模具设计研究论文

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。

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MasterCAM8.0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)

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第一章绪论 第一章绪论 1.1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。 1.2模具CAD发展现状和趋势 1.2.1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。 1.2.2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。 2.3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。 a.ACD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。 b.CAD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。 c.CAD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。 d.CAD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。 1.3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