模具制造論文全文(5篇)

一、課程改革過(guò)程

(一)確定課改思路

1.企業(yè)調(diào)研。對(duì)行業(yè)、企業(yè)中職畢業(yè)生的需求情況及培養(yǎng)目標(biāo)定位的情況進(jìn)行廣泛的調(diào)研，形成《永康市模具專業(yè)人才需求及專業(yè)課程改革調(diào)研報(bào)告》。通過(guò)全面而深入的調(diào)研，了解模具行業(yè)企業(yè)對(duì)模具專業(yè)中職畢業(yè)生的需求，為模具專業(yè)課程改革的展開(kāi)提供全面而真實(shí)的資料。

2.組建模具專業(yè)課程改革委員會(huì)。由學(xué)校分管校長(zhǎng)、專業(yè)帶頭人、模具行業(yè)專家組成模具專業(yè)課程改革委員會(huì)。

3.形成課程模式。形成以培養(yǎng)文化素質(zhì)為目的的“公共課程”，以培養(yǎng)核心技能與專業(yè)素質(zhì)為主要內(nèi)容的“核心課程”，以強(qiáng)化技能訓(xùn)練的“教學(xué)項(xiàng)目”。

(二)選編若干工作項(xiàng)目

我們走訪了永康市乃至浙江省模具企業(yè)、模具車間、模具個(gè)體加工店等單位100多家，發(fā)放問(wèn)卷800份，回收有效問(wèn)卷550份；調(diào)查中職學(xué)校10所，發(fā)放并回收了中職教師問(wèn)卷32份。項(xiàng)目組還充分利用了模具行業(yè)協(xié)會(huì)的優(yōu)勢(shì)資源，與企業(yè)進(jìn)行座談交流。調(diào)查地區(qū)覆蓋了浙江省的臺(tái)州市、寧波市、金華市等部分有代表性的模具生產(chǎn)地區(qū)。調(diào)研的目的是結(jié)合職業(yè)資格考核標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)、企業(yè)崗位標(biāo)準(zhǔn)，將搜集到的企業(yè)崗位生產(chǎn)任務(wù)，依據(jù)職業(yè)教育的規(guī)律進(jìn)行拆分、簡(jiǎn)化、組合等處理，附以對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)崗位所需要的工藝圖紙、加工程序和工藝卡片等資料，組成若干個(gè)作為職業(yè)教育和培訓(xùn)的內(nèi)容單元，即“工作項(xiàng)目”。

1.材料經(jīng)過(guò)加工直接成型技術(shù)

材料的一次性成型技藝雖然類別繁雜，但究其當(dāng)今主流技術(shù)有以下幾種，沖擊壓力下的材料擠壓，模具里放置金屬性質(zhì)的材料，坯料通過(guò)被高壓重復(fù)不斷地?cái)D壓，其物理形態(tài)在被發(fā)生改變，塑造成于模具的?？滓恢碌拇笮〕叽?，這種方法能夠有效地塑造產(chǎn)品的形狀，避免變形開(kāi)裂的情況發(fā)生。而拉撥則是其另一種不得不提及的方法，模具內(nèi)的金屬坯料邊緣位置被施以拉力，材料的形狀硬生生地發(fā)生了改變，迫使其于模型器具形態(tài)相同。此法在變形拉伸的過(guò)程中，受到來(lái)自多方面的力量，而擠壓的力量強(qiáng)于阻力，因此對(duì)金屬坯料有著較高的塑形要求。軋制也是一種行之有效的加工方法，材料在受到軋錕的用力轉(zhuǎn)動(dòng)下，隨著軋錕的漸漸壓縮而發(fā)生塑形過(guò)程。

2.加工材料技術(shù)成型的前景

市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越劇烈當(dāng)下，過(guò)時(shí)的理論成果正在一次又一次地經(jīng)受著實(shí)踐的沖擊和實(shí)際情景的考驗(yàn)，對(duì)精益求精材料加工技術(shù)孜孜不倦的追求一直是各大生產(chǎn)供應(yīng)者的目標(biāo)，在社會(huì)和時(shí)代快速發(fā)展的同時(shí)，此類技術(shù)也正不斷地在改進(jìn)中成長(zhǎng)成熟，現(xiàn)如今，不管是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，在材料加工方面都被精確材料加工所取代，而廣泛的應(yīng)用范圍內(nèi)，諸如汽車制造業(yè)這種全球熱門的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，也離不開(kāi)這種技術(shù)，甚至于說(shuō)是滲透到細(xì)致入微的細(xì)節(jié)處，可以說(shuō)使用到無(wú)處不在。經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的全球化經(jīng)濟(jì)模式廣泛覆蓋下，伴隨的是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的與日俱增，世界各地的材料供應(yīng)商正在絞盡腦汁地跟上同行業(yè)者腳步，并將產(chǎn)品研發(fā)視為企業(yè)安身立命之本，人們絞盡腦汁地尋求著一種更為高效完善的材料加工技術(shù)，紛紛聚焦在具有自由成型快速特點(diǎn)的加工技術(shù)上。是否能跟上時(shí)代的發(fā)展速度是檢驗(yàn)企業(yè)韌性的最好標(biāo)尺，實(shí)驗(yàn)性的理論成果如果不在實(shí)際操作中應(yīng)用實(shí)踐的話，無(wú)異于是紙上談兵，因此，科研人員更注重在生產(chǎn)制作過(guò)程中拉近與真實(shí)環(huán)境的距離，基于現(xiàn)實(shí)意義的研究才能有效地啟發(fā)促進(jìn)企業(yè)技術(shù)的更新?lián)Q代。

3.非金屬材料的初步制作和控制工程模具再次加工工藝

（1）制作非金屬的材料和控制技術(shù)并不是一蹴而就的

究其分門別類就有好幾種，有一種是由其注射成型的，專用的注射機(jī)器升溫加熱，使里面預(yù)留的基礎(chǔ)坯料發(fā)生形態(tài)變化，致使其成為液態(tài)，然后以一種具有高壓性的材料做輔助，助力融化后的坯料注入模具塑形的整體型腔之內(nèi)，等待片刻，直到其發(fā)涼后冷卻，就可以由此得到需求的相關(guān)元器件。這樣一種看似倒來(lái)倒去的技術(shù)方法，實(shí)則在產(chǎn)量高效率的同時(shí)，還有快速生產(chǎn)的突出特點(diǎn)，尤其適用于低人力消耗的自動(dòng)化操作，可以生產(chǎn)制作結(jié)構(gòu)內(nèi)部復(fù)雜的零部件，對(duì)于大型廠房?jī)?nèi)的流水線生產(chǎn)再合適不過(guò)了。

摘要:近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新，我國(guó)加工制造業(yè)的發(fā)展速度和建設(shè)質(zhì)量均取得了巨大進(jìn)步。材料成型與控制工程模具的制造工藝技術(shù)在加工制造業(yè)中占有極重要的地位。新型工藝和新技術(shù)正在被廣泛應(yīng)用到日常生產(chǎn)加工中。本文對(duì)材料成型與控制工程模具制造的工藝技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析，以全面提高我國(guó)加工制造業(yè)的技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞:材料成型;控制工程;模具制造;工藝技術(shù)

1材料成型與控制工程研究概述

材料成型及控制工程主要研究塑性成型及熱加工改變材料的微觀結(jié)構(gòu)、宏觀性能和表面形狀過(guò)程中的相關(guān)工藝因素對(duì)材料的影響。是成型工藝開(kāi)發(fā)、成型設(shè)備、工藝優(yōu)化、模具設(shè)計(jì)的基本理論，可以解決模具制造中的材料、熱處理、加工方法等問(wèn)題。目前，在對(duì)材料產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研究中，材料成型與控制工程是科學(xué)技術(shù)發(fā)展支持中一項(xiàng)重要的理論研究課題，這對(duì)整個(gè)現(xiàn)代化的加工制造業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

2表面工程模具技術(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)與原則

2.1了解模具的表面失效形式

在材料成型的加工制作過(guò)程中，熱模具的應(yīng)用是對(duì)金屬進(jìn)行加熱以達(dá)到特殊的形狀要求。這樣的模具需要通過(guò)反復(fù)的加熱和冷卻操作來(lái)進(jìn)行模具制造。在加熱和冷卻的過(guò)程中，材料成型的加工時(shí)間越長(zhǎng)，模具受熱時(shí)間就越長(zhǎng)，其受熱程度就越嚴(yán)重。在正常使用情況下，熱模具也會(huì)出現(xiàn)正?；哪p。熱模具表面失效的主要表現(xiàn)形式就是使用過(guò)程中的磨損，在熱性強(qiáng)度不足的情況下就會(huì)造成模具表面出現(xiàn)塌陷，疲勞使用情況下就會(huì)出現(xiàn)表面脫落或是氧化現(xiàn)象。

摘要：目前我國(guó)制造行業(yè)面臨著前所未有的發(fā)展前景，極大的促進(jìn)了工業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。材料成型與控制工程模具技術(shù)在制造行業(yè)中占有非常重要的地位，目前贏得了越來(lái)越多人的關(guān)注，很多新工藝、新技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于生產(chǎn)之中。基于此，文章主要針對(duì)材料成型與控制工程中金屬與非金屬材料成型加工技術(shù)進(jìn)行了分析，希望可以為同行的研究提供一些參考。

關(guān)鍵詞：材料成型控制工程；模具制造；工藝技術(shù)

相較于改革開(kāi)放之前，當(dāng)前我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平顯著提高，這無(wú)疑為制造業(yè)、工業(yè)帶來(lái)了廣闊的發(fā)展前景，特別是對(duì)于材料成型與控制工程磨具制造領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，很多新技術(shù)、新工藝開(kāi)始涌現(xiàn)出來(lái)，引起了人們的關(guān)注。在現(xiàn)在這個(gè)科技不斷發(fā)展的時(shí)代中，如果單純依靠理論和實(shí)驗(yàn)來(lái)處理材料加工中的困難，是很難達(dá)到理想的效果的[1]。因此，計(jì)算材料方法開(kāi)始引入到材料加工領(lǐng)域中，成為當(dāng)下解決材料加工問(wèn)題的一種有效手段。在具體問(wèn)題的處理過(guò)程中，還應(yīng)全面、系統(tǒng)的處理問(wèn)題，完成理論與實(shí)驗(yàn)難以解決的工作。

1材料成型與控制工程概述

材料成型與控制工程需要要就材料結(jié)構(gòu)、材料性能及表面形狀如何改變、加熱過(guò)程中材料可能受到影響的工藝等，在綜合材料到產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中，材料成型與控制工程一直都是非常重要的理論與方法，在整個(gè)現(xiàn)代制造業(yè)中占據(jù)十分重要的地位。材料成型與控制工程需要對(duì)熱加工改變材料宏觀性能、微觀結(jié)構(gòu)、表面形狀進(jìn)行研究，分析結(jié)構(gòu)、形狀、性能改變過(guò)程中工藝因素對(duì)材料帶來(lái)的影響，將成型設(shè)備、成型工藝開(kāi)發(fā)及工藝優(yōu)化的相關(guān)理論問(wèn)題解決好，研究制造模具過(guò)程中的熱處理、材料及加工方法等相關(guān)問(wèn)題。目前我國(guó)很多工科院校都開(kāi)設(shè)了材料形成與控制工程專業(yè)，同時(shí)該專業(yè)目前也是很多職業(yè)技術(shù)類學(xué)校開(kāi)設(shè)的重要專業(yè)，主要培養(yǎng)學(xué)生的材料成型加工、控制工程、模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)等專業(yè)知識(shí)，為社會(huì)輸送應(yīng)用開(kāi)發(fā)、科學(xué)研究及工藝設(shè)計(jì)方面的技術(shù)類人才與管理類人才[2]。

2金屬材料成型與控制工程模具制造技術(shù)

目前制造行業(yè)出現(xiàn)了前所未有的繁榮，促進(jìn)了工業(yè)的整體進(jìn)步與發(fā)展，其中材料成型與控制工程模具開(kāi)始引發(fā)人們的關(guān)注，人們不僅關(guān)注這方面人才的培養(yǎng)，同時(shí)還將目光聚焦在了該領(lǐng)域出現(xiàn)的新技術(shù)與新工藝上[3]。

關(guān)鍵詞：充電口；選沖機(jī)構(gòu)；加工方案

1引言

在現(xiàn)代生活中汽車已經(jīng)成為人類生活中不可或缺的交通工具，在誕生后自身也隨著市場(chǎng)的變化不斷的進(jìn)行完善[1~3]，由于市場(chǎng)需求的變化汽車造型也不斷的朝著創(chuàng)新的方向發(fā)展[4]。為滿足市場(chǎng)需求，占領(lǐng)市場(chǎng)先機(jī)，在生產(chǎn)傳統(tǒng)動(dòng)力汽車的同時(shí)，還需不斷加快對(duì)新能源汽車的研發(fā)制造進(jìn)程，有時(shí)需在一款造型上同時(shí)推出多動(dòng)力、多配置的多個(gè)款型，因此，同一制件因車型動(dòng)力不同而存在差異，例如傳統(tǒng)動(dòng)力的加油口一般設(shè)置在汽車左側(cè)，充電口設(shè)置在汽車右側(cè)。為滿足加油口、充電口造型需開(kāi)發(fā)不同模具，這種沖壓制件僅局部造型不同，導(dǎo)致模具費(fèi)用增加、生產(chǎn)效率降低的情況嚴(yán)重制約了生產(chǎn)成本的降低。

2現(xiàn)階段側(cè)圍制件加油/充電口加工方案及其存在問(wèn)題

傳統(tǒng)加油口沖壓成形方案主要為OP10拉伸制件加常規(guī)拉伸（加油口位置根據(jù)分析設(shè)計(jì)工藝補(bǔ)充或采用無(wú)造型結(jié)構(gòu)），OP20粗修加油口的輪廓邊界，其主要目的是為了保證該位置在OP30整形時(shí)控制板料流動(dòng)方向，改善整形后A面缺陷程度。OP30翻邊整形保證加油口的尺寸精度，OP40精修加油口邊界保證最終的整車裝配精度。部分工藝該位置采用3工序成形，既OP10拉伸，OP20精修邊，OP30整形，此種沖壓方案存在最主要的問(wèn)題是整形后制件修邊輪廓精度不能保證，即使非理論調(diào)整后，在后期生產(chǎn)過(guò)程中其精度波動(dòng)也是不可控的，因此導(dǎo)致的裝車問(wèn)題不易發(fā)現(xiàn)，流入后序后所造成的成本浪費(fèi)更高。常規(guī)加油/充電口常規(guī)成形過(guò)程如表1所示?，F(xiàn)階段各汽車廠商為降低開(kāi)發(fā)成本同時(shí)兼顧國(guó)家有關(guān)新能源車型的需求，往往采用同款車型開(kāi)發(fā)多種動(dòng)力車型如我司某車型同時(shí)存在汽油版、純電動(dòng)版、插電混合動(dòng)力3種動(dòng)力配置，其加油口設(shè)計(jì)在左側(cè)圍位置，純電動(dòng)版則需要設(shè)計(jì)在右側(cè)圍位置，插電混合動(dòng)力版本需要左側(cè)圍設(shè)計(jì)加油口，右側(cè)圍設(shè)計(jì)充電口。多數(shù)汽車廠商的解決方案是主要針對(duì)右側(cè)圍充電口進(jìn)行OP20選擇性沖孔OP30選擇性整形的沖壓方案進(jìn)行沖壓成形，但由于OP30已經(jīng)對(duì)充電口位置進(jìn)行整形處理，OP40無(wú)法同時(shí)兼顧純電側(cè)圍和汽油版?zhèn)葒臎_壓需要，只能選擇設(shè)計(jì)鑲塊處理方案。當(dāng)主機(jī)廠需要生產(chǎn)汽油版?zhèn)葒鷷r(shí)，線體操作人員需拆除上模精修鑲塊及壓芯壓料鑲塊。而當(dāng)生產(chǎn)純電版或混動(dòng)版車型時(shí)又需要將鑲塊重新安裝。極大的影響了現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)效率，同時(shí)鑲塊頻繁拆卸也會(huì)產(chǎn)生重復(fù)定位精度差的問(wèn)題。OP40壓芯壓料鑲塊及上模精沖鑲塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。鑒于上述情況，如何解決多版本充電口生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題就成了降低模具制造成本，提升生產(chǎn)效率必須要面對(duì)的問(wèn)題。本文所論述的結(jié)構(gòu)方案，將針對(duì)已經(jīng)成形的充電口造型進(jìn)行選擇性精修邊同時(shí)避免的頻繁拆卸鑲塊的問(wèn)題，為同行業(yè)模具設(shè)計(jì)提供一個(gè)新的問(wèn)題解決思路。

3選沖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）選沖結(jié)構(gòu)組成如圖2所示。（2）制件選沖機(jī)構(gòu)工作過(guò)程。通過(guò)設(shè)計(jì)多層彈簧結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品造型自動(dòng)切換的功能，保障制件沖孔選沖機(jī)構(gòu)依靠氣動(dòng)裝置帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)板進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，達(dá)成制件選擇性沖孔。圖2選沖結(jié)構(gòu)各部分組成氣缸及滑動(dòng)墊板安裝在上模位置，設(shè)計(jì)壓板等保障其可以相對(duì)上模進(jìn)行水平運(yùn)動(dòng)。凸模支撐板安裝在上模位置，四周設(shè)計(jì)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，相對(duì)于上模進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)其背面安裝支撐塊，正面安裝壓料彈簧及精沖凸模。活動(dòng)壓芯安裝在主壓料芯上，四周設(shè)計(jì)導(dǎo)向及限位，其相對(duì)于壓芯進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)，便于不同版本側(cè)圍壓料需要。主壓芯安裝在上模上，充電口位置設(shè)計(jì)托起彈簧，用于頂起活動(dòng)壓芯，保證其在生產(chǎn)無(wú)充電口側(cè)圍時(shí)，不對(duì)制件產(chǎn)生影響，保證制件品質(zhì)。需要注意的是由于采用多層彈簧設(shè)計(jì)，需要保證壓料彈簧初壓大于托起彈簧的終壓，以此來(lái)確保彈簧的壓縮順序，實(shí)現(xiàn)制件選沖。（3）充電口側(cè)圍生產(chǎn)狀態(tài)。通過(guò)機(jī)床氣源，對(duì)氣缸進(jìn)行充氣，氣動(dòng)裝置帶動(dòng)滑動(dòng)墊板、從而使得分別安裝在支撐塊底面及滑動(dòng)墊板上的支撐塊互相支撐，當(dāng)模具合模時(shí)，主壓芯向上運(yùn)動(dòng)，由于凸模支撐板已被限制活動(dòng)且壓料彈簧初壓大于托起彈簧的終壓，所以，托起彈簧首先被壓縮，當(dāng)?shù)竭_(dá)限位后，由主壓芯及活動(dòng)壓芯共同組成整形后的充電口壓芯造型，模具進(jìn)一步閉合，組合壓芯接觸制件，此時(shí)壓芯整體開(kāi)始受力，壓料彈簧開(kāi)始?jí)嚎s，為制件修邊提供必要的壓料力，同時(shí)精沖凸模相對(duì)于組合壓芯向下運(yùn)動(dòng)，完成精沖工序。模具回程時(shí)運(yùn)動(dòng)過(guò)程相反。即凸模先脫出制件，進(jìn)一步組合壓芯脫離制件，再進(jìn)一步活動(dòng)壓芯收縮至主壓芯型面以下，如圖3所示。（4）無(wú)充電口側(cè)圍生產(chǎn)狀態(tài)。氣動(dòng)裝置帶動(dòng)滑動(dòng)墊板回程、使得兩支撐塊相互錯(cuò)位，當(dāng)模具合模時(shí)，主壓芯向上運(yùn)動(dòng)，由于支撐塊已相互錯(cuò)開(kāi)，且托起彈簧初壓大于活動(dòng)托芯及精沖凸模重量，所以，主壓芯帶動(dòng)托起彈簧頂起活動(dòng)壓芯，保證在生產(chǎn)過(guò)程中活動(dòng)壓芯始終處于主壓芯內(nèi)部，進(jìn)一步通過(guò)設(shè)計(jì)在凸模支撐板與活動(dòng)壓芯之間的壓料彈簧將凸模支撐板及安裝在支撐板上的凸模頂起，保證生產(chǎn)過(guò)程中凸模始終處于頂起狀態(tài)，每次合模時(shí)兩支撐塊相互錯(cuò)位，其整體機(jī)構(gòu)無(wú)支撐力，彈簧無(wú)壓縮，完成無(wú)充電口側(cè)圍的生產(chǎn)，如圖4、圖5所示。利用上述機(jī)構(gòu)配合換向閥等氣路組件可以實(shí)現(xiàn)多種版本車型充電口的在線切換，如對(duì)該機(jī)構(gòu)中凸模安裝板及安裝在其上的支撐塊、整體安裝位置由上模調(diào)整到壓芯上，在壓芯與上模間設(shè)計(jì)精導(dǎo)向，凸模支撐板與壓芯間設(shè)計(jì)精導(dǎo)向，同時(shí)替換兩支撐塊，將支撐塊接觸時(shí)的靜止承壓調(diào)整為滑動(dòng)承壓，則該機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)一定角度的側(cè)向選擇性沖孔。如圖6所示。