门需要;另一个是根据用途分类,研究几类通用材料以适应多种需要。
2.3加工精度影响成型件精度的主要因素有两方面:一是由CAD模型转换成STL格式文件以及随后的切片处理所产生的误差;二是成型过程中制件翘曲变形,成型后制件吸入水分,以及由于温度和内应力变化等所造成的无法精确预计的变形。为了解决第一类问题,正在研制直接切片软件和自适应切片软件。所谓直接切片是不将CAD模型转换成STL格式文件,而直接对CAD模型进行切片处理,得到模型的各截面层轮廓信息,从而可以减少三角面近似化带来的误差,所谓自适应切片是快速成型机能根据成型零件表面的曲率和斜率自动调整切片的厚度,从而得到高品质的光滑表面。为解决第二类问题,正在研究、开发新的成型方法、新的成型材料及成型件表面处理方法,使成型过程中制件的翘曲变形小,成型后能长期稳定不变形。
2.4与RP技术相关软件软件是RP系统的灵魂,其中作为CAD到RP接口的数据转换和处理软件是其关键。不同CAD系统所采用的内部数据格式不同,RP系统无法一一适从,这就要求有一种中间数据格式既便RP系统接受又便于不同CAD系统生成,STL(StereoLithography)格式应运而生了,STL文件是用大量空间小三角形面片来近似逼近实体模型。由于STL格式具有易于转换、表示范围广、分层算法简单等特点,为大多数商用快速成形系统所采用,现己成为快速成形行业的工业标准。但是,STL模型也存在许多不足之处:2.4.1精度不足。由于STL模型用大量小三角形面片来近似逼近CAD模型表面,造成STL模型对产品几何模型的描述存在精度损失,并且在对多张曲面进行三角化时,在曲面的相交处往往产生裂缝、孔洞、覆盖及相邻面片错位等缺陷。2.4.2数据冗余度大。STL模型不包含拓扑信息,三角形面片的公用点、边单独存储,数据的冗余度大。随着网络时代的到来,STL模型数据冗余大的不足也使其不利于远程RF的数据传输,难以有效支持远程制造。
3快速成型技术的应用
3.1在外观及人机评价中的应用新产品开发的设计阶段,虽然可借助设计图纸和计算机模拟,但并不能展现原型,往往难以做出正确和迅速的评价,设计师可以通过制作样机模型达到检验的目的。传统的模型制作中主要采用的是手工制作的方法,制作工序复杂,手工制作的样机模型不仅工期长,而且很难达到外观和结构设计要求的精确尺寸,因而其检查外观及人机设计合理性的功能大打折扣。快速成型设备制作的高精度、高品质样机与传统的手工模型相比较可以更直观地以实物的形式把设计师的创意反映出来,方便产品的外观造型和人机特性评价。现在的快速成型加工得到的成型件都是单一颜色,颜色主要由材料决定,为了对产品色彩外观进行评价,有时需要手工涂色,随着彩色成型技术的发展,这方面的问题可以解决。人机评价主要包括成型件尺寸及操作宜人性,快速成型可以很好地满足这方面的要求。
3.2在产品结构评价中的应用通过快速成型制成的样机和实际产品一样是可装配的,所以它能直观地反映出结构设计合理与否,安装的难易程度,使结构工程师可以及早发现和解决问题。由于模具制造的费用一般很高,比较大的模具往往价值数十万乃至几百万,如果在模具开出后发现结构不合理或其他问题,其损失可想而知。而应用快速成型技术的样机制作可以把问题解决在开出模具之前,大大提高了产品开发的效率。
