模具设计与制造范例6篇

模具设计与制造

模具设计与制造范文1

[关键词]模具的发展;模具的特点;模具的结构

[中图分类号]TG76

[文献标识码]A

[文章编号]1672-5158(2013)05—0045-01

一、模具发展的现状

(一)模具工业很长时间以前就已经产生了,一直到现在模具工业的发展依然很迅速,并且从以前到现在它的发展还发生了巨大的变化,可是与欧美还有一些发达国家相比较模具在设计水平、装备以及制造工艺上还是落后很多,由于现在科学技术的迅速发展、市场的竞争越来越激烈、产品的更新也越来越加快,所以这就给传统的模具生产带来了很大的挑战,因为传统的模具生产成本高、周期长、制造起来也非常的复杂,现代的市场需求千变万化,以前的模具生产方式已经不适应现代的市场需求了,许多的厂家为了让产品上市时时间缩短,并且还想将市场的份额更多的占领过来,所以他们在对模具的制造与设计上就提出了更高,更快的要求,现在很多的模具制造厂家大都采用新型的生产技术对模具进行制造与设计,在设计时他们根据一些先进的软件来建立模具的实体模型,然后再根据这些实体模型来对模具进行优化,在对模具进行制造时为了达到客户高质量的要求,还应该将模具的制造精度提高,先进的测量技术、激光的加工技术、模具的修复以及高品质高性能的模具材料,来使模具每个部分的加工都得到优化,在对模具的制造以及设计上用到的设备与软件的投资非常的大。它可以花费上百万,但是再利用起来效果却不是非常的好。

(二)怎样依据现代的科学技术将地理当中分布在不同地方的研究院所、模具制造的资源综合到一起,形成一种敏捷体系,还要将设计与生产资源的利用效率最大程度的利用起来,从而更好地把握市场的机遇,解决模具在设计,制造过程中出现的问题,实现优质、快速、低成本的模具研发。

二、云制造的特点

(一)云制造是一种高效低耗、面向服务和网络智能生产出的一种新型产品,云制造运用了云计算当中的思想,它将现有的云计算、信息化的制造、物联网和高性能的计算等这一些列的技术融合了起来,通过对服务技术的延伸与变革,将各个制造能力与制造资源服务化、虚拟化,并进行集中统一的经营与管理,从而实现多方共赢和智能化,并且还可以共享和协同。在制造整个生命周期的时候,可以利用网络为制造提供安全可靠、随时获取、优质廉价、安全可靠的服务,现在我国的模具行业发展非常的迅速,并且模具的专业化程度也越来越高,这就使得企业之间的互相合作显得至关重要,大家都知道,模具的制造是属于那种非常小的单件的生产,各个企业间在合作的时候没联系在一块,并且也非常的松散,这是因为每一种模具在使用的时候都需要相互的协调,所以将云计算当中的想法转到制作的整个周期和模具的整个设计当中去,并且把这个过程当中用到的各类资源综合到一块,从而形成一个巨大的含有丰富资源的模具池,借助互联网,把分布在不同地方的模具行业都聚集到这个平台当中去,利用云制造这个服务的平台,实现制造资源与设计的共享,从而改变模具制造与设计的方式,快速的响应市场当中的各个需求,为各大制造商提供高效优质的服务,根据模具在制造时资源的共享端、云制造时服务的平台和模具云的用户端构成了云制造的模式,还有一种系统是根据云制造这一平台来提交任务的请求,这种智能调配在共享端为用户找到符合要求的搭配资源。

(二)云制造模具的服务平台是根据不同用户的需求来及时的提供一些有效的信息。与早就已经有的网络化制造和应用服务的提供商来相比,云制造模具有整体服务的功能;这种全局的服务模式与那种再制造网络是用的分散的资源不同,这种云制造模式在强调那些分散资源的同时,还将分散资源的调配理念集中的体现了出来,并且还更加的注重资源的集中管理,可以为很多的用户同时的提供制造服务与设计服务,也就是多对多的形式,云制造的另一个特点就是还具有全局服务的平台,它与云计算当中的那些与计算资源服务的形式区别是,云制造的面向重点是模具行业,并且还将企业当中所生产的模具、生产的软件和制造设备综合到云制造这一服务平台。

三、云制造体系构架

(一)通过对云制造的了解,和模具的生产过程、特点以及模具的设计,为此也提出了一种体系结构,这种体系结构是专门针对模具云制造的,模具的制造和设计是根据两条路线来开始的,第一条路线是依据产品的图形来进行模具的制造与设计的,第二条路线是根据实际的产品来对模具的云制造进行研发与设计的,还有+是针对那些已经加工好的模具的零件和能够转移的存储设备,来将这些模具的云制造运送到数控装备当中,最后就能够将云制造的零件通过模具钳工中的试模、装备,来完成对模具云制造的生产。目前,模具云制造的生产还没有进行实际的操作,它只是人们想象中的一种理念,对于模具云制造的研究与生产,还有很多的问题需要解决,比如在对模具云制造的操作这一方面,还需要寻找一些在制造时资源共享的商业化的模式,并且还要寻找一些云制造在管理时的技术方面的问题。

(二)根据我国现阶段模具云制造的设计和生产行业的特点,云制造的研究越来越分散,构建一种分散化的模具云制造的生产资源,并且还应该构建一种服务平台,来使模具云制造的生产更加的快捷、方便,云制造者还用实际的案例来探讨了在分散化模式下云制造的设施技术,这种分散化的模具云制造构建框架,能够使模具云制造行业更加快速的与市场的信息相协调,还可以让模具云制造最大程度的把资源利用起来。根据用户的多种需求来提供各类的网络服务,现在我国的模具云制造生产行业的水平越来越高,各个企业间的互相合作也非常的关键,这种模具云制造的生产方式能够快速的提高模具的生产进程和资源的利用率。并且还可以让制造的生产周期缩短,也可以让生产的成本降低,从而让云制造模具的开发进程更加的快速。所以新产品的开发与研究决定着一个国家的制造水平。

结束语:虽然这种模具的云制造还只是一种全新的理念,云制造模具的生产方式和它的操作技能仍然有很多的问题还需要研究与解决,但是这种模具云制造确实可以让很多不同地区的生产方式得到协调,也可以将已经存放好的制造资源进行盘活,从而提高硬资源、软件的利用率,使模具的生产周期缩短,并且还能够让以前的模具云制造当中出现的种种问题得到克服,能够更进一步的让模具的开发过程得到加快,从而让云制造模具的生产更好、更快的发展。

参考文献

[1]徐岩;李强;秦岩;秦波;包柏峰.基于云制造的模具协同设计与制造模式探析[J].机械设计与制造.2012(02)

模具设计与制造范文2

关键词:UG注射模;模具设计;模具制造;计算机辅助设计;数据库开发 文献标识码:A

中图分类号:TB237 文章编号:1009-2374(2015)15-0018-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.009

1 UG注射模设计系统概述

传统的注射模具设计常存在分模面设计不合理、浇灌口位置不当、注塑压力以及注塑温度的选择不合理等问题,造成模具的填充效果不佳,模具产品出现翘曲变形或者密度不均等现象,这大大影响了模具制造的质量和成本。因此,随着科学的发展,计算机辅助技术渐渐应用到注射模具设计中来,UG注射模具设计系统就是基于计算机实现的一种模具设计方式,通过UG软件来完成模具形状、尺寸的设计,进而通过计算机辅助技术完成模具注塑过程。具体来说,UG注射模设计系统就是通过UG软件中的注射模向导(Mold Wizard)对设计模具的型芯、型腔、滑块、推杆以及嵌件等提供一定的建模工具,从而加快模具设计的便捷性和迅速性,提高模具设计的准确度。在整个设计系统运行过程中,实现了模具设计和制作的无纸化,缩短了模具产品生产的周期。

2 注塑模具CAD系统概述

注塑模具CAD技术是一种将模具制造转向高自动化的人工智能化的一种技术,具有以下一些特点:(1)生产效率高。注塑模具CAD技术中的注塑成型方法能够将一些形状较复杂的塑料产品一次成型,并且这种方式生产的塑料产品在目前塑料产品中所占的比例是比较大的;(2)可以批量生产。利用注塑模具CAD技术能够迅速将塑料的形状进行复制,并且快速成型,能够克服注塑模具外部约束多、结构复杂且多变、试探性和经验性较强的特点,进而批量生产大量的塑料产品;(3)操作性强。注塑模具CAD技术系统的功能是比较丰富的,在注塑模具的流程中涉及到多个层面,因此也比较复杂,另外其交互性比较强,因此需要操作人员掌握丰富的软件知识和广泛拓宽计算机知识领域,从而才能做出正确的操作决策。注塑模具CAD系统一般包括五个部分,如产品造型或产品图输入部分、模具总体设计方案确定部分、模具详细设计部分(包括结构和零件的设计)、模具模拟过程部分(包括强度分析、流动分析以及冷却分析的模拟)以及CAM系统的接口部分等,这些部分一般是相互独立并相互联系的,在注塑模具功能的发挥中起到至关重要的作用。注塑模具CAD技术的广泛应用给传统模具设计和制造提供了一个更为先进快捷的方式,在模具的质量和制模的周期上都有了很大的改善。另外通过该项技术还能够大幅度降低制模的成本,提高企业的管理水平,同时还让设计人员的主观能动性得到充分的发挥。

3 UG中模具设计中Mold Wizard模块分析

由上述的描述可以知道,UG注射模具设计技术主要是通过UG软件中的Mold Wizard模块对将要制作的模具进行数据库的开发,然后得到设计图形。在UG软件中,Mold Wizard模块能够根据用户企业的需求建立出与需求产品参数相关的三维模具,这些建立出来的模具是可以用来直接加工的。另外Mold Wizard模块能够对模块进行自动分模,也就是说,通过其能够自动搜索模具的分型线,并且自动生成分型面和提取公母模面,从而生成磨具的型芯与型腔。在这个过程中大大简化了设计程序,并且具有很强的逻辑性。另外,Mold Wizard模块能够定义标准件库系统,能够将直观的图形直间调入到设计的模具中去,并且可以很方便地在上面进行修改。该标准件库是一个庞大的数据库,既能将数据库内的图形数据调出利用还能往数据库中添加新的标准件数据,用户可以根据结构来自行对这些标准件进行定义。

4 UG注射模在模具设计和制造中的应用

对于UG注射模在模具设计和制造中的应用,以下以游戏机手柄上盖的注射模具来进行分析。

进行UG软件的Mold Wizard模具设计时,主要有以下流程:

4.1 产品的模型结构分析

在进行模具的设计时,首先需要对所期望的产品的模型结构进行分析,本文以游戏手柄为例,对游戏手柄的材料、外形等进行分析,判断其结构类型。

4.2 产品的加载和项目的初始化

根据上述对所期望产品的结构模型进行分析之后,就需要选择材料的种类,并对产品和项目的路径、名称以及单位进行设置,这就是产品的加载和项目的初始化过程。在这个过程中,材料的选择一般基于UG软件的数据库系统,或者直接编辑新增,然后完成模具的整个资料,形成一个加载项。

4.3 模具坐标系和收缩率的定义

通过上述将游戏手柄的材料信息进行设置处理后,就需要在软件中将该种模具的坐标系和收缩率进行定义。此坐标系属于三维坐标系,在坐标系中模具要处于零件分型面的中心线上,Z轴需要代表产品的顶出方向,这样才能保证Mold Wizard系统只能进行操作。收缩率则是根据游戏手柄材料的种类来确定。

4.4 成形工件的确定

在本例中,游戏手柄的总体形状为长方形,且有一定的弧度,因此,在形成模具时,需要在动态固定的模具中安装型芯和型腔,型芯和型腔是通过机床加工而来的,然后利用成形工具来定义模具的大小。

4.5 模腔的布局

通过成形工具的确定后,就要对模腔的布局进行确定,一般是根据产品的需求量来决定,若需要大量生产,则可以将模腔布局为一模多腔,这样就能充分利用材料,提高生产效率。

4.6 分型

模具设计的重点和难点就是分型面的建立,其目的就是让工件的分型面对工件进行分割,从而形成各个模具腔体的体积块。因此分型的过程主要包括:创建分型线、创建分型面以及创建型芯和型腔。

4.7 模架的调用

等模具的大致零件部位确立后,就需要借助模架来确立整个模型。一般来说,模架的调用来自于UG软件系统本身存储的模架库,当然也可以借助其他软件自行建立模架库。本例中的游戏手柄则需要通过KBE知识工程来建立一个特定模架,加入到模架库之后,再进行

调用。

4.8 成形

该过程主要包括模具零件的标准零件,如主流道、推杆、固定环以及浇口等,进而进行模具浇注系统的设计。浇注后,需要对成型的模具进行冷却,因此UG软件系统还需要设计出该种模具的冷却系统,设计的内容包括冷却时间、冷却材料、冷却工艺等。最后就是模具的装配过程,根据模具的三维图进行各设计木块的安装。

5 结语

UG注射模设计系统的应用是模具设计与制造的全新发展,UG软件提出的设计理念包含设计、制造、装配以及生产管理等多个层面,让塑料模具的设计与制造过程更加一体化。UG软件中的Mold Wizard模块,更是将模具设计与制作推向更加简易化、自动化、高效率化、智能化方向发展,大大节约了人力和物力成本,为模具的开发提供了更加强有力的工具支撑。

参考文献

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[3] 董海涛.基于UG注射模设计的自动分模和手动分模方法[J].模具制造,2012,(4).

模具设计与制造范文3

关键词:CADCAM模具;设计;制造

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.031

0 引言

模具即是可以用来制造机器零件和设备的,一个小小的零件都是需要具体的模具来制造的,不管零件有多小,都是需要模具的存在的,所以模具是非常重要的。模具从设计到加工再到制造出来需要很长的步骤,而且还涉及到模具材质的选取,以及之后的回收利用,还有模具的种类的挑选,是非常复杂的过程,而数控技术就轻松的解决了这件事情,将复杂的事情简单化,给工业生产创造力很大的便利。

1 模具的N类

模具自身比较特殊,这决定了模具的设计和制造是合为一体的,是不可分割的。由于模具的型腔大多数由曲线构成的,所以制造的过程中多数情况下应用了数控技术。近些年来,CAD、CAE等商业软件的普及,使得模具的设计和生产过程都利用了数控技术。模具根据不同的标准,可以分为很多种,其中根据成型加工的对象和各种工艺过程的不同可以分为冲压模、塑料膜、锻造模、铸造模、玻璃膜等等,他们分别是金属钢板的成型模具、金属体的成型模具、还有非金属制品的成型模具。如果不考虑模具的原材料,那么可以将成型的模具称为型腔模。在设计制造的过程中,完全可以利用CAD、CAE等软件做出一定的设计方案,按照一定的设计要求加工制造出来。

2 模具设计与加工的一般流程

模具的设计和加工一般要按照一定的步骤:

首先材料的选择非常重要,要选择绿色的材料,即低成本、低污染、可降解和重复利用的材料。放弃过去的化学处理方法,采用物理方法进行处理,从而达到易于脱模和防腐的效果。

其次是设计要规范化和标准化。规范化和标准化的模具是模具的专业化生产的前提,这样才能提高模具的质量,缩短制造和生产产品的周期,降低生产成本。企业可以通过购买标准的模具进行生产,实现资源的有效利用和优化配置。其实模具在长时间利用之后就不能再用了,但是模架还是可以利用的,可以实现废物再利用,节约资源。而且模具的标准化可以使得制造模具的机器也同样标准化,大大节省了购买设备的成本,还可以加快设计速度,加快加工制造的速度。

要实行可拆卸性设计,在长期加工和利用的过程中,模具会受到很大的摩擦,使得模具本身收到一定的损耗,假如是不可拆卸的模具的话,一个小零件模具的损坏就影响了整个部件模具的报废,造成了材料的不必要的浪费,这与“和谐发展,绿色生产”的理念相悖。所以可拆卸性设计就可以避免这种问题的发生,还可以使得专业大生产分工更加具体详细,不过在设计的过程中还要考虑到尽量选择通用结构,方面更换,在连接处也要尽量选择可拆卸式的联接。

最后模具在生产的过程会产生噪音和污染,这对周边的人有很大的影响,所以对制造环境也要有一定的要求。要尽量有传送带代替齿轮转动,修建隔离墙,对污染物进行净化在排放。对模具的包装方案也要进行一定的设计,因为包装材料的使用和丢弃对环境产生了很大的影响,所以要选用一些低成本、可回收、易降解的绿色包装,这样既能节约资源还能减少对环境的压力。还有模具的使用都有一定的寿命,使用终期就会被抛弃,那么模具的回收利用就非常的重要,这就对模具刚开始材料的选取和设计有一定的要求,要选用无毒无害的材料、可再生、可回收利用甚至可以重复利用的材料,这对于成本的降低和效率的提高都有很大的意义。

3 模具设计与加工中的关键技术

3.1 模具设计中建模方法的灵活运用

模具设计的方法很多,需要进行灵活运用,就以注塑模具为例进行研究。注塑模具可以利用CAD、CAM模具进行设计,根据他提供的知识库模块装配插件,可以为多种品牌提供标准的模块框架,还可以随时定义不同的模具尺寸,方便零件的设计和修改,为设计省时省力。还可以运用改变参数的方法对模具的编程进行改变,可以随时根据需要改变计算机软件程序的参数来变换模具的尺寸。为生产产生了很大的便利。其实一个零件的创建是有很多种方法,如果构件流程不合理那么这个零件甚至是整个零件都会报废,所以要将创建模具的方法更加灵活可以改变,这样可以为生产减少不必要的浪费,减少很多后续工作的麻烦。

3.2 模具加工仿真中的关键技术

随着计算机技术的发展,数控技术的水平也越来越高,模具的精加工程度也越来越高,CAD、CAM的无缝连接技术使得模具从设计到加工制造的时间大大缩短,自动化程度也大大提高。其实模具经过设计后还要转化成数据,输入计算机生成数控程序才能应用到机床进行加工生产。Pro/E自带一个NC模块,可以进行参数设置,并进行模型的模拟和方针,最后生成数控代码,但是其在加工方面对于参数的设置比较繁琐,而Master CAM在参数设置和数控加工方面比较有优势。所以两者可以相结合,Pro/E进行设计,然后Master CAM进行参数设置和加工,这样就可以充分利用两者的优势进行生产,提高生产效率,有利于工业的发展。

4 结语

通过对模具的研究,认识到了数控技术在工业中的重要性,认识到了科技的重要性,所以我们国家实行了科教兴国的战略,作为我们国家的小小的成员也要为国家献出一份力,加强学习,重视教育。

参考文献:

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[4]史朝辉.模具设计与制造专业课程标准理论与实践探索[J].模具制造,2014(11):88-91.

模具设计与制造范文4

鉴于模具设计与制造专业具有较强的实践性,所以在教学过程中要着重培养学生的实践能力。教师在选择教学内容时要注意与生产实践的结合,采用工学结合、顶岗实习等教学模式设置与实际的模具生产相类似的教学情境。当然,在进行实践教育的过程中不能忽略对学生的职业素质教育,要从整体上提高学生的综合素质。模具设计与制造专业课程主要的教学方法包括以下几点:1.1开创理论与实践一体化的教学模式。理论与实践一体化的教学模式主要包括课堂实训中心一体化以及教学做一体化。归根结底,理论与实践一体化的教学模式是为了解决当前教学活动中理论与实践相互脱节的现象,提高学生理论联系实际的能力,确保学生能够拥有丰富的基础理论知识和较强的实践能力。在教学过程中,教师可以将教室一分为二,一部分用于理论知识的教学,另外一部分用于实践操作场所,以此来培养学生的综合能力。在具体的教学过程中,教师要充分考虑到不同学生认知能力和实践能力的差异,因才施教,并通过创新教学方法来提高学生的创新能力和自主学习能力。1.2尊重学生在课堂中的主体地位。在课堂教学中,教师要逐步改变“填鸭式”的教学模式,充分尊重学生的主体地位,除了在关键教学点给予学生必要的引导和指导外,尽量不要对学生有过多的干预。比如,教师可将全班分为几个小组,以典型的零件作为载体,以设计相应模具为任务,让各个小组进行分组讨论、实践,最后由各个小组的组长对本小组的任务完成情况进行阐述,最后由教师进行统一讲评。这样的教学模式可以活跃课堂气氛,提高学生的学习兴趣,使教学活动达到事半功倍的效果。1.3利用顶岗实习促进学生参与体验性学习。实践不仅是检验学生理论知识学习成果的重要手段,也是模具设计与制造专业的终极目标,因此,教师可以充分利用顶岗实习的机会促进学生参与体验性学习,使学生的理论知识能够真正转化为实践成果,从而提高学生的实践水平。在顶岗实习期间,教师要督促学生认真完成实习日志,并对学生的实践学习情况进行定期追踪。这样的教学模式能够使学生将学校所学的理论知识充分运用到具体实践中,增强学生理论联系实践的能力。

2.模具设计与制造专业课程的教学手段

模具设计与制造专业课程的教学理念为“以学生为中心,以能力培养为主线”,在具体的教学活动中,教师的教学手段必须要以此为基础,充分利用现代化的教学设备,增强教学活动的趣味性,激发学生潜力,确保教学活动能够达到事半功倍的效果。比如,在教学过程中教师可以通过多媒体创设真实的实践环境,通过案例分析、小组讨论、师生角色互换等手段激发学生的学习兴趣,提高教师的教学质量。模具设计与制造专业课题的教学手段要遵循以下要点:2.1实施素质教育。模具设计与制造专业课程的设置不能只是机械式的对学生开展理论与实践教学,而是应该通过各种手段提高学生对课程的感性认识,加深学生对行业的了解才能全面提高学生的综合素质。学校可以组织学生参观先进的技术展览,带领学生到工厂了解模具制造的生产线,以此来调动学生的学习积极性。2.2始终坚持“工学结合”教育理念。模具设计与制造专业课程具有较强的实践性,所以在教学过程中必须要坚持“工学结合”的教育理念。有些学校在教学活动中只注重理论知识的教学,致使学生毕业后因实践能力差而难以适应岗位需求,工厂还得重新组织岗前培训,因此,一些工厂宁愿从社会进行统一招工也不愿意用刚刚从高校毕业的学生。由此可见,一些学校“重理论,轻实践”的教学模式不但浪费了学生的学习时间,还给学生的就业问题埋下了隐患,所以,学校必须要坚持“工学结合”的教育理念,利用课堂实训中心一体化以及教学做一体化的教学模式来提高学生理论联系实践的能力。2.3实施多元化考核评价模式。考核评价是检验学生学习成果和教师教学成果的重要途径,对整体教学活动起着导向和质量监控的作用。在素质教育背景下,要逐步改变过于“唯分数论”的单一考核评价模式,逐步实施多元化的考核评价模式,比如,考核评价要贯穿于整个教学活动中,切实做到边学习边检验;不能只根据结果进行考核,而应该将学习过程也纳入到考核范围;在考核过程中注重对学生知识分析、解决问题能力等方面的考核;考核评价既要有教师对学生的考核,又要让学生自评和互评。

3.结语

综上所述,理论与实践相互结合是培养人才的基本途径,特别是像模具设计与制造这样具有很强实践性的专业,更需要不断探索理论联系实践的教学目标和教学方法,在加强学生感性知识的基础上通过科学的课程设计使学生能够快速掌握模具设计与制造的基本理论和实践方法,确保学生在就业后能够很好的满足岗位要求,从而为我国模具产业的健康发展夯实人才基础。

作者:李波 单位:湘西民族职业技术学院

参考文献:

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[4]韩森和.模具设计与制造专业课程单元教学的探索[J].机械职业教育,2012,(06):38-39+41.

[5]蒋建中.课改背景下中等专业学校课程设置探究——模具设计与制造专业课程设置探索与实践[J].职业,2012,(15):23.

[6]王嘉,任志宏.构建“工学结合、理实一体”课程体系的探索与实践——以模具设计与制造专业为例[J].内蒙古石油化工,2012,38(05):76-77.

模具设计与制造范文5

关键词:模具;问题;对策

前言:

模具作为工业的基本必须的工具,有“工业之母”之称。百分之七十五的粗制作的的工业部件、百分之五十的精制作的部件使用模具制作的,几乎全部的塑料产品也利用模具制作。我国的模具产业刚刚驶入快速发展阶段,然而其中的不足仍较多。在很多方面和起步较早、发展良好的国家比较还存在不小的差距。例如精密零部件的模具制作在行业中的比例仍然不高,部分简短的模具工艺使用仍不普及。尤其是在大批量、精密与长久使用的模具工艺上还有着较大差距。

一、模具设计与制造存在的问题

1、管理水平不高

因为现在制造工业里模具系统的具体使用基本通过人工来进行,而没形成健全的管理系统实施控制,致使企业较难衡量模具制作花费的时间与成本,更不好把握模具设计导致的品质高低,嫩亿精确计算模具生产过程中的实际成本与制作效率,因而无法及时对模具进行维修和检测模具的使用状态。再者,因为模具生产管理的不健全,使得企业在制作、维护模具上占用了过多的时间与成本,继而造成了企业生产成本的提高、出场日期延长等情况。

2、标准化水平较低

模具是专门用于塑形的工业零件,即使非常个性化,但也属于工业范畴,因此标准化水平十分关键。我国模具标准化的管理入手时间较短,所以模具标准化比生产滞后许多,更滞后于国籍上很多工业水平较高的国家。某些模具工业先进国家,比如美国、日本、德国,模具标准化至今已有百年的进程,模具准则的提出、模具标准件的制作和配备,已有着健全的系统。但我国模具标准化的起步,仅仅在“全国模具标准化技术委员会”建立之后的一九八三年才进行。现在我国已经存在两万多家模具制作企业,模具制作有了长足进步,然而和工业生产的需求相比,还不够现实的需要。

3、相关人才不足

目前全球正实行着影响深远的产业调整,有的模具生产慢慢往发展中国家迁移,我国正在变成全球模具大国,但当前我国模具工业人才不足已经成为关键的障碍。按劳动部门的统计,现在企业对模具人才的需求量逐渐提高,在北京、福建、深圳等地区,模具方面的人才、模具维护人才等正是社会需求最旺盛的人才之一。模具产业作为要在实践中积攒经验的产业,当前的工作者能够一直学习并且有所作为的不多。因为开始的学习就非常单调无趣,所以很多初学者往往不能坚持到底。另外,中国一贯的教育模式,对模具人才的关注与教育投入仍然不够。某些院校即使在近几年时间里成立了模具专业,然而因为受软硬件设施限制,毕业了的学生们实际的工作能力不足。而社会里许多的的模具制作专业,因为缺乏健全的行业准则,导致学生们的实际能力不能完全适应需要。

4、外资带来的挑战

现在全球制造业的单位以越来越快的速度往中国迁移,我国的制造业目前正出于告诉的发展历程,对模具尤其是精密模具的需求量逐渐提高。世界模具工业的许多生产厂家在而是世纪就是年代到了我国后,又引起了投资的高潮,其目的无非是为了抢占先机,我国的模具制作产业在世界先进技术和高质量产品面前,生存的空间处于压缩状态。

二、相关对策

1、优化完善管理水平

分层次的模具管理经验,使用合适的模具编号,使用适当及授权的模具提取及交还方式,把经常使用的模具放在较易提取的地方,同套产品模具应尽量放在一处等,都是良好的模具管理方法。而使用良好的模具管理软件系统也是企业在管理模具方面有益的尝试。模具管理软件系统能全面记录模具的资料,迅速查找资料它设有借用/归还功能,帮助公司执行对模具收交的管理。

2、加大设备和高技术手段的投入

目前国内市场中低档模具供过于求,但高档模具却供不应求。因此,要鼓励企业增加设备,特别是骨干企业要配齐从模具粗加工、热处理到各种精加工、光整加工、质量控制与检测等整套设备,一般企业要配备数控加工设备,实现模具制造的全自动加工。积极鼓励企业与大专院校进行技术合作,广泛采用计算机辅助技术、人工智能技术等进行设计决策、模拟分析和优化设计,增强企业技术创新能力。

3、促进联合重组

从中国模具工业的发展情况看,模具这一产品适合专业化、集团化方向发展,模具企业在条件成熟时走联合之路是必然的发展趋势。目前国内的模具制造企业相当一部分为民营企业或个体户,受资金、场地、技术、信息交流等诸多因素的局限,相当一部分是依靠传统设备和手工加工制造完成,以至难以形成规模,只能生产一些中、低档模具,很难引进先进的制模技术及先进的制模设备。这就造成了中低档模具市场竞争加剧。模具企业应该通过协作、整合等方式,通过行业自律来维持模具市场的公平、良性竞争。

4、积极开拓国外市场

以澳大利亚为例,近年来经济发展较快,而且今后几年还有继续增长的势头。但作为基础工业的模具制造业,尤其是冲压模具的制造能力赶不上经济发展的需要,为此急需从国外进口冲压模具制造技术和能力,而中国模具业在这方面恰好有较大的优势,市场前景看好。中国冲压模具企业的技术装备水平高于澳大利亚。中国有完整的冲模设计制造技术人员和编程人员,有熟练的数控机床操作工人,钳工装配和模具调试人员,劳动工资水平低于澳洲。

结论:

中国模具产业有着巨大的市场,唯有企业中可以把握机遇、积极进取与能够制作高技术精密模具的,才有能力于竞争白热化的市场里抢得一席之地。现在社会已逐渐意识到模具与工业生产中的关键作用,意识到模具精密技术的不足。很多模具生产企业特别重视技术的创新,加强了用于技术开发的资金投入,而且,很多单位和高校也创建了模具专业,并进行模具技术的研究与应用。我国模具产业的进步指日可待,必定能在世界市场中争取到举足轻重的一席之地。

参考文献

模具设计与制造范文6

关键词:模具;设计;智能

1 引言

随着计算机处理器性能的不断提高,模具制造对数字化加工环境有极大的依赖性。独立的DM软硬件工具固然重要,但是只有当这些工具能够集成到一个通用的数据和线程模块当中的时候,整个产品开发过程才是最有效的,这就促进了集成框架、基于的架构的发展,因而在加工过程、动力和资源信息方面建立起了牢固的关系。过去一些技术如CAD、CAE、CAM甚至产品规划都因此而成为一个流水线渠道,便于产品的升级、更新和检修[1]。

级进模具设计和加工工程实际上是采用一系列工具大规模生产金属零器件,用到好多工程技术,比如人工智能和虚拟现实工具,这些工具有效地改善了开发的进程。这些工具的数据处理和功能整合滞后于DM的技术的进步。例如,在最近的一份报道中在整个级进模具开发过程中使用了基于知识的黑板模型,然而这个模型本身次于当前流行的多系统(MAS)。本文中提出了一集成框架为从智能级进模具中发展来的工具组合提供一个通用的软件机制,进一步发展下游的元器件加工或者计算机辅助处理规划工具,因此整个模具开发从设计到加工会高度集成化[2]。

2 智能级进机制

本文中提出的集成框架是智能级进模具系统的一个拓展,由新加坡国立大学以及新加坡高性能计算研究院开发和持续升级维护[3]。智能级进模具系统包含5个功能模块,即基于特征的建模、处理规划模块、模具配置模块、绘制准备和两个补充模块(模板管理和基于知识的外壳)。设计过程和相应的功能模块同步进行, IPD主动性的贡献主要体现在两个方面。首先,每一个步骤的设计信息会以基于特征的形式存储,这样设计元素就可以实现复用;其次,可以用3D虚拟技术实现虚拟化设计,例如三维的条状布局。这样就提供了附加的校验层,在设计的早期会减少设计误差。

3 对集成框架的需求

尽管IPD系统为级进模具设计提供了一系列的人工智能和虚拟现实技术,然而这仅仅是外部工具的集成以及其他下游加工功能的改进。IPD系统中的集成问题事实上是不同功能模块只见的互动性。也就是说,该技术把设计过程中的复杂性分解成为一系列可操作的任务同时将它变成一种合适的描述信息,这样下游的描述可以直接使用上游步骤的结果。此外,IPD系统在基于知识的黑板的作用下还支持一些可操作的集成功能。可包含一个通用的知识对像基和一个参考引擎来实现每一个功能模块的运算功能。它在功能模块之间提供了一个附加层,支持对象检索,对过程集成很有益处。在最新的IPD系统中, 壳使得每一个功能模块具有智能计算功能,所有的功能模块被进一步分割因而变得更加自主。因此,很有必要为这些自主模块提供一个集成框架,就好比嵌入了一个特殊的产品数据管理/产品生命周期管理和流水线管理系统。

4 集成框架的设计

为了很快建立集成框架,我们从CAD框架中借鉴了一些基础的想法,该框架在20世纪初初步形成而且很快在电器设计自动化领域被广泛使用。此外,一系列先进的系统建模设计和分析技术,特别是面向对象和分布对象技术被使用来鉴定和优化系统功能。

4.1 数据集成和过程集成

提出集成框架的主要动机是为原来离散的设计活动提供一个数据集成和过程即成功能,之前这些都是由一些列的设计和制造工具完成的。对于数据集成功能,终端用户采用一种全局性的数据,并由一套配置和版本管理设施支持。特定项目的数据会立即被集中并优化便于搜索、共享,并会以特殊的形式存储来避免数据冲突。而对于过程集成功能终端用户可以采用标准的过程序列。为了完成整个产品的设计和加工,终端用户不断咨询设计流程确保每一项任务以及采用的数据都是正确的。每一个独立任务完成之后,相应的数据输出会自动进去数据存储模块并作为配置数据被存储下来[4]。

4.2 整个工程环境以及框架的功能

本文提出的框架中,真个工程环境包括级进模具设计加工工具、集成框架等。该框架还包括一个共享的工作台、框架内核、两个数据库(广利数据库和原始设计数据库)。管理数据存储包含指向原始数据库指针的元数据。框架内核被设计成一种交易处理系统,该系统保障依赖于系统数据库的功能在工作台应用程序GUI直接干预或者其他通过包装的工具干预之下正常运行。CAX工具能在框架的监督之下自主运行,所有展示项目进度的结果都被框架存放进一个集中的存储模块。然而,目前主要的问题是模具设计和加工要考虑到很多复杂的数据和管理功能。因此,框架内核被进一步分解为三个单元,即数据和进程管理内核、元数据处理单元以及设计数据处理单元。

4.3 实现图谱

建立框架结构包含三个步骤。第一个步骤就是在不考虑细节的情况将主要步骤构造成一个大致框架;第二个步骤就是开发数据集库管理机制或者相关的信息模块,同时需要进一步明确框架其他模块的单元;第三个步骤就是开发工作台界面图形用户界面。简单的工具包装会使得他们能够在当前界面直接使用框架功能,因此,在原型设计过程中美誉考虑封装的具体实现途径。

4.4 轮廓框架

初级框架中功能被分为客户端功能和服务端功能。主要的相关实现策略如下所示。在这里企业级的基于Windows的以太网应该是主要的工作平台,元数据以及设计数据在服务端集中存放作为信息Hub。常用的面向对象的编程语Java用来实所有新建的框架单元。一个面向对象的数据库管理系统备用来作为存储元数据的管理数据库。远程访问数据库需要和一个应用服务器通信,该服务器和元数据库以及远实现线程之间交互。设计对象文件的传送使用CIFS协议,高协议能够使Java应用远程访问共享文件以及存放在SMB文件服务器路径中的文件。

4.5 系统建模以及数据库管理机制

根据面向对象的设计原则,实例化一个对象的软件系统就等同于一系列对象以相互关系的认定。一旦一个面向对象的模型建立,整个项目的开发工作也接近尾声。对于像现在设计的集成框架。这些对象可以被分为两个部分:要么是短暂的要么是持久可用的。先期需要一定的理论准备来奠基基础。尤其是在该系统中,一系列的IDEF0模型被用来定义相关性,其中整个框架和相关的工具协同工作。通过对整个框架提取特征来捕捉设计改变衰减属性。采用了一个先进的设计版本控制工具和配置管理模型来支持设计传播管理。最终,整个进程管理模型建立在产品管理模型的基础之上。

5 进程动态

一般而言,改进的集成框架没有改变级进模具设计和加工过程。然而,进程的动态性能可能会更具用户的想法得到有效的改进。在集成框架下工作,用户在进行局部设计和加工的同时能够对整个进程有所掌握。潜入的进程及其相互作用是为了得到更好的虚拟化的结果,这样可以降低用户对于IPD系统节能的掌握程度,从而降低技术压力。

产品数据管理功能保确保所有对于操作项以及产品版本的改进能够永久保留。这样用户在对多个未完成的进程进行操作的时候就不容器出错。而且,单一更改对于整个产品版本的改进也是对立与其他相关的更改。如果没有这些保障措施,对于不同原始设计的改进都可能会很麻烦。集成框架不仅能够使开发者共享最新的产品版本信息,而且还能提供并发工程策略。它能够对复杂的从序列化模具进行分解,使得不同的设计任务能够平行进展。例如,要在CAPP上完成的不同模具任务以及不同的版本配置更改任务都可以被分给不同的工程师来同时完成,这样就加快了产品的开发进度。

6 结语

本文中提出并设计了集成级进模具设计框架。为模具设计中产品数据以及多设计版能够进行智能管理。受到CAD设计框架的启发,全局性的系统架构以及功能要求被采用到模具设计过程中。开发过程中还采用了其他三个步骤。首先,在做出一系列设计实施计划的同时搭建起了一个空的数据库管理框架;第二个步骤就是开发管理数据库模块以及先关的信息模块,并进一步细化框架中的其他元素,同时还进行了先关的理论准备。最后,开发了一个工作台图形用户界面来测试和评估框架的性能。

本文中设计出的集成框架可以在许多方面进行扩展,而且在今后的工作中也要测试完成这些扩展功能。例如,该系统在更新之后可以进行新建管理以及项目进度报告,同时也可以让它支持不同用户较色的管理。在开发过程如果有工程师轮换或者替代开发之类带来的交割问题也很容易解决。

甘肃省自然科学基金项目号1112RJZA045 项目名称 基于混合智能学习算法的并行多机作业调度问题研究

参考文献:

[1]屈贤明.装备制造业的振兴和产品创新.中国机械工程,2002.4

[2]国家自然科学基金委员会, 先进制造技术基础 北京:高等教育出版社,施普林格出版社,1998