模具设计论文大全11篇
时间：2023-04-03 09:50:02
模具设计论文篇（1）
（一）根据填料和增强材料进行选择的分析
热塑性塑料可分为未增强、玻璃纤维增强、矿物及玻璃体填充等种类产品。玻璃纤维主要用于增加强度、坚固度和提高应用温度；矿物和玻纤则具较低的增强效果，主要用于减少翘曲。玻璃纤维会影响到成型加工，尤其会对部件产生收缩和翘曲性。所以，玻璃纤维增强材料不能被未增强热塑性塑料或低含量增强材料来替代，而不会有尺寸改变。玻璃纤维的取向由流动方向决定，这将引起部件机械强度的变化。试验（从注射成型片的横向和纵向截取了10个测试条，并在同一个拉力测试仪上对它们的机械性能进行了比较）表明，对添加了30％玻璃纤维增强的热塑性聚酯树脂，其横向的拉伸强度比纵向（流动方向）低了32％，挠曲模量和冲击强度分别减少了43％和53％。
在综合考虑安全因素的强度计算中，应注意到这些损失。
在一些热塑性塑料中加入了一系列增强材料、填料和改性剂来改变它们的性质。由这些添加剂产生的性能变化必须认真地从手册或数据库中查阅，更好的是听取原材料制造厂家的专家的技术建议。以选用最为合适的材料。
（二）考虑湿度对材料性能影响
一些热塑性材料，特别是PA6和PA66，吸湿性很强。这可能会对它们的机械性能和尺寸稳定性产生较大的影响。在进行设计时，应特别注意这种性能，考虑其对产品性能的影响。
模具材料的选用取决于制品材料，细致分析制品材料后，才能在模具设计时选用最为合适的模具材料。
（三）塑料制品模具材料选用
细致分析塑料制品使用的材料后，选取最为合适的模具材料。目前我国市场常见的、适合热缩性材料的模具材料有：非合金型塑料模具钢（即碳素钢）、渗碳型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、整体淬硬型塑料模具钢、耐腐蚀型塑料模具钢几种。在模具材料选取时，根据制品材料是否改性和增加填充剂，添加何种添加剂来选取适合的模具材料。例如：制作形状复杂的大、中型精密塑料制品时，其模具材料可选用预硬型塑料模具钢；制造复杂、精密且生产时间较长，需要高寿命模具时刻采用时效硬化型塑料模具钢。具体选用时主要还是要针对塑料制品的材料和模具预计使用情况选取。适宜的材料加上合理的设计将极大的提高模具使用周期，同时也可以提高产品质量。
二、壁厚及相关注意事项对产品性能的影响
在工程塑料零件的设计中，还有一些设计要点要经常考虑，其中对于壁厚的设计尤为重要，壁厚设计的合理与否对产品影响极大，改变一个零件的壁厚，对以下主要性能将有显著影响：零件重量、在模塑中可得到的流动长度、零件的生产周期、模塑零件的刚性、公差、零件质量，如表面光洁度、翘曲和空隙等。
（一）塑料模具设计工艺中的基础要求
在设计的最初阶段，有必要考虑一下所用材料是否可以得到所要求。流程与壁厚比率对注塑工艺中模腔填充有很大影响。如果在注塑工艺中，要得到流程长、而薄，则聚合物应具有相当的低熔融粘度（易于流动熔解）是非常必要的。为了深入了解聚合物熔化时的流动性能，可以使用一种特殊的模具来测定流程。
增加壁厚不仅决定了机械性能，还将决定成品的质量。在塑料零件的设计中，很重要的一点是尽量使均匀。同一种零件壁厚不同可引起零件的不同收缩性，根据零件刚性不同，这将导致严重的翘曲和尺寸精度问题。为取得均匀的，模制品的厚壁部分应设置模心。此举可防止形成空隙，并减少内部压力，从而使扭曲变形减至最小。零件中形成的空隙和微孔，将使横截面变窄，内应力升高，有时还存在切口效应，从而大大降低其机械性能。不同壁厚塑料制品的模具设计时，模腔的要求也不同，根据制品的要求，设计模具的模腔及脱模斜度，斜度要与塑胶制品在成型的分模或分模面相适应；是否会影响外观和壁厚尺寸的精度。
（二）热塑性塑料设计中的指标分析
热塑性塑料一般具有高的延展性和弹性，不需要像具有高刚性、低延展性和低弹性的金属一样指定严格的范围。设计者在决定热塑性塑料模具制品的成本方面起了关键作用，合理且不影响产品性能的、缩小公差，较少成本是可以实现的。一般商业上可接受的产品与标准尺寸的偏差不高于0.25-0.3%，但这还需要与应用时的具体要求相结合来判断。精确的模具可以有效的缩小制品公差，从而降低制品成本。因此，模具精密度对制品生产厂家具有重要意义。
三、塑料模具设计时对收缩值的考虑
为了不对塑料部件制定过分严格的范围，必须要注意一些影响塑料制品尺寸准确性的因素。模具制造的标准必须严格遵守，同时要特别注意脱模斜度的重要性，因为它决定了脱模容易与否及防翘曲性能。
还有一个与产品设计相关的重要问题是，当成型品是由不同材料或不同壁厚制成时，其模后收缩值与方向和厚度相关如果复杂的成型对加工的要求非常严格，必须要获得模具原型有关收缩值和翘曲行为的准确数据玻璃增强材料的这一性质最为明显。玻璃纤维的取向性可在水平方向和垂直方向产生具有显著性差异的收缩，从而导致尺寸不准确。塑料制品的几何形状对收缩也有影响，进而影响到产品的性能，这也是设计者值得关注的一点。因此在此类制品模具设计时要注意制品脱模收缩后的尺寸是否为产品要求尺寸，否则因制品模后收缩值的影响，极有可能导致产品尺寸不符合标准。
结论：
与产品模后性能相关问题还有许多，设计人员可以参考手册进行设计。总之，在塑料制品模具设计时要充分考虑可能影响制品尺寸、性能、外观等多方面因素，综合利弊，选用适合的材料，合理的设计，才能保证产品的性能。
参考文献
[1]张国栋.模具设计概述[J].中国模具设计，2003,6.
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[4]吴利国.塑料模设计手册[M].机械工业出版社，2005,1.
模具设计论文篇（2）
Abstract:Thisgraduatethatdesignis:ThemovetelephonethatshouttheBatterydoorinjectsthemold.Thisdesignprimarilypassesestopieceviabilityassessmentforrequestforofshape,sizeanditsaccuracycomingproceedinginjectingtypecraft.thepiecethewallforoftypecraftprimarilyincludingthepieceisthick,slopeandcircleangleandwhethertohavecore-pullingornotmechanism.Passtheaboveanalysistocomethecertainmoldingtoolcentthetypethesurface,typethenumber,gatetheform,placethesize;Theamongthemandmostimportantisacertaintypecoreandtheconstructionofthetype,forexampleadoptthewholethetypeoftypestill,andtheirfixedpositionandtightwayof.Inadditionandstillanalyzedthemoldingtooltosufferforce,moldthatdesignthatthedesignofthepatterndrawmechanism,matchthedesignetc.toleadtothemechanism,coolingsystem.Finallydrawtheproductionthatcompletemoldingtoolassemblethegeneraldrawingsumthesoilandestablishmentofprinipalmoldingtoolpartstypezerothepartsprocessthecraftprocessthecard.
Keyphrase:partingline,thegate,cavity,core,moldinsert,
ejectionforce,submarinegate.
概论
模具是工业生产中的重要工艺装备模具工业是国民经各部门发展的重要基础之一。塑料模具是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱模具质量的优劣，直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。
在现代塑料制件的生产中，采用合理的加工工艺，高效设备，先进的模具。塑料成型技术的发展趋势是：
一、模具的标准化
1.为了适应大规模成批生产塑料成型模具和缩短模具制造周期的需要，模具的标准化工作十分重要。
二、模具加工技术的革新。
1.为了提高加工精度，缩短模具制造周期，塑料模成型零件加工广泛应用仿行加工，电加工，数控加工及微机控制加工等先进技术，并使用坐标镗，坐标磨和三坐标测量仪等精密加工与测量设备。
三、各种新材料的研制和应用。
1.模具材料影响模具加工成本使用寿命和塑件成型质量等。
四、CAD/CAM/CAE技术的应用。
第一章塑件分析
参看产品零件图如，
本零件为手机的外壳的上盖。主要形状为长方并带圆弧形。上面为曲面，有多个长方形并带有侧抽心；两个伸出尾脚；内表面的精度要求一般。表面精度要求较高，同时需要涂漆。由于是采用上下盖配合而成，从而避免了侧向凹凸，尽量简化模具结构。从而避免在尖角处产生应力集中或在脱摸过程中由于成型内应力而开裂。综合以上各点分析，采用一模一件。
第二章塑件材料的成型特性与工艺参数
本章着重介绍塑料成型的工艺特点以及塑件的工艺要求，塑件结构设计方面的知识。为后面几章的模具设计奠定了基础。
对零件的分析得塑件材料取ABS（丙烯腈-丁二-苯乙烯共聚物）。
第一节塑件材料的特性
ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特性使ABS具有良好的性能。
ABS无毒、无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽。密度为1.02～1.05g/cm.ABS有极好的抗冲击强度，且再低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电器性能。
ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪器盘、水箱外壳等。ABS还用来制作水表壳、纺织器材、电器零件、文教用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。
第二节成型特性
ABS在升温是粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计是应注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在50～60℃，要求塑件光泽和耐热时，应控制在60～80℃。
目录
前言……………………………………………………………………………3
任务书…………………………………………………………………………4
摘要……………………………………………………………………………5
概论………………………………………………………………….…………7
第一章塑件分析……………………………………………………7
第二章塑件材料的成型特性与工艺参数…………………………8
第一节塑件材料的特性………………….……………………8
第二节成型特性…………………………………………….……9
第三节工艺参数…………………………………………….……9
第四节塑料制件的结构工艺性…………………………….……11
第三章设备的选择………………………………………………………12
第一节最大注射量………………………………………….……12
第二节注射量的校核……………………………………….…13
第三节塑件在分型面上的最大注射量与锁模力的校核………14
第四节注射压力的校核……………………………….…………14
第五节开模行程的校核……………………….…………………14
第六节注射机的技术规格………………….……………………15
第四章分型面与浇注系统的设计………………….……………………16
第一节分型面的设计…………………………………………………16
第二节主流道的设计………………….……………………………17
第三节分流道的设计……………….……………………………19
第四节浇口形式的选择…………………………….………………19
第五节冷料穴的设计…………….………………………………19
第六节排溢系统的设计…….………………………………….20
第五章成型零件工作部分尺寸的计算……………………………………21
第一节成型零件的设计………….………………………………21
第二节成型零件的工作尺寸….…………………………………21
第三节成型零部件的强度与刚度计算……………………………27
第六章模架组合的选择……………………………………………………29
第七章合模导向机构的设计…………………………………………………30
第八章推出与复位机构的设计……………………………….………………33
第一节推出机构的组成……………………………………………33
第二节推出机构的设计原则…………………………………33
第三节简单推出机构…………….……………………………34
第九章侧向分型与抽芯机构设计………………………………………..36
第十章冷却系统的设计……………………………………………………..43
模具设计论文篇（3）
A.确定型腔数量及排列方式
型腔的数量是由厂方给定，为“一出四”即一模四腔，他们已考虑了本产品的生产批量（大批量生产）和自己的注射机型号。因此我们设计的模具为多型腔的模具。
考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计，模具的型腔排列方式如下图所示：
B.模具结构形式的确定
由于塑件外观质量要求高，尺寸精度要求一般，且装配精度要求高，因此我们设计的模具采用多型腔多分型面。根据本塑件电动机绝缘胶架的结构，模具将会采用三个分模面，三个分型面。
二.注射机型号的确定
一般工厂的塑胶部都拥有从小到大各种型号的注射机。中等型号的占大部分，小型和大型的只占一小部分。所以我们不必过多的考虑注射机型号。具体到这套模具，厂方提供的注射机型号和规格以及各参数如下：
注射量：95g
锁模力：120T
模板大小：400×550
开模距离：
推出形式：推出位置：推出行程：
三.分型面位置的确定
如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：
1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处。
2)便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。
3)保证塑件的精度要求。
4)满足塑件的外观质量要求。
5)便于模具加工制造。
6)对成型面积的影响。
7)对排气效果的影响。
8)对侧向抽芯的影响。
其中最重要的是第5）和第2）、第8）点。为了便于模具加工制造，应尽是选择平直分型面工易于加工的分型面。如下图所示，采用A－A这样一个平直的分型
......
论文目录
一.拟定模具结构形式
二.注射机型号的确定
模具设计论文篇（4）
2胶塞模具的结构组成及加工方法
根据以上胶塞模具的特点进而可以设计出胶塞模具的结构，通常胶塞模具均采用二开模、多腔镶芯技术。模具由上模具大板、上模芯、下模具大板、下模芯、定位销及定位套组成。
2.1上模具大板与下模具大板上模具大板的典型结构如图8所示，下模具大板的典型结构如图9所示。上模具大板与下模具大板的主要功用是固定和连接上模芯与下模芯，它们与上下模芯之间通常采用H6/k5配合。上模具大板通常设分区线，目的是便于硫化后分片和冲切。下模具大板内腔设预留分模边，分模边的厚薄将根据胶料硫化时的流动特性来确定，通常为0.5～1mm。下模具大板周边设溢胶槽，满足半成品重量误差需求，生产合格产品。上模具大板与下模具大板将根据不同直径形状及厚度的产品，选用不同排布形式与厚度，排布形式有直排型和交错排列型，在同样模板面积上，交错排列型的生产效率比直排型提高7.5%，因此只要结构允许，应尽量采用交错排列形式。上下模具大板的加工通常采用坐标镗床或加工中心一次完成上下模具大板坐标孔的加工。
2.2上模芯与下模芯上模芯典型结构如图10所示，下模芯结构如图11所示。上下模芯是胶塞硫化成型最关键的部件，它的加工质量直接影响到产品质量。胶塞模具是多腔模具，模芯数量巨大，目前我公司腔数最多的可达2352腔/模，因此模芯的一致性要求很高，对于简单型腔的产品，一般采用数控车床生产，而对于复杂型腔的产品除采用数控车床加工外，还必须辅以电火花等加工方法来完成其加工，还有个别型腔复杂的产品采用镶嵌法生产，但质量和一致性很难保证。
2.3定位销与定位套定位销与定位套的结构如图12所示，由于多腔模具的特殊性，通常1套模具一般只有4对定位销与定位套对上下模具进行定位，上下大板的定位套与定位销孔通常在坐标镗床或加工中心与模芯孔一次加工完成，定位销、定位套与大板采用H7/n6配合，销与套之间采用H7/g6配合。
3胶塞模具装配与使用过程的常见问题与处理方法
胶塞模具零件加工完成后，就可进行模具装配工作，胶塞模具的装配有其特殊性，主要应注意以下几个方面的问题。
3.1模具大板与模芯的装配精度问题由于胶塞模具是多腔镶芯模具，模芯与大板装配配合精度要一致，尽管图纸标注尺寸是一致的，但实际加工过程会出现一些偏差，这些偏差就会造成模板与模芯配合尺寸不一致。配合过紧会使得模板变形，进而影响硫化产品的精度；配合过松会导致模芯与模板之间积胶，进而使硫化产品产生毛边。为了解决模板变形问题，一般采用加厚模具大板的办法来解决，但过厚的模板会给更换模具和抽真空带来困难。
3.2模芯加工的一致性问题模芯内腔加工的不一致会造成胶塞产品不一致，而不一致的胶塞会造成药品自动分装生产线运转不畅，导致胶塞大批退货。因此，胶塞模芯内腔尺寸的一致性是胶塞模具最关键的一环。通常通过模芯加工后的尺寸检查和硫化胶塞产品尺寸检查环节来控制产品尺寸。
3.3预留分模边与最终硫化产品分模边的关系由于多腔胶塞模具设计属于半开放模具，尽管半成品尺寸及重量控制严格，但最终硫化的胶片还会出现多余胶料溢出现象，正是这些胶料的溢出造成了预留分模边与最终硫化产品分模边存在差异，这些因素在模具设计时必须考虑，按经验值一般在0.15～0.20mm之间。
3.4预留分模边内槽尺寸与模芯最小距离的问题在多腔模具的边缘经常会出现硫化后的胶塞变形或尺寸不合格的问题，造成这种问题的主要原因是分模边内槽边缘与模芯距离过近造成，适当加大该尺寸就能解决这个问题，因此胶塞模具设计时应特别注意这个问题。
3.5硫化机面压与热板精度的影响由于胶塞尺寸的严格性，硫化机面压必须足够大，才能硫化出合格产品，面压一般在100kg/cm2以上比较合适，低于此数据会造成合格率降低、胶塞厚度不均等问题。热板精度低的硫化机，不仅不能生产出合格的胶塞产品，还会对模具造成永久伤害，严重者会造成模具报废。因此，胶塞生产尽量采用高精度、高压力的硫化机。
3.6形状复杂的非回转体产品上下模芯定位及对正问题由于多腔胶塞模具的模芯外形一般为回转圆柱体，当胶塞本身结构为回转体时，上下模芯可以随意安装，而对于形状复杂的非回转体胶塞来说，上下模芯必须按一定的方向排列固定，才能生产出合格的胶塞产品，这种情况下，一般要对加工模芯做好定位，否则会给后期装配和生产带来很多困难。
3.7溢胶槽、定位销、定位套、模具与热板固定螺孔尺寸的位置干涉问题胶塞多腔模具的设计原则是尽量让模具占满整个热板，但必须留足溢胶槽、定位销、定位套、模具与热板固定螺孔的位置，这些功能部件必须独立，不得互相干涉，否则会导致产品质量不稳定，甚至会造成模具报废。
3.8胶塞偏心问题多腔模具最容易出现和最难解决的问题就是产品偏心，一般加工精度和装配方法都会影响产品的同心度，这两点尤其要注意。
模具设计论文篇（5）
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。
模具设计论文篇（6）
1高职模具专业毕业设计的重要性
毕业设计是学生必修的最后一个重要实践环节，它既能检验学生对知识的掌握水平与应用能力，也能培养和提高学生专业综合素质，是学生走上社会工作岗位的前站.对高职模具专业学生来说，它能使学生完成模具设计与制造工程师的基本训练，培养并提高综合运用模具相关知识、理论和技能来解决实际工程技术问题的能力，为成为在模具生产第一线从事模具设计制造、技术开发、研究和经营销售的工程技术和管理人才打下坚实基础［1］.因此，研究并探索如何更好的组织和实施毕业设计，具有重要的现实意义.
2高职模具专业毕业设计工作现状
然而，笔者通过实际教学及调研发现，包括笔者所在学校在内的大多数开设模具专业的高职院校，其模具专业毕业设计的现行模式中存在较多共同弊端，最终效果差强人意.主要反映在：
（1）毕业设计与顶岗实习和就业冲突，学生难以静心设计目前大多数高职院校模具专业采取的毕业设计模式均为在学生第六学期到企业顶岗实习的同时进行毕业设计.学生一般在第五学期中后期就已经开始求职，基于就业导向，学生一般都把主要精力用于就业，直到找到合适的工作岗位才开始真正考虑毕业设计的问题.但即使是顺利找到工作岗位进行顶岗实习的学生，也有相当一部分由于工作压力或时间、条件限制无法较好的开展毕业设计.
（2）毕业设计选题单一，毕业设计流于形式目前高职模具专业毕业设计题目一般由教师拟定、学生选择，学生带着题目到企业顶岗实习.一方面选题数量少，易形成“一题多人”的局面，使学生滋生依赖心理，最终导致抄袭现象严重；另一方面由于题目由教师拟定，难以与学生顶岗实习的具体工作内容较好融合，学生普遍缺乏完成毕业设计的动力和热情，即使勉为其难的打起精神完成毕业设计，也无法将结果在实践中进行验证，有纸上谈兵之嫌.
（3）学生无法得到适时、充分的交流和指导，影响设计效果由于毕业设计与顶岗实习同时进行，不同学生身处不同企业的不同顶岗岗位，指导教师则一般留在学校一边从事日常教学一边指导学生毕业设计.这种作息时间、空间的差距导致不同学生之间、学生与指导老师之间交流受到限制，无法充分、顺畅的表达各自的思想.学生有了疑难，难以立即得到有效的提示或指导，教师也难以及时了解学生的设计进度和现状，也就无法对学生的毕业设计工作起到切实有效的监督、促进作用.尤其对一些基础较差、专业基本功不扎实的学生而言，这就进一步降低了他们毕业设计的热情和信心，最终导致毕业设计成果错误偏多、质量偏差.由于以上原因，最终形成一部分学生不重视毕业设计，在整个毕业设计过程中采取消极等待、观望态度，不认真对照学校毕业设计规章制度、规范和指导老师的进度要求开展工作，寄希望于答辩前拼凑、抄袭来完成毕业设计任务；一部分学生虽然重视毕业设计，但由于本身水平或周围条件限制，毕业设计草草了事、设计成果不尽人意；只有少量基础好、条件充分的学生能够按时、按质完成毕业设计，达到设置毕业设计教学环节的初衷.在这种情况下，多数指导老师鉴于学生的实际困难和毕业率的压力，通常对毕业设计成绩评定采取宽容态度，最终毕业设计的执行效果大大削弱，甚至沦为“走过场”.
3高职模具专业毕业设计工作改进措施
可见，多数高职院校模具专业毕业设计的现行模式亟待改进.针对上述不利情况，笔者通过多年承担高职模具专业毕业设计指导工作，从实践中总结到以下改进方法和措施：
（1）加强毕业设计理念的渗透，提前安排毕业设计如上述，相当大一部分学生在毕业设计过程中消极等待、严重抄袭的主要原因一是基本功不扎实、对毕业设计课题感到茫然无措，一是没有充分时间精力安排及执行毕业设计.学生对毕业设计不知从何下手，究其原因，与高职教育现行教学模式密切相关.目前高职教学的各门课程之间大多相互独立，课程教学目标较多定位为仅满足本门课程需要，较少兼顾到与其他课程之间的前后衔接和相互协调、统一［2］，且传统教学模式侧重于理论知识的传授，应用环节薄弱.这就造成学生接受到的教育不够连贯、系统，无法很好理解各门课程在解决实际工程问题中的具体地位、作用和相互联系，也无法将学到的知识融会贯通，较好的应用于毕业设计.这就需要授课教师在授课过程中，帮助学生理解本门课程与其它课程之间的相互关系，在毕业设计中的地位、作用，引导学生运用本门课程相关知识解决实际工程问题，并强化学生的这种应用能力.在我校模具专业课程教学中，与毕业设计直接相关的课程包括《塑料模具设计与制作》、《冲压模具设计与制作》、《模具典型零部件编程与加工》、《模具数字化设计》、《模具制造工艺学》、《塑压成型设备》、《模具材料及热处理》，这些课程的授课教师尤其需要注意毕业设计理念的渗透.毕业设计与顶岗实习和就业冲突，导致学生时间精力投入不足，可以通过提前安排毕业设计来缓解、改善.目前我校模具专业毕业设计课题的下达时间已提前到第五学期专业学习之后，利用学生的在校时间，要求学生在教师指导下完成选题、开题工作，不仅要充分了解选题的目的、意义，而且要完成对毕业设计主要内容、执行步骤的详细规划和安排.万事开头难，做好了准备工作，就提高了学生在第六学期兼顾就业与毕业设计的可能性，也就提高了毕业设计的整体质量.
（2）拓宽选题来源、思路，科学选择毕业设计课题首先，选题要恰当，难度要适中.一个好的课题，应能在强化学生理论知识及实践技能的同时调动学生的学习积极性，充分发挥其创造力，是顺利完成毕业设计的基础.毕业设计选题应结合学生所学专业知识、考虑学生专业水平、围绕学生就业来综合制定.目前高职模具专业毕业生对口就业岗位主要包括“简单产品设计”、“机械及模具设计绘图员”、“塑压及冲压成型设备操作”、“塑料及冲压成型工艺分析”、“模具钳工装配”、“数控编程与加工”、“普通机加工”、“产品质量检测”、“生产管理或销售”.毕业设计选题应按模具职业标准和技术岗位要求，从模具在制造业中的实际应用出发，以培养学生从事模具设计与制造工作为核心，将过去本专业的模具设计、模具制造工艺学、塑压成型设备、模具典型零部件加工等关联课程内容有机整合，并以此作为新知识的生长点，拓宽毕业设计知识面.其次，应避免“一题多人”，争取“一人一题”，至少“三人一题”，最大限度防止学生滋生懒惰心理，杜绝抄袭现象.再次，应尽量拓宽选题的来源渠道、思路.除采用本校老师单独制定的课题外，目前我校模具专业采取的选题方式还有：1、与一些模具生产企业合作开发一批有实用价值、适合学生设计的课题.2、直接采用工厂实际工程技术问题作为毕业设计课题，这主要包括两种方式：一是聘请模具生产企业技术人员担任毕业设计指导教师，由他们提供工厂实际任务作为毕业设计课题；一是已找到实习单位参加顶岗实习的学生，根据实际工作内容自主选择并确定与之相关的课题.通过校外渠道获得的课题，具有更高的应用价值和可行性，更符合工厂实际，能更好的激发学生学习热情、帮助学生就业.尤其是学生自主选择的课题，紧贴工作岗位，将毕业设计与实习就业很好的结合在一起，在完成岗位任务的同时也基本完成了毕业设计，因而学生积极性高、参与意识强，毕业设计质量也自然得到了提高.
（3）企业技术人员指导与在校教师指导相结合过去，毕业设计仅由校内教师来指导，这种单一指导的模式存在明显不足［3］：首先高职院校毕业设计指导工作是在教师承担繁重日常教学工作的同时完成的，而且一个老师指导的学生往往在十个以上，在此情况下要使每个学生都获得适时、充分的指导是十分困难的；其次学生和教师之间的时空差距也影响了指导效果；再次目前高职院校模具专业教师普遍缺乏工程背景、模具相关企业工作经验，提供的指导意见容易和工厂实际脱节.目前，我校模具专业毕业设计指导教师已作如下安排：聘请模具生产企业中有丰富实践经验的工程技术人员为毕业设计兼职指导教师.承担本校课题的同学，以校内教师指导为主、企业兼职教师指导为辅.课题来源为校外的同学，以企业兼职教师指导为主、校内教师指导为辅.事实证明，校内教师指导和企业兼职教师指导相结合，克服了校内教师单一指导的缺陷，实现了知识与经验、理论与实践的有机融合，能有效帮助学生攻克毕业设计中的难题，切实提高学生解决实际工程技术问题的能力.
（4）完善校内外毕业设计实践条件，最大程度规避“纸上谈兵”已在实习单位进行顶岗实习并按工作内容确定了毕业设计课题的学生，可以利用所在企业资源完成毕业设计并验证毕业设计结果，但未找到实习单位而选择了本校自定课题的学生，仍然需要充分利用校内外资源完成毕业设计.在以往的毕业设计中，选用本校课题的学生即使认真按照教材或参考书籍上的模具设计步骤完成了模具理论设计，由于缺乏经验和实践条件，最后能在合理的价格预算下，把设计图纸真正变成模具，并利用模具成型出合格制品的，少之又少.一方面，这种无法将理论设计转化为真实产品的现实，易使学生失去成就感，丧失从事毕业设计的热情和积极性；另一方面，毕业设计的成果无法通过实践来检验和修正，“通过毕业设计来切实提高学生解决实际工程技术问题的能力”成为一句空谈，毕业设计沦为“纸上谈兵”.近几年，我校模具专业毕业论文中存在的理论不符合实际的主要问题有［4］：1、模具设计只考虑模具结构而忽略了加工制造，导致模具难以加工或成本偏高；2、无法正确选择模具材料、确定模具零件热处理硬度；3、图纸公差与配合标注、技术要求不符合实际需求.这些本应通过毕业设计弥补的知识缺陷将影响学生就业和工作，延长学生适应企业工作岗位的时间.要避免毕业设计“纸上谈兵”，就是要最大程度地完善校内外毕业设计实践条件，使学生的理论设计能够成为实物.一方面，学校要加大投资力度，改进模具实训室条件，购买或修整毕业设计需要的各种设备、工具、材料；另一方面，学校要加强和模具企业的合作，使学生能够将毕业设计的某些实践环节放到企业现场去完成，既贴合实际，又能在企业工程师的指导下获得事半功倍的效果.（5）强化毕业设计过程管理，加大毕业设计监管力度毕业设计的质量在很大程度上取决于学生的能力和态度，同时也与指导教师的业务水平和工作态度密切相关.要真正提高毕业设计质量，必须两手都要抓、两手都要硬.一方面，指导教师要高度重视毕业设计过程管理，严格按照开题报告中的规划和时间安排，有计划的对学生毕业设计工作进行阶段性检查，防止学生平时不努力，答辩前集中抄袭、剽窃；同时，学校管理部门要加大对毕业设计工作的监管力度，杜绝重结果、轻过程的现象，要对指导教师的工作进度、指导情况进行有效监管，既要及时解决指导教师在毕业设计工作中出现的困难和问题，又要防止个别指导教师流于形式、敷衍了事.目前，我校使用了“学生毕业设计与顶岗实习管理平台”，为每个学生、指导教师、管理人员分配了账号和密码，学生需定期在此平台上汇报毕业设计与顶岗实习情况，指导教师也需通过此平台及时对学生汇报的情况进行反馈、提出的问题进行解答，管理人员也可以随时了解学生、指导教师的相关情况.通过这一平台，实现了对不同学生毕业设计和顶岗实习工作、对教师毕业设计指导工作的有效监管，是一种值得推广的管理模式.
4结束语
加大对毕业设计工作的重视程度，更新毕业设计指导、管理观念，建立一套规范的、切合实际的、考虑全面的毕业设计指导及管理模式，确保毕业设计质量，是我们亟待解决的问题.笔者认为，目前能取得最好效果的可执行的毕业设计模式，是根据学生签订的就业协议，选择有能力并愿意与学校联合培养的企业，与企业签订“毕业设计与顶岗实习校企合作协议”，让学生在顶岗实习的同时进行毕业设计.在毕业设计过程中，根据企业实际需求，为毕业生指定或由毕业生自行选定毕业设计课题，以企业技术人员为主、校内专业教师为辅联合指导学生，使学生参与解决企业实际问题、培养创新精神，为学生了解行业技术应用、积累工作经验、提前进入工作状态创造条件、提供平台.同时，在整个毕业设计过程中，运用毕业设计与顶岗实习管理平台对学生毕业设计进度、完成情况及教师指导情况进行监管.这种模式才真正实现了毕业设计的目的，更有助于学生就业.但这种模式只适合少量有能力就业且机遇好的学生，我们可以从这种模式的试点开始做起，兼顾其它模式，逐步尝试、摸索、完善，以点带面，以好带次，最终建立起适合各类学生的一整套完善的、切实可用的毕业设计指导及管理模式.最近几年，我校模具专业已按上述方式开展毕业设计工作并依照上文改进措施从多方面对毕业设计工作进行了改进，实践证明，这种毕业设计模式和相关改进措施提高了毕业设计质量，提升了毕业设计内涵.
作者:陈娟 单位:广东工贸职业技术学院
参考文献：
［1］董海东.高职模具专业毕业设计模式的探索与实践［J］.高等职业教育(天津职业大学学报),2013(8):44-47.
模具设计论文篇（7）
“塑料成型模具设计”传统的课程教学内容一般是首先讲授塑料成型技术基础和塑料制品的结构工艺性，接下来大多数学时在课堂讲授各种类型的注塑模具结构组成、工作原理和设计方法。这一过程较乏味，效果不太好。虽然在实践教学环节加入模具拆装实验，使得教学效果有一定改善。但学校和教师往往更注重理论教学，将指导实验与实习看做教学之外的“辅工作”。培养出来的学生缺少实践能力和创新精神，难于适应模具企业的需要。“塑料成型模具设计”这类实践性很强的课程应该进行较大改革，重新探索更加合理、完善的教学模式，使教学与工程实践结合，建立以创新能力培养为主线的课程群，深化课程教学改革是非常必要，也是十分迫切的任务。
(二)课程教学改革的必要性
传统的塑料成型模具设计教学内容过于偏重理论教学，轻实践和实验教学，并且教材内容的更新程度也滞后于工业技术和市场需求的发展，这对学生实践能力及创新精神十分不利。随着计算机有关技术的不断发展和计算机技术应用领域的日益扩大，涌现出了以计算机技术为基础的新兴学科，模具CAD技术便是其中之一。学生对模具CAD软件运用不够熟练，大多数学生的软件运用水平只停留在简单的操作上，满足不了企业的生产要求。企业接收应届毕业生后都需对学生进行为期2－3年有关模具制造、模具设计及模具CAD软件等技能的培训，学生经过培训才能胜任注射模具的设计工作。造成当前许多模具企业不愿招收模具专业的应届毕业生，学生毕业后面临找不到学有所用的技术岗位。
二、产学研合作教育是培养创新型人才的有效形式
我国培养的工科类大学生虽具有较扎实的基础知识，但是创新能力、实践能力较弱，创新精神不足，学生个性不强;毕业生进入社会缺乏竞争力，远不能适应社会发展对创新型人才的要求。因此，产学研合作教育培养创新型人才是时展的需要，也是我国高等教育改革发展的需要。产学研合作教育是以培养学生的综合素质、综合能力为重点，利用学校与企业、科研单位等多种不同的教育环境和教育资源，充分发挥各自在人才培养方面的优势，把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、创新能力和实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育模式。
(一)产学研合作培养创新型人才的优势
创新型人才培养的关键是创新意识和实践能力的培养。创新意识需要在对创新氛围及过程的亲身经历和感受中得到升华;而实践能力的培养离不开各种的实际训练，只有通过具有实际价值的创新实践，提炼出具有真实意义的策略、手段和方法，才能在理论指导下灵活运用、创造知识和技术并取得有价值的成果。产学研合作教育的情境恰恰具备了这些无形的条件。
(二)产学研合作教学平台的建立
集美大学机械工程学院把产学研合作教育视为培养高素质应用型创新人才的重要模式之一，学院目前已与50多个企业单位鉴订产学研合作教育协议。为发挥学院在人才资源和科学研究方面的优势，充分利用企业在生产实践方面的优势，共同促进模具行业应用型人才培养质量的提升，集美大学机械工程学院与信华科技(厦门)有限公司合作成立模具CAD设计室，借此平台加强学校与企业之间的沟通和联系，从本质上实现校企合作办学。该平台的工作要点:安排专业教师对部分学习成绩优秀学生进行必要的注射模具结构设计和模具CAD软件的培训。利用课余时间，企业安排有经验的模具工程师到模具CAD设计室，按照企业的设计要求对学生进行注射模具设计及设计规范的培训。学生通过一系列的培训之后，基本具备简单注射模具设计能力，并能利用所学知识为企业进行简单模具零件的设计工作，力所能及为企业分担一些模具设计任务，解决企业在生产高峰期设计人力不足问题。学生在完成设计任务的过程中积累一些模具设计经验及实践工作锻炼，通过产学研合作平台实现校企双赢的目的。
三、教学改革措施与实践应用
(一)围绕人才培养目标定制教学大纲
按照集美大学机械工程学院应用型人才培养目标，重新编写了新的《塑料成型模具设计》课程教学大纲，重新规划授课内容和学时分配，力求知识点全面、重难点突出。增加实践教学课时，除保证原有的注射成型工艺、注射模具试摸及注射模具拆装及测绘等实验课外，增加两堂在企业生产车间的现场教学课，将注射模具相关课程的理论知识与实践有机结合，将实际生产中可能遇到的技术问题引入课堂教学中讨论，尽量将抽象注射模具结构物质化和具体化，极大提高学生对《塑料成型模具设计》课程的学习兴趣，学生学习主动性被大大地激发。这种教学模式能极大地激发学生的创新意识和潜能，提高学生的创新能力。
(二)产学研合作教育培养创新型人才的措施与实践
首先在教学中，处理好课堂知识的传授与现场及实验课知识传授的关系，在学生掌握一定注射模具理论知识的基础上，安排学生到企业进行现场教学或通过实验课程巩固对新知识的理解，及时将理论知识与实践相结合，发挥学生学习主观能动性并培养学生创造性思维的能力。挑选部分学习成绩优秀的学生参加模具CAD设计室的培训和设计工作。对学生先进行集中培训，巩固和提高塑料成型模具设计的相关知识，尤其模具CAD软件的运用能力。利用假期时间安排该部分学生到信华科技(厦门)有限公司进行为期两周的工作实习，在模具制造流程的每一道工序都有专业技术人员对学生进行现场讲解和指导，及时解答同学的疑问，让学生了解模具零件从设计到制造所经历的各个生产工序，对注射模具的生产工艺及流程有一个初步认识。在学生具备一定注射模具模具设计和模具CAD软应用能力的基础上，企业安排有经验工程师到模具CAD设计室对学生专门培训。培训内容主要围绕模具设计理念、设计标准及规范、模具零件加工过程中需注意事项及各种加工工艺能达到的加工精度等内容。工程师结合公司所设计典型模具案列进行由浅至深的讲解，让学生了解模具整个设计流程及及设计要求，并在工程师指导下开展模具零件工程图的设计以及简单模具零件三维建模。根据企业生产需要，协助企业完成部分模具零件工程图设计及简单模具零件的三维建模。学生所完成的设计质量基本能符合企业的要求，解决企业在生产高峰期技术人员储备不足的问题，为企业寻找降低人力资源成本的管理模式提供帮助。模具CAD工作室的同学毕业设计题目全部来自企业实际生产案例。毕业设计期间安排他们到企业进行毕业设计实习，深入生产第一线，积累模具制造经验，将毕业设计中可能遇到的问题带到生产寻找解决方法。实践表明，产学研结合教育为学生提供创造性的环境和机会，把理论知识同研究、产业实践紧密结合，帮助学生从多角度多层次分析问题，使学生的创新能力得到实质性的提高。
四、产学研合作教学改革创新点
产学研合作教学改革之后，在塑料成型模具设计课程教学环节中，增加企业生产现场的授课环节，同时改变传统单纯验证性实验模式，增加分析性、研究性的实践环节，启发学生的创新思维，将理论教学与实践环节有机结合起来。通过实践环节提高学生学习兴趣，充分调动学生学习专业知识的积极性，启发学生的创新思维，使学生学习由单纯课堂接受知识转变为将课堂学到的知识及时与实践相联系和验证，实现学生从被动接受转变为主动探索并获取知识的学习过程，从实践中培养学生创新精神和解决问题的实践能力，并逐渐积累模具设计经验。培养出来的学生更符合时代的潮流，更加满足企业的实际用人需求。
五、产学研合作教育培养应用型创新人才见成效
(一)提高学习目的性和学习主动性
产学研合作教育能促进学生的创新精神和创新能力，激发学习兴趣，挖掘个人学习潜力。学生毕业设计题目来自企业，企业工程师参与毕业设计指导，工程师对学生毕业设计提出很多建设性意见，学生毕业设计完成质量普遍较好，都能获得良好以上的毕业设计成绩。
(二)提高实践能力和就业竞争力
产学研合作教育能够促使学生将课堂学到的理论知识，通过社会实践转化为实际应用能力，增加专业技能素质，缩短毕业后适应社会、适应工作的时间，提高就业自信心和择业竞争力，参与模具CAD设计室学生的就业率都为100%，企业对学生在模具CAD设计室学习经历很感兴趣，学生都能选择到理想的就业单位。通过摸底调查，走上工作岗位的学生大都表现出了较大的发展潜力和可栽培性，理论水平和实践能力比一般的应届毕业生都强，得到所在单位的认可和好评。
模具设计论文篇（8）
2模具设计要求
复合材料成型模具直接影响着产品的质量，在设计时应满足:①模具要有足够的刚度、强度，以保证模具型面基准不变;②热容量小，热膨胀小，热稳定性好;③加工精度高，表面光度高，模具自身协调性好;④施工便捷，操作安全可靠;重量轻，运输方便;⑤可维护性好，制造成本低;⑥具有良好气密性。根据复合材料U形梁的结构特点，在设计中需要解决以下技术难点:成型模具的结构形式如何保证构件的型面公差，如何满足脱模要求并解决U形梁的回弹问题。
3模具选材
3.1模具材料
复合材料成型模具用料要求热变形小、热膨胀系数小以及导热系数高，大多采用普通钢、INVAR钢、碳/环氧复合材料和铝合金。普通碳钢适用于型面曲率不大的模具，当产品批量生产、尺寸精度要求较高时，选择钢制模具最为经济、实用;铝合金适用于平板类、尺寸精度要求不高的模具;INVAR钢适用于结构复杂、曲率大、尺寸大的模具。不同模具材料对复合材料构件变形的影响主要体现在两个方面，一方面是不同的材料热导率会影响与其直接接触的复合材料构件固化温度场的分布，从而影响最终构件内残余应力的大小及分布，引起不同的构件变形;另一方面就是不同材料的热膨胀系数不同，模具与构件之间的相互作用程度不一样，因此导致构件的变形不同。在固化过程中，模具与复合材料构件之间的热膨胀系数不匹配会引起模具与构件接触处的层间应力，包括层间剪切应力和沿构件厚度方向的力，这主要是由于模具与构件在固化压力的作用下始终粘贴在一起，随着模具受热膨胀，靠近模具的构件层比远离模具的构件层受到的约束张力要大，因此沿构件厚度方向形成一定的应力梯度，在固化过程中这部分应力被“冻结”在构件中，在脱模以前都没有得到释放，固化完成后冷却至室温脱模，这部分应力将被释放，脱模后的复合材料构件必须通过变形来维持应力的平衡。
3.2模具型面补偿修正
模具设计时要考虑复合材料与模具热膨胀系数的差异，INVAR钢和复合材料模具受热膨胀的影响很小，可忽略不计;但对于普通碳钢和铝合金模具影响比较大，对于大尺寸的复合材料构件需要采取补偿措施，根据计算公式和生产经验。考虑到制造成本和构件精度要求，本文设计的模具选用Q235钢制造，根据上述公式计算缩尺KS为－0.65‰，结合生产经验和复合材料梁的结构形式，提取整个构件的理论型面并按适当缩尺进行缩小，模具设计时按照缩小后构件提取的型面作为模具的设计型面，以减小构件的变形或抵消变形的影响作用。
4模具结构设计
4.1模具回弹角的补偿
复合材料在热固化成型过程中由于材料本身的各向异性、铺层方向引起的力学性能差异、结构的不对称性和基体的固化收缩效应等因素，在构件内经应力梯度和温度梯度耦合作用导致固化时的内应力积聚，一部分应力在构件中以残余应力的形式长久存在，另一部分应力在构件脱模后释放，这两部分应力存在的形式共同导致回弹变形。对于梁、长桁类有大夹角的构件，固化成型过程中在拐角处的回弹变形会导致夹角变化，即构件在固化脱模后，夹角因收缩而小于模具角度，此差值为回弹角。这将给制件间的装配带来容差、超差等问题，翼梁缘条回弹使其外形偏离了设计要求而导致蒙皮与翼梁间螺栓连接装配孔错位，若对装配件进行强制装配将会引起残余应力、密封不好等问题，这样会降低结构的强度和疲劳寿命，甚至造成制件报废。在模具设计时，通过调整模具型面来补偿构件回弹，即构件夹角加上回弹角等于模具夹角，使构件在脱模回弹后符合工程数模要求。国内外专家学者都在积极研究复合材料结构固化变形的预测及控制方法。GFG公司在复合材料工形梁的成型模具设计时，考虑工形梁缘条的回弹，采用经验的方法在模具的缘条型面上加入修正值(约1°)以抵消构件回弹。国内贾丽杰等人针对复合材料典型C形结构的回弹变形进行研究，通过对回弹角的预测结果进行修正，确定C形梁回弹角度在1°左右。本文涉及的复合材料U形梁为闭角结构，成型模具设计时需要进行回弹补偿，结合以往生产经验和国内外学者的研究结果，在两侧缘条各设置1°回弹补偿角，提取补偿后的两侧缘条型面为模具的型面。
4.2模具结构形式
复合材料梁一般为细长结构，常用模具结构形式为阴模、阳模和阴阳模组合，分析构件是否有气动面、装配面、胶接面等，一般情况下可确定这些面为贴膜面。根据U形梁的结构特点，采用CATIAV5R18建模，模具为框架式阳模结构，采用Q235钢焊接制造，模具包括模胎、支撑框架(支板组件和框架)、盖板、工具球套。根据产品设计部门所提供的产品零件数模提取成型曲面作为模胎的理论型面，将该曲面偏移10mm切割实体，获得“Ω”型模胎;创建支板组件，输入单个支板尺寸创建实体并设计散热孔，通过阵列命令创建其他支板;框架为长方体结构，采用的方钢管为标准型材，根据彼此之间的位置约束关系通过阵列偏移命令进行设置。这种框架式模具结构厚度均匀，通风好，升温快，有利于模具各点温度均匀，可以减少模具在升温和降温过程中因各部位温度不一样而引起的模具变形。(1)模胎模胎是“Ω”型一体式结构，采用10mm等厚的钢板，在保证气密性前提下允许拼接焊接。在模胎上需要留有一定距离用于打真空袋，通常手工铺贴模具的余量区在100～200mm。模胎的型面轮廓度公差小于0.2mm，数控加工后按数模中模胎线数据集划线，深0.5mm、宽0.3mm，并在余量线外打出标记，所有划线位置的偏差不大于0.2mm。构件轮廓线用于非数控切边时使用，决定构件外形尺寸的精度，设计时应考虑模具材料的膨胀因素作适当缩放处理。铺贴线用于无激光投影时手工铺贴定位，以控制铺贴余量，防止由于铺贴不完全齐整、流胶、挡胶条等因素导致固化后产品边缘质量不高，通常铺贴线到产品轮廓线可留20mm余量。(2)支撑框架框架与支板组件主要起支撑作用，保证整个模具的强度和刚度。框架取消了传统的薄板格栅结构，采用方钢管焊接，具有成本低、加工周期短的优点，有效实现模具减重，又使得空气流在模具体上下表面任意流动，加热更均匀。在支板组件上设计散热孔，尽量在同一直线上保证成型过程中空气的流通性，有利于整个成型的复合材料构件温度均匀，保证成型产品的质量。同时在支板两端设计80×50×10mm的加强块，防止模具在吊装时沿长度方向产生变形。(3)盖板和工具球梁腹板平面处采用2mm铝盖板与阳模配套使用，使构件表面加热均匀，同时在抽真空的过程中传力均匀，保证构件外表面的平面度。工具球用于定位找正，在设计时要覆盖构件的最高点和最低点，长度方向间隔不超过1m。各工具球孔按数模制造，并在模胎上打出所有工具球实际坐标值及孔位序号，用于手动铺贴时放置激光投影的靶标，以定位铺层区域。(4)后续处理模具焊接完成后进行2～3次退火，消除焊接和机加应力，减少模具的变形;对模具型面进行激光测量，型面精度符合图纸要求;加工完毕做气密试验，保证模具气密性。
4.3工艺验证
在复合材料U形梁的热压罐成型工艺中，采用本文设计的成型模具进行铺叠成型，生产的复合材料构件易于脱模，表面光滑平整，型面公差符合要求，U形梁两侧缘条的角度变形控制在技术要求范围以内，满足了后续与壁板及其他组件的装配要求。
模具设计论文篇（9）
关键词：离合器板,精冲,冲压,模具
离合器板工艺分析
从零件的结构和要求入手,结合精冲工艺的特点,论述了离合器板精冲工艺及模具设计时的选取和模具设计的主要技术问题.
该离合器是车用控制空调挡位的零件,材料为10号钢,材料厚4.5±0.1mm,大批要求较高,该零件是对称性的,需经过一次半冲孔,再经一次复合精冲完成.为大批量生产,精度较高。
1.1零件的设计特点
⑴车用空调离合器板零件的结构形状、尺寸精度和要求如图1所示。
⑵此零件冲制的难点和重点是:
①6条圆弧形窄槽(宽为2.5mm)的冲制;
②3个冲孔(Φ8mm和Φ6mm)的中心圆直径Φ98的冲制。
⑶由于该零件为精冲成形,要求用精冲模成形。那么要考虑的问题有:
①冲制6条同心圆弧形窄槽的凸模的强度如何得到保证
②冲制3个半冲孔的凸模和凹模的设计要求以及位置精度要求；
③工件两表面的平行度及表面粗糙度要
④半冲孔后部的凸起部分相对侧面的位置要求
1.2.本离合器板的成形
本离合器板的成形可以分为以下三个步骤：
⑴落料；
⑵冲制3个半冲孔；
⑶冲制6条圆弧形窄槽和中心圆直径Ф98mm。
目录
第一章离合器板工艺分析……………………………………………1
1.1零件的设计特点………………………………………………1
1.2本离合器板的成形……………………………………………1
第二章压力机的选择………………………………………………4
2.1精冲压力机的选择……………………………………………4
2.2齿圈压板的压料力……………………………………………4
2.3推件板的反压力………………………………………………5
2.4半冲孔压力机的选择…………………………………………6
第三章模架和模柄的选择…………………………………………8
3.1模架的选择…………………………………………………8
3.2模柄的选择…………………………………………………8
第四章齿圈的设计…………………………………………………9
4.1齿圈压板的作用……………………………………………10
4.2齿型尺寸的确定……………………………………………10
4.3齿形参数……………………………………………………10
4.4齿圈的分布…………………………………………………10
4.5齿圈的保护………………………………………………10
第五章凸凹摸尺寸刃口间隙刃口圆角的计算……………………11
5.1刃口尺寸的确定……………………………………………11
5.2凸、凹模尺寸的计算………………………………………12
5.3凸凹模刃口间隙的确定……………………………………13
5.4凹模、冲孔凸模工作部分的刃口圆角的确定………………13
5.5冲孔凸模的形式及固定方法…………………………………13
第六章推件杆、推件板、垫板、凸模固定板的设计……………17
6.1推件板的设计………………………………………………17
6.2垫板.凸模固定板的设计……………………………………17
6.3推件杆的设计……………………………………………18
模具设计论文篇（10）
一、夹具设计任务..........................................................3
1、焊接产品（复合件）“撑杆焊接组合”的产品图..........................3
2、焊接产品“撑杆焊接组合”的重点技术要求分析.........................3
二、“撑杆焊接组合”装焊夹具设计方案的确定.................................3
1、基准面的选择（夹具体方式的确定）...................................3
2、定位方式及元器件选择...............................................4
3、夹紧方式及元器件选择...............................................4
4、装焊方案...........................................................4
5、装焊夹具结构.......................................................5
三、主要零件设计的说明................................................5
1、夹具体.............................................................5
2、压板...............................................................5
3、插销机构主体.......................................................5
4、快撤式螺旋夹紧器件.................................................5
四、夹具的装配要求....................................................5
五、装焊夹具使用说明......................................................6
1、夹具的操作步骤.....................................................6
2、夹具使用注意事项、保养及维护.......................................6
六、本次课程设计小结、体会及建议..........................................6
七、参考资料..............................................................7
焊接工装夹具及其在生产中的运用
焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。
在焊接生产过程中，焊接所需要的工时较少，而约占全部加工工时的2/3以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作，极大的影响着焊接的生产速度。为此，必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。
焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面：
（1）准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性。
（2）有效的防止和减轻了焊接变形。
（3）使工件处于最佳的施焊部位，焊缝的成型性良好，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。
（4）以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作，改善了工人的劳动条件。
（5）可以扩大先进的工艺方法的使用范围，促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。
夹具设计的基本要求
（1）、工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。
（2）、夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。
（3）、焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证足够的装焊空间，使操作人员有良好的视野和操作环境，使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态（4）、便于焊件的装卸。操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出，还要制品在翻转或吊运使不受损害。
5）、良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作，便于检验、维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素，降低夹具制造成本。
、焊接产品（复合件）“撑杆焊接组合”的产品图
撑杆焊接组合由撑杆、喇叭支座、螺母M6和发动机衬管构成；撑杆的材料是20钢，喇叭支座的材料是10钢，发动机衬管的材料是35钢，螺母M6GB121－86；撑杆焊接组合的总体尺寸是300×60*45；附“撑杆焊接组合”产品图
、焊接产品“撑杆焊接组合”的重点技术要求分析
1、公差要求
（1）序4发动机衬管两件的中心线之间平行度要求
（2）序4发动机衬管两件的中心线距离和右边反动机衬管中心线与序1撑杆右端面距离为25±0.5
（3）序3螺母M6和序2喇叭支座的组件的中心线与序1撑杆右端面距离为200±1.0
2、焊接要求
（1）序4发动机衬管两件与序1撑杆之间有四处周围角焊缝；
（2）序3螺母M6和序2喇叭支座的组件与序1撑杆之间有两处三面角焊缝；
（3）序3螺母M6和序2喇叭支座之间有周围焊缝。
撑杆焊接组合”装焊夹具设计方案的确定
、基准面的选择（夹具体方式的确定）
夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体，而且还要考虑工件装卸的方便。因此，夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。在设计夹具体时应满足以下基本要求。
①、具有足够的强度和刚度。
②、结构简单、轻便，在保证强度和刚度前提下结构尽可能简单紧凑，体积小、质量轻和便于工件装卸。
③、安装稳定牢靠。
④、结构的工艺性好，便于制造、装配和检验
⑤、尺寸要稳定且具有一定精度。
⑥、清理方便。
夹具体毛坯制造方法的选择综合考虑结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体；
夹具体的外形尺寸在绘制夹具总图时，根据工件、定位元件、夹紧装置及其辅助机构在总体上的配置，夹具体的外形尺寸便已大体确定。然后进行造型设计，再根据强度和刚度要求选择断面的结构形状和壁厚尺寸。夹具体的壁厚20mm，长度326mm，宽度128mm；根据设计要求，夹具体上设计有螺孔、销孔，并且要求定位定位器和夹紧器的销孔在装配时配作。
、定位方式及元器件选择
（1）、定位器的作用是要使工件在夹具中具有准确和确定不便的位置，在保证加工要求的情况下，限制足够的自由度。
工件的定位原理
自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿OX,OY,OZ三个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度。要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的位置，则必须限制六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六个，但仍然能保证加工要求的定位叫不完全定位。在焊接生产中，为了调整和控制不可避免产生的焊接应力和变形，有些自由度是不必要限制的，故可采用不完全定位的方法。在焊接夹具设计中，按加工要求应限制的自由度而没有被限制的欠定位是不允许的；而选用两个或更多的支撑点限制一个自由度的方法称为过定位，过定位容易位置变动，夹紧时造成工件或定位元件的变形，影响工件的定位精度，过定位也属于不合理设计。
①、以工件的平面为基准进行定位时，常采用挡铁、支撑钉进行定位
②、工件以圆孔内表面为基准进行定位时常采用销定位器
③、工件以圆柱外表面为基准进行定位时常采用V形铁定位器
④、利用以定位工件的轮廓对被定位工件进行定位可采用样板定位器
主焊件“撑杆”用挡板和挡销定位。挡销限制了X方向的平动自由度，挡板限制了Y方向的平动自由度，夹具体限制了Z方向的平动自由度，挡铁螺旋夹紧器件限制了Z方向的转动自由度，螺旋夹紧机构限制了X、Y方向的转动自由度，共限制了6个自由度。
件“发动机衬管”两件用插销机构定位。插销机构限制了X、Y、Z方向的平动自由度，快撤式螺旋夹紧器件限制了Y、Z方向的转动自由度，共限制了5个自由度。
螺母M6和喇叭支座的组件用锥头销钉和螺旋夹紧机构的压板上的开的凹槽来定位。“撑杆”限制了Z方向的平动自由度，螺旋夹紧机构的压板上的开的凹槽限制了Z方向的平转动自由度，锥头销钉限制了X、Y方向的平动自由度，螺旋夹紧机构限制了X、Y方向的转动自由度，共限制了5个自由度。
、夹紧方式及元器件选择
夹紧机构的三要素是夹紧力方向的确定、夹紧力作用点的确定、夹紧力大小的确定。
对夹紧机构的基本要求如下：
①、夹紧作用准确，处于夹紧状态时应能保持自锁，保证夹紧定位的安全可靠。
②、夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧时不应损害零件表面质量
③、夹紧件应具备一定的刚性和强度，夹紧作用力应是可调节的。
④、结构力求简单，便于制造和维修。
夹紧序1撑杆选用挡板式螺旋夹紧器件；
夹紧序4发动机衬管两件选用快撤式螺旋夹紧器件；
夹紧序3螺母M6和序2喇叭支座的组件选用螺旋夹紧机构。
装焊方案
从焊接件产品图中看出，序4、序3和序2的组件分别与序1进行焊接。序1为主焊零件同时也是主体件，它的长度方向可用挡板定位，端面可采用挡销。装焊方案初拟为：
序4发动机衬管两件与序1撑杆先在夹具上装配、点固、取出焊接，然后在夹具上进行序3螺母M6和序2喇叭支座的组件与序1撑杆的装配、完成三面焊。
、装焊夹具结构
装焊夹具采用夹具体，再在夹具体上装上定位和夹紧序1撑杆的挡板、挡销、螺旋夹紧器件，定位和夹紧序4发动机衬管两件的插销机构、快撤式螺旋夹紧器件，定位和夹紧序3螺母M6和序2喇叭支座的组件的锥头销钉、螺旋夹紧机构，构成整个焊接夹具。
“撑杆焊接组合”装焊夹具结构见“撑杆焊接组合”装焊夹具图
、夹具体
综合考虑了结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体；考虑到定位的精确度，要求定位定位器和夹紧器的销孔在装配时配作；考虑到焊件小，夹具体的强度要求以及夹具体的结构要求，没有在夹具体上设计加强筋。
、压板
考虑到定位锥头销钉需垂直取出焊件才能保证顺利脱离焊件，在压板下边设置了弹簧；考虑到对螺母M6和喇叭支座的组件的定位，在压板上开了凹槽起到定位作用；考虑到快速并顺利取出焊件，将压板设计成可退式压板。
、插销机构主体
插销机构主体作为插销的支座，考虑到发动机衬管两件之间距离小，将两个插销的插销机构主体做成一体；并且为了保证发动机衬管两件中心线的距离和平行度将在设计一体的插销机构主体的插销孔时要求两孔中心线的距离和平行度。
、快撤式螺旋夹紧器件
同插销机构主体一样，快撤式螺旋夹紧器件主体也做成一体并且要求两孔中心线的距离。
快撤式螺旋夹紧器件工作过程：螺母套筒不直接固定在主体上，而是以它外圆上的L形槽沿着主体上的定位销来回移动；工件装入后推动手柄使螺母套筒连同螺栓快速接近工件；转动手柄使定位销进入螺母套筒的圆周槽内，螺母不能轴向移动，再旋转螺栓便可夹紧工件；卸下焊件时，只要稍松螺栓，再用手柄转动螺母套筒使销钉进入螺母套筒外圆的直槽位置，便可快速撤回螺栓，取出焊件。
(1)、挡销装配到夹具体上时，需要保证基面与夹具体横向中心线垂直
（2）、定位和夹紧序1撑杆的挡板、螺旋夹紧器件装配到夹具体上时，需要保证基面与夹具体横向中心线平行；定位和夹紧序4发动机衬管两件的插销机构、快撤式螺旋夹紧器件装配到夹具体上时，需要保证其中心线与夹具体横向中心线垂直。
（3）、定位和夹紧序4发动机衬管两件的插销机构、快撤式螺旋夹紧器件的装配，装上螺钉，配做销钉孔并由销钉保证插销机构和快撤式螺旋夹紧器件右边中心线与挡销基面的距离和公差
（4）、定位和夹紧序3螺母M6和序2喇叭支座的组件的螺旋夹紧机构装配时，装上螺柱底座螺钉，配做销钉孔并由销钉保证螺旋夹紧机构定位锥头销钉中心线与挡销基面的距离和公差。
（5）、定位和夹紧序1撑杆的挡板、螺旋夹紧器件的装配，装上螺钉，配做销钉孔并由销钉保证挡板和螺旋夹紧器件右端面与挡销基面的距离
（6）、装上弹簧、压板等其他零件，完成整个装配。
、夹具的操作步骤
（1）、将序4发动机衬管两件按照“撑杆焊接组合”图装配到序1撑杆上，并将其放置于夹具体上，由挡销、挡板将序1撑杆定位，由螺旋夹紧器夹紧序1撑杆；同时由插销将序4发动机衬管两件定位，由快撤式螺旋夹紧器件将其夹紧。
（2）、点固焊后，松开快撤式螺旋夹紧器件，拔出插销，取下进行焊接
（3）、将焊件再放置于夹具体上，由挡销、挡板将焊件定位，由螺旋夹紧器夹紧焊件；之后将螺母M6和喇叭支座的组件放置焊件之上并由螺旋夹紧机构上的锥头销钉和螺旋夹紧机构的压板上的开的凹槽来定位由螺旋夹紧机构夹紧
（4）、对螺母M6和喇叭支座的组件与撑杆进行三面焊，然后松开所有螺旋夹紧器，夹紧螺母M6和喇叭支座的组件的螺旋夹紧机构的压板被弹簧弹起，其上的定位锥头销钉随之脱离焊件，然后将压板推出使一端脱离螺旋夹紧机构螺柱，将压板旋转到焊件一边，之后取出焊件。
、夹具使用注意事项、保养及维护
（1）使用前对限位尺寸检查是否还保持正确位置；
（2）如果挡销磨损超差，可以进行打磨修复；如果挡板、插销、定位锥头销磨损超差，可以重新组装，错开磨损部位后继续使用。
（3）使用后需要涂防绣油。
大多数焊接工装是为某种焊接组合件的装配焊接工艺而专门设计的，属于非标准装置，往往需要根据产品机构特点、生产条件和你实际需要自行设计制造。焊接工装设计是生产准备工作的重要内容之一，也是焊接生产工艺设计的主要任务之一。对于汽车、摩托车和飞机等制造业，可以毫不夸张地说，没有焊接工装就没有产品。通过在工艺设计时，提出所需要的工装类型、结构草图和简要说明，在此基础上完成详细的结构和零件设计及全部图样。
工装设计的质量，对生产效率、加工成本、产品质量以及生产安全等有直接的影响，为此，设计焊接工装时必须考虑实用性、经济性、可靠性、艺术性等。
在机械设计和制造过程中，普遍存在尺寸链问题。在把零件组装成机器的过程中，也就是将零件上有关的尺寸进行组合和积累。由于零件尺寸存在制造误差，因此装配时也就会有误差的综合和积累。累积后形成的总误差将会影响机器的工作性能和质量。这就形成了零件的尺寸误差和综合误差之间的相互影响关系。设计工装夹具也不例外。合理地确定零件的尺寸公差和形位公差显得很重要。
通过本次课程设计，不仅增强了对焊接工艺装备专业性知识的系统化，而且将专业知识、设计能力和实践能力的有机的结合在一起。收获更深的应该是夯实并拓宽了设计工装夹具的思路以及对设计的思维原则性和灵活性的锻炼。
1、贾安东.焊接结构及生产设计.天津:天津大学出版社,1989
2、王政.焊接工装夹具及变位机械.北京：机械工业出版社，2001
3、陈焕明.焊接工装设计基础.北京：航空工业出版社，2004
4、中国机械工程学会焊接学会.焊接手册（第2版）.北京：机械工业出版社，2001
5、胡家秀.简明机械零件设计使用手册.北京：机械工业出版社，1999
6、祖业发.现代机械制图.北京：机械工业出版社.2002；
7、许杏根等.简明机械设计手册.北京:机械工业出版社,1999
8、甘肃工业大学焊接教研室.焊接机械装备图册.北京：机械工业出版社，1982
9、曾乐.焊接工程学.北京：新时代出版社，1986
一、夹具设计任务
1、焊接产品（复合件）“撑杆焊接组合”的草图
见“撑杆焊接组合”图
2、焊接产品“撑杆焊接组合”的重点技术要求分析
（1）序4发动机衬管两件的中心线之间平行度要求
（2）序4发动机衬管两件的中心线距离和右边反动机衬管中心线与序1撑杆右端面距离为25±0.5
（3）序3螺母M6和序2喇叭支座的组件的中心线与序1撑杆右端面距离为200±1.0
二、“撑杆焊接组合”装焊夹具设计方案的确定
1、装焊方案
从焊接件产品图中看出，序4、序3和序2的组件分别与序1进行焊接。序1为主焊零件同时也是主体件，它的长度方向可用挡板定位，端面可采用挡销。装焊方案初拟为：
序4发动机衬管两件与序1撑杆先在夹具上装配、点固、取出焊接，然后在夹具上进行序3螺母M6和序2喇叭支座的组件与序1撑杆的装配、完成三面焊。
2、装焊夹具结构
装焊夹具采用夹具体，再在夹具体上装上定位和夹紧序1撑杆的挡板、挡销、螺旋夹紧器件，定位和夹紧序4发动机衬管两件的插销机构、快撤式螺旋夹紧器件，定位和夹紧序3螺母M6和序2喇叭支座的组件的锥头销钉、螺旋夹紧机构，构成整个焊接夹具。
“撑杆焊接组合”装焊夹具结构见“撑杆焊接组合”装焊夹具图
3、夹具的定位原理及特点
主焊件“撑杆”用挡板和挡销定位，限制了5个自由度，
件“发动机衬管”两件用插销机构定位，限制了5个自由度。
螺母M6和喇叭支座的组件用锥头销钉和螺旋夹紧机构的压板上的开的凹槽来定位，限制了5个自由度。
4、主要零件设计的说明
（1）、压板
考虑到定位锥头销钉需垂直取出焊件才能保证顺利脱离焊件，在压板下边设置了弹簧；考虑到对螺母M6和喇叭支座的组件的定位，在压板上开了凹槽起到定位作用；考虑到快速并顺利取出焊件，将压板设计成可退式压板。
（2）、插销机构主体
插销机构主体作为插销的支座，考虑到发动机衬管两件之间距离小，将两个插销的插销机构主体做成一体；并且为了保证发动机衬管两件中心线的距离和平行度将在设计一体的插销机构主体的插销孔时要求两孔中心线的距离和平行度。
(3)、快撤式螺旋夹紧器件
同插销机构主体一样，快撤式螺旋夹紧器件主体也做成一体并且要求两孔中心线的距离。
快撤式螺旋夹紧器件工作过程：螺母套筒不直接固定在主体上，而是以它外圆上的L形槽沿着主体上的定位销来回移动；工件装入后推动手柄使螺母套筒连同螺栓快速接近工件；转动手柄使定位销进入螺母套筒的圆周槽内，螺母不能轴向移动，再旋转螺栓便可夹紧工件；卸下焊件时，只要稍松螺栓，再用手柄转动螺母套筒使销钉进入螺母套筒外圆的直槽位置，便可快速撤回螺栓，取出焊件。
5、夹具的装配要求
(1)、挡销装配到夹具体上时，需要保证基面与夹具体横向中心线垂直
（2）、定位和夹紧序1撑杆的挡板、螺旋夹紧器件装配到夹具体上时，需要保证基面与夹具体横向中心线平行；定位和夹紧序4发动机衬管两件的插销机构、快撤式螺旋夹紧器件装配到夹具体上时，需要保证其中心线与夹具体横向中心线垂直。
（3）、定位和夹紧序4发动机衬管两件的插销机构、快撤式螺旋夹紧器件的装配，装上螺钉，配做销钉孔并由销钉保证插销机构和快撤式螺旋夹紧器件右边中心线与挡销基面的距离和公差
（4）、定位和夹紧序3螺母M6和序2喇叭支座的组件的螺旋夹紧机构装配时，装上螺柱底座螺钉，配做销钉孔并由销钉保证螺旋夹紧机构定位锥头销钉中心线与挡销基面的距离和公差。
（5）、定位和夹紧序1撑杆的挡板、螺旋夹紧器件的装配，装上螺钉，配做销钉孔并由销钉保证挡板和螺旋夹紧器件右端面与挡销基面的距离
（6）、装上弹簧、压板等其他零件，完成整个装配。
三、装焊夹具使用说明
1、夹具的操作步骤
（1）、将序4发动机衬管两件按照“撑杆焊接组合”图装配到序1撑杆上，并将其放置于夹具体上，由挡销、挡板将序1撑杆定位，由螺旋夹紧器夹紧序1撑杆；同时由插销将序4发动机衬管两件定位，由快撤式螺旋夹紧器件将其夹紧。
（2）、点固焊后，松开快撤式螺旋夹紧器件，拔出插销，取下进行焊接
（3）、将焊件再放置于夹具体上，由挡销、挡板将焊件定位，由螺旋夹紧器夹紧焊件；之后将螺母M6和喇叭支座的组件放置焊件之上并由螺旋夹紧机构上的锥头销钉和螺旋夹紧机构的压板上的开的凹槽来定位由螺旋夹紧机构夹紧
（4）、对螺母M6和喇叭支座的组件与撑杆进行三面焊，然后松开所有螺旋夹紧器，夹紧螺母M6和喇叭支座的组件的螺旋夹紧机构的压板被弹簧弹起，其上的定位锥头销钉随之脱离焊件，然后将压板推出使一端脱离螺旋夹紧机构螺柱，将压板旋转到焊件一边，之后取出焊件。
2、夹具使用注意事项、保养及维护
（1）使用前对限位尺寸检查是否还保持正确位置；
（2）如果挡销磨损超差，可以进行打磨修复；如果挡板、插销、定位锥头销磨损超差，可以重新组装，错开磨损部位后继续使用。
（3）使用后需要涂防绣油。
四、本次课程设计小结、体会及建议
五、参考资料
1、贾安冬焊接结构及生产设计天津:天津大学出版社,1989
2、王政焊接工装夹具及变位机械北京：机械工业出版社，2001
模具设计论文篇（11）
2注塑模具筋位电极常规设计方案
根据电极在模具制造过程中的作用可将其分为产品外形成型电极、清角电极、筋位电极、“铜打铜”电极（即用来对电极进行电加工的电极）等。按电极组合方式可分为整体电极、组合电极及一极多用电极（也称跑位电极）。按电极制造材料又可分为普通紫铜电极、石墨电极和特种铜电极等。对于一般电极，其结构主要包括成型部位和电极基准部位等组成。对于前文所述的塑料盒零件的注塑模具后模制造，电极材料选用普通紫铜电极即可。如果模具尺寸不大，筋位电极一般会采用整体电极，如图3所示；如果尺寸比较大，通常会采用跑位电极，只做一条筋位的放电电极，即类似于图3所示的整体电极的1／8，通过对后模上加强筋位置的逐一放电来完成放电加工任务。相比之下，整体放电电加工用间短，电极制作成本偏高，成型误差小；跑位放电电极制作成本低，放电耗时长，成型误差受电极自身损耗较大。
3注塑模具筋位电极设计方案优化
结合上述情况，在保证生产效率的前提下，本着最大程度降低生产成本的目的，笔者将本塑料盒筋位电极的制作方案进行了创新性优化设计。放弃原来的切削加工方式，同时将电极基准部位由紫铜材料改用普通钢材，电极成型部位仍采用紫铜材料，将电极制作成镶拼结构。筋位电极基准部分投影示意图，示意图中间又以局部放大视图的形式对镶拼位置的结构进行了表示这两部分均采用电火花线切割方式进行加工，在普通钢板上割出电极成型部分镶拼框，并加工电极吊装螺丝孔或其他吊装结构，同时用铜板割出8件同样的电极成型部分，切割路径如图5、图6的投影轮廓所示。由于加强筋一般情况下对形状精度要求较低，因此，电极成型部分的拔模角度采用手工打磨的方式即可满足要求。最后将打磨后的电极成型部分按要求拼装到电极基准部分的镶拼框里，保证两部分的垂直度和各成型部分底面的共面度，便可进行下一步的放电加工了。另外由于放电加工基本没有切削力，因此直接镶拼或进行涂胶固定后镶拼结构是能够满足放电要求的。
