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模具设计论文范文1
1.1进料箱的结构
进料箱、进料管及软布套管共同组成了进料装置。其中进料管被安装在机架上，通过软布套管联接到进料。在进料管的内部，有1个偏心锥形圆筒，该锥形圆筒的作用就是改变物料落点位置，并且引导物料准确落入进料箱的中心。进料箱是被安装在装置中的筛体上，当筛体开始振动，进料箱随之振动，这样可在一定程度上保证喂料的均匀性。固定在进料箱内有一个分料板，其中部会垂直箱壁，分料板的两侧略朝下倾斜，分料板中间有匀料闸门，可调整伸缩，以保证物料均匀分布在筛面宽度。进料箱与机架之间的联接为刚性联接，这样可以保证抽查筛格，同时进料箱也可以自由的拆卸与翻转。
1.2出料箱的结构
螺栓与筛体联接在一起是出料箱的特点之一，主要包括大杂出料口、粮食出料口、机箱、及小杂出料口，通过焊接，不同的出料口结构都可以与出料箱机箱联接，不同的出料口和筛体之间都存在着密封装置。出料箱结构通过筛面筛出的大杂项经过大杂出料口输出到一旁的机箱，上筛面与下筛面之间的物料经过物料输出口后直接输出，而小杂项通过下筛面选出，并通过小杂出料口输出。机器在使用之前，需要检查其严密情况，保证设备不存在泄漏情况，以保证各个出料口之间不会发生混合的可能。
1.3机架
采用分离式设计是该振动筛的特点之一，同时横梁和底座的支撑采用分开设计，支撑横梁与底座之间使用可调式螺栓联接，这样的好处是横梁可以上下移动，因此保证了筛体调节角度在0~12°。不同角度的调节可以满足不同情况下的不同的筛选要求。该方案的优点是实用性强，并且制作简单，运输方便。物料输入和进料机构联接的设备是移动架。螺栓进行联接是料筒盘和进料筒之间的主要联接方式，物料也可以经过管道直接进入物料筒。料筒盘可以直接在支架的横梁上进行焊接。上支架的组成部分包括了加强板、料筒盘、封板。移动架和支撑架之间是刚性联接，这是由支撑板和螺栓完成的。在设备开始运转之前，要保证移动架支撑架的联接紧密，这样才能保证物料准确进入进料箱。
1.4驱动电机的设计
驱动电机的驱动设置一般都选择在筛体两侧，并且要保证筛体重心的位置重合。在4只螺栓的固定下，电机安装在圆盘上，当圆盘的固定螺栓被松开时，电机和圆盘将同时绕着中心轴旋转，以至于改变电机安装角度，实现调节振动角，振动角在0~45°可调节。
2模具设计
在模具的设计过程中，以下现象需要考虑到，有模具头部的成形，在球形顶端的飞边、打偏等现象。与此同时还需要考虑到限位工件、出料自动等来自各个方面的多因素。各个部件的关系如下：上锻模被安装固定在了工作头的主轴孔中，下锻模被安装固定在定位模具中，压板紧紧压住下锻模，工作台与压板在工作台的T形槽的作用下，由联接螺栓被紧密联接在一起。工作台和定位模具为了提高定位与定心的精确度，选择了比较小的间隙进行配合。模具中存在着顶芯，机床底座的下面存在着模具底座，在连杆和工作头的作用下联接为一个整体。设计的模具的工作原理如下：模具被固定在指定位置后，把加热后的材料放在下锻模里面，上锻模在工作头的带动下，压在了下锻模上，模具底座在联接杆的作用下随之往下，顶芯因此落到了定位模具的下边。顶端的部分刚好比下锻模的底部高出部分，可以支住工件。等工件加工完毕，工作头将会随之升起，并带动上锻模和模具随之升起，在顶芯的作用下，模具底座的柱销也因此被顶出模具。
3设计时注意的问题
（1）下锻模下锻模在实际作业时受到的压力非常大，因此若强度方面没达到标准，很容易因此而断裂。所以在实际选用特殊材料，并且加热处理，满足强度方面要求。下锻模的台阶过渡时选择了大圆弧过渡。（2）定位模具为了在实际作业中避免锻压工件偏倒现象，为此特别设计一个定位模具，作用主要体现在3个方面：①保证上锻模与下锻模的同心度；②对顶芯的支撑作用，对工件的定位作用；③若顶芯上升的话，将起到一个导向的作用。（3）顶芯上锻模通过工件对顶芯施加锻压压力，同时，为了保证下锻模和定位模具能够在允许范围内正常滑行，那么一定不能存在形变，所以也需要选择特殊材料，并进行热处理。
4结语
模具设计论文范文2
（一）教学方法改革
1.课堂教学引入项目教学法
以产品对象的模具设计作为项目展开教学和学习。
2.采用启发式、讨论式教学
加强启发性、探索性和创造性思维的培养。
3.将CAD/CAE以及动画演示引入课堂教学
将模具主要零部件和典型结构三维化，并进行动态拆装，使教学内容形象化、立体化；通过CAE技术将塑性变形过程进行动态演示，使抽象的问题形象化，激发学生学习兴趣，便于学生理解。
（二）考核方法改革
1.调整原有课程成绩构成比例，降低期末考试成绩所占比例。
2.考核形式多样化，变终结性考核为全程性考核。
3.改革期末考试考核内容，突出应用能力的考核。
（三）实施情况
1.项目设计与课程教学资源建设。
本次项目化教学主要以冲压工艺及模具设计为主，包括冲裁、弯曲、拉深模具设计各一套。进行教学方法改革后，原来的教学资源已不能完全适应当前需要，所以，对原有资源进行了调整、补充和整合。主要完成了教学内容的调整、项目解决方案及考评体系建设、模具零件三维建模及装配、经典模具动画选择与制作以及材料成形过程CAE分析等。
2.项目教学法的实施。
以冲裁模具设计为例，在讲解冲裁工艺及模具设计的引言时引出项目任务。要求学生在学完本章内容后完成该零件的工艺分析、方案制定、工艺计算、模具总体设计及主要零部件设计，绘制二维零件图和装配图，并进行模具零件的三维造型和装配。教学和学生自学均围绕该项目任务进行，将启发式、讨论式教学方法穿插于项目教学过程，教师主要对重要知识点进行讲解，留出足够的时间让学生自学、查阅资料和完成项目。这样既保持课堂教学的紧凑、重点突出，又时刻抓住学生的关注点，充分发挥学生的积极性和主动性。在项目化教学过程中对学生进行分组，每组6个学生。分组时注意合理搭配，保证小组有良好的学习和讨论氛围，利于提高项目完成质量。学生通过课堂听课、课后自学、查阅教材及工具书、网络媒介、小组讨论等方式按模具设计流程完成零件的模具设计任务。通过上述过程学生完成知识的自主构建过程，这种在实践中学到的知识比课堂听课要深刻得多。每个任务完成过程中进行阶段汇报和教师检查，督促学生及时完成项目任务。每个项目汇报分两部分：一部分是工艺分析、工艺方案制订以及必要的工艺计算；另一部分是模具总体设计和主要零部件设计。这样每个小组6个同学各汇报一次，保证全员参与。学生汇报后进行答辩，指出项目中的不足，检查学生对知识的掌握程度，避免抄袭、代做等现象。项目评价主要包括学生自评、小组互评、教师评价，其占项目成绩的比例分别为：学生自评占15%、小组互评占15%，项目汇报及答辩占70%（教师评定）。项目成绩以一定比例计入总成绩。
3.考核方式改革。
以往的考核中，总评成绩由期末成绩（占70%）、平时成绩（出勤、纪律、作业，共占15%）和实验成绩（占15%）综合评定。这种方式操作方便，但弊端是期末成绩所占比重大，学生将主要精力放在临考前的突击上，对平时的教学过程不够重视，不能全身心融入到课堂教学，教学效果差。本次考核改革后，总评成绩构成为：平时成绩（考勤5%，课堂表现5%）占10%、小论文（主要是关于模具行业现状、发展趋势以及材料成型新技术、新工艺等主题）占3%、期中考核占7%（平时测验4次，每次占1%，期中考试1次，占3%）、项目考核成绩占15%、实验成绩占15%、期末成绩占50%。通过调整成绩构成及比例，降低期末成绩比重，加大教学过程中的考核，使课程考核分散在各个阶段，在不同的教学阶段都有考核环节，且与课程的教学过程密切相关，不同考核方式侧重点不同，从而使学生重视整个教学过程，积极参与，保持一贯的学习态度，起到信息反馈和激励鞭策作用。此外，改革期末考试考核内容，突出应用能力的考核，加大综合分析题的比重，减少识记性内容的考核。
二、改革效果
（一）分析问题、解决问题的能力提高
通过上述教学和考核方法改革，学生融入到了平时的教学过程，针对模拟实际工作环境的项目任务，更能激发学生思考，通过逐步完成项目任务，使学生分析问题、解决问题的能力得到提高，不仅掌握了牢固的基础理论，知识的灵活运用能力和实践能力都得到了提高。
（二）学习态度转变，积极性和主动性提高
学习态度是影响学生学习效果的重要因素之一，教学中要注意对学生学习态度的训练，端正的学习态度是教学成功的重要条件。在教学教学过程中教师要以不同的教学形式显现有趣的教学内容，提高学生的学习积极性和主动性。每堂课后都有具体的项目任务需要完成，考核多样化和全程化，学生不能再把主要精力放在考前突击上，而是在平时就要完成各项任务，并按时参与考核，学生学习态度明显转变。完成项目任务不能仅仅依靠一本教材，需要查阅大量的文献和工具书，甚至需要不断讨论和交流，学生由过去被动接受知识变为自主构建知识，自主获取知识的能力提高。
（三）沟通协作能力提高
沟通协作能力在项目化教学中非常重要，可以增强教学团队的凝聚力，使教师和学生互相信任，无阻碍沟通，做到友好相处。项目化教学的优点是边学边做，在学中做，在做中学，对于每一个项目任务，工作量都较大，涉及知识面广，很难由一个人在短期内完成，需要小组成员间密切协作，这与未来的工作环境是相似的。在此过程中，培养了学生的协作意识和沟通能力。
三、结论
模具设计论文范文3
专业基础课内容涉及挤压模具从设计、制造、使用及维修到操作整个挤压工艺流程的各个环节，是从事挤压模具行业工作所必备的知识，在课堂教学上应与生产实践和社会环境相结合，理论指导实践，实践促进理论教学。因此，专业基础理论课应以“实用”为本，学生应主修完《金属塑性加工学（挤压与拉拔）》、《塑性加工设备》等课程。专业课程要以“专、精”为准，针对性强。学生应主修完《模具CAD/CAM》、《挤压模具设计》等课程。在专业课程方面，尽管众多高校已对专业基础课程以及基础理论课程进行了较大力度的改革，但课程内容与企业生产实际脱节现象依然存在。在教学改革中，通过精心组织挤压模具专业课程的教学，学生毕业上岗后，能够运用理论知识指导实践生产，灵活变通，逐渐学会解决实际工艺问题。
2积极探索课堂教学方法的改革
上述课程结构的设置是紧紧围绕培养挤压模具专业应用性人才这一目标，基于对学生模具设计能力和解决现场实际问题能力的培养，采取了更加灵活的方法来辅助教学。（1）在课时安排上，尽量精讲一些纯理论性的知识，在满足“够用”的前提下，对于一些复杂的理论推导不再介绍。（2）采用典型案例形象化理论教学内容，是改进挤压工艺课程教学的有效方法之一。为丰富教学内容，增强教学效果，在教学过程中将实际企业中应用的各种挤压加工技术介绍给学生，使学生对所学的专业知识有更深刻的理解。（3）在课堂教学中通过播放现场视频，及时穿插诸多挤压生产行业中出现的热点问题，以此激发学生的学习兴趣，增强学生对所学的理论知识学以致用、活学活用的意识，为将来走上工作岗位或进一步深造奠定了良好的基础。（4）将零件的成形过程采用模型、动画、成形仿真等授课方式展现在学生面前，这比纯粹的理论讲解更利于学生学习和接受。通过学生直观地认识模具结构组成、模具工作过程，增强学生对模具结构零件作用的了解，培养学生对专业课程学习的积极性。
3实践性教学环节实施重点
实践性教学环节是培养学生创新能力的关键环节，为了把学生培养成为技能型人才，要让学生参与到课堂教学中来，增加师生的互动性，增强教学效果。《挤压模具设计》课程在实践教学中更应注重学生的实际操作，反复训练，如增加对模型的认知。对于Autocad、UG、Pro/E等各类二维和三维绘图软件的教学，应注重对学生在熟练操作和创新能力方面的实训。模具制造技能训练环节，是让学生在课程设计阶段设计出模具结构后，在模具制造实验课程中采用快速成型机模仿制造模具，并分析设计出模具结构是否合理。针对上述列举出来的教学环节，可以从以下3个方面进行探讨。
3.1强化学生对软件使用的实训技能
通过对学生就职于现有企业的情况分析，企业要求学生能够熟练运用二维和三维绘图软件设计模具，因此在专业课和实验上机操作的教学过程中，应强化学生Autocad、Pro/E或UG的实训技能。在培养学生具有一定读图能力、空间想象和构思能力的基础上，要求学生能熟练掌握CAD软件绘图和建模的方法和技能；同时应加大学生对软件的使用要求以及考核力度，要求学生在随后相关的课程设计、毕业设计环节，必须运用该类软件进行设计、绘制工程图，以便在进入生产岗位时能快速上手。
3.2更新实验室教学方式，提高动手操作能力
模具结构规格繁多、内部构造复杂。教材中穿插的静态图例大多都是二维视图，学生只能看到主剖面，联想不到三维空间结构，而且图例说明简略，学生读图、看图均感抽象，在很大程度上对学生专业课的学习及后续课程设计和毕业设计造成不利影响。因此，《挤压模具设计》课程体系应增设实验教学模型、数值仿真、动画3种教学模式，在此基础上建立模具拆装、现场教学等多功能模具拆装室。通过对模具的反复拆装和测绘，加强学生对模具结构的感性认识，解决理论课程中难以消化的模具设计细节问题，提高动手能力，加强模具设计能力，有助于学生后续毕业设计的顺利完成。目前实验室对挤压模具教学模型的现场教学已实现了初步阶段，下学期学生就能通过教学模型的现场教学充实课堂学习内容，实现相辅相成。
3.3将数值模拟融入毕业设计，加强引导与互动
毕业设计是实践教学中最重要的一个环节，主要培养学生运用多学科的知识和技能分析与解决实际工程技术及相关问题的能力，学生在修完专业课程和课程设计之后，运用所学理论知识，独立检索资料、调研，拟定设计的技术路线和研究方案，最终完成毕业设计。挤压模具方向的毕业设计要求学生在教师指导下进行工艺分析和模具结构设计，重在训练学生的模具设计能力。学生设计出模具结构后，无法将模具投入生产。由于没有实践经验，学生不能完全确定模具结构的合理性，从而导致模具设计成为“闭门造车”，为此将仿真技术渗透到模具设计中，让学生能熟练运用软件和预先掌握先进的模具设计思想。学生在导师结合工程实际确定毕业设计题目的要求下，正确选择建模方法，对工程实际问题的可行性方案进行验证，并最终建立优化模型。通过近几年来将挤压成形数值模拟融入到毕业设计环节，模具结构设计方向的学生掌握了模具的实际运用，并能大大提高模具设计能力。针对挤压模具方向的毕业设计，可按3个阶段实施：第1阶段为模具设计阶段，大致占全部毕业设计时间的1/4，要求学生独立设计一副挤压模具。此阶段主要让学生阅读大量参考文献，尽可能深入企业调研分析以掌握第一手资料，在此基础上，训练学生紧密结合基础理论知识和实践经验来完成模具设计的能力；第2阶段为软件学习阶段，基本上占全部毕业设计时间的1/4，针对设计中的典型模具设计案例，以铝型材实心型材模为主，先采用三维造型软件Pro/E或UG对模具结构建模，之后利用塑性成型仿真软件Deform对挤压成形工艺过程进行数值模拟；第3阶段为通过对仿真模拟结果进行后处理分析，探讨设计方案和工艺参数的合理性，并制定出模具结构设计优化方案。历经这一教学改革，加强了教师与学生的引导和互动，针对性强，学生应用现代设计软件的能力得到了提高，充分调动了学生做毕业设计的积极性和提高学习工程设计软件的热情，更加锻炼了学生通过设计软件解决实际问题的能力，使学生能够举一反三，将来面对同类专业设计得心应手，全面提高了学生在挤压模具设计方面的综合能力。综观前几届学生在毕业设计阶段的表现，通过对该教学环节进行教学改革和实施，采用仿真技术完成毕业设计的学生几乎都受益匪浅，每年都有学生获得校优秀毕业设计论文的荣誉。
3.4实践性教学考试模式的探索
强化实践教学环节，理论联系实际，才能全面提高学生的综合素质。结合模具专业本身实践性较强的特点，安排实践环节，可以大大提高学生的动手操作能力。例如：在上完《挤压模具设计》专业课后安排2周的专业课程设计。课程设计的选题兼顾实用性和典型性，尽量选择一些实际生产中的实例，提高学生分析实际问题的能力。逐步提高具体要求，让学生根据给定任务，绘制正规的模具装配图，要求有主视图、俯视图、零件图、技术要求及明细栏；学生绘制模具零件图，要求标注公差与配合；学生编写设计计算说明书1份，不得少于12页。该环节有助于学生掌握具体的挤压模具设计思想和设计过程。在实践性教学环节考试模式上，从提高学生的动手能力和设计、操作技能方面入手。以课程设计为例，采用多种考试方法相结合：典型案例模具设计+上机操作+上机考试+实验报告+答辩。通过对铝型材工件的典型案例进行模具的结构要素设计，学生的模具设计能力、绘图能力得到了提升；基于动手能力的培养，侧重上机运行软件练习并结合上机考试绘制模具图，着重考核学生的软件操作和绘图能力，最后通过答辩考核学生获取理论知识的程度。基于实践教学环节的考试模式改革，实训教学质量得到了保证，避免出现同学相互拷贝实践教学考核内容以应付考试，有效地促进了学生自主学习的能力。
4结束语
模具设计论文范文4
该合页片属铰链式弯曲件，经分析：L/d=90/2.2=40.9＞30,属细长制件，由于制件细长、材料薄、刚度差，如果采用传统的铰链加工方法分预弯和卷圆两道工序弯曲，则在卷圆弯曲过程中当板料受到挤压和弯曲作用时，极易因弯曲和振动而失稳，致使制件不易达到理想的形状精度和表面质量；还会因弯曲、圆度和直线度误差，以及表面划伤等瑕疵而报废；或者由于失稳，致成形失败。其次铰链卷圆件的回跳在所难免，要满足卷圆内径公差要求较为困难。所以，该制件的工艺性不好，加工难度大，在成形方法和工装设计中必须着重考虑。
2传统的铰链加工方法存在的问题
资料介绍，对于r=（0.6~3.5）t的铰链件，常用推卷的方法弯曲成形。弯曲成形一般分为两道工序，首先将毛坯头部预压弯，然后再卷圆。立式结构较简单，便于制模和弯曲成形，但此工艺方法和模具只适用于材料较厚且长度较短的铰链件。对本合页片由于材料较薄，长径比大于30，显然不适合。卧式模具结构是利用斜楔对凹模作用，使其产生水平运动而完成卷圆过程，有压料装置，弯曲件质量较好。但由于卷圆内径有公差要求，弯曲件的质量还是不够理想，还需增加一副整形模才能达到要求。而且图2c模具结构较复杂，模具制造成本高，周期长，对于小批量的合页片生产，经济性不好。从上述模具结构可以看出，该类模具比较适合加工小型铰链件。制件则相当困难，甚至不可能进行。因此，必须考虑其他工艺方法，设计新结构的模具来解决这些问题。经过多次摸索，终于找到了解决问题的方法：即在预弯成形后，卷圆弯曲之前增加一道U形弯曲工序，从而使推卷成形变得容易，同时也使模具的结构设计得到简化。优化后的冲压工艺流程为：下料→落料→去毛刺→制标→头部预弯→头部U形弯曲→卷圆成形。
3模具结构及工作过程
模具工作过程：卷圆模置于液压机（Y41-10T）工作台上，将模柄4固定在液压机上滑块上。工作时，液压机上滑块上升，模具开启，压块3与上模6脱离接触，将经U形弯曲后的坯件由端面从上模与下模右侧面的缝隙中插入下模7的型槽内，放入芯棒1，开动液压机上滑块下行，使轴向压块3向下传力给上模6，从而使坯件受限并卷圆弯曲成形。成形后，液压机上滑块回升，弹簧2将上模6顶起，用手将制件从芯棒1上取出，完成一个冲压过程。一个批次加工完后，将芯棒1插入下模7存放芯棒的孔内，以备下次使用。
4结束语
模具设计论文范文5
如果对该弹簧片使用单工冲压流程，就肯定会有二次定位的问题，并且误差也比较大，精度就很难控制，并且由于制造这种弹簧片的数量多，因此生产成本也比较高，根据这些考虑，因此决定使用复合模具冲压来完成。
2排样
在模具设计中最关键的步骤是排样，这反映了制件在整套冲压过程中的定位方式以及材料的使用情况以及模具的结构问题。因此合理的排样，就可以大幅增强制件的质量以及模具的使用寿命。因为制件的外形是圆形构造，因此使用直排法。
3模具
3.1凸模、凹模以及凹凸模设计
由于该零件需要一次生产30万件，并且模具的结构相对比较简单，并且受力相对均匀，因此凸模、凹模以及凹凸模都可以使用Crl12材料。凸模的销孔主要是定位固定板，销孔在加工时和同外形会同时在线切割上完成。这样就能很好的保证其和外形的位置精度。而固定板的销孔和圆形冲头孔，也是由线切割一次完成，再以凸模的固定板为参照来安装凸模、凹模和冲头，这样做的目的就是能很好的保证凸模和凹模之间的位置，便于装配。圆孔冲头设计成了阶梯型，目的在于能够很好的增强冲头的使用寿命。冲头通过台阶直接固定在凸模的固定板上，使用胶水进行粘连。凹凸模由于需要加工成直通的构造，因此位置也需要由凹凸模的固定板进行固定。漏料孔在切割线加工完成后，还需要使用双氧水进行一次腐蚀，需要注意的是，单边的腐蚀量要大于0.5mm。由于凹模也设计成了直通的结构，因此同样需要用螺钉或销钉固定在凸模的固定板上，那么销钉孔也需要同时在线切割上和孔一起切割完成，需要注意的是，凹模在加工时可以和凸模共料，这样能够保证原材料的使用率。如果是采用了冲压复合的设计，那么当零件成型时，仅使用一件模具即可完成。而且从结构看，该复合模具的结构和十分紧凑，并且精度有了较大的提升。此外，该模具的适用范围相对广泛，能在多种场合中使用。而且该模具能够进行批量生产，这样就可以较好的降低成本。此外，该模具的质量也相对较好，在冲压时就不会发生例如弯曲、
折断的现象，而且冲裁件的精度有较好的控制。在实际生产中，凸凹模的设计质量足够可靠，因此非常适合批量符合模具的生产。
3.2卸料和定位装置
为了能够保证模具的卸料工作的正常完成，在本次弹簧片冲压符合模具的设计中，将上模使用了刚性的卸料，而下模就采用了弹性卸料，两种卸料在材质上就有很大的区别。上模采用了刚性的卸料设计，主要由打杆、打板以及卸料板共同组成。而在卸料板的加工时主要的是，要充分保证要和凸模、凹模的单边距离有0.03~0.05mm的距离，并且在装配时要特别注意要将卸料板的高度略高于凹模，两者的高度差要保持在0.5mm之间，这样就可以保证卸料时的顺畅。下模采用了弹性卸料设计，下主要由螺钉、聚氨酯以及卸料板组成，作用是压料和卸料。在设计中，卸料板和凹凸模要保证有足够的空隙，通常为0.03~0.05mm，而在装配时，卸料板和凹凸模跟上模的要求是一样的，卸料板要高于凹凸模起码0.5mm，同时还要有足够的预紧力，而聚氨酯的作用就是起到跟弹簧般类似的作用。而设计中的零件的定位也是通过装在卸料板上的3个圆柱销来完成的，这3个定位销的材质都是弹性的。这3个圆柱销，其中2个是导向作用，而另外一个就是用来定位的。
4实际应用
该弹簧片冲压模具设计完成后，该模具被大量应用在河北企胜电气有限公司，在实际应用中，有效降低了制造时间，提升了制造效率。在未来的实际工作中，该模具还有较大的应用潜力，因此值得进一步的推广和应用。
5结束语
模具设计论文范文6
熔模铸造是一种优异的工艺技术，采用熔模铸造生产阀块的毛坯，可以有效保证毛坯的制造精度，并减少阀块的机械加工量。在Pro/E的模具设计模块中，根据阀块毛坯的结构特点采用装配法和分型面法相结合，进行阀块的熔模模具结构设计。
1.1蜡模相关数据的确定
该阀块毛坯表面粗糙度的最大值为3.2，考虑到中温蜡的铸件表面粗糙度可达到2.0左右，充分满足非加工表面粗糙度要求，故选用中温蜡作为蜡模原料。铸件的收缩率由合金收缩率、模料收缩率和型壳膨胀率综合决定，最终确定铸件的综合收缩率为1%。
1.2蜡模的模具CAD
在Pro/E的模具模块中进行模具设计，最关键的工作是设计合理的分型面。分型面的位置和结构的合理性，不仅对毛坯的制造效率和精度有影响，而且也关系到模具操作的方便性和模具零件的结构工艺性以及经济性。本文中阀块模具的分型面方案和结构设计过程是：首先复制阀块毛坯的上顶孔面并延伸到模具顶面形成第一个分型面，构造出模具的型芯；再利用双侧拉伸创建第二个分型面将模具整体一分为二，构造出模具的上下模型腔。分型面设计完成后，在Pro/E中进行开模检测，没有干涉。另外，为方便脱模和便于型腔的加工，下模设计了顶杆，并将型腔中加工难度大的部分设计了活块和型芯。从制造的工艺性和生产率的角度考虑，将下模型芯与顶料机构的顶杆设计为一体，使铸件能够完好的取出。
2上、下模型腔的CAM刀路设计及仿真
2.1文件格式转换
将Pro/E造型完成的上、下模实体另存为IGES格式。由于IGES文件是Pro/E和MasterCAM的通用文件，所以在MasterCAM中可以IGES格式的模具零件实体进行仿真加工。在加工中一些小的圆角加工效果不是很理想，所以将切削用量适当调整，并且对刀具参数、加工方式进行改进。加工困难的部位需要多次精铣，以保证加工精度。
2.2CAM编程及仿真
在MasterCAM里建立加工任务，选择以外形环状铣削加工方式，先选择Φ10的平铣刀粗铣内型腔，再换Φ5的球头铣刀精铣内型腔，调整切削参数开始加工仿真并生成数控代码。
3结论
1）本文的阀块零件在液压系统中需求量大，材料昂贵，毛坯制造精度要求高，采用熔模铸造其毛坯可有效保证其批量和精度的要求。采用Pro/E软件的三维造型功能快速准确地建立了阀块的毛坯数模，并在其模具模块中结合熔模铸造工艺设计了阀块毛坯的熔模铸造模具，经开模检测，模具结构合理。
2）在MaseterCAM软件中对模具的上、下模型腔进行数控加工刀路设计，经加工仿真显示刀路轨迹合理，导入到CIMCO软件，为传给数控机床进行实际加工做准备。
模具设计论文范文7
1.1制件分析
卡箍制件要求成形加工后表面平整、光滑、无皱折、无压痕及划伤等现象。在该制件的制造过程中，成形工序是工艺流程中的重要工序，正确的成形工艺方法、模具结构设计合理与否是加工出合格制件、提高生产效率的关键。该卡箍制件结构分析无特殊的装配和使用要求。弯曲件外形简单，精度要求不高，工件厚度1mm，定位较为容易，且定位精度易保证，该类似结构的制件较多，材料不同，有不锈钢、高温合金、铝合金、20钢、铜合金等，根据不同环境选择不同材料的卡箍制件，以下选择其中的一种规格来进行分析。冲压技术要求：材料：LY12-M；材料厚度：1mm；生产批量：大批量；未注公差：按GB/T1804-m级确定。
1.2工艺存在的问题
原工艺流程为：落料、手工整形、成形（弯曲）。存在的问题：由于操作工人手工整形时手工控制，半成品制件无法达到一致性，造成预弯时尺寸和外观不一致，压痕、划伤，表面不平整、不光滑、圆度差等质量问题，并且工作效率很低，给后续工序带来很大困难，造成最后一道成形工序后的制件外观不一致，稳定性不好、质量差、安全性较差。目前简易弯曲模具如图2所示，要想解决目前存在的这些问题，必须摸索更合理、高效率、高质量的成形工艺方法，设计合理的模具结构，提高加工质量和效益。
2工艺优化
成形方法和模具设计必须着重考虑。通过该工件的工艺性分析可知，卡箍是典型的弯曲件。针对上述存在的问题，提出初步的改进方案，确定用2次成形单工序来代替一次成形来完成。将工艺流程初步改为：落料、预成形（第一次成形）、成形（第二次成形）。
3模具结构改进
根据工艺初步方案，确定为二次成形，即预成形和成形，每次成形由模具来保证。
3.1预弯模装配图结构
自动完成制件的预成形，结构如图4所示。模具工作过程：毛坯件放在凹模2上，用定位板13定位，上下模分别设置压料杆6和顶料杆15，可避免弯曲过程中毛坯件窜动。当上模下压时，压料杆和顶料杆起定位作用，毛坯逐渐受力向下弯曲，直到凸模、坯料和凹模三者完全压合，弯曲过程结束。当上模回升时，弹簧回复，顶料杆顶出工序件。
3.2二次成形模（卷圆模）装配图结构
完成成形工序，考虑要卸模和取件方便，用连杆机构来完成这个动作。卡箍卷圆模的工作过程：预成形件放在凹模1上，用定位销6和定位块7定位，当上模下压时，连杆机构带动推件块以凸模本身作为滑动轨迹向后移动，凸模逐渐向下压工序件，直到凸模、坯料和凹模完全压合，弯曲过程结束。当上模回升时，连杆机构的带动推件块向前移动，从而推出工件。
4结束语
模具设计论文范文8
该制件成形的难点为ϕ120mm的大圆，该圆在卷圆成形时回弹较大。制件按照传统工艺预弯、卷圆成形后会出现较大的回弹，回弹后圆筒开口处间距增大20～30mm，而且圆筒呈椭圆形，虽经反复调整，修研模具，效果不理想，尺寸稳定性差，难以冲压出合格的制件。经分析，预弯成形是该制件卷圆成形的关键，把预弯形状由3段不同大小的圆弧组合而成，其中中部的圆弧同卷圆件成形方向相反，以控制卷圆件的回弹量，同时还应在卷圆成形工序上采取改变圆弧直径大小的措施来减小制件成形的回弹，最后用整形工序对卷圆后的制件进行整形。
2工序图设计
根据以上分析，成形该制件需7副模具，分别为1副冲孔、切断模，5副弯曲模和1副整形模来完成。箍圈成形工序如图2所示，具体工序为：①板料冲孔、切断；②板料两端第1次弯曲；③板料两端第2次弯曲；④板料两端头部卷圆；⑤板料两端波浪形弯曲；⑥卷圆；⑦整形。
3模具设计需注意的问题
（1）该制件有多处弯曲，毛坯展开长度按理论计算结果会与实际长度尺寸相差较大，为此，先按理论计算毛坯的展开长度并采用线切割加工制出毛坯，再在弯曲模进行试制，根据试制结果再调整毛坯的展开长度。（2）板料两端头部卷圆工序中，在凹模的两端头部必须加工出与制件头部相同的圆弧，否则难以卷成制件相同的圆弧，影响制件的质量。（3）板料两端波浪形弯曲工序中，如按通常的设计方式用3个相等的圆弧连接一波浪形的弯曲，反弹也会很大。根据经验，取中间的圆弧R=70mm，两边的圆弧R=52mm。弯曲成形后，靠近开口的圆弧会比制件略小，然后在整形工序整形出与制件要求的圆弧尺寸。
4模具结构设计
4.1板料两端第1次弯曲模结构设计
板料两端第1次弯曲模结构如图3所示。（1）为确保弯曲凸、凹模位置精度，在上、下模座上设置有ϕ16mm的滑动导柱、导套进行导向。（2）板料两端第1次弯曲时，两端头部的形状对称，直接利用凸模与凹模刚性成形，模具结构简单。（3）为方便模具调整、维修，凸、凹模采用镶拼式结构。把凸模和凹模各分为3块，并用螺钉固定，其螺纹孔为盲孔，可防止制件在冲压过程中产生压痕，影响制件的外观质量。
4.2板料两端第2次弯曲模结构设计
板料两端第2次弯曲模结构。（1）板料两端第2次弯曲时，凸、凹模的相关尺寸直接影响头部卷圆的尺寸，要合理控制弯曲凸、凹模的间隙，以免弯曲后的回弹较大，在后一工序难以卷圆。因该制件为SUS430不锈钢，设计时，在凹模的侧面加一挡块19，能平衡制件弯曲过程对凹模产生的侧向力。（2）制件的板料较厚（t=2.0mm），为保证制件成形质量，模具采用3个ϕ80mm的橡胶12进行弹性压料，橡胶安装在下模座8的底部。（3）模具工作过程为：将上工序冲压出的制件放入模具内，挡料块6对制件进行定位。上模下行，对制件进行弯曲成形。上模上行，弯曲成形后的制件随凸模一起上行，制件从凸模的侧面取出。
4.3板料两端头部卷圆模结构设计
（1）该模具结构较复杂，为保证上、下模的位置精度，在上、下模座上设置ϕ38mm的滚动导柱、导套导向。（2）为保证上、下模有足够的弹簧压缩行程，上模设计上托板1和垫块6，下模设计下托板14和垫块13。（3）为平衡弯曲凸模2、8在卷圆过程中产生的侧向力，分别在弯曲凸模2、8后侧相对应的下模上设置有挡块20。在成形时凸模的头部先对板料两端进行导向，再卷圆成形。（4）模具中压料板5较狭窄，为保证压料板的强度，不能在其内部设置小导柱，为保证压料板滑动过程中的顺畅，在压料板的侧面设计4块压料板挡块7，压料板在压料板挡块内滑动。该结构稳定性好，可以代替小导柱导向。（5）模具工作过程为：将上工序冲压出的制件放入模具内，用浮动导料销18对制件进行粗定位。上模下行，压料板压住制件，上模继续下行，弯曲凸模2、8头部的导向部分对制件进行导向，浮动导料销在凸模下行的同时随之下行。上模继续下行，开始对板料两端进行卷圆成形。
4.4板料两端波浪形弯曲模结构设计
（1）板料两端波浪形弯曲形状简单，但弯曲模结构复杂。为便于加工，弯曲凹模采用分体结构，为平衡凹模在弯曲成形过程中产生的侧向力，在凹模的左、右侧面设置凹模挡块14。（2）凸模7、19固定在凸模固定板11上，中间的凸模5采用滑动结构。模具工作过程为：上模下行，中间的凸模5利用橡胶2的压力对制件进行预成形，上模继续下行，成形制件两边的弧形，直到上、下限位柱接触后，制件波浪弯曲过程结束。
4.5卷圆模结构设计
（1）卷圆模结构简单，上、下模靠卷圆芯棒固定座3的头部进入导向块7和导向块8内导向，无需再设置导柱、导套导向。（2）为提高卷圆芯棒10的强度，在卷圆芯棒的上方加工出一缺口，镶入支撑块11，支撑块的上方与上模座1连接，侧面与芯棒固定座连接，支撑块同时也起到隔离卷圆件开口处的作用。（3）用卷圆芯棒作凸模，把上工序冲压出的制件（见2（e））反向放置在卷圆凹模5上，并用挡料块4定位。上模下行，卷圆芯棒先接触前一工序件的中间圆弧R70mm的顶部，上模继续下行，对制件进行卷圆。上模上行，已经卷圆的制件随卷圆芯棒一起上行，制件从卷圆芯棒侧面取出。
4.6整形模结构设计
该工序为制件卷圆后调整圆弧的回弹，整形模结构复杂，对模具的各零部件制造精度要求高。（1）上、下模靠凸模5、19的头部分别进入导向块8、17内导向，无需再设置导柱、导套导向。（2）模具的芯棒18固定在芯棒固定座7上，而芯棒固定座在下模导向块12、14内滑动。（3）把上工序卷圆的制件套入芯棒中，芯棒的凸出部分对制件起定位作用，以防止制件旋转影响整形质量。上模下行，顶杆4在弹簧的压力下首先使芯棒固定座及芯棒一起下行，直到制件的圆弧底部接触到凹模9的圆弧后，凸模5、19对制件进行整形，整形后的制件从芯棒侧面取出。该整形模能很好地控制制件的回弹。
5结束语
