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冷弯型钢模具毕业论文

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冷弯型钢模具毕业论文

模具专业毕业设计模式的实践与探讨以模具专业学生的毕业设计模式的改革为例,探讨计算机技术在模具专业学生毕业设计中的应用范围、步骤及结果,明确指出了模具设计理论同先进设计方法相结合在模具专业学生毕业设计教学环节的重要性和必然性。 关键词:模具设计 毕业设计 计算机技术 1 引言 模具是一种技术密集、资金密集型产品,在我国国民经济巾的地位也非常重要。模具工业已被我国正式确定为基础产业,并在“十五”中列为重点扶持产业。由于新技术、新材料、新工艺的不断发展,促使模具技术不断进步,对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。 根据社会发展对模具专业学生的新要求以教学生的实际情况,探圳大学工程技术学院对99级模具设计方向学生的毕业设计的进行了较大的改节,并取得了较好的效果。 2 模具专业学生培养目标 深圳大学模具设计专业隶属于深圳大学工程技术学院机械制造及其自动化专业,主要是从事注射模的设计与制造。为了明确本方向的培养目标,我们对珠江三角洲,特别是深圳周边地区模具企业进行了比较广泛的社会调查,调查结果表明,用人单位要求毕业生有较高的思想品质和道德修养,爱岗敬业和较好的与人协调共事能力,要求毕业生基础理论扎实,着重基本技能的掌握和再学习能力,要求毕业生熟练掌握外语,有一定的计算机软件应用和开发能力。 根据调查结果分析,我们把模具专业人才培养的规格定位于:面向各类型企业,培养爱岗敬业,具备机械及各类模具设计与制造基础知识,具有较强的再学习能力和创造能力,能在模具生产第一线从事模具设计制造、技术开发、应用研究和经营销售的应用型工程技术和管理人才。据此把拓宽专业口径,课程体系合理,教学内容优化、实验研究能力强,社会适应面宽,作为本方向教学的基本指导思想,将模具设计理论、实践与及计算机应用融合为一体。 3 计算机技术在注射模中的应用领域 塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程,它包括塑料制品设计、模具结构设计、模具加工制造和塑件生产等几个工要方面。它需要产品设计师.模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成,它是一个设计、修改、再设计的反复迭代、不断优化的过程。传统的手工设计已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。计算机技术的运用,正在各方面取代传统的手工设计方式,并取得了显著的经济效益。计算机技术在注射模中的应用主要表现在以下几个方面: (1)塑料制品的设计:基于特征的三维造型软件为设计者提供了方便的设计平台,而且制品的质量、体积等各种物理参数为后续的模具设计和分析打下了良妤的基础。 (2)结构分析:利用有限元分析软件可以对制品的强度、应力等进行分析,改善制品的结构设计。 (3)模具结构设计:根据塑料制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量,模具设计软件会提供相应的设计步骤、参数选择.计算公式以及标准模架等,最后给出全套模几结构设计图。 (4)模具开合模运动仿真:运用CAD技术可对模具开模、合模以及制品被推出的全过程进行仿真,从而检查出模具结构设计的不合理处,并及时更正,以减少修模时间。 (5)注射过程数值分析:采用CAE方法可以模拟塑料熔体在模腔中的流动与保压过程,其结果对改进模具浇注系统及调整注塑工艺参数有着重要的指导意义,同时还可检验模具的刚度和强度、制品的翘曲性、模壁的冷却过程等。 (6)数控加工:利用数控编程软件可模拟刀具在三维曲面上的实时加工过程并显示有关曲面的形状数据,同时还可自动生成数控线切割指令、曲面的三轴,五轴数控铣削刀具轨迹等。 目前,国际上占主流地位的注射模CAD软件有Pro/E、I-DEAS、UGⅡ、SolidWorks等;结构分析软件有MSC、Analysis等;注射过程数值分析软件有MoldFlow等;数控加工软件有MasterCAM、Cimatron等。 4 模具专业毕业设计模式 模具专业的学生要求综合知识和实践能力较强,它既是学生大学四年所学的机械制图、工程材料、公差配合与技术测量、塑料成型工艺与设备等技术基础课、专业课的综合应用,又需要学生了解大量的实践经验。 通过毕业设计,应使学生在下述基本能力上得到培养和锻炼:①塑料制品的设计及成型工艺的选择;②一般塑料制品成型模具的设计能力;③塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力;④了解模具设计的常用商业软件以及同实际设计的结合, 以往的毕业设计严格来说只能算是模具设计这门课的课程设计;老师指定一个塑料产品,有时甚至连产品模型图都交给学生,学生按照谍本上的模具设计步骤一步步做下去,由于没有实践经验,学校也不可能将学生的设计变成实际产品,因此,设计的合不合理,学生不知道,即使有经验的老师指不出不合理处,学生也没有感性认识,只能是纸上谈兵。学生踏人社会,从事实际产品设计,往往会发现无从下手,即使设计出来也是废纸一张,通常都要通过1到2年的时间才能入门。因此,学生常会感叹:在学校什么也没学到这不能不说是我们教育的失败。 为了改变这种状况,在99级的毕业设计中,我们采取将模具设计内容同CAD/CAM/CAE紧密结合在一起,学生通过先进的软件仿真,可以随时发现自己在每一步设计中的不合理处,会找出各种解决方案让设计趋于合理,同时掌握了最先进的设计,加上及分析技术,提高了学生的学习兴趣和创新能力,使毕业设计真正成为了学生实际工作前的一次全过程模拟。设计流程如图1所示。为了保证毕业设计的质量,我们专门成立了一个 由4名老帅组成的模具设计指导小组,每个老师负责设计流程的一个步骤。此次参加模具设计毕业课题的学生共15人,我们分成5组,每组3人。 首先在布置毕业设计题目时,不给出具体的塑件制品,只是告诉学生要做一个开关按钮,学生根据自己的兴趣,确定自己的设计产品:游戏机手柄按钮、眼镜盒开关按钮、电灯墙壁开关按钮以及鼠标按钮等。通过市场调研、查阅大量的文献资料,确定自己塑件的外形及内部结构。采用三维造型软件Pro/E设计出塑件的内外结构,用AutoCAD绘出二维图,在结构设计过程中,运用结构分析软件MSCPatran分析按钮受力后的结构强度、刚度及应力等,对结构进行不断修正,学生会发现机械设计、工业产品设计、材料力学、理论力学等课程的知识在这个阶段都有所体现,对以前所学课程也是一个综合应用的过程。图2为某学牛设计的游戏机按钮装配图及爆炸图,图3为按钮对角两点受力时的最大变形和最大应力图。塑料制品设计完成后,进行模具结构设计,采用的是Prom/E下的模具设计模块对产品建立工件进行分型、分割、抽取得到型芯、型腔文件;通过专家模座系统EMX(Pro/E,系统外挂程序之一)建立标准模座零件及滑块、斜销等其它附件。这个过程实际上并没有结束,它要同后续的注塑过程数值分析紧密联系起来,所采用的注射流动分析软件是MoldFlow,根据熔体在浇注系统和型腔中的流动过程的动态图,改进模具浇注系统、调整注射工艺参数,使模具各系统的设计达到最佳。图4为分析出的最佳浇注位置以及采用圆形排列的流道方式进行注塑,最后注塑出来的结果。图5为按钮模具的装配图及爆炸图。模具结构完成后,进行数控加工,我们采用的是加工软件,完成模具的虚拟加工过程,并自动编制数控加工的NC代码,利用仿真模块可以查看加工完后工件的合理性。 最后学生要提供详细的设计说明书以及完整的二维、三维图纸。在论文撰写阶段和答辩过程中,学生还采用了ACDSee图像软件,用来截取设计图像并辅助介绍整个设计过程;采用Office软件用来做文字的处理,写出分析报告。 每位学生在整个设计完成后,都必须对自己的没计 过程及结果做一个总结,提出本设计的创新与特色在何处。例如在建模部分或流道设计部分,同时也要考虑设计中存在问题以及相应的解决方法,从大多数学生的总结来看,学生迫切体会到了实践经验的欠缺,因此,在下一届学生的毕业设计中我们力争多请企业的设计人员同学生交流,多让学生接触到实际的设计、生产过程, 至此,学生完成了一个项目的全过程:塑料制品设计--模具设汁--模具加工.学生可以在计算机上看到自己设计、加工出来的最终产品,体会到成功的感觉。5 结束语 通过对此次毕业设计模式的改革,学生既对大学四年课程的学习做了—个总结,同时又掌握了最流行的、同社会实际最靠近的设计、加工方法。因此,本届模具专业方向的毕业生受到了社会的欢迎,深圳某大型台资公司模具部一次意愿接受本校的毕业生5名.取得了很好的社会效益。 (end)

1. 照相机壳体的注塑模具设计与数控编程(字数:20865.页数:41 )2. 云内498型内燃机气缸垫冲压模设计(字数:15517.页数:32 )3. NE50内链板冲孔模具设计(字数:16187.页数:34 )4. NE50内链板下料模具设计(字数:13311.页数:31 )5. NE100料斗侧板冲孔下料组合模具设计(字数:8550.页数:25 )6. 齿轮箱外覆盖件造型设计及注塑模具设计(字数:15650.页数:38 )7. 充电器外壳注射模的CAD设计(字数:14458.页数:34 )8. 打印机壳体的注塑模具设计与数控编程(字数:29580.页数:48 )9. 基于3D的瓶盖注射模设计(字数:11181.页数:35 )10. 基于3D的洗衣机机盖注射模设计(字数:15474.页数:38 )11. 咖啡壶底座注塑模具设计(字数:20282.页数:56 )12. 矿井保护网支柱的注塑模具设计(字数:14309.页数:33 )13. 连续拉伸冲压模具设计(字数:8267.页数:29 )14. 龙门吊油改电集电器设计及三维造型(字数:8833.页数:42 )15. 旅行电吹风机下壳注塑模设计(字数:16910.页数:31 )16. 皮碗座的注射模设计(字数:19578.页数:51 )17. 汽车板壳件模具设计(字数:18203.页数:38 )18. 汽车保险盒注塑模具设计(字数:14344.页数:44 )19. 汽车驾驶室储物盒锁扣注塑模具设计(字数:15349.页数:34 )20. 汽车纵梁冲孔模具设计(字数:12670.页数:31 )21. 手机外覆盖件(下盖)造型设计及注塑模具设计(字数:16950.页数:44 )22. 鼠标下盖塑料模具设计及成型工艺分析(字数:17476.页数:33 )23. 水箱框架延长件侧修边冲孔侧冲孔复合模具设计(字数:13128.页数:32 )24. 外罩零件造型设计及其注塑模具设计(字数:14612.页数:41 )25. 玩具卡车活塞的模具设计(字数:15597.页数:35 )26. 压力机自动送料及冲压模设计(字数:10557.页数:28 )27. 扬声器面板注塑模具设计(字数:21044.页数:44 )28. 音箱面板注塑模具设计及数控编程(字数:19855.页数:36 )29. 油缸侧抽型模具设计及数控编程(字数:27488.页数:60 )30. 渔具收线轮的注塑模具造型设计(字数:21490.页数:47 )31. CAD图+电动自行车控制器定位板模具设计说明书(字数:17366.页数:36)32. 锐意车扬声器罩双型腔注射模设计(字数:17745.页数:41 )33. 后泥板冲形冲孔模设计(字数:11068.页数:23 )34. 赛马车后视镜盖双型腔注射模设计(字数:20919.页数:46 )35. 自行车平叉接片落料模的设计(字数:6519.页数:20 )36. 茶杯盖注塑模设计(字数:15851.页数:43 )37. 民意汽车控制面罩单型腔注塑模设计(字数:26566.页数:63 )38. 灯架冲三孔模设计(字数:12789.页数:24 )39. 赛豹车中控盒后烟灰缸支架单型腔注塑模具设计(字数:23851.页数:47 )40. 端盖落料拉深复合模设计及CAM(字数:12600.页数:46 )41. 赛豹车通风百叶窗总成双型腔注塑模设计(字数:19148.页数:43 )42. 赛豹车中控盒挡板单型腔注塑模设计(字数:28036.页数:60 )43. 灯架翻边模设计(字数:8617.页数:23 )44. 路宝车空调饰板双型腔注塑模设计(字数:20450.页数:46 )45. 互锁板落料冲孔级进模设计及CAM(字数:10086.页数:34 )46. 赛豹车中控盒挡板双型腔注塑模设计(字数:28663.页数:48 )47. 立叉切头冲孔模设计(字数:11142.页数:26 )可联&>系Q+.Q:893.........后面输入....628..........接着输入......136Q+Q空间.里有所有内容。

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弯曲模具毕业论文

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冲压模具设计中对机械运动的控制和运用摘要:在冲压过程中,机械运动贯穿始终。各种冲压工艺的实现都有其基本运动机理,这种运动是与模具密切相关的,各种模具的结构设计和力学设计最终都是为了满足其能够实现特定运动的要求。设计的模具能否严格完成实现冲压工艺所需的运动,直接影响到冲压件的品质,所以在模具设计中应对机械运动进行控制。同时为了达到产品形状尺寸的要求,不能够拘泥或局限于各种工艺基本运动模式中,而应不断发展和创新,在模具设计中对机械运动灵活运用。关键词:冲压模具设计,机械运动,控制,灵活运用1.引言本论文是以冲压工艺学基本理论为依据,通过对各种冲压工艺基本运动的分析,提出了对冲压模具设计的要求。首先阐述冲压过程中,机械运动的基本概念,然后逐项分析了冲裁、弯曲、拉深工艺的基本运动机理,指出模具设计中应着重控制到的内容,并介绍了在模具设计中对机械运动灵活运用的方法和一些实例。最后总结了根据具体情况进行产品工艺运动分析的方法,并强调在模具设计中,对机械运动的控制和灵活运用对提高设计水平和保证冲压件品质的重要意义。2.冲压过程中机械运动的概述冷冲压就是将各种不同规格的板料或坯料,利用模具和冲压设备(压力机,又名冲床)对其施加压力,使之产生变形或分离,获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产都是采用立式冲床,因而决定了冲压过程的主运动是上下运动,另外,还有模具与板料和模具中各结构件之间的各种相互运动。机械运动可分为滑动、转动和滚动等三种基本运动形式,在冲压过程中都存在,但是各种运动形式的特点不同,对冲压的影响也各不相同。既然冲压过程存在如此多样的运动,在冲压模具设计中就应该对各种运动进行严格控制,以达到模具设计的要求;同时,在设计中还应当根据具体情况,灵活运用各种机械运动,以达到产品的要求。冲压过程的主运动是上下运动,但是在模具中设计斜楔结构、转销结构、滚轴结构和旋切结构等,可以相应把主运动转化为水平运动、模具中的转动和模具中的滚动。在模具设计中这些特殊结构是比较复杂和困难,成本也较高,但是为了达到产品的形状、尺寸要求,却不失为一种有效的解决方法。3.冲裁模具中机械运动的控制和运用冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢,凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离,然后凸、凹模分开,卸料板把工件或废料从凸模上推落,完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的,为了保证冲裁的质量,必须控制卸料板的运动,一定要让它先于凸模与板料接触,并且压料力要足够,否则冲裁件切断面质量差,尺寸精度低,平面度不良,甚至模具寿命减少。按通常的方法设计落料冲孔模具,往往冲压后工件与废料边难以分开。在不影响工件质量的前提下,可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块,以使落料冲孔运动完成后,凹模卸料板先把工件从凹模中推出,然后凸凹模卸料板再把废料也从凸凹模上推落,这样一来,工件与废料也就自然分开了。对于一些有局部凸起的较大的冲压件,可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模,同时施加足够的弹簧力,以保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的,再继续落料冲孔运动,往往可以减少一个工步的模具,降低成本。有些冲孔模具的冲孔数量很多,需要很大冲压力,对冲压生产不利,甚至无足够吨位的冲床,有一个简单的方法,是采用不同长度的2~4批冲头,在冲压时让冲孔运动分时进行,可以有效地减小冲裁力。对那些在弯曲面上有位置精度要求高的孔(例如对侧弯曲上两孔的同心度等)的冲压件,如果先冲孔再弯曲是很难达到孔位要求的,必须设计斜楔结构,在弯曲后再冲孔,利用水平方向的冲孔运动可以达到目的。对那些翻边、拉深高度要求较严需要做修边工序的,也可以采用类似的结构设计。4.弯曲模具中机械运动的控制和运用弯曲工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压死,凸模下降至与板料接触,并继续下降进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动,导致板料变形折弯,然后凸、凹模分开,弯曲凹模上的顶杆(或滑块)把弯曲边推出,完成弯曲运动。卸料板及顶杆的运动是非常关键的,为了保证弯曲的质量或生产效率,必须首先控制卸料板的运动,让它先于凸模与板料接触,并且压料力一定要足够,否则弯曲件尺寸精度差,平面度不良;其次,应确保顶杆力足够,以使它顺利地把弯曲件推出,否则弯曲件变形,生产效率低。对于精度要求较高的弯曲件,应特别注意一点,最好在弯曲运动中,要有一个运动死点,即所有相关结构件能够碰死。有些工件弯曲形状较奇特,或弯曲后不能按正常方式从凹模上脱落,这时,往往需要用到斜楔结构或转销结构,例如,采用斜楔结构,可以完成小于90度或回钩式弯曲,采用转销结构可以实现圆筒件一次成型。值得一提的是,对于有些外壳件,如电脑软驱外壳,因其弯曲边较长,弯头与板料间的滑动,在弯曲时,很容易擦出毛屑,材料镀锌层脱落,频繁抛光弯曲冲头效果也不理想。通常的做法是把弯曲冲头镀钛,提高其光洁度和耐磨性;或者在弯曲冲头R角处嵌入滚轴,把弯头与板料的弯曲滑动转化为滚动,由于滚动比滑动的摩擦力小得多,所以不容易擦伤工件。5.拉深模具中机械运动的控制和运用拉深工艺的基本运动是,卸料板先与板料接触并压牢,凸模下降至与板料接触,并继续下降,进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动,导致板料体积成形,然后凸、凹模分开,凹模滑块把工件推出,完成拉深运动。卸料板和滑块的运动非常关键,为了保证拉深件的质量,必须控制卸料板的运动,让它先于凸模与板料接触,并且压料力要足够,否则拉深件容易起皱,甚至裂开;其次应确保凹模滑块压力足够,以保证拉深件底面的平面度。拉深复合模设计合理,可以很好地控制结构件的运动过程,达到多工序组合的目的。例如典型的落料拉深切边冲孔复合模具的设计。另外,有些装饰品和日用品的拉深件需要有卷边(或滚边)工序,模具设计中也用到了滚轴结构,所以在卷边过程中滚动的摩擦力非常小,不容易擦伤工件表面。对那些需要在马达中旋转的拉深结构件,切边的高度、跳动度等要求相当高,需要在模具中设计特别的旋切结构,利用旋转(切)运动修边,不仅能保证切边的尺寸精度高,甚至切边的毛刺及冲切纹路亦相当美观。值得一提的是,此旋切结构在实际设计改良后,已经非常易于模具加工制作,并且已运用于连续拉深模具当中。6.连续模具中机械运动的控制和运用连续模具中常常同时包括了冲裁、弯曲和拉深等冲压工艺,因而其冲压过程中的机械运动也包括了这三种工艺的基本运动模式,对连续模具中运动的控制,应分成各基本工艺分别进行控制。通常连续模具要求不断加快冲压速度,提高生产效率,有些形状较复杂、较特别的冲压件,其冲压运动较费时,在连续模具设计中可以分解成效率较高的冲压运动。例如,工程膨胀螺钉圆筒件在连续模具设计中即可将其圆筒成型运动分解为两侧90度圆弧弯曲~中间60度圆弧弯曲~整体抱圆~圆度校正四个工序,不仅提高效率,亦能保证冲压件圆度。需要特别指出的是,连续模具因为在实际生产中还牵涉到送料机、吹风装置等,在设计中应充分考虑到这些因素,让冲床、模具、送料机和吹风装置的运动在时间上配合好,连续模具才能真正顺利生产。7.结束语尽管各种工艺的基本运动原理是不同的,但是也有共同点,就是卸料板(或滑块)的运动是重要的控制因素。实际上,在模具设计当中,产品的冲压工艺不可能都象各种工艺的基本运动那样简单,应当要根据具体情况对产品工艺作好运动分析,再据此作进一步的设计。在对产品工艺运动作分析时,应主要考虑其必要性、时间性、可行性,还应具有创造性。必要性是指运用基本运动原理判断需要那些运动来实现产品工艺;时间性是指所需各项运动的先后顺序;可行性是指能否通过结构设计和力学设计来实现所需运动;创造性是指在前述运动无法被实现或运动无法完全实现产品工艺的情况下,要善于大胆采用新方法去努力实现产品工艺,也就是前面所说的对机械运动的灵活运用。 冲压过程存在多种多样的机械运动,而各种机械运动对冲压工艺实现与冲压件品质的影响也各不相同,因而在冲压模具设计中对机械运动的控制和灵活运用对提高设计水平和保证冲压件品质具有重要意义。

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弯曲零件模具设计论文

摘要:在冲压过程中,机械运动贯穿始终。各种冲压工艺的实现都有其基本运动机理,这种运动是与模具密切相关的,各种模具的结构设计和力学设计最终都是为了满足其能够实现特定运动的要求。设计的模具能否严格完成实现冲压工艺所需的运动,直接影响到冲压件的品质,所以在模具设计中应对机械运动进行控制。同时为了达到产品形状尺寸的要求,不能够拘泥或局限于各种工艺基本运动模式中,而应不断发展和创新,在模具设计中对机械运动灵活运用。摘要:在冲压过程中,机械运动贯穿始终。各种冲压工艺的实现都有其基本运动机理,这种运动是与模具密切相关的,各种模具的结构设计和力学设计最终都是为了满足其能够实现特定运动的要求。设计的模具能否严格完成实现冲压工艺所需的运动,直接影响到冲压件的品质,所以在模具设计中应对机械运动进行控制。同时为了达到产品形状尺寸的要求,不能够拘泥或局限于各种工艺基本运动模式中,而应不断发展和创新,在模具设计中对机械运动灵活运用。 关键词:冲压模具设计 机械运动 控制 灵活运用 1.引言 本论文是以冲压工艺学基本理论为依据,通过对各种冲压工艺基本运动的分析,提出了对冲压模具设计的要求。首先阐述冲压过程中,机械运动的基本概念,然后逐项分析了冲裁、弯曲、拉深工艺的基本运动机理,指出模具设计中应着重控制到的内容,并介绍了在模具设计中对机械运动灵活运用的方法和一些实例。最后总结了根据具体情况进行产品工艺运动分析的方法,并强调在模具设计中,对机械运动的控制和灵活运用对提高设计水平和保证冲压件品质的重要意义。 2.冲压过程中机械运动的概述 中国塑料模具网 冷冲压就是将各种不同规格的板料或坯料,利用模具和冲压设备(压力机,又名冲床)对其施加压力,使之产生变形或分离,获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产都是采用立式冲床,因而决定了冲压过程的主运动是上下运动,另外,还有模具与板料和模具中各结构件之间的各种相互运动。 机械运动可分为滑动、转动和滚动等三种基本运动形式,在冲压过程中都存在,但是各种运动形式的特点不同,对冲压的影响也各不相同。 既然冲压过程存在如此多样的运动,在冲压模具设计中就应该对各种运动进行严格控制,以达到模具设计的要求;同时,在设计中还应当根据具体情况,灵活运用各种机械运动,以达到产品的要求。 冲压过程的主运动是上下运动,但是在模具中设计斜楔结构、转销结构、滚轴结构和旋切结构等,可以相应把主运动转化为水平运动、模具中的转动和模具中的滚动。在模具设计中这些特殊结构是比较复杂和困难,成本也较高,但是为了达到产品的形状、尺寸要求,却不失为一种有效的解决方法。 3.冲裁模具中机械运动的控制和运用 冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢,凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离,然后凸、凹模分开,卸料板把工件或废料从凸模上推落,完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的,为了保证冲裁的质量,必须控制卸料板的运动,一定要让它先于凸模与板料接触,并且压料力要足够,否则冲裁件切断面质量差,尺寸精度低,平面度不良,甚至模具寿命减少。 按通常的方法设计落料冲孔模具,往往冲压后工件与废料边难以分开。在不影响工件质量的前提下,可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块,以使落料冲孔运动完成后,凹模卸料板先把工件从凹模中推出,然后凸凹模卸料板再把废料也从凸凹模上推落,这样一来,工件与废料也就自然分开了。 对于一些有局部凸起的较大的冲压件,可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模,同时施加足够的弹簧力,以保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的,再继续落料冲孔运动,往往可以减少一个工步的模具,降低成本。 有些冲孔模具的冲孔数量很多,需要很大冲压力,对冲压生产不利,甚至无足够吨位的冲床,有一个简单的方法,是采用不同长度的2~4批冲头,在冲压时让冲孔运动分时进行,可以有效地减小冲裁力。 对那些在弯曲面上有位置精度要求高的孔(例如对侧弯曲上两孔的同心度等)的冲压件,如果先冲孔再弯曲是很难达到孔位要求的,必须设计斜楔结构,在弯曲后再冲孔,利用水平方向的冲孔运动可以达到目的。对那些翻边、拉深高度要求较严需要做修边工序的,也可以采用类似的结构设计。 4.弯曲模具中机械运动的控制和运用 弯曲工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压死,凸模下降至与板料接触,并继续下降进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动,导致板料变形折弯,然后凸、凹模分开,弯曲凹模上的顶杆(或滑块)把弯曲边推出,完成弯曲运动。卸料板及顶杆的运动是非常关键的,为了保证弯曲的质量或生产效率,必须首先控制卸料板的运动,让它先于凸模与板料接触,并且压料力一定要足够,否则弯曲件尺寸精度差,平面度不良;其次,应确保顶杆力足够,以使它顺利地把弯曲件推出,否则弯曲件变形,生产效率低。对于精度要求较高的弯曲件,应特别注意一点,最好在弯曲运动中,要有一个运动死点,即所有相关结构件能够碰死。 有些工件弯曲形状较奇特,或弯曲后不能按正常方式从凹模上脱落,这时,往往需要用到斜楔结构或转销结构,例如,采用斜楔结构,可以完成小于90度或回钩式弯曲,采用转销结构可以实现圆筒件一次成型。 值得一提的是,对于有些外壳件,如电脑软驱外壳,因其弯曲边较长,弯头与板料间的滑动,在弯曲时,很容易擦出毛屑,材料镀锌层脱落,频繁抛光弯曲冲头效果也不理想。通常的做法是把弯曲冲头镀钛,提高其光洁度和耐磨性;或者在弯曲冲头R角处嵌入滚轴,把弯头与板料的弯曲滑动转化为滚动,由于滚动比滑动的摩擦力小得多,所以不容易擦伤工件。

第一章绪论 第一章绪论 选题依据 模具在产品制造过程中占据重要地位。模具设计水平的高低,在很大程度上 决定了生产率的高低。有效的模具设计可以降低资源调整次数和调整时间,为生 产计划与调度提供更大的优化空间,以达到提高生产效率的目的[1]。模具设计是工 装系统的重要组成部分,它影响着产品生产的效率和质量。对模具设计进行深入 的研究有着重要意义。 模具行业是工业的基础行业,工业的各个领域都广泛地使用模具[2l。在电子、 汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中,60%一8%0的零部件都要依 靠模具成形。用模具生产零件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高 生产率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”, 用模具生产的最终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生 产技术水平的高低,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力, 并且己成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志[3]。模具作为工业生产的基 础工艺装备,在国民经济中占有重要的地位。近10年来,模具CAD技术发展很快, 应用范围日益扩大。模具CAD技术给模具的设计和制造提供了一个高效、经济而 且快速的方法,大幅度地提高了模具的质量,缩短了模具的设计和制造周期,降 低了模具成本[’]。 目前国内外己经有许多模具CAD系统,这些系统虽然具有较强的分析计算能力 与图形处理能力,可以提供交互式设计5]l。但是在这些系统中,模具设计过程主要采 用人机交互方式进行,大多数的设计是依靠操作者的设计经验,计算机只是进行一 些规则匹配以及计算工作,而对于前人成功设计的模具不能有效的利用,造成模具 设计周期很长,成本较高,开发效率很低。 基于实例推理技术(Case一basdeReasoning,CBR)的模具设计可以使设计者利 用以往的设计经验,通过组合、修改以往的设计方案来构造新的设计方案;同时在 现实生产中,己积累有许多模具零件的类型以及装配关系完全相同的模具族,可 以成为新设计的基础6]I。cRB技术抛弃了以往对抽象的知识规则的构建和演算操作, 直接借助己有实例来解决问题,通过对旧实例的证实和修正来达到对新模具的设 计[7]。在基于实例推理系统中,以前的经验是以实例的形式按照某种组织结构保存 于实例库中8]t,当要解决一个新问题时,通过相关属性采用适当的算法检索实例库, 找出与新问题最相似的一个或几个实例,再修改实例来达到对新问题的解决[9l。 在模具设计中应用CRB方法,利用计算机模具人脑在设计中的思维活动,完 成了以往由设计师完成的任务,不仅充分利用了模具专家的设计经验,适合工程 中的实际情况,也符合人类的思维习惯。同时,用这种方法得到的模具基于以前 已经设计成功的实例,因此减少了新模具不能正常工作的可能性,并且缩短了开 发周期。 模具CAD发展现状和趋势 模具CA。系统国内外发展概况 模具CAD系统是随着以D技术以及现代设计理论与方法的发展而不断发展的, 从最初的以二维图形技术为基础的系统发展到了目前以三维图形技术及特征构型 为主要特点的阶段110,川。 国外于20世纪60年代末开始模具以D研究,70年代初已投入生产中使用。 如美国Diecomp公司于1973年研制成功计算机辅助设计级进模的PDDc系统[’21。 该系统中已经包括产品图形与材料特性的输入:在输入的基础上,再进行模具结 构类型选择,凹模排样、凸模和其他嵌件设计;最后绘制模具总装图和零件图以 及NC编程。 1978年,日本机械工程实验室研制成冲裁级进模CAD系统,该系统由产品图 输入、模具类型选择、毛坯排样、条料排样、凹模布置、工艺计算、绘图等10个 模块组成。 进入20世纪80年代随着计算机技术的发展,使用模具CAD技术的厂家大大 增加。在弯曲成型级进模和汽车覆盖件模具CAD系统中,应用了塑性成形模拟技 术。代表是日本日立公司于1982年研制成弯曲级进模以D/以M系统,采用人工与 计算机设计相结合的批处理方式。 20世纪90年代出现了许多商品化CAD/CAM系统如Pro/E,SolidWorks等。 由于我国计算机技术发展较晚,20世纪80年代才开始模具CAD研究。华中科技大 学、机电研究院、上海交通大学等单位相继展开冲裁模系统的研究。20世纪90年 代中期,华中科技大学的基于特征的设计的级进模CAD系统是这个时期的代表产 口 口口。 模具CAO的发展趋势 近年来,全球制造业正向亚太地区转移,我国正成为世界制造业的重要基地 [3]l。制造业模式的变化,必将产生对新技术的需求,也必将推动CAD技术的发展; 网络技术应用的普及将在更大程度上改变我们的生活,改变制造业的模式。随着 我国加入WTO,要求我们的产品要有创新性,并且具有更高的质量、更低的成本, 并在更快的时间内提供给用户[4l1。作为产品制造的重要工艺装备,国民经济的基 础工业之一的模具工业将直面竞争的第一线。模具工业除需要“高技艺”的从业 人员外,还需要更多的“高技术”来保证。 (1)协同创新设计将成为模具设计的主要方向 制造业垂直整合的模式使得世界范围内产品销售、产品设计、产品生产和模 具制造分工更明确。为了缩短产品上市周期,使模具设计充分理解产品设计的意 图,在产品的设计阶段,模具设计也同时开始,产品设计工程师和模具设计工程 师需尽早进入协同设计状态。另外,模具制造商需要的模具标准件一般都由模具 标准件厂提供,最好在模具设计阶段就参照各类标准,充分利用模具标准件厂提 供的数据进行设计。由于在制造流程中各个环节所采用的CAD系统不一定相同, 这就要求以D系统要具备协同的能力,能够随时交换上下游的数据,能够处理彼 此的数据,数据产生及处理标准化。 目前,模具制造商己经较广泛地采用数控加工技术。为了保证加工质量、提 高加工效率、改进制造流程,相当一部分的模具制造商开始使用多坐标数控加工、 高速铣削加工以及基于快速原型的模具制造等方法。因为制造设备的丰富,制造 信息的增加,今后的制造信息将不仅仅是数控编程加工的代码,更重要的是,从 设计开始就考虑制造过程,即提供模具制造的工艺流程,其中不仅包含工艺表格、 加工参数,还包括模具加工的夹具设计、加工的装夹过程及各工序的代码。各工 序过程均进行仿真,并利用网络实现共享。 (2)模具CAD技术的ASP模式将成为发展方向 今天的模具行业己经成为高技术密集的行业。任何一个企业,要掌握全部先 进的技术,成本都将非常高昂,要培养并且留住掌握这些技术的人才也会非常困 难。于是,模具CAD的APS模式就应运而生了,即由拥有各种专门技术的应用服 务单位为模具企业提供技术服务。这样整个社会就形成了一个大的模具制造企业, 按照价值链和制造流程分工,将制造资源最优发挥。应用服务包括如、快速原型 制造、数控加工外包、模具设计、模具成型过程分析等。 近20年来,由于不断采用新技术,制造模具已经远不是人们印象中的“手工 作坊”了。 模具CAO系统的特点和优越性 (1)模具设计的特点 与传统的单个零件的设计不同,模具是多个零件的装配体,模具设计是一个 极为复杂的过程,包括产品建模、工艺性分析、制定模具方案、选择模架、模具 总装图设计、工作部件设计、辅助装置设计和零件详细设计等部分,要求最终能 够生成总装图、部装图及模具零件图.模具造型的特殊性有以下几点: a.大多数模具是进行复杂零件加工的,模具造型较复杂。 b,一般模具加工零件的工序比较少,大部分是一次成型,所以模具的外形必 须要有加工零件的所有细节描述。 C.模具设计的反复机率高,所以模具CAD几何模型应能反复更新并能及时修 复。 (2)模具cAD的造型特点[4] 模具CAD造型技术是精确造型技术,可分为实体造型和曲面造型: a.实体造型技术对于结构简单的模具来说己经能够满足设计要求,但对于结构 复杂、细节描述精度要求高的零件来说就显得不够,如在拔模面、面圆角过渡、 型腔设计上受到了一定的限制。 b.曲面造型技术是由不同的曲面构造特征,产生光顺的曲面模型。主要包括多 曲面的等变圆角过渡处理技术、曲面自动修剪技术、曲面编辑、曲面分析技术和 光顺处理等核心技术,它能辅助实体造型技术完成模具设计中所有细节描述的设 计。曲面造型技术适合于外形复杂和细节描述精度要求高的产品的模具设计。 (3)模具CAD的优越性[’“} 模具CAD的优越性赋予了它无限的生命力,使其得以迅速发展和广泛应用。 无论是在提高生产率、改善质量方面,还是在降低成本、减轻劳动强度方面,以D 技术的优越性是传统的模具设计方法所不能比拟的。 可提高模具设计质量。在计算机系统内存储了各有关专业的综合性的 技术知识,为模具的设计和工艺的制定提供了科学的依据。计算机与设计人员交 互作用,有利于发挥人一机各自的特长,使模具设计和制造工艺更加合理化。 可以节省时间,提高生产率。设计计算和图样绘制的自动化大大缩短 了设计时间。质量提高,可靠性增强,装修时间明显减少,模具的交货时间大大 缩短。 可以较大幅度地降低成本。计算机的高速运行和自动绘图大大节省了劳 动力。优化设计带来了原材料的节省。 技术将技术人员从繁冗的计算绘图中解放出来,从事其他创造性的劳 动。 论文的研究内容 系统地提出基于实例推理的模具设计的理论与方法,对CRB技术在模具设计 上的应用进行了深入的研究。在理论研究的基础上,开发了基于实例推理的模具 设计系统,有力地证实了应用CRB技术可以提高模具设计效率。本文研究内容主 要包括: 第一章绪论:概述了论文的研究意义,介绍了课题的来源与选题背景,简要 的描述了CRB技术在模具设计中的应用,研究了模具CAD的国内外概况和发展趋 势。 第二章模具CAD系统总体设计:主要包括对模具CAD的流程分析,系统需求 分析,以及体系结构的定制和功能模块的划分。 第三章基于实例推理的关键技术:描述了基于实例推理技术,详细介绍了实 例的表示,实例的检索策略以及实例的存储等一些关键技术。 第四章基于实例的模具设计:介绍了模具实例的表示内容以及方法,并对模 具实例的存储于检索提出了方案。 第五章原型系统开发:介绍了UG开发平台和开发工具,对系统业务流程进 行了描述。 第六章结论与展望。对本文的研究内容进行总结和展望

冲压模具设计中对机械运动的控制和运用 摘要:在冲压过程中,机械运动贯穿始终。各种冲压工艺的实现都有其基本运动机理,这种运动是与模具密切相关的,各种模具的结构设计和力学设计最终都是为了满足其能够实现特定运动的要求。设计的模具能否严格完成实现冲压工艺所需的运动,直接影响到冲压件的品质,所以在模具设计中应对机械运动进行控制。同时为了达到产品形状尺寸的要求,不能够拘泥或局限于各种工艺基本运动模式中,而应不断发展和创新,在模具设计中对机械运动灵活运用。摘要:在冲压过程中,机械运动贯穿始终。各种冲压工艺的实现都有其基本运动机理,这种运动是与模具密切相关的,各种模具的结构设计和力学设计最终都是为了满足其能够实现特定运动的要求。设计的模具能否严格完成实现冲压工艺所需的运动,直接影响到冲压件的品质,所以在模具设计中应对机械运动进行控制。同时为了达到产品形状尺寸的要求,不能够拘泥或局限于各种工艺基本运动模式中,而应不断发展和创新,在模具设计中对机械运动灵活运用。 关键词:冲压模具设计 机械运动 控制 灵活运用 1.引言 本论文是以冲压工艺学基本理论为依据,通过对各种冲压工艺基本运动的分析,提出了对冲压模具设计的要求。首先阐述冲压过程中,机械运动的基本概念,然后逐项分析了冲裁、弯曲、拉深工艺的基本运动机理,指出模具设计中应着重控制到的内容,并介绍了在模具设计中对机械运动灵活运用的方法和一些实例。最后总结了根据具体情况进行产品工艺运动分析的方法,并强调在模具设计中,对机械运动的控制和灵活运用对提高设计水平和保证冲压件品质的重要意义。 2.冲压过程中机械运动的概述 中国塑料模具网 冷冲压就是将各种不同规格的板料或坯料,利用模具和冲压设备(压力机,又名冲床)对其施加压力,使之产生变形或分离,获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产都是采用立式冲床,因而决定了冲压过程的主运动是上下运动,另外,还有模具与板料和模具中各结构件之间的各种相互运动。 机械运动可分为滑动、转动和滚动等三种基本运动形式,在冲压过程中都存在,但是各种运动形式的特点不同,对冲压的影响也各不相同。 既然冲压过程存在如此多样的运动,在冲压模具设计中就应该对各种运动进行严格控制,以达到模具设计的要求;同时,在设计中还应当根据具体情况,灵活运用各种机械运动,以达到产品的要求。 冲压过程的主运动是上下运动,但是在模具中设计斜楔结构、转销结构、滚轴结构和旋切结构等,可以相应把主运动转化为水平运动、模具中的转动和模具中的滚动。在模具设计中这些特殊结构是比较复杂和困难,成本也较高,但是为了达到产品的形状、尺寸要求,却不失为一种有效的解决方法。 3.冲裁模具中机械运动的控制和运用 冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢,凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离,然后凸、凹模分开,卸料板把工件或废料从凸模上推落,完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的,为了保证冲裁的质量,必须控制卸料板的运动,一定要让它先于凸模与板料接触,并且压料力要足够,否则冲裁件切断面质量差,尺寸精度低,平面度不良,甚至模具寿命减少。 按通常的方法设计落料冲孔模具,往往冲压后工件与废料边难以分开。在不影响工件质量的前提下,可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块,以使落料冲孔运动完成后,凹模卸料板先把工件从凹模中推出,然后凸凹模卸料板再把废料也从凸凹模上推落,这样一来,工件与废料也就自然分开了。 对于一些有局部凸起的较大的冲压件,可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模,同时施加足够的弹簧力,以保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的,再继续落料冲孔运动,往往可以减少一个工步的模具,降低成本。 有些冲孔模具的冲孔数量很多,需要很大冲压力,对冲压生产不利,甚至无足够吨位的冲床,有一个简单的方法,是采用不同长度的2~4批冲头,在冲压时让冲孔运动分时进行,可以有效地减小冲裁力。 对那些在弯曲面上有位置精度要求高的孔(例如对侧弯曲上两孔的同心度等)的冲压件,如果先冲孔再弯曲是很难达到孔位要求的,必须设计斜楔结构,在弯曲后再冲孔,利用水平方向的冲孔运动可以达到目的。对那些翻边、拉深高度要求较严需要做修边工序的,也可以采用类似的结构设计。 4.弯曲模具中机械运动的控制和运用 弯曲工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压死,凸模下降至与板料接触,并继续下降进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动,导致板料变形折弯,然后凸、凹模分开,弯曲凹模上的顶杆(或滑块)把弯曲边推出,完成弯曲运动。卸料板及顶杆的运动是非常关键的,为了保证弯曲的质量或生产效率,必须首先控制卸料板的运动,让它先于凸模与板料接触,并且压料力一定要足够,否则弯曲件尺寸精度差,平面度不良;其次,应确保顶杆力足够,以使它顺利地把弯曲件推出,否则弯曲件变形,生产效率低。对于精度要求较高的弯曲件,应特别注意一点,最好在弯曲运动中,要有一个运动死点,即所有相关结构件能够碰死。 有些工件弯曲形状较奇特,或弯曲后不能按正常方式从凹模上脱落,这时,往往需要用到斜楔结构或转销结构,例如,采用斜楔结构,可以完成小于90度或回钩式弯曲,采用转销结构可以实现圆筒件一次成型。 值得一提的是,对于有些外壳件,如电脑软驱外壳,因其弯曲边较长,弯头与板料间的滑动,在弯曲时,很容易擦出毛屑,材料镀锌层脱落,频繁抛光弯曲冲头效果也不理想。通常的做法是把弯曲冲头镀钛,提高其光洁度和耐磨性;或者在弯曲冲头R角处嵌入滚轴,把弯头与板料的弯曲滑动转化为滚动,由于滚动比滑动的摩擦力小得多,所以不容易擦伤工件。 并非完整、准确,仅供参考,请自借鉴。 希望对您有帮助。补充:实习报告参考:

模具设计论文总结

无论在学习或是工作中,大家都经常接触到论文吧,论文是对某些学术问题进行研究的手段。为了让您在写论文时更加简单方便,下面是我整理的模具设计论文总结,欢迎阅读与收藏。

一、教学改革的总体思路

依照《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》(教高[2000]2号文)、《教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见》、以培养适应社会主义现代化建设,德、智、体、美全面发展,直接服务模具设计、制造、各种成型设备的选用、维护与管理工作的高等技术应用型专门人才为目标,由目标岗位定工作范围,由工作范围规范知识结构、能力结构和技能要求,并考虑专业的拓宽,设计教学过程,编制教学计划并组织实施。

二、教学内容

以技术应用能力培养为主线,围绕社会模具专业人才的技能要求设置教学内容,突出了模具加工制造及冲压和注射塑料制件生产,而在模具制造方面又以模具数控加工、特种加工(线切割机床、电火花成型机操作)、操作能力培养为重点。在模具设计方面,以目前技术发展较快、人才需求较多的塑料模具设计和冷冲压模具设计为培养方向。

三、课程体系

由公共基础必修课、职业基础必修课、职业技术方向限选课、任意选修课、实践教学活动五大教学模块构成。理论教学以“必须和够用”为度。实践教学遵循“循序渐进”的原则,逐渐形成基本操作技能、专业技能和综合技能。在拓宽就业口径的同时,注重具有就业竞争力的专业强项。将技能证书考试与教学内容紧密结合。教学内容体现以职业素质为核心的全面素质培养,并贯穿于整个教学进程的始终。

四、教学方法

注重理论与实践的结合。在计算机应用基础、模具CAD/CAM等课程中实践教学与理论教学比例达1:1。在冲压工艺与冲模设计、塑料模具设计、数控机床及其应用、模具制造工艺等主要专业课程中均安排有专门的实践教学周。聘请有实践经验的工程师担任主要专业课的教师,使教学内容更接近生产实际。

加强直观性教学。在冲压工艺与冲模设计、塑料模具设计课程中采用带有助学课件的高职高专教材,以利教师开展多媒体教学。

五、考试模式的改革

在考试模式改革中注重学生专业技能与能力的考核:

课程设计、综合训练以设计成果和实际操作为主评定成绩。毕业实习、毕业设计以实习报告、实习鉴定书、毕业设计成果和毕业答辩情况综合评定成绩。

除要求完成学校正常教学组织的考试外,还要求学生完成与本专业相关的职业技能鉴定中级工等级考试。

六、改革计划和配套措施

毕业设计及毕业实习方面:

计划在毕业设计与实习期间除完成课题规定的模具设计和工艺设计任务外,还要将自己设计的模具由自己动手加工出来。以进一步强化技能训练。以上计划的实施,主要需要足够的实习设备与更多的实习指导教师。从管理体制上要求教学机构有真正属于自己的实习设备(这里主要指模具加工设备)。另外,要求教师有较多的小型模具设计资料。

教学与生产结合方面:

利用教学设备,为生产服务,既创造了价值,也节省了实习费用,同时使学生受到了更为直接的技能训练。以上计划的实施,要求我们有足够的、较为先进的设备且我们教职工与社会有较多的联系,同时也取决于我校模具专业的学生能否得到社会的承认和同行赞赏。而从学校的制度方面主要要有合理的分配制度。

七、教学中反映当前科学技术先进水平和职业岗位资格要求

新技术向模具工业的渗透,改变了传统的模具设计与制造理念,引起模具工业的一场革命,CAD/CAM技术在模具工业中的应用,使模具工业进入高新技术产业化的`重要领域。目前该专业开设的数控机床及其应用、模具制造工艺学、模具CAD/CAM等课程均反映了模具生产的先进技术并能和社会的急需相吻合。在现代的模具制造中,数控铣床是使用最广泛的设备。学生在数控机床及应用课程及该课程的实习中可学习数控机床的操作技能。模具设计与制造专业教学计划规定,学生要取得毕业证书及数控铣床操作中级工等级证书(或模具制造实际操作相应的其他中级工等级证书),体现了职业岗位资格要求。

八、创新特色

在模具制造方面又以模具数控加工、特种加工(线切割机床、电火花成型机操作)、操作能力培养为重点。在模具设计方面,以目前技术发展较快、人才需求较多的塑料模具设计和冷冲压模具设计为培养方向。

九、取得的效果

1.依照《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》(教高[2000]2号文)、《教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见》(教高[2004]1号文)以培养适应社会主义现代化建设,德、智、体、美全面发展,直接服务模具设计、制造、各种成型设备的选用、维护与管理工作的高等技术应用型专门人才为目标,编制了模具设计与制造专业教学计划、课程教学大纲、实习、实训教学大纲。

2.依照教学大纲实施完成了三个学期的教学任务。

【摘要】 依据多年的教学实践,结合《冷冲压工艺与模具设计》课程教学改革的模式,对该课程的课程设计中课题的选择、组织实施以及成绩评定等方面提出看法,并就如何科学、合理地完成课程设计提出自己的见解,力求提高课程设计教学的效果。

【关键词】 冷冲压;模具设计;课程设计;教学总结

《冷冲压工艺与模具设计》是高职模具设计与制造专业的专业核心课程之一,冷冲压模具课程设计是从理论知识向实际产品的模具设计过渡的重要环节,其目的是使学生初步掌握模具设计的基本方法和步骤,使学生具备独立查阅模具设计手册等工具书的能力,以及培养学生综合运用所学知识来设计冷冲压模具的能力等。

我在指导学生进行《冷冲压工艺与模具设计》课程设计时,发现学生存在这样一些问题:一是学生的水平参差不齐,对理论知识理解掌握的差异较大,尤其是综合应用所学知识解决实际问题的能力普遍较差;二是钻研精神不够,主动性差,遇到一些困难,不愿意自己查阅资料,过于依赖教师的辅导;三是对自己信心不足,每做完一小部分都要教师的确认,才敢进行下一步的设计。为了改变这种状况,我对课程设计的选题、组织实施以及成绩评定等环节做了一些积极的探索,收到了良好的效果。

一、课程设计的选题

课程设计的选题要有一定的实际应用价值,应直接来源于生产实际或具有明确的应用领域,其设计的结果也将作为《模具制造工艺学》和《模具钳工工艺学》的实训项目。我精心挑选了啤酒瓶开启器、方形接触片、蚊香支架、金属瓶盖等都可以作为设计的选题。考虑到学生水平参差不齐,同一班级中的学生之间存在较大差距,为了使设计课题的难易程度和工作量大小与学生的水平和能力相适应,既让每个学生都能顺利地完成设计任务,又能充分发挥优秀学生的潜能,我确定了复杂程度不同、工作量不同的设计课题,供不同层次的学生完成。学习成绩一般或较差的学生,所要完成的设计课题是“单工序模”的设计,其难度不大,设计工作量适中;难度和设计工作量都较大的“复合模”和“级进模”两个设计课题,供学习成绩好、能力强、肯钻研的优秀学生选择。

二、课程设计任务的组织实施

提前布置设计任务,把课程设计融合到理论教学之中。以前的做法是把课程设计放在理论教学课程全部结束后进行的。我在辅导学生设计时发现,有不少学生对设计时所要用到的理论知识和基本方法,都不会应用,有的甚至已经忘记了,辅导时很费力气,影响课程设计的顺利进行。为了改变这种状况,我采取了提前布置设计任务的做法,把课程设计融合到课程的理论教学之中。在某个模块之前把课程设计的任务书与课程的授课计划一起发给学生,让学生从学习本课程开始,就接触设计课题,在学习理论知识的过程中逐步熟悉设计课题。以“方形接触片的冲裁模设计”为例,把设计的任务分解成产品的工艺性分析、冲压工艺方案确定、模具结构总体方案的确定、冲压工艺计算、模具结构总体设计、模具零部件结构设计、选定冲压设备、绘制总装图和零件图等八个部分。把这八个部分融入到有关章节的理论教学中去,学习完有关章节后,把相应任务作为课外练习布置给学生课后完成。由于这些课外作业与课程设计联系紧密,学生大多十分重视,积极性很高。到进行课程设计时,设计任务中的绝大部分已经经过了一次演练,大多数学生对设计计算的方法和步骤已经不再陌生,只需将所作过的资料进行修改、连接整理,便可以较顺利地完成设计计算说明书的编写,把主要精力和时间用于结构设计和绘图,从而使绝大多数学生都能够顺利地按时完成设计任务。

为保证每个学生都能积极参与课程设计并有所收获,我采取了以下措施:一是分组进行,每个设计小组一般为两人。每个小组之间选题不同或原始设计数据不相同,这样可以避免小组之间相互抄袭。并在小组内把设计任务分解到人,小组成员之间既相互合作,又都有自己的任务,人人都必须自己动手、相互督促才能按时完成。二是在设计过程中,强化过程性考核,每天检查各小组的设计进度及完成的情况,将过程性考核纳入学生设计的总评成绩中。三是准确把握设计工作量,在给每个学生分配设计任务时,根据能力不同区别对待,既做到任务充足,又保证每个学生只要抓紧时间都能按时完成。四是指导注重培养能力,对于大多数学生,指导的重点是设计的基本方法和步骤以及如何查阅设计资料和工具书;对基础较差的学生则以答疑的形式进行个别辅导。对于学生问得比较多的问题,我们就集中讲解。

计算机绘图是我专业学生必备的技能,为了进一步提高学生的计算机绘图能力,我们要求学生所设计的图纸必须用计算机绘制,学生可以根据自己的实际情况选择用相应的软件,如AutoCAD绘制、UG或Pro/E造型再生成工程图打印出来。通过实践,我觉得这样做有三点益处:一是与实际接轨,现在工厂设计人员都是采用计算机绘图;二是在计算机绘图便于修改,图纸干净整齐,线条粗细均匀,学生把自己绘制的图纸打印出来,容易产生成就感,有利于增强学生的自信心;三是给学生提供了一次把所学软件技能应用于设计的机会,对进一步提高学生的计算机绘图技能大有益处。

三、成绩评定

我在评阅设计资料时强化了答辩环节,通常给每个学生安排5到10分钟的答辩时间,答辩环节可以发现学生在设计过程中存在的问题,促使学生对自己设计的结果进行反思、改进。学生的设计成绩由两部分组成:一是答辩教师在仔细审阅学生的设计资料的基础上,结合学生的答辩情况和设计课题的难易程度给出成绩,此成绩占设计成绩的70%;另一部分是平时考核成绩,由指导教师根据学生在设计过程中的表现,如遵守作息时间情况、是否按时独立完成等评定,占设计成绩的30%。

实践表明,以上做法能够较好地适应当前绝大多数学生的实际情况,充分调动学生的积极性,课程设计效果有了明显的提高。效果主要表现在三个方面:一是针对每个学生的实际水平分配不同的设计任务,使每个学生都必须认真去做,避免了以前基础差的学生无从下手的弊端。现在学习较差的学生也可以自己去完成设计任务,和其他学生一样得到了锻炼,看到了自己的成绩,感受到成功的快乐,有利于增强他们的自信,对他们以后的进步大有益处。二是把课程设计贯穿到课程理论教学中,体现了理论联系实际的教学原则。三是把课程设计与绘图软件相结合,体现了学以致用,学有所用的原则。

冷轧板带钢毕业论文

少打机,多读书,除了死啃别无他法。或者找人指导

立式钻削中心主轴系统结构设计 论文编号:JX472 有设计图,论文字数:19933,页数:64 有开题报告,任务书 摘要 随着数控技术的发展,传统的立式钻床、铣床等设备并不能满足高加工精度,高加工效率,高速加工的加工要求。为此,在传统的立式钻床、铣床与新型数控机床技术的基础上,开发了以钻削为主,并兼有攻丝、铣削等功能,且备有刀库并能够自动更换刀具来对工件进行多工序加工的数控机床—钻削中心。 本文主要针对钻削中心的主轴系统进行设计。在本设计中,主轴调速取消了齿轮变速机构,而是由交流电动机来调速;主轴与电机轴之间采用多楔带传动;主轴内部刀具的自动夹紧,则采用了碟形弹簧与气压传动技术;主轴的垂直进给采用了半闭环伺服进给系统;主轴的支承采用了适应高刚度要求的轴承配置。 总之,通过对主轴系统的设计,使系统满足了钻削中心高效、高加工精度的要求。 关键词 数控技术 钻削中心 主轴系统 Abstract With the development of NC technology, the traditional vertical drilling, milling machine and other equipment and can not meet the high precision machining, Processing high-efficiency, high-speed machining requirements. Therefore, in the traditional vertical drilling machine, CNC milling machine and new technology on the basis of developing a drilling mainly, and both tapping, milling, and other functions, With cutting tool can automatically replace the multi-process workpiece machining CNC machine tools – Drilling Center. This paper is concerned with the drilling spindle system design. In this design, the spindle speed of the complete elimination of the variable speed gear, and a fully by the AC motor is to be achieved. Wedge Belt Drive is used between spindle and motor shaft. Internal spindle automatic tool clamping, the use of a disc spring with pressure transmission technology;The vertical axis feed using a semi-closed-loop servo control system; The supporting of spindle uses high stiffness requirements of the bearing arrangement. In short, through the spindle system design, allowing the system to meet the drilling center efficient, high-precision processing of the request. Keywords NC technology Drilling Center spindle system 目录 摘要I Abstract II 第1章 绪论 1 数控技术发展状况及发展趋势 1 概述 1 数控技术国内外发展现状 2 数控系统的发展趋势 2 课题研究的目的与意义 5 设计方案的确定 6 第2章 钻削中心主轴部件结构设计 7 主轴的结构设计 7 主轴的基本尺寸参数的确定 7 主轴端部结构 8 主轴刀具自动夹紧机构 9 主轴的验算 11 主轴材料和热处理的选择 15 主轴传动的设计 16 传动方式的选择 16 多楔带带轮的设计计算 17 多楔带的选择及带轮尺寸参数的确定 19 传动件在主轴上的位置 20 主轴电动机的选择 21 主轴轴承 22 主轴轴承的选用 22 主轴轴承的配置 24 滚动轴承调整和预紧方法 24 主轴轴承的润滑 25 碟形弹簧的计算 27 钻削力分析 27 碟形弹簧设计计算 29 碟形弹簧的校核 31 气缸的设计计算 33 气缸的结构设计 33 气动回路的选择 37 第3章 主轴进给系统的设计 39 概述 39 伺服进给系统的组成 39 伺服进给系统的类型 39 进给系统设计计算 41 主要参数的设定 41 切削力的估算 41 滚珠丝杠副设计计算 42 丝杠的校核 45 选伺服系统和检测装置 47 伺服电机计算 47 结论49 致谢50 参考文献 51 附录1 52 附录2 57 以上回答来自:

刘宏民的研究成果是:热轧辊型在线检测装置研制、高精度板带轧机板形控制的理论体系、冷轧带钢厚度和板形控制模型。

1、热轧辊型在线检测装置研制

该项目来源于宝山钢铁公司。热带连轧辊型在线检测是指在轧机正常运转的情况下,对轧辊的表面形状进行检测。热带连轧检测是当前热带钢连轧机板形控制技术的前沿课题。

本项目采用电涡流测距传感器作为辊型在线检测用传感器,研制了一种新的电涡流传感器径向运动和定位系统,并制定了辊型在线检测策略和数据处理方法。

通过对模拟工况的实验研究表明,该成果可用于热轧现场的辊型在线检测。研究工作于2002年完成,填补了国内空白。

2、高精度板带轧机板形控制的理论体系

该研究建立了板带轧机板形控制的理论体系、机理模型和仿真软件。包括5个方面:轧件三维变形理论模型、轧辊变形理论模型、板形判别理论模型。

板形模式识别理论模型、板形控制策略和传递矩阵法。对实际轧制过程进行数字仿真,并用工程数据验证,证明了本理论模型和仿真软件是可靠的。

3、冷轧带钢厚度和板形控制模型

该项目来源于重庆钢铁设计研究院。用条元法建立金属三维塑性变形模型,用分割模型影响系数法建立辊系的弹性变形模型,用条元法建立轧后带材的板形判别模型,用人工神经网络方法建立板形模式识别模型,将上述模型集成,形成板形预设定控制的数学模型,并开发了相应的仿真软件。

扩展资料:

刘宏民在科研领域为国家和社会做出的突出贡献得到了党和国家的充分肯定,刘宏民教授是国务院政府特殊津贴专家,教育部优秀教师,国家百千万人才工程1997年度第一、二层次人选。

刘宏民教授承担了多个国家与河北省的科研项目与课题,其中模拟轧制过程条元法,1996年12月获原机械工业部科技进步二等奖。

板形控制的机理模型与条元分析方法,2003年1月获教育部提名国家科学技术奖自然科学二等奖;工程三维轧制理论及其应用,1997年3月获原国家教委科技进步二等奖。

参考资料来源:百度百科—刘宏民

钢铁企业的质量管理方式论文

中国钢铁行业近年来正面临着内外环境的巨大变化,用户对产品质量的要求越来越高,尤其是汽车工业、高端家电等行业对钢材产品的质量要求日趋严格,产品的个性化需求越来越多,同时国内钢铁企业面临的行业竞争也日渐加剧。各钢铁企业都高度重视质量管理工作。但传统的质量管理方式已经难以满足当前用户对产品质量的要求,而充分利用大数据提高质量管理的效率,从而提升企业的产品竞争力,已被越来越多的钢铁企业管理者所认同。

一、目前钢铁企业质量管理普遍存在的问题

国内大部分钢铁企业的信息化系统都是分阶段、分产线和不同区域分步实施上线的,其功能不够系统和完善。客户的个性化需求无法全部在质量设计中体现;生产质量实绩数据散落于不同的信息系统内,上下工序间的质量信息不能实现贯通和共享,对产品实现过程的信息和质量信息跟踪追溯困难;对产品实现的过程质量控制缺乏有效的监控,无法进行跨工序的跟踪、传递、追溯和改进验证,过程发生异常时信息无法及时获取和采取应对措施;不能完全实现过程参数判钢,判定效率低下,代表性不强,准确度不高;研发和工艺技术人员无法完整、快速获取全工序的过程数据,系统不能为质量设计和分析改进提供支持,导致质量设计和改进的效率低、效果不理想等诸多问题。钢铁企业要实现与市场、用户的无缝衔接,提升企业的竞争力,就要对质量管理工作进行创新,提高企业在“质量设计、质量判定、质量改进”等质量管理方面的工作效率和效果,满足客户个性化需求;有必要将散落在各产线、各系统中的生产质量数据采集并整合在一个大数据平台上,在此平台上构建一个集“客户需求识别→基于个性化需求的质量设计→过程质量监控→包含过程参数的质量判定→全工序质量分析与改进”为一体的质量管理信息化系统,以支撑生产的全流程质量管控及多业务协同。

二、建立企业级的大数据管理应用平台

建立企业级的大数据管理应用平台,即工厂数据库。根据质量管理业务的要求,建立质量数据采集规则,将产品实现过程的全部数据,包括原辅材料采购、炼钢、连铸、热轧、冷轧、产品出厂以及销售、用户使用等的产品全生命周期内的所有质量信息采集到大数据管理应用平台上,对质量数据进行集中统一管理。1.数据采集数据采集可分为过程实时数据采集和产品质量数据采集。按设定的采集要求,主要对包括企业信息化系统和现场检测仪表的数据进行自动采集。对不能自动采集的一些常见事件、状态等,在各数据采集服务设置相应的手工数据输入页面,由操作人员根据实际情况录入相应的数据。数据归集是对已收集到的生产过程数据和跟踪数据以确定的格式进行整理归集。炼钢和连铸以生产炉次号为采集主对象,以铸坯号为归集目标,记录生产炉次所对应的生产线上实时生产过程数据。热轧按批(卷)号和长度为跟踪单元进行精确地生产过程数据归集。冷轧覆盖酸洗、热镀锌以及彩涂等生产线,其数据归集以准确物料跟踪为基础,以钢卷号和带钢长度为跟踪单元,记录生产线上带钢所对应的测量点位置的实时生产过程数据,将生产过程数据与钢卷号、带钢长度进行匹配。2.数据处理数据处理是根据工艺特性和分析需求所定制的规则,使数据成为有效的信息。建立相应的数据之间的关系,并按存储模型的要求进行存储。大数据管理应用平台可以将过程参数匹配到板坯或钢卷的相应位置上,以实现对各产线质量数据的采集和匹配(即将时间轴转换为位置轴)。

三、大数据下的质量管理应用与创新

通过构建企业级的大数据管理应用平台,对产品实施过程质量信息采集、质量设计、质量监控、在线质量判定、过程质量追溯、质量分析和改进。实时监控产品的质量情况,以评价各产线质量水平。在质量管理信息化系统中建立相关产品和冶金规范库,作为质量判定和改进的依据。通过质量管理应用软件和分析工具解决质量控制、工艺优化和质量分析改进等问题。

1、基于大数据下的质量设计

利用大数据管理应用平台建立集中统一的产品规范数据库和冶金规范数据库,实现产品质量设计标准化和模块化。产品规范库模块是指对产品质量设计规范数据库及工艺设计规则的模块化管理。产品和冶金规范库的建立需要明确产品本质属性定义、产品的使用要求、用户特殊需求等事项,对产品从炼钢到最终成品进行的工艺路径设计、生产工艺目标控制参数设计、产品质量控制要求及性能取样判定标准等产品过程控制的规范化管理。贯彻产品质量是设计出来的理念,基于大数据管理应用平台中的历史数据开展产品质量设计,在成分设计、工序参数选择、工艺路线确定等环节,通过历史数据来确定最佳的产品设计和过程设计。ERP系统完成产品设计,质量信息化管理系统完成过程设计和客户特殊需求的补充设计。即与ERP下达的质量设计结果在相互校验、补充完善后,形成完整的产品制造过程控制目标、检验与判定标准。质量设计的结果可以自动按照规定格式形成质量计划、控制计划等技术文档。质量管理信息化系统支持对质量设计的规则基于历史数据进行验证,即质量设计完成后,用历史数据对质量设计的规则进行验证,从而可以准确地对未来产品的接单能力做出评估。

2、利用大数据对过程质量实施监控和评价

(1)基于实时的大数据平台,依据冶金规范中的参数值,应用SPC判异规则,对影响产品质量的重要工艺参数实施在线监控及预警。建立过程质量预警系统,及时向现场操作及质量管理岗位提供制造过程重要工艺参数变化及预警信息,对质量异常事件自动进行报警。

(2)对关键工艺参数采用SPC规则进行监控,进行关键工艺参数分析,通过维护判异准则,自动生成控制图,形成评价报告。

(3)开发产线质量评价模型,综合过程参数、产品指标参数、生产装备情况,定期自动对产线进行质量控制能力指数评价,以利于产品质量的持续改善。

(4)针对一些无法直接测量的工艺质量参数,采用软件测量模型进行预报后,并统一纳入监控参数进行监控。

(5)建立专家质量诊断系统,在产线出现质量问题时,利用大数据快速定位导致问题出现的工序及关键工艺参数,提出预诊断报告书。

3、应用大数据实现质量自动判定

产品质量的自动判定:包括铸坯分级判定、过程产品判定和热轧、冷轧、涂镀等产品的出厂检验判定。当产品生产完成后,质量管理信息化系统根据预先维护的质量检验判定规则对产品进行自动质量判定。判定使用的数据包括订单信息、钢种信息、产品的理化检验结果、过程质量参数、过程异常事件、产品外形尺寸、表面质量数据等。

(1)铸坯质量分级判定:依据板坯质量判定规则,对炼钢的转炉、合金微调站、LF炉、RH、连铸等各工序的工艺参数,以及铸坯表面质量的检查结果,完成板坯质量分级判定,最终的综合质量结果会匹配到每一块板坯。

(2)产品表面缺陷自动判定:钢卷的表面质量自动判定是基于表面检测系统对表面缺陷的准确识别和维护一套完善的表面缺陷检判规则,最终实现对表检仪检测出的`缺陷进行自动判定。

(3)出厂产品的质量判定:依据产品质量判定规则,对采集热轧各产线表面质量检查仪的系统数据和图片,并准确识别各种缺陷,实现自动判定。根据冷轧各产线表面质量检查仪的系统数据和图片,依据判定标准并结合客户特殊需求,实现自动判定。

4、工序质量追溯和表面缺陷跟踪

基于大数据管理应用平台,实现了从炼钢、连铸、热轧、冷轧、涂镀等产品的全流程工艺质量追溯和分析。可按物料、订单、时间、钢种等多种条件追溯,获取多工序的过程参数、质量参数,进行工艺质量数据追溯分析、工艺设定数据追溯、产品质量数据追溯、同批次物料工艺参数对比追溯分析、跨工序工艺质量参数追溯分析等,以找出制造过程工艺、质量参数等差异,定位问题的原因。

5、大数据基础上的质量持续改进

应用大数据管理应用平台和统计分析工具,建立质量管理、质量设计、工艺优化质量数据分析平台,为工艺技术人员持续改进产品质量和新产品开发提供支持。通过大数据管理应用平台,实现了对客户技术档案的管理,包括客户的基本信息、客户的原材料采购信息、客户的产品信息、客户的质量反馈及客户的特殊需求等信息的管理。也可以基于客户服务系统的质量异议数据库,对质量异议进行统计和分析,对发生质量异议的产品进行全流程的质量追溯。建立了高效、便捷的数据分析工具及KPI报表生成工具,以便于对质量状况进行分析。可以按照班、日、周、月、年自动生成统计报表。大数据下的企业质量管理创新,实现了质量管理的精细化和高效化,大大提高了质量管理的效率和水平。大数据管理平台,采集从原辅材料进厂到产品运达用户使用全过程的质量数据,实现了质量数据的集中统一管理和高效利用;在大数据平台上基于数据和分析进行的质量设计、质量监控、质量判定和质量分析改进更加严谨精准和及时规范,有利于满足用户提出的个性化需求,为从根本上实现品种结构的转型升级提供基础保障。但也需要特别指出,实时采集的数据与钢卷的精确匹配极为关键,匹配的准确性将直接影响缺陷跟踪的准确性,最终影响质量追溯、处置的准确性和产品质量分析改进的效果。

钢板折弯机结构设计毕业论文

机械设计的水平对产品的质量、性能、研发时间和经济效益等有直接或间接的影响。下文是我为大家整理的关于机械设计方面毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考!

浅谈机械零部件设计的新思路

摘 要:机械零部件设计是人类为了实现某种预期目标而进行的一种创造性活动,是人们以长期经验积累为基础,通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计有很多局限性,因此笔者提出了机械零部件设计的新思路。

关键词:机械;零部件;设计;新思路

机械零部件设计的传统模式是采用手工计算及绘图,虽然现在已有不少设计人员使用了计算机绘图但基本上还停留在计算机绘图的初级阶段段有将计算机在机械零部件设计的优化方面的优势充分发挥出来,就使设计的准确性较差池因为设计思路的老套化,使在生产过程中不断地出现问题设计不断地修改、修正就使其效率更低。

1、设计核心思想――创新思维

运用创造思维

设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现,包括观察力、记忆力、想象力、思维力、表达力、自控力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。它是社会前进、科技进步的基本动力之一,其中想象力和思维力是创造力的核心,它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换,创造表达出新成果的整个创造活动的中心。设计者不是把设计工作当成例行公事,而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动,掌握必要创新方法,加强学习和锻炼启觉开发创造力,成为一个符合现代设计需要的创新人才。创造力的开发可从培养设计人员的创新意识、提高创新能力、士曾加创新实践等方面进行。

运用发散思维

发散思维又称辐射思维,是以欲解决的问题为中心,思维者打破常规,从不同方向,多角度、多层次地考虑问题。通过提出各种不同的解决问题的途径求出多种不同的答案,才从中选出最优解决方案的思维方式。例如若提出“将两个零部件联结在一起”的问题,常规的办法有焊接、胶接、铆接、捆绑、螺栓连接等各种各样的常规方式。但运用发散思维思考以后,就可得到利用电磁力、摩擦力、压合力、抽真空、冷冻等等方法。利用发散思维可能会找到更好的更优化的解决问题的方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一在技术创新和方案设计中具有重要的意义。

运用创新思维

创新思维是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下,将各种信息重新综合集成产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等在求异和突破中体现创新。

2、科学地进行机械零部件设计

把握机械零部件设计的主要内容

机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,是机械总体设计的基础。机械设备中的各种机构和构件及它的各种运动功能,都是通过机械零部件的精心设计、绘制出零部件的加工制造图和各部件的装配图再通过机械制造过程中的精细加工及各合格零部件的组合装配得以实现了机械设备的设计功能。

机械零部件设计的主要内容包括:根据机械设备方案设计和总体设计的要求阴确零部件的工作要求、性能、参数等,选择零部件的构形、材料、精度等,进行失效分析和工作能力计算,画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足由零部件设计所决定的机械零部件的综合质量对强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性、精度、加工及装配工艺性、维修、生产成本等方面的要求,还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。

严格计算机械零部件的失效形式

机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效,其失效形式主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。故在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析预估失效的可能性采取相应措施,其中包括理论计算及计算准则。

常用的计算准则如下:一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力;二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷的作用下,抵抗弹性变形的能力;三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械,在工作时应避免发生共振;四是耐热性准则。为了保证零部件在高温下正常工作,应合理设计其结构及合理选择材料,必要时须采用有效的降温措施;五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后,将会导致零部件失效报废。只有综合考虑才能最大可能地避免零部件的失效。

正确选择机械零部件表面粗糙度

表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标,是检验零部件表面质量的主要依据;其选择的合理与否,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。在机械零部件设计工作中表面粗糙度的选择应用最广的是类比法,此法简便、迅速、有效。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。

在实际应用中,对于不同类型的机器,其零部件在相同尺寸公差的条件下对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。对于不同类型的机器,其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。故在设计工作中,表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发,全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性才能作出合理的选择。

全面优化机械零部件设计方法

要充分运用机械学理论和方法包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展,对设计的关键技术问题能作出很好的处理,一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计(CAD)是把计算机技术引入设计过程环节,用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。

CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化并成为现代机械设计的重要组成部分。目前,CAD技术向更深更广的方向发展,主要表现为:基于专家系统的智能CAD;CAD系统集成化,CAD与CAM(计算机辅助制造)的集成系统(CAD/CAM);动态三维造型技术;基于并行工程面向制造的设计技术(DFM);分布式网络CAD系统。

参考文献:

[1]王月强:《现代机械产品的零部件设计创新研究》[J]交通世界(建养.机械),2012(06)

[2]谢志坤/路平/史科科/刘伯聪:《轻量化技术在机床设计中的应用》[J]制造技术与机床,2012(12)

机械设计制造自动化探讨

摘要:本文对机械自动化与传统的机械制造技术进行了比较分析,指出了智能化的机械设计制造成为发展趋势。机械自动化在机械制造上具有低成本、高效率和多功能的有点,能够满足人民生活和生产的多元化需求。本文中论述了机械自动化的设计的原理、优点与效益以及发展方向。

关键词:机械制造自动化原则发展方向

1 机械制造自动化符合设计的原则

满足对机器的功能要求。

任何一种产品的开发都是为了满足人们某种需求为目的的,不同的产品具有不同的性能。任何机械设计都要能够对输入的物质、能量和信息进行处理,输出需要的物质、信息和能量。机械自动化系统也应该具有这种功能,能够对物质、信息和能量进行处理。机械自动化系统包括和机电一体化产品和机电一体化技术的内容,作为产品, 又包含着设计、 制造和特定的功能以满足使用要求,而功能是由其内部有机联系的结构所决定的。

利用先进技术不断创新。

根据产品或系统的功能不同,可对产品或系统进行分类。以物料搬运、加工为主,输入物质、能量和信息,经过加工处理,主要输出改变了位置和形态的物质系统称为加工机。以能量转换为主,输入能量和信息,输出不同能量的系统,称为动力机,其中输出机械能的为原动机。以信息处理为主,输入信息和能量,主要输出某种信息。

机械自动化系统除了具备上述必须的主功能外,还应具备其它内部功能,即 控制功能、动力功能、检测功能、构造功能。基于上述的功能构成原理,既有利于设计或分析各种机械自动化的产品,又有利于开拓思路,便于创造发明和创新。

2 机械自动化系统的优点与效益

生产能力和工作质量提高。

机械自动化产品具有信息自动控制和自动处理的功能,其检测的精度和灵敏度有很大的提高,通过自动化控制系统能够保证机械的能按照计划完成动作,使制造过程不受操作者主观因素的影响,保证最佳的工作质量和较高的产品合格率。同时,由于机械自动化产品实现了工作自动化,所以生产力大大提高。

使用安全性和可靠性提高。

机械自动化系统都有报警、监视、诊断和保护等功能。如果在工作中遇到过流、过压、过载、短路等电力故障时,能够自动停止工作,保护机械设备的完好,避免或减少人身事故,提高了设备的安全性。机械自动化产品由于采用电子元器件,减少了机械产品中的可动构件和磨损部件,从而使其具有较高的灵敏度和可靠性,故障率降低,寿命得到了延长。

调整和维修方便,使用性能改善。

机械自动化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品的控制系统中,而不需要改变产品中的任何部件和零件。对于具有存储功能的机械自动化产品,可以事先存入若干套不同的执行程序,然后根据不同的工作对象,给定一个代码信号输入,即可按指定的预定程序进行自动工作。机械自动化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。

改善劳动条件,有利于自动化生产。

机械自动化产品自动化程度高,是知识密集型和技术密集型产品,是将人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途径,可以加速工厂自动化、办公自动化、农业自动化、交通自动化甚至是家庭自动化,从而可促进我国四个现代化的实现。

3机械设计制造及其自动化的发展方向

3 .1智能化。

智能化是21 世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混饨动力学等新思想、新方法。模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得更高的控制目标。诚然,使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。

模块化。

模块化是一项重要而又艰巨的工程。 由于机械自动化产品种类和生产厂家繁多, 研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机械自动化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能减速、 电动机于一体的动力单元, 具有视觉、 图像处理、 识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置。 这样, 可利用标准单元迅速开发出新的产品,同时也可扩大生产规模。

网络化。

网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一体,企业间的竞争也趋于全球化。机械自动化的新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快会畅销全球。由于网络化的普及,基于网络的各种远程控制和监测技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机械自动化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势。

微型化。

微型化指的是机械自动化向微观领域发展的趋势。国外将其称为微电子机械系统,或微机械自动化系统,泛指几何尺寸不超过1 cm3的机械自动化产品,并向微米、纳米级发展。微机械自动化产品体积小、耗能少、运动灵活, 在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术,微机械自动化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

4结论

现代机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义,所以机械的设计、制造都是围绕着机械自动化来进行的。机械自动化技术所面临的共性关键技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动化控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等。设计人员不能只热衷于技术引进,不能仅仅安心于作为新技术的传播者, 而应该作为新技术产业化的创造者,为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。

参考文献:

[1]吴俊松.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].黑龙江科技信息,2013(11):45-46.

[2]罗碧龙.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技与企业,2013(8):105-106.

[3]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技,2013(6):66-67.

钢结构课程设计论文

在平时的学习、工作中,大家都跟论文打过交道吧,论文是指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章。相信许多人会觉得论文很难写吧,下面是我为大家收集的钢结构课程设计论文,仅供参考,欢迎大家阅读。

一、钢结构课程设计中存在的问题

(一)钢结构课程设计选题单一

高校钢结构课程设计选题较为单一,一般为钢屋架设计或钢梁设计。钢结构课程设计在钢结构课程教学完成几周后才进行,有的甚至到学期末,内容讲授与设计实践严重脱节。学生在一周或两周课程设计中,往往只能完成一种普通钢屋架的设计,内容较为单一,还会出现较多弊端。如钢屋架设计,因为钢屋架可以看成厂房设计当中的一个构件,学生在设计过程中缺少整体结构设计的概念,钢屋架的设计的实际应用范围有限。钢屋架的连接计算程式化的东西过多,连接计算过于单调、重复量过大。

(二)学生识图和制图能力较差

在近些年的钢结构课程设计教学和指导中,笔者发现由于部分学生的空间想象能力较差,往往对屋盖支撑系统的布置及关系不清楚,有些学生在进行屋盖结构布置图中常常出错。对于一榀钢屋架详图的绘制,由于图面表达内容较多,涉及的构造做法较多,学生在连接节点处内容表述不够完整,屋架的剖视图不相对应。学生在绘制钢屋架的施工图时常常不能正确地表达设计意图。在平时的学习过程中学生接触的混凝土结构设计施工图较多,而对钢结构设计的施工图较少。在有限的课堂时间内,学生要真正看懂钢结构施工图,正确表达自己的设计意图并非易事,所以学生在做钢结构课程设计时,常常照搬照抄课本或课程设计指导书中钢屋架的施工图纸,甚至出现设计图纸上的尺寸结果和设计计算书中的计算结果不一致的情况。

(三)学生的创新意识不够

钢结构课程设计中的屋架设计由于教师已给定了屋架的跨度及桁架的`尺寸,所以学生在做设计时不去查阅相关设计规范和设计资料,更不会考虑比选设计方案,学生的主观能动性受到了限制。因此,教师在布置课程设计任务时,要精心选题,给学生充足的空间,鼓励学生自己查阅资料,确定设计方案和尺寸,以确保学生主观能动性的发挥。此外,教师要给学生提供一个交流学习的平台,组织学生开展讨论、交流,让学生在此过程中发现问题、分析问题,从而不断培养创新思维和创新意识。针对上述钢结构课程设计存在的问题,笔者对目前钢结构课程设计的命题、教学和考核方法进行改进,提出了切实可行的建议和措施。

二、钢结构课程设计教学改革的构想与实践

(一)精选设计题目,分组设计,一人一题

教师在选择课程设计题目时,应该根据学生学习能力的差异,精心选择并布置多种形式的课程设计题目。除了钢屋架设计外,还可以选轻型门式刚架、平台结构设计、钢框架设计等题目。为了培养学生的独立思考能力,避免学生在设计过程中出现抄袭现象,在课程设计中可采用分组设计和一人一题的方法。4~5人一组,设计同一种结构型式的题目。如设计钢屋架的小组,可通过改变设计条件及参数等方式,实现一人一题。又如屋架的选择形式多样,学生可选择梯形屋架、三角形屋架或人字形屋架进行设计。荷载的取值可提供多种组合。通过这种分组设计的方式,巩固学生的理论知识,锻炼学生的设计能力,加强和培养学生的沟通协作能力和团队协助精神。

(二)改革钢结构课程设计的教学方法

以课堂教学为平台,将课程设计融入到课堂教学中,再将课程设计中涉及到的主要内容分解成若干专题做重点介绍,并要求学生根据分组布置的安排在每个专题讲完后开展讨论,将遇到的问题及时反馈,教师在后续阶段集中重点解答。通过这种方式,教师就能及时解决学生遇到的问题,有的放矢,在课堂教学中根据不同的内容选择不同的教学方法。如:对构件的力学分析时采用板书讲解,可以让学生逐步了解和掌握构件从外力到内力再到结构稳定的整个过程。除采用传统的教学方法外,还应采用多媒体辅助教学。对于桁架的设计,此部分教学内容比较抽象,应利用多媒体进行授课。对节点部分的构造做法和施工焊接流程可采用大量的工程图片、动画演示以及录像资料作演示,让学生身临其境。现代教学手段所提供的感性材料使教学活动更加生动有趣。视觉和听觉的刺激可以加深感知度,提高教学效率和学习质量。

(三)建立钢结构课程设计的网络教学平台

为便于学生课后学习,教师可利用学校提供的网络教学平台建立钢结构课程设计课程网站,内容可包括课程负责人介绍、教学队伍、教学计划及大纲、课件、工程图片、教学动画演示、教学录像、学习参考资料目录、作业习题、友情链接等,还可提供钢结构设计的规范和图集等设计资料。学生可以随时访问此网站,获取所需相关知识,实现教师与学生之间的互动,开阔学生视野,扩宽知识面,网站还专门设置了重要学术杂志如《土木工程学报》、《建筑结构学报》、《建筑结构》、《工业建筑》、《钢结构》及《现代钢结构进展》等链接,以方便学生与钢结构专家直接交流。

(四)增设教学实习环节,提高教学效果

为提高钢结构课程设计的教学效果,增加学生对钢结构设计的感性认识,教师要积极联系适合现场教学的钢结构工地,带学生实地观察钢结构的空间构造与一些局部的连接构造。学生在教师或工程师的带领下按照结构布置、构件做法及节点连接方式的顺序依次参观。这种教学实习,便于学生学习钢结构施工图,逐步建立所设计结构的整体空间概念。

(五)改革课程设计的考核方式

教师在评阅课程设计时主要依据学生完成的设计说明书、设计图纸进行,然后由指导教师定性给出考核等级。这样的考核方式存在考核不客观、考核成绩不能有效反映学生的真实学习水平,没有给学生一个更为公平、公正、合理的评价。所以要真实客观地反映学生的学习成果,就要综合考虑各个影响课程设计效果的环节,比如可以借鉴毕业设计考核方式,增设学生的课堂答辩。课堂答辩一方面可以充分调动学生的学习积极性;另一方面通过答辩环节,教师可以比较全面地了解学生设计的真实水平,从而客观地给出考核成绩。同时,课堂答辩过程也是学生设计过程中的经验和心得交流的一次机会,通过这个平台,学生可以进一步学习其他同学设计中的一些长处,发现自己设计的不足并加以改进。要建立完善的课程设计考核体系,将体现设计成绩的各个过程细化。比如综合多方面因素给出考核成绩:考核总成绩=平时考勤×0.1+设计说明书成绩×0.2+设计图成绩×0.3+答辩成绩0.3+创新成绩×0.1。针对以往课程设计中存在的学生创新意识不够的问题,教师要鼓励并肯定学生设计中创新性行为。课程设计不仅是一个熟悉设计方法的过程,更应该成为培养学生创新能力的机会,所以要鼓励学生大胆创新,在成绩评定方面也要有所体现。

三、结语

钢结构课程设计是一门实践性很强的专业课程,对培养学生分析和解决工程设计问题的能力起到十分重要的作用。重视钢结构课程设计,使在校学生在钢结构设计方面得到锻炼,为毕业从事钢结构方面的工作打基础,已成为钢结构教学改革的当务之急。针对目前钢结构课程设计教学中存在的问题,提出钢结构课程设计需要改进的措施,以期对钢结构课程设计改革有所裨益。

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