沖壓模具設計范例6篇

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沖壓模具設計范文1

關鍵詞: 頂罩 級進模 結構設計

沖壓是在室溫下,利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力使其產生分離或塑性變形,從而獲得所需零件的一種壓力加工方法[1]。模具是沖壓過程中重要的工藝裝備,采用模具生產產品,可以提高生產效率、節約材料、降低成本,并且可保證一定的加工質量,所以模具在汽車、飛機、電器、儀表、玩具等工業、民用領域得到廣泛應用[2]。

1.沖壓工藝方案的確定

圖1所示為一個常用的頂罩零件圖,材料采用厚度為1.5mm的08A板材,是一種集沖孔、拉深、落料等多種工藝的沖壓件。該工件有三種工藝方案:方案1:先落料,再一次拉深、二次拉深、三次拉深,后沖孔,采用單工序模生產;方案2:拉深――沖孔――落料復合沖壓,采用復合模生產;方案3:沖孔――一次拉深――二次拉深――三次拉深――落料連續沖壓,采用級進模生產。三種方案比較見表1。

方案1模具結構簡單,但需要五道工序,五幅模具,生產效率較低,難以滿足該零件的年產量要求。方案2只需一套模具,沖壓件的形位精度容易保證,且生產效率也高。但由于零件的幾何形狀相對復雜,模具制造難度加大,且模具結構較方案1復雜。方案3只需要一副模具,生產效率也高,由于該零件的沖壓精度無太高要求,一般級進??梢詽M足其精度要求,在實際生產中可以通過在模具上設置導正銷導正[3],以便保證沖壓件的形位精度要求,模具制造安裝較復雜,適合大批量及尺寸較小零件的生產。通過對三種方案的分析比較,該件的沖壓生產采用方案3。

2.沖壓工藝參數計算

2.1工序排樣設計方案

多工位級進模的工序排樣設計是多工位級進模設計的關鍵,是決定級進模優劣的主要因素之一。根據該零件的要求及上述工藝特點的分析,設計多工位連續工序排樣方案。排樣圖如圖2、圖3所示,具體工位安排:沖孔拉深拉深拉深落料。

2.2沖裁刃口尺寸計算

沖裁凸、凹模按配作法加工。沖孔工序,以凸模為基準,配作凹模;落料工序,以凹模為基準,配作凸模。這種配作加工方法的特點是模具間隙由配作保證,可以放大基準件的制造公差,制造容易[4]。具體的凸、凹模刃口尺寸如表2所示。

2.3拉深工藝計算

通過計算得拉深件所需坯料尺寸為φ112mm,進一步計算沖壓件的相對高度和毛坯相對厚度,根據拉深次數判定條件,沖壓件需通過三次拉深成形。表3為各次拉深工序件所需的拉深凸模、凹模橫向工作部分尺寸。

3.模具結構

1.上模座2.圓柱銷3.內六角螺釘4.落料凸模5.凸模固定板6.第三次拉深凸模7.墊板8.第二次拉深凸模9.模柄10.止轉銷11.第一次拉深凸模12.沖孔凸模13.卸料螺釘14.卸料彈簧15.導套16.導柱17.承料板18.導料板19.卸料板20.沖孔凹模鑲塊21.第一次拉深凹模鑲塊22、25、28.頂件塊23、26、29.彈簧24.第二次拉深凹模鑲塊25.導料銷27.墊板30.第三次拉深凹模鑲塊31.落料凹模32.整體凹模板33.下模座

圖4 頂罩級進模

本模具是一套5工位帶料連續拉深級進模,如圖4所示,采用導料板導料,始用檔料銷、凹模鑲塊粗定位,及裝在一次拉深凸模中的導正銷進行精定位,完成零件的沖孔、拉深和落料。模具主要由上模座、下模座、凸模墊板、各工序凸模、卸料板、各工序凹模鑲塊、凹模墊板和整體凹模板等模具零件組成,模具采用滑動對角模架。凹模周界長630mm,寬400mm,模具總長800mm,總寬400mm。模具的閉合高度是400mm。凸模固定板用于安裝所有沖孔凸模、三個拉深凸模和落料凸模;整體凹模板用于安裝所有拉深凹模和沖孔落料凹模。拉深凸模采用臺階式固定在固定板,裝后磨平。卸料板是一整塊,采用四個卸料彈簧。由于模具結構限制采用彈頂裝置,由四個卸料螺釘和彈簧組成。拉深工位使用彈簧加頂桿的結構進行頂件。拉深凹模形狀均較為簡單,但尺寸較大因此采用鑲塊拼接而成。

4.結語

采用級進沖壓成形可以完成頂罩類零件的沖壓,保證零件質量,生產效率高,模具結構簡單,操作安全方便,具有良好的經濟效益,對同類零件的沖壓模具設計具有一定的參考價值。

參考文獻:

[1]王孝培.沖壓手冊[M].北京:機械工業出版社,2003.

[2]朱正才.沖壓工藝與模具設計[M].北京:機械工業出版社,2012.

沖壓模具設計范文2

參與式教學是國際上普遍推廣應用的一種教學理念,它不僅符合目前我國的主體教育改革方向,也與《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》所倡導的改革目標和人才培養模式相吻合。參與式教學是以學習主體為核心,以自覺性、選擇性為特征的學習。施教過程中,學生是主體,教師通過導學和啟發等教學手段把課堂還給學生,不僅讓學生在課堂上掌握了知識,更重要的是讓學生主體在參與教學過程中體驗到學習的樂趣、增加教學活動的主觀能動性,從而培養在主動參與中學習知識的思維方式。目前,國內對參與式教學的理念研究多集中在理論層面,課堂應用方面的研究盡管所涉及的專業領域很多,但應用研究多限于公開課、競賽課之類的示范性質的課程,在整個學期施教過程中的應用研究仍缺乏實踐經驗。因此,文章從教學理念和教學方法兩個方面,對“參與式教學”在實施過程中面臨的現實問題及其原因進行深入探討。

2參與式教學的核心理念

學生本位理念參與式教學法的理論依據是心理學的內在激勵與外在激勵關系的理論。其內在性需要的滿足和激勵動力則來自當事者所從事的工作和學習本身。參與式教學法是一種合作式的教學法,強調教學活動設計以學生為中心,充分應用靈活多樣、直觀形象的教學手段,鼓勵學習者積極參與教學過程,加強教學者與學習者之間以及學習者與學習者之間的信息交流,使學習者能深刻地領會和掌握所學知識。只有學生積極主動地參與到教學活動中來,才能讓學生在整個活動中的受益效果最好。參與式教學法要求讓學習者有自由思考、選擇上課方式、安排學習進度的權利,其倡導的正是在教學設計領域中實現學生本位。過程導向理念過程導向理念是指在教學活動中引導學生主動參與教學設計、過程實施和效果反饋。其教學目標是隨過程而調整改變的,在整個教學活動中注重學生學習思維的提升,弱化教學目標的實現。學生不僅參與學習目標的提出,還可以自己制定學習進度,教師和學生共同主宰教學過程,在教師與學生、學生與學生之間的探討中對自己的學習等產生新認識,致使學生的想法與意見也得到應有的尊重與體現,在過程中獲得專業知識、思維方式和協作能力。

3參與式教學在沖壓模具設計課堂中的實踐探索

課程特點及教學規劃沖壓模具設計是一門實踐性、綜合性很強的專業技術課,模具設計原理雖不復雜,但模具結構復雜多變,而且先修課程多。對于沒有實踐經驗的學生來說,對授課內容缺乏直觀認識,傳統授課模式的課堂效果易打折扣。而參與式教學由教師和學生共同參與教學內容選用,首先把學生分成多個八人左右的小組,由教師引導,學生以討論的形式對課程的教學目標和教材的內容進行探討,結合學生的個性特點、興趣愛好和知識結構等共同規劃教學內容,明確課程中模具的典型結構、動作原理、標準化的模具組件和企業里的先進設計方法等核心內容作為此次教學的主要內容,學生有些把握不好的章節或者理解困難的部分暫時擱置,隨課程的進行再安排時間討論確定。這樣先確定課程的教學內容和教學實施的大致步驟。課前準備首先,根據共同制定的教學內容,教師整理出課堂要學習的課程綱要、要掌握的內容、課堂活動規則以及課堂教學活動中學生需承擔的任務等文檔文件,并把這些文檔上傳到沖壓模具設計課程的網絡課程平臺上。學生在網絡平臺上看到教師的教學課件和教學視頻等學習幫助文檔,借助平臺進行預習,查閱收集相關學習資料、形成自己的見解并做好課堂教學活動的準備工作。學生隨時可以通過網絡課程平臺中的論壇、郵件等形式與教師溝通,教師也能及時了解學生的學習效果。如“模具結構”這一課程小節,教師整理的資料包括沖壓模具的三種類型、16種模具典型結構的Flash文件、實驗室中真實模具的照片、模具企業的模具動作視頻文件、學習要求等,這些資料都上傳至網絡課程平臺,學生結合教師的要求和自身的情況組成八人左右的興趣小組,對該小節做好充分的學習準備工作,組內及師生間隨時可以通過網絡平臺進行知識討論和經驗分享。課中實施課堂上,教師做好導演的角色,有效組織和控制課堂教學實施過程。課堂具體實施分為預習的成果展示、師生間及小組間的討論交流、小組代表陳述討論成果和教師講解三個主要步驟。具體實施過程以“工作零件設計”這一小節為例。

1)設計成果展示。

每各小組代表把組內設計好的凸模和凹模通過教室多媒體展示給同學,并把其設計原理、設計過程、相關計算等進行演示和講解。講解時,同組的學生可以提示,甚至可以按照個人設計的不同情況順序完成成果的講解。這不僅促進學生積極參加設計過程,還能提高學生的團隊合作意識。

2)討論交流。

不同小組間進行不規律的討論交流,主要是針對各個小組設計的工作零件提出自己的看法,小組間的學生都可以互相問答,通過主動發現問題、思考問題,交流討論解決問題,從而使學生養成獨立的創新思維方式。教師以輔導者的身份參與到學生的討論中,肯定一些有新意的見解;對于一些不符合模具生產實踐,卻具有一定創意的想法,教師予以尊重并鼓勵引導學生大膽進行創新研究。在教學過程中便形成民主、平等的課堂參與氛圍,學生有了參與課堂的熱情,積極展示自己的真實想法。

3)陳述討論成果和教師點評。

各小組再簡單陳述討論形成的新成果。學生對于沖壓模具的工作零件結構、功能、設計原理和計算方法有了較為深入的了解,但作為沒有在模具制造企業工作經驗的學生來說,一切都是停留在理論上的,設計時很容易忽略生產實踐中有關設備、人力、加工成本等實際問題,而設計出理想化的工作零件。教師要有針對性地講解和點評,并結合視頻、圖片等媒介給學生以直觀認識,讓學生通過思考對比,加深對所學知識的理解和掌握。課后環節課后環節主要包括課后反思和課外實踐兩個方面。教師把上節課需要補充的內容以練習題的形式制成文檔,同時要求學生對課堂學習情況進行自我反思,并對一些學習有針對性地進行課外實踐。對這些相關要求,學生全部可以通過網絡課程平臺獲取。其中,學生通過反思反饋了解自己在學習過程中的參與程度,取得了哪些進步,哪些方面做得滿意,哪些地方還尚需改進,并思考自己如何更好地參與到下面的教學環節中去。課外實踐既是課后作業,又是學生參與教學的一個重要環節,更多地需要學生自己動手動腦,強調模具設計的綜合運用,是實踐教學的主要內容。學生要想很好地完成課外實踐,不僅需要走進圖書館、實驗室,甚至要到模具企業進行調研學習,這就充分體現了學生在教學活動中的主體地位。

4結束語

沖壓模具設計范文3

關鍵詞:設計要求;工藝計算;整體結構

中圖分類號:TH16 文獻標識碼:A

1.設計要求

零件的圖紙如圖1所示,具體的要求如下:

工件名稱:軸承端蓋。

生產數量:大批量。

軸承端蓋在飛機上是比較常見的零件,它一般都是在飛機內部使用,對于它的要求一般就是符合設計要求就可以,所以在材料上選取10#鋼,從圖中可以看出,該零件的厚度為2mm,這種零件符合沖壓的加工方法,同時在零件的中心有一個拉深,在四周分布相同大小的孔,所以加工的程序可以為:落料、拉深、沖孔、切邊。

在設計上,對于這個零件要注意幾點:中心拉深處,要計算好拉深的高度,要有一定的加工余量,而在模具的凸凹模設計上,凸模上不要有出氣孔,以免在拉深時候,工件從出氣孔發生變形。

2.工藝計算

在模具的設計計算上,要將材料的利用率要考慮進去,因為材料的浪費就是成本的提高,而對于材料的利用率也有著計算公式:

在工件的計算上,有圖可知零件的厚度為2mm,所以采用板材的厚度中徑來設計計算,圖中零件的最外徑為80mm,在沖壓模具設計與制造書中查的修邊余量為3.0mm,所以實際的零件外徑為80+2×3=86mm。

根據上邊的計算,最終確定生產該零件所用的毛坯直徑為:

對于這個零件的毛坯,查找市場上一般的鋼板,有100mm寬的鋼板,符合生產需求。

在零件的排樣上,根據毛坯的尺寸,再根據實際設計,最終確定排樣方案為直排,這樣材料的利用率較高,節約成本。

在整個模具的設計上,凹凸模的尺寸計算可以根據模具設計中的計算公式計算得出,而整個模具設計上需要計算落料的凹、凸模尺寸、沖孔的凹、凸模尺寸、拉深的凹、凸模尺寸。

3.整體結構

在壓力選用上,它的工作行程要考慮工件的因素,要考慮工件拉深的深度,工件的取放,所以它的行程要夠大,再根據該零件的厚度和拉深力,最終確定壓力機。沖壓模具的墊板,墊板要能承受凸模的沖壓力,它是承載零件和沖壓力的作用,要具有一定的強度,避免在沖壓過程中,零件局部塌陷,從而使零件產生不良變形,最終會影響模具的整體質量,墊板的尺寸也是通過計算而來,最終確定墊板的尺寸為200×200×20,采用的材質為45#鋼。打料塊的設計一般是與打料桿配合運動,通過機械連接,剛性卸件,打料塊是在沖壓之后,凸模抬起后,打料塊進行打料。對于這些生產大批量零件的模具設備,要考慮模具的壽命,盡量使模具的壽命長,精度高,而要實現這點,就應該添加導柱、導套,導柱的功能就是講凹、凸模在一條中心線上,保證精度,而根據本零件的要求,沖壓的精度要求,以及工件的厚度,采用導柱和導套之間的配合精度為H7/h6,配合為間隙配合。對于整個模具的零件,需要滿足設計上的要求,對于材料要滿足壽命,模具的主要零件材料見表1。

通過上述的設計與研究,可以得到最后的裝配圖,裝配圖如圖2所示,此設備的工作流程為,壓力機運作,帶動滑塊運動,使落料的凹、凸模工作,實現落料,之后的運動就是送料,將毛坯放在墊板上,進行拉深動作,這個位置需要進行兩次拉深,避免將毛坯拉斷,拉深后進行沖孔,將四周Ф5圓孔沖壓完成,以上就是一個完整的工作過程。

結語

在飛機零件生產中,有著很多復雜的設備,它們的問世都是技術人員辛勤汗水的結晶,像這種有拉深和沖壓的設備,是一個比較復雜的設備,在零件生產前就要對設備進行設計和預測,在飛機零件的生產中,使用模具可以減少很多廢品,提高飛機的整體性能,作為一個設計研發者,要具有扎實的專業知識,科學、嚴謹的作風,要突破新技術,為我國航天事業做出應有的貢獻。

參考文獻

[1]劉建超,張寶忠.沖壓模具設計與制造[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2]陳炎嗣,郭景儀.沖壓模具設計與制造技術[M].北京:機械工業出版社,1991.

[3]中國模具設計大典編委會.中國模具設計大典[M].江西:科技技術出版社,2003.

沖壓模具設計范文4

關鍵詞:汽車沖壓模具;設計;成組技術;應用

1 前言

汽車的覆蓋件中存在不同程度的問題,雖然汽車的型號不相同,但是對汽車的車門、車身等覆蓋件而言,擁有幾何拓撲結構類似或者相同的特征。沖壓模具的設計人員經常因為不同曲面形狀而進行重復的設計,導致設計效率較低且模具開發的周期較長。對汽車的沖壓模具利用成組技術進行分類編碼,達到汽車沖壓模具系列化的目的,為了實現汽車沖壓模具的全參量化設計,在UG平臺上進行二次開發,縮短產品設計周期,提升設計效率以及設計水平。

2 汽車沖壓模具設計中成組技術的應用

2.1 系統的開發平臺

對汽車沖壓模具進行生產,可以采用UG軟件對汽車沖壓模具進行分析、設計以及加工。UG軟件可以使設計優化技術和基于過程與產品的組合得以實現,顯著的提高汽車沖壓模具生產率[1]。此外,UG還提供CAE/CAM /CAD等業界先進編程工具集UG /Open,使用戶二次開發需要得到滿足,將開放性架構面向不同軟件平臺,注意目的是提供靈活開發支持。因此, 本設計將UG軟件作為開發平臺。UG可以提供豐富建庫工具,此設計綜合的運用Access數據庫、Visual C ++ 610、UG/Open API、UG /Open U IStyler、UG /Open M enuScript開發工具,通過程序設計法對汽車沖壓模具參數化系統進行建立。

2.2 汽車沖壓模具參數化的系統設計

2.2.1汽車沖壓模具的零件分類

利用零件具有的相似性,把相似的問題歸類為組,便于提出統一解決方案是成組技術的核心。利用汽車沖壓模具設計中成組技術的這一原理,將其零件進行分類可以分為沖切裝置、緊固元件、進出口料裝置、定位裝置、成翻裝置、限制裝置、起重裝置、安裝裝置、導向裝置與模座十大類。每一大類又可分為眾多子類,每一子類又具有眾多具體系列零件。此種分類組織的模式較適用于采用分類樹組織零件并且建庫。用戶可以依據實際需要對分類樹進行刪除、修改等操作。

2.2.2汽車沖壓模具的零件編碼規則

為了方便計算機的檢索,并且能夠對零件的整體信息進行正確反映,因此可以把零件特征信息編碼劃分為3層[2]。第1層的代碼為汽車模具的標準代號,總共7位,第7位是個別的標準代號,比如具有QM 150411標準代號的起重棒,QM 15041是其第1層代碼,而具有QM 1101標準代號的下模座,QM 11010其第1層代碼。第2層為零件編號, 總共4位。比如具有QM 1101標準代號的下模座第一個零件,0001是其第2層代碼。 第3層為零件屬性的編號,A是其實體模型,B為其參數化后模型,實體模型修改后模型是C。

2.2.3汽車沖壓模具參數化的系統設計

模型管理、裝配模型參數庫、零件參數庫3個部分是汽車沖壓模具參數化系統的總體劃分。模具設計的眾多零件及其參數是零件參數庫的重要組成部分,裝配完成后整套模具及其參數是裝配模型參數庫的組成部分,主要采取自頂向下裝配方式,而各零件及裝配模型的資料是模型管理的組成部分。

對裝配模型參數庫進行設計,設計員可以直接調用已經設計好的沖壓模具裝配模型,也可以依據實際需要對其中的結構與參數進行修改使用,利用UG /WAVE技術參數關聯可以使模型總體裝配進行自動更新[3]。對該模塊進行設計,首先要計算模具的空間尺寸。其次要依據總體產品參數設計子系統的參數,并且由繼承參數生成壓邊圈子構件、凹模子構件以及凸模子構件,可以設計并行工程。然后通過繼承子構件的參數模型進行產品設計,對于凹模與凸模可建立空刀槽、鑄造孔、加強筋。最后, 要添加輔助的裝置, 通過調用零件參數庫中模型進行裝配,完成整套模具設計。

模型管理庫中零件以及裝配模型存儲路徑、技術條件、熱處理、材料、屬性、名稱、編號等詳細資料,可以通過新建、刪除、修改、查找等操作完成模型管理庫管理,也可在模型管理庫中直接調用所需的模型,并且進行修改。對零件參數庫進行設計,可以依據之前的編碼與分類,通過UG軟件征造型技術,對每一種標準號零件手工建立模型,并且造型的過程中實現對模型的幾何約束以及尺寸約束定義。對需要進行尺寸驅動特征尺寸定義相應變量,便于程序訪問,實現尺寸的驅動。零件參數庫對零件的各種參數進行存儲是通過采用數據庫實現,如果用戶進行產品設計需要某一型號零件,可以通過模型管理系統或者用戶界面零件庫調用對應零件的模型,并且檢索數據庫,對零件模型進行尺寸驅動,生成所需零件模型。

3 結束語

依據成組技術具有的相似性原理,再結合汽車沖壓模具依據汽車沖壓模具結構特點進行的分類編碼,建立分類編碼的規則, 使汽車沖壓模具分類實現標準化。將UG NX410作為開發的平臺,對汽車沖壓模具參數化的系統進行開發,將該系統分成模型管理、裝配模型參數庫與零件參數庫三部分,可以對汽車沖壓模具的零件以及裝配模型進行快速調用。汽車沖壓模具圖形數據和成組技術相結合,可以實現汽車沖壓模具快速檢索以及集中管理、減少重復設計、 縮短設計時間,、提高工作效率。

參考文獻

[1]龍海元.關于汽車沖壓模具設計制造與維修[J].才智,2011,34(9):58-59.

沖壓模具設計范文5

關鍵詞: 《沖壓模具設計》 教學改革 實踐探索

1.引言

模具工業是制造業的重要組成部分,近來模具工業一直以較高的增長速度快速發展。隨著模具工業的快速發展,制造企業對集模具工藝、模具設計、模具制造、模具維修等技能于一體的復合型人才需求大量增加,同時也對模具專業人才的培養質量提出更高的要求,而沖壓模具設計是模具行業最基本、最重要的職業崗位之一?!稕_壓模具設計》課程是模具設計與制造專業的核心課程之一,課程建設與改革是專業建設與改革的核心,是高職教育改革的重點和難點,必須根據專業技術的發展,以課程體系和內容改革為重點和突破口,按照應用性,體現實用性、綜合性和先進性。

2.課程的教學改革與實踐

本課程選用幾個典型的職業工作任務為項目,采用項目教學法,將模具設計理論課程的講授與實踐過程集中在一起完成。

2.1優化教學內容

本課程的教學內容應貼近工程實際,使學生具備中等復雜程度沖壓件的工藝編制、模具設計、質量分析與控制等方面的能力。根據上述培養目標,可以對現有的教學內容進一步優化和調整:(1)從實用性出發做相應刪減或壓縮一些偏離專業培養目標的內容,如沖壓板料的塑性變形原理、提高沖裁件精度方法、自動模設計及大型覆蓋件為代表的非軸性對稱曲面零件的沖壓成形工藝及其沖模設計等;(2)增加必要的、實用性強的教學內容,如沖裁、彎曲、拉深三大基本沖壓加工工藝及其模具結構、特點和工作原理,增加或擴充含有三大基本沖壓工藝的中等復雜件的典型復合模具結構和級進模結構原理圖,以滿足復合模和多工位級進模日益廣泛地應用于工業生產的需要;(3)增加沖壓新技術、新工藝的前沿介紹。這樣既突出了教學重點,又展示了教學內容的實用性,以學生能力的培養為教學目的,使學生在較少的學時內掌握沖壓的基本原理、沖壓工藝編制和沖模設計方法。

本學科內容主要包含三個方面:一是沖壓板料的塑性變形原理及各種沖壓加工工藝及特點。二是沖壓加工設備類型、其結構組成及工作原理。三是各種沖壓加工模具的結構、特點及工作原理,經考慮對教材內容側重面及學時進行合理調整:沖壓板料的塑性變形原理部分用極少的學時來講;沖壓價格設備類型、其結構組成及工作原理部分采用現場實訓課的講授方法,用少量的學時,通過學生在實驗室拆卸沖壓設備的方法,了解和掌握相應的知識;重點講授各種沖壓加工工藝及模具的結構、特點及工作原理。其中各種沖壓加工工藝,如沖裁、彎曲、拉深的加工工藝打破教材的編排順序,集中先講完,然后闡述為完成各種沖壓加工工藝所設計的沖壓模具的工作原理,零部件組成及結構特點。期間增加實訓課或實驗課課時,綜合完成一至兩幅簡單沖壓模具的設計及加工,最后通過設計及加工簡單沖壓模具,安裝在沖壓設備上對板料進行試沖,加工出沖壓制件,完成本學科的教學任務,達到學生完全掌握本課程內容,實現從設計計算到生產加工―即教學和生產順利轉變的過程,達到理論學習到實踐動手能力完整統一的目的。

2.2項目任務的選取

項目的選取要考慮到實用性、與工廠實際工作的結合程度及所涉及知識的全面性。項目內容應多樣化,難易程度應適中,讓學生既能順利完成,又能提高綜合能力。通過走訪模具企業及相關企業,咨詢模具行業專家,對模具專業崗位需求進行分析,明確崗位工作任務,由崗位工作任務提煉出典型工作任務,由典型工作任務確定行動領域,由行動領域確定學習領域。學習領域中,以中等復雜程度的具有代表性的典型沖壓件為載體,創設學習情境,每個學習情境就是一個項目,共創設了五個學習情境,每個學習情境又分為四個子情境。課程學習情境設計如表1所示:

表1 學習情境設計

以沖裁模具設計為例,通過企業調研,選擇真實案例“排氣管法蘭”作為載體,對其進行產品工藝性分析――沖壓工藝方案確定――沖壓工藝參數計算――沖壓模具結構設計――模具零件結構設計――繪制總裝圖和零件圖――加工制造零件――裝配模具――試模生產產品,完成這一完整的沖壓模具設計與制造過程。按照工作過程分解工作項目,教學以技術應用與實際操作為重點,通過實際應用中出現的問題掌握相關的理論知識。

2.3改進教學方法和教學手段

在整個教學過程中,以“教師下達任務,學生完成任務”為主線,在教師的主導下,充分發揮學生的主體作用,調動學習積極性。教學中運用任務驅動法、理實一體化等教學方法,結合多媒體技術、教學錄像等教學手段,采用現場教學、課堂討論、產學合一等方式,完成各項工作任務,推進工作項目的完成。采用任務驅動的方式,使學生帶著真實的工作任務在探索中學習,按照“課前準備―情境導入―目標分析、提出任務―小組討論―歸納學習―課內任務,探索實踐―課堂總結,任務布置―教師點評”的過程開展教學。

在教學過程中,將學生分成若干小組,以小組為單位進行課堂討論學習。各小組的任務參數各不相同,在教師的引導下完成,任務完成后,各小組將結論在課堂內進行展示匯報,接受教師和同學的點評,并通過小組成員互評和教師評判,獲得最終實踐成績。在整個過程中,學生作為主體,通過設計的完成不斷獲得成就感,增強自信心。由于設計的工作任務覆蓋沖壓模具課程教學內容,使學生在完成任務的同時,掌握相關教學內容,提高知識綜合應用能力,培養團隊意識與合作精神,樹立嚴謹的工作態度。

3.課程評價和課程考核形式

3.1課程評價

為了建立本課程的開放式、全過程的評價體系,調動學生學習的積極性,全面掌握學生對該課程的學習動態,總結和發現教師和學生在教與學兩個環節中的經驗和問題,依據人才培養目標及本課程所承當的任務,制訂本教學評價方案。

評價原則:重視學生完成項目任務過程及結果的評價,結合工作任務、項目分析、講解操作和專業能力考查等手段,突出實踐性教學環節的評價與考核。建議在教學中任務模塊進行評分,課程最后進行綜合模塊的考核;注重課程最后的綜合評價,應用實例分析與項目總結評估,考核學生的主動性與創造力,著重強調考核學生對本課程相關的綜合職業能力及水平。

3.2課程考核形式

傳統的考核形式為總成績由平時成績和理論考試成績兩部分組成。理論考試主要是注重基礎理論知識的理解。高職高專學生職業能力培養中一個很重要的方面是動手能力的培養,顯然這種考核形式并不能體現這一培養目標。因此,本課程的考試形式做了一定的改革,具體課程考核形式如表2所示:

表2 課程考核形式

4.結語

沖壓模具設計課程在模具專業高職人才培養過程中具有核心地位。在教學過程中,我們從崗位能力的要求出發,以工作過程為導向,創設了五個教學情境,四個典型沖壓件的案例。通過對實施效果的觀察,以上針對沖壓工藝及模具設計課程的教學改革措施較好地提高學生的專業認知度和學習興趣,形成一致性和連貫性的專業學習,培養學生的實踐能力和創新能力,提高課程教學質量和教學效率。

參考文獻:

[1]張俠.高職高專沖壓模具設計教學改革探討.科技向導,2012(18).

[2]朱正才.沖壓工藝與模具設計[M].北京:機械工業出版社,2012.

沖壓模具設計范文6

關鍵詞:模具 工序安排 模具結構

最近幾年來,隨著我國工業化生產水平的不斷提高,我國工業產品的種類急劇增加,更新換代愈加頻繁,市場競爭也是越來越激烈。根據相關調查發現,我國的諸多行業制造的產品,例如防盜門、 電視機、手表、洗衣機等都離不開模具技術的支持,一些工業生產工藝(如液壓成型等)也需要建立在模具的基礎上進行。在這種情況下,我國許多生產企業都意識到模具技術的重要性,并對模具的設計和制造水平提出了很高的要求。

一、冷沖壓模具合理工序安排在冷沖壓模具設計過程中,一個產品零件展開過后,最關鍵的就是如何對工序進行合理安排。實際設計過程中,工序的安排方法很多,在很多時候,模具工序安排合理與否會直接影響到模具結構的科學程度,進而影響所制造產品的質量好壞。因而實際工作中,模具設計人員必須掌握工序安排的原則,合理安排工序,進而制定出 最合適的工藝方案。通常,設計人員必須遵循以下幾點原則:

(1)對于一些質量要求較高的零件,必須考慮到工件的毛邊, 保證毛邊方向向下,這其中主要包括切邊、沖孔、復式落料等等。

(2)根據一般的設計要求,工序設計過程中先要安排打凸包以及沙拉孔,然后再進行落料、沖孔,最后在將其折邊成形。

(3)在對零件進行落料與沖孔的過程中,必須將模具的強度、 沖擊韌性等要素考慮在內,以便最大程度保證落料與沖孔環節的科學合理。

(4)在對模具進行折邊時,為了防止出現方向上的反復變換, 可以盡量將其往一個方向折疊。當然,為了防止對產品的形狀、尺寸產生不利影響,還要盡可能確保同方向折邊相互之間不會出現干涉的情況。

(5)在打凸包環節中,盡量保證凸包向下,并且對于那些外形較大的凸包,還要將其安排在第一工序時沖壓。不過,為了防止孔位拉料導致零件發生變形現象,在安排工序時,要注意使打凸包與打凸包附近的沖孔不在同一工序內。

(6)在進行壓平或者推平環節時,如果發現周圍有較大的沖孔, 并且繼續折邊可能會產生拉料,繼續壓平可能會發生拉料不死的狀況時,不能強行使其成形,以免造成設計尺寸偏離要求以及外觀破壞等情況。往往,我們會考慮先折邊,后推平,然后沖孔的工藝流程,以實現對工件尺寸的控制。

(7)在進行打沙拉孔或者抽牙過程中,如其附近有孔或其距坯料邊緣尺寸較小時,即先打沙拉孔與抽牙會產生板料變形。此時, 要考慮進行先打沙拉孔或抽牙,再沖孔或切邊、落料的工藝。

(8)在零件進行最終折邊工作時,往往由于對安全性能、成形、外觀等方面有一定要求,通常會從第一道工序開始考慮最后工序所 制成的方向。

二、冷沖壓模具的結構分析

(一) 沖裁件的結構分析 在進行沖裁件結構設計時,要保證沖裁件的形狀應能符合材料合理排樣,減少廢料。通常,沖裁件各直線或曲線的連接處,宜有適當的圓角。如果沖裁件有尖角,不僅給沖裁件的制造帶來困難,而且模具也容易壞,只有在采用少廢料、無廢料排樣或鑲拼模具結構時不要圓角。

同時,沖裁件凹入和凸出部份寬度不易太小,并應避免過長的懸臂與狹槽。一般情況下,如果沖裁件材料為高碳鋼時,b≥2t;而 沖裁材料為黃銅、純銅、鋁、軟鋼時, b≥1.5t。對于材料厚度 t≤1m時,按 t=1mm 計算。(b 為凹入和凸出寬度,t 材料厚度) 另外,沖裁件的孔與孔之間,孔與邊緣之間的距離 a 受到模具強度和沖裁件質量的限制,其值不易過小,宜取 a≥2t,并不得小于 3-4mm,必要時可取 a=(1-1.5)t,(t

(二)彎曲件的結構分析 在進行彎曲件的結構設計時,要保證彎曲件的圓角半徑小于最小彎曲半徑,以免產生裂紋,但也不能過大,因為一旦過大,容易受 到回彈的影響,進而容易導致彎曲角度與圓角半徑的精度都難以保證。一般來說,不同狀態下,不同的材料最小彎曲半徑不同,譬如冷作硬化狀態下,彎曲線處于垂直纖維狀態時,Q195、Q215-A 最小彎曲 半徑為 0.4t,鋁為 0.3t,黃銅為 0.5t。設計過程中,要注意彎曲的彎邊長度不宜過小,通常的合理值應 為 h>R+2t。而 h 值一旦較小,彎邊在模具上支持的長度也會變小, 這樣就不易得到形狀準確的零件。(h 為彎曲長度,R 為彎曲半徑,t 為材料厚度)另外,彎曲線不應位于零件寬度變形處,以免撕裂, 如必須在寬度突變處彎曲,應事先沖工藝孔或工藝槽。

在進行有孔的毛坯彎曲設計時,如果孔、槽位于彎曲附近,彎曲時會使孔變形。通常為了避免這種缺陷出現,必須使這些孔分布在變形區之外。從孔邊到彎曲半徑 R 中心的距離為當 t

(二) 拉伸件的結構分析對于拉伸件的結構設計,通常要注意拉深件側壁與底面或凸緣連接處的圓角 R1 R2,特別是 R2 應盡量大些,因為它們相當于最后一幅拉深模的凸模及凹模的圓角。通過放大這些圓角半徑,能夠減 少拉深次數,或使零件容易拉深成形。一般情況下,對于 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 為材料厚度) 除此以外,對于拉伸件的結構設計還需要注意以下幾個方面:

(1)對于距形拉深件,可以放大其四周的圓角,一般情況下, 可以取 R3≥3t,有時為了減少拉深工序還要盡可能取 R3≥1/5h;(R3 為矩形圓角半徑)

(2)除非在結構上有特殊需求,必須盡量避免異常復雜及非對稱形狀的拉伸件,對于半敞開的空心件,應考慮設計成對的拉伸,然后刨切開比較有利;

(3) 拉伸件的凸緣寬度應盡可能保持一致;

(4)在零件的平面部分,尤其是在距邊緣較遠處,局部凹坑的深度與凸起的高度不宜過大;

(5)應盡量避免曲面空心零件的尖底形狀,尤其高度大時,其工藝性更差。

結語:未來,隨著科技的發展以及冷沖壓模在工業生產中的深入應用,冷沖壓模的設計過程必然要求更加規范工序安排以及更加科學的模具結構分析。日趨激烈的市場競爭環境下,制造企業要想不斷提高自身的競爭力,就必須努力發展模具技術,優化模具設計, 進而實現產品質量的有效提高。

參考文獻:

[1] 何衛強.冷沖壓模具加工過程中的問題與品質控制[J].裝備制造技術. 2013(04)

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