时间：2023-06-04 10:47:26
关键词:autocad;模具设计;绘图
一、autocad简介
（一）autocad的含义
autocad是自动计算机辅助设计软件，是美国autodesk公司为计算机上应用cad技术而开发的绘图程序软件包。[1]绘制和创建图形是autocad的最基本的功能，用户可以使用它来创建、修改、浏览、管理、打印、输出、共享及准确复用富含信息的设计图形。
由于其适用面广且易学易用，所以autocad成为一般设计人员喜欢使用的cad软件之一，在国内外应用非常广泛。如今,autocad 的[.dwg]文件格式已经成为二维绘图的事实标准格式，是计算机技术的一个重要的应用领域。
（二）autocad的特点及其基本作用
autocad作为一款市场占有率位居世界第一的软件，是目前pc平台上应用最普遍的cad软件。同时，它拥有众多软硬件发展支持商、优秀的市场拓展合作伙伴及雄厚实力的技术团队。该软件支持多种硬件设备以及多种操作平台，具有通用性、易用性，适用于各类用户。
autocad是用于二维及三维设计、绘图的系统工具，该软件具有强大的绘图功能，不但能够用来绘制一般的二维工程图形，而且能够进行三维实体造型，生成三维质感的图形。[2]其线框、曲面和实体造型功能已经非常强大，是进行三维空间模型创意设计最有力的工具之一。
另外，autocad不但可以用来绘制与创建图形，而且还可以在其基础上进行二次资源开发，可以采用多种方式进行二次开发或用户定制，可以进行多种图形格式的转换以适应更广的应用领域，具有很强的数据交换能力。
对于一个机械设计师来说，熟练地掌握和应用autocad创建机械模型是十分必要的。这样不仅可以向客户清楚地表达自己的设计意图，促进交流，还可以增强自身能力，提高工作效率。
二、我国模具设计的发展现状及其特点
（一）我国模具设计的发展现状
改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。
近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维cad，以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具cad/cae/cam技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。
另外，在设计和加工技术方面，我国企业使用cad技术的也已经越来越多。这对产品设计与工艺分析、提高模具特别是拉延模的成功率、缩短模具制造周期、提高模具质量都有显著作用。同时数字化制造、逆向工程、并行工程、敏捷制造、精益生产等先进技术也已在模具生产中得到了应用，并产生了良好效果。
由于装备水平和设计加工技术的提高，再加上人员素质的提高及一些新技术的应用，近年来，模具设计生产水平也随之有了很大提高。
（二）模具设计的特点
有些形面复杂的产品如汽车覆盖件、飞机零件、玩具、家用电器，其形状的表面是由多种曲面组合而成，因此，模具型腔面就很复杂。此类模具设计通常分为三个部分：冲压工艺设计、模面设计和结构设计。这三种设计的内容和侧重点是完全不同的。
工艺设计主要包括工艺草图、dl图设计、作详细的模具设计任务书、模面构想等。[3] 模面设计是各种曲面造型。结构设计则是模具结构的具体实现。
在这些设计过程中，设计者必须通过计算机的曲面造型，完成模面的精细设计。比如：针对进料量不同设计各种拉延筋，同一套模不同部位的拉延筋截面不同，防回弹、过拉延处理，最小压料面设计，凸凹模不等间隙设计等等。[4]运用好的软件精细设计的结果，可以极大的减少型面加工，减少钳修，减少试模工时，降低生产成本。因此，在产品设计的过程中，性能强大的设计绘图软件的作用非同小可。
三、autocad在模具设计中的应用
众所周知，设计有两个目的：一个是面向设计本身，一个是面向制造。设计者在画图过程中逐步完善自己的设计思路，图形完成之后，自己思路业已清晰，因此图纸首先要设计者自己看得方便，并使设计的工作效率高。另一方面，设计要面向制造，以提高生产效率为最终目的。
许多人认为，在cad技术不断发展的今天，从三维开始设计是必然趋势。但从三维开始的设计，二维工程图的表达仍然要遵守传统设计的要求，因为加工、装配现场还不可能安装计算机系统。这样，支持软件就必须有从三维生成二维工作图，并双向关联的能力。如今的autocad软件，特别是autocad2008版的出现，在分析内容的广泛性、实用性、精确性方面较之之前的版本不断的进步。而且该版本中3d功能得到了很大的加强，更加适合机械设计师。
（一）autocad精确地绘制二维图形及帮助三维图形建模
autocad可以方便地绘制二维图形或帮助三维图形建模，同传统的手工绘图相比，autocad绘图速度更快、精度更高。这个软件在二维图处理上，具有独特的、极强的几何设计功能，精度也极可靠。同时，如果将autocad作为有限设计数据库来使用，在掌握了操作技巧或者用不太复杂的程序辅助一下，就能解决许多解析法难以解决的工程数据求解或是专业设计模拟这样真正的cad需求，有效地提高设计质量。建立二维设计数据库，在二维绘图范围内也是很有应用潜力的。
（二）autocad在模具结构设计中运用特点
在二维设计中，往往设计者并没有真正的建立起三维的模具形象，对复杂的空间问题只能靠断面图，一旦经验不足，考虑不周，空间干涉就在所难免。三维实体设计最直接的好处，就是非常直观方便的干涉检查，甚至可以作运动干涉分析。最新的autocad平台拥有强大直观的界面，可以轻松而快速的进行外观图形的创作和修改，它还具有的一些新特性能够使得更多行业的用户可以在项目设计初期探索设计构思，为设计探索提供了更快的反馈和更多的机会。
1. 实现模面设计与结构设计的分开
例如在汽车覆盖件模具设计中使用autocad可以把模具结构设计与模面设计分开，因为在汽车覆盖件模具设计中前者是实体设计，后者仍然是曲面设计。在结构设计中模面部分只是示意性的，可用于实型加工，不能用于模具加工。这种分工大大简化了模具实体设计，对汽车覆盖件模具结构设计的成败很重要。
2. 搭积木和编辑式设计
autocad在实体设计中可以采用搭积木式设计，依靠二维或三维标准件和典型结构库，使模具结构极大的标准化。同时大量借用已有的相似模具结构，经过简单编辑、修改，完成新模设计。
3. 半自动设计
在汽车覆盖件模具实体设计的基础上，对拉延模等一些结构典型而标准化比较高的模具，autocad可以与其他辅助程序结合(如pro/e等)，[5]做到半自动设计。这样拉延模结构设计就可以交给新手来完成，设计一套模具全部工作也不用一周时间。
4. 实型数控加工
autocad与pro/e结合，可以实行实型数控加工，把铸件泡沫实型完全采用数控加工。目前许多汽车覆盖件实型模是用一整块矩形泡沫数控加工出来的。
实型的数控化加工生产，就是通过对实体模型的工艺编辑（如：加工面贴加工余量，模型分层编辑等），再经过数控编程，泡沫毛坯下料，数控加工，人工粘接和修整等几道工序完成的。实型的数控化生产直接得利于实体设计，而又提高了铸件的精度，为后序的精细加工带来极大的优势。
（三）设计中可以删繁就简
1. 产品前期开发结构设计
工厂常常会出现一个模具需要进行局部结构的改进之类的情况。按以往的方式，主管工程师需画一大堆设计方案图，提供许多计算书供大家讨论，并要论证、修改再论证的多次反复，才能最后定稿。如今，工程师除了提供必要的计算书外，其余零件都储存于电脑中，并将运用autocad制作完成的虚拟装配模打印成图纸，[8] 以供现场使用。
在现场讨论会上，工程师可以根据与会者的要求，将每一个结构、每一层装配关系都清晰、直观地显示出来，还可当场作出修改后的模拟显示和需增加的零件模型和装配关系，保证了修改后结构的合理性和准确性。
2. 变型产品设计方面
产品的变型设计，是厂商为适应不同市场的要求，而推出的一项经常性工作。在已建立产品模拟显示的基础上，根据客户的不同要求、或修改、或增加、或删除各种结构和零部件。这时候，autocad软件能使我们更快速、更经济地完成所要进行的工作，更可避免变型设计中容易产生的碰撞等不合理结构，使变型产品的设计更趋完美。
随著应用领域的不断扩大，我认为autocad软件依然是模具设计行业中产品开发和制造不可缺少的基础软件。它为建模、制图、加工及数据传递，减少了可能产生的误差，为建立优质、高效的产品打下了基础，并带来了十分明显的经济效益。
参考文献
[1] 任仲贵，，清华大学出版社，1992-11。
[2] 戴同，，机械工业出版社，1997-4。
[3] 薛劲松/宋宏等，，机械工业出版社，1997-4。
[4] 卢秉恒， [m] ，陕西科学技术出版社，1998-10。
[5] 周雄辉等，<现代模具设计制造理论与技术> [m] ，上海交通大学出版社，2000-7。
[6] 许鹤峰，<数字化模具制造技术> [m] ，北京化学工业出版社，2001-8。
[7] 林波/胡树根，<计算机辅助设计与制造>/全国第四届cad/cam学术报告会论文集，机械工业出版社，1996-8。
[8] 海锦涛/张立斌/陆辛，<先进制造技术>，机械工业出版社，1996-12。
【关键词】塑料模具分型面壁厚拔模斜度模塑缺陷
塑料模具的功能是双重的，赋予塑化的塑料以期望的形状、质量、冷却并推出塑件。模具决定最终塑件的性能、形状，尺寸和精度。因此设计先进合理的注射模具结构，是获得符合质量要求，产品质量稳定，达到最好经济效益的关键。做好塑料模具设计，要把握如下几个方面的原则：
1分型面选择合理
为使产品和浇注系统凝料能从模具中取出，模具必须设置分型面。分型面是决定模具结构形式的重要因素，分模面的设置决定了模具的结构和制造工艺，并影响熔体的流动及塑件的脱模。分型面总的选择原则是保证塑件质量，简化模具结构，有利于脱模。选择时综合考虑下面因素：
(1)不得位于明显位置上及影响形状。分型面不可避免地会在塑件上留下痕迹。最好不要选在产品光滑的外表面。
(2)不得由此形成低陷。即分型面的选择要有利于脱模，尽量避免侧抽芯机构。为此分型面要选择在塑件尺寸最大处。见图1，由于软管接头两端有低陷段，因此使用“立式分模之分模线”。
(3)应位于加工容易的位置。如图2所示，牙刷柄的分模线位于制品最大宽度面上，成形品脱模容易。者模具嵌合线与其外形曲线一致，加工容易。图3(a)所示分模线为阶段形，模具制作及成形品加工困难，图3(b)改用直线或曲面，可使加工变得容易。图4为电熨斗的分模线。
由以上分析可见，设计分型面时应根据塑件使用要求、塑件性能和注射机的技术参数以及模具加工等因素综合考虑，权衡利弊，选择最优的分型面。
2拔模斜度恰当选取
为使成形品在型腔中脱出容易，拔模斜度是必须的。斜度的大小视成形品形状，塑料种类，模具结构，表面精度，以及加工方向等有所不同。普通场合，适当的斜度约为30′~1°30′。有关拔模斜度尚无精确的计算公式。大多情形，完全依据经验值，在不生妨碍生产的情形下，取较大的脱模斜度。（1）箱盒及盖类零件
箱盒及盖类零件的拔模斜度依制品的高度有所不同。如图5所示，H为50mm以下者，S/H=1/30~1/50；H超过100mm，S/H<1/60；类似的浅形薄件，S/H=1/5~1/10。杯形制品的脱模斜度，型腔侧应较型芯侧略为放大。
（2）栅格
栅格类型、尺寸及栅格部全部面积的尺寸，均会使拔模斜度各有差异。栅格节距(P)在4mm以下之场合，拔模斜度为1/10左右；栅格段尺寸(C)较大者，拔模斜度应予加大；栅格高度超过8mm，更有栅格段尺寸(C)较大的情形，将成形品动模侧型腔作1/2H以下的栅格。尺寸标示见图6。
3壁厚均匀
塑件的壁厚是重要的结构要素，由使用要求和工艺要求决定，对工艺的影响很大，因此合理选择塑件的壁厚相当重要。就工艺上来说，壁厚过小，塑料在型腔中的流动阻力大，成型困难，特别对于形状复杂和大尺寸塑件容易出现充不满的缺陷或要较大提高注射压力；壁厚过大，不仅增加成本，还会产生延长冷却时间，加长成型周期，降低生产效率，此外，还容易产生缩孔、气泡等缺陷。壁厚应以各处均一为原则，但由于塑件的构造，或成形上壁厚必需变化者，并且由于经济原因亦需对壁厚作适当调整。决定壁厚必需考虑下列各点：（1）构造强度，（2）脱模强度，（3）能均匀分散冲击作用，（4）嵌合金属件部分防止开裂（成型材料与金属材料的热膨胀系数不同，收缩时容易产生裂痕），（5）结构对流动的阻碍，防止充填不足。壁厚(t)对各种成形材料可能的充填距离(L)之值汇列于表1中。壁厚的选取根据塑料的品种，成型件尺寸的大小而定。热固性塑料的小型塑件，壁厚取1.5~2.5mm，大型取3.2~8mm，流动性差的塑料取较大值，但一般不超过13mm。热塑性塑料流动性较好，易于成型薄壁塑件，常取1~4mm，最薄可达到0.25mm。一般材料的壁厚使用范围见表2。
参考文献：
［1］陈万林.塑料模具设计与制作教程［M］.北京希望电子出版社，2001，1.
关键词：实用；拉伸；Dynaform
我们常见的金属产品中有很多是桶形、盒形的三面包围结构零件，这些金属制品做的很精致、很美观，复杂的形状给人神奇的感觉。有的表面有电镀或者涂装不同的色彩，有的可能就是金属材料本色。虽然没有经过涂装等表面处理，但是产品表面依然手感光滑色泽鲜艳。这是因为制作这些产品的模具的功劳，模具需要选用合适的材料，配合合理的工艺，才能做出漂亮的产品。特别是外形复杂，表面质量要求又高的拉伸件。
拉伸成形模的设计与制作过程相当复杂，需要丰富的设计制作经验。工艺不合理，模具结构不正确，做出来的产品就会有缺陷，有的可能表面起皱，有的可能有擦痕，有的可能有裂纹，甚至有的模具做不出产品来。模具工作者必须安排合理的工艺工序，制作合理结构的模具来。拉伸模具形状复杂，而且经常是需要多付模具才能做出一个产品。每一付模具就是制作这个产品的一道工序一个步骤。对于一个模具工来说，能够首先确定的就是第一工序模具和最后一道工序模具。难点在于中间工序的安排设计，要几道工序，每道工序的结构如何。这是一个把一张平板金属材料做到一个复杂形状产品的推理过程，是从二维到三维的演变。每一步推算都是一个大胆的设想。不能擦伤，不能起皱，更不能破裂，直到做出符合外观要求和尺寸精度要求的产品。
拉伸模具试做前必须先把必要工序的模具做出来，然后把板材放到模具中试做，试验模具结构是否合理，是否可以做出美观的产品，如果产品有缺陷然后再对模具结构进行修改，修改往往是几道工序的模具一起都要修改，牵一发而动全身，前后工序互相影响。这样反复试验最后直到做出完美的产品。这个试验过程可能很漫长，因为试后修，修后试，都是时间的累计。这个过程也有可能很短暂，那就是模具机构设计合理，第一次试模就直接做出漂亮的产品。
模具结构设计能够一步到位，那除了丰富的设计制作经验，更要细心，首先判断必然出现的情况，还要去发现可能存在的隐患。做出判断容易，隐患就很难发现了。而Dynaform正是一款专为模具工设计，能够分析复杂拉伸成形过程的模具设计制作辅助软件。
针对Dynaform软件的实用性，借公司实际产品设计制作过程为例，展示一个模具工使用Dynaform软件在拉伸模具设计中的最大实用功能。
此零件外形尺寸为：长81，宽56，高29。从外形尺寸来看，这是一个很容易拉伸的盒形零件。那么这个零件是不是就是一付拉伸模具就可以完成呢？实际并非如此。由于其表面还有复杂的形状，有起伏，有凹凸，更有小圆角，还有包边。 零件中小圆角（R0.5）部位是估计可能出现破裂的地方。
根据以往经验，可设定此零件模具工序为：1.下料，2.成形，3.整形，4.切边冲孔，5.翻边，6.包边。最后证明工序划分是正确的。然后就是确定每道工序的模具结构。
对每道工序分析如下：
1.下料：使用中的方法估算坯料尺寸，定制样板。
2.成形：估计零件中小圆角部位可能出现破裂，将成形凸模R0.5部位暂改为R1.5。分型面圆角R4。
3.整形：按照零件外形尺寸制作凹模，整出成形凹模圆角所成的分型面圆角R4-R1。
4.切边冲孔：再次使用中的方法估算切边尺寸，冲孔部位按零件尺寸公差要求冲孔。
5.翻边。
6.包边。
现在再用Dynaform软件对此零件进行拉伸分析，操作步骤如下：
1.导入针对产品零件设计的凹模曲面图形，导入产品坯料展开外形线条尺寸。
2.编辑零件层，将凹模曲面和坯料外形放到不同的零件层中。
3.对凹模曲面单元网格化处理，转化为工具单元。
4.使用毛坯生成器将毛坯外框生成毛坯，并定义坯料属性。
5.使用自动设置定义模具工具，定义坯料，并将模具工具定位到合理的位置。
6.提交方案，进行计算分析。
分析结果如下图：
图中色彩定义为材料的厚度，划分为（红色-破裂，黄色-裂纹，绿色-不变，蓝色-起皱，紫色-叠料）。在经验分析阶段时估计零件小圆角部位可能破裂。与Dynaform软件分析结果对比后，发现有出入。 Dynaform软件分析结果如色彩变化图显而易见，估计部位没有破裂，而图中出现了5处可能破裂的部位（红色黄色区域），更加显示了有可能起皱的部位（蓝色区域）。实际试模后发现， Dynaform软件分析结果更接近实际情况，然后对模具结构修改，改变成形凸模圆角大小，避免破裂，并加大了四个顶角边的压料力，避免起皱，最终解决了问题。
实践证明Dynaform软件比光凭经验大有优势，它显示直观，不用去多角度推算，也不用冥思苦想，只用辨别颜色就可以知道零件拉伸过程可能出现的问题，而且它还往往反应了我们凭经验考虑不到的地方。同时在软件上，在设计阶段就对模具进行修改，比在试模过程中对实物进行修改要方便得多，速度更是不用说，最主要是省去了修改费用。让模具工作者能够处理复杂的拉伸成形模具一步到位。事半功倍。
一、绿色制造视角下的模具设计理念分析
从目前来看，绿色制造所特指的无非就是环境因素，将绿色制造与模具设计结合起来，需要积极的发挥环境因素的影响作用，以此来推动模具设计理念的发展。从目前来，要想最大限度的发挥绿色制造在模具设计理念中的作用，需要模具设计理念在以下方面进行优化:
(一)模具设计理念要打破传统理念的束缚。一直以来，我国模具设计理念仅仅将模具的质量和功能作为首要考量的因素，其忽视了模具产品对环境的影响，更没有将模具的回收再利用体现在模具设计中来。那么基于绿色制造角度下的模具设计理念的更新首先就要打破传统模具理念的束缚，充分的考量环境因素对于模具设计的影响，从而带动模素，切实的做到绿色成产。
(二)模具设计理念要以体现可行性。绿色制造首先要考虑到的因素就是是否“有用”，其次是是否“能用”，最后是是否能够“回收再用”，“有用—能用—再用”是绿色制造理念的核心和宗旨，归纳起来，所谓绿色制造就需要制造的产品和过程都是具有可行性的。那么，以此为基础，模具设计理念也要突出可行性，比如说在用料的选择上，需要考量到产品所需要的材料是否有害于环境，是否能够在废弃之后做到回收再利用等多重因素。可以说基于绿色制造指导下的模具设计理念的创新充分的体现了考量因素的综合性，将可行性作为模具设计理念的最终达成目标。
(三)模具设计理念凸显规范化。无论是在模具的设计理念的形成时期，还是在模具设计理念的实际操作和应用时期都需要体现规范性的特点，只有在规范性的约束下才能保证模具设计的工程避免浪费。比如说在采购材料的时候，要严格的按照模具的用料说明书来采集，在不同种类却具有相同效用的材料选择的时候，要以环境因素为基础，避免因为用料选择失误而导致环境的污染。模具设计理念的规范化使模具的设计过程呈现出一种标准化的态势，这样既能保证模具设计理念的可行性，也可以避免不必要的浪费，并综合的体现环境因素，最终达到绿色制造的效果。
(四)模具设计理念体现长远性。在模具设计理念形成的过程中，不仅仅要结合环境因素进行切实的考量，更需要以环境因素为基础进行长远的打算，要对模具设计理念的长远性进行分析，使其作用的范围得到扩展，并能够在市场经济环境中取得良好的作用效果。
(五)模具设计理念体现综合性。所谓模具设计理念体现综合性是指在绿色制造的指导下，模具设计理念需要结合实际生产的全过程，将设计与生产结合起来，突出的展现模具设计理念的实际操作性。比如说模具设计理念要根据制造环境的不同而进行不同程度的改革，针对一些污染较为严重，噪音相对较大的模具生产要尽量避免噪音危害;在包装的设计上要突出包装的环保，切忌将一些有害于自然环境的包装大规模的使用于模具设计中。
二、结语
总之，在绿色制造的推动下，需要新型的模具设计理念，其需要既具备一定的市场因素，产品本身因素，更需要具备一定的环境因素，将对环境的损害作为一个重要的考量因素，以此来推进模具设计理念的创新和发展。
作者：施建新单位：上海辰新仪表制造有限公司
在经济发达的地区，三维模具计算机辅助设计技术已经发展得比较成熟。目前，随着塑料产品在社会各个领域中的广泛应用，这在一定程度上加大了模具设计的任务。而采用三维设计在提高设计者的设计水平和设计效果的同时，还能培养人们正确的设计思维和设计习惯，有利减少设计人员的设计任务，降低工作压力。
1基于三维平台的塑料模具设计的必要性分析
由于在零件设计的过程中，其原始动力是三维实体，例如形颜色、形状、尺寸、硬度、材料、制造技术以及位置等，甚至还有的三维实体具有非常繁杂的运动关系。加之从一个零件的二维设计图对三维模型进行构想，已经具有非常大的困难，且存在着很多的不确定性因素，故而给设计人员带来了巨大的困难。可见，传统的二维塑料模具设计已经无法满足于现代化生产的要求了。而采用三维设计不仅能够便于对产品结构的分析、模具制造评价和数控加工等，且还具有以下几个优势:第一，具有形象直观的特点，能够减少设计人员换在设计过程中的失误；第二，能够提升设计的水平以及效率；第三，能够为模具CAM打下牢固的基础；第四，降低成本，节约劳动力和材料，缩短设计和制造的时间，提高产品的竞争能力。
2基于三维平台下塑料模具设计的方法
2.1通用模具的设计
该方法只要是一般的通用三维软件都可以适用，都是采用一般的三维建模的方法对每个零件进行相应三维模型的建立。在建立过程中，比较常见的方法有自上而下和自下而上这两种方法，这组要设计人员根据实际情况而选择。
2.2标准数据库下的设计
该方法的使用需要以三维软件集成中具有标准模架数据库或者是标准模具零件数据库为前提条件，例如DME、FUTABA、GB、HASCO等。在设计模具过程中需要先得到型腔和型芯这两种重要的零件，并选择相应的标准件和标准模架，最后采用通用方法对每个零件进行合理的修改和设计，这样不仅节约了设计时间和建模时间，而且还提高了设计质量和设计效率。
2.3智能模具的设计
该种方法是通过在第二类方法的原有基础上添加了智能化交互式的型芯和型腔的设计、模具结构的自动配置与辅助设计、模具的检查以及塑件的分析等性能。该方法的设计具有智能化和参数化等优点，因此即便在设计完成模具以后，塑件的尺寸或特征产生改变的时候，模具里的零件都会自动的发生相应的改变。
3基于三维平台下的塑料模具设计案例分析
3.1合理的分析方案
Pro/ENGINEER的拔模分析功能，可以解析出塑件各个方向的拔模斜度，厚度分析功能额可以分析出每个截面的厚度，PlasticAdvisor模块可以在相应的条件下，分析出塑料熔体的型腔，并指出熔接痕、浇口以及气泡产生的方位。这些结果和数据具有十分重要的作用，能够正确指导设计人员对于模具方案的设计。
3.2对成型零件的设计
当成型零件从PRO/E中分割出来后，需要建立毛坯工件，并通过曲面设计功能建立不通的模具分割面，并按照相应的顺序，利用分割面分割出来各种成型零件。其中Cavity1和Cavity2代表的是两个型腔，而Core1—4带便的是四个型芯，Slide1和Slide2代表的是两个侧型芯。
3.3选择和设计模架、标准架和抽芯机构
本文选择了HASCO公司的模具标准，并通过参数的修改得到了图1的标准模架。如图1所示，进行抽芯机构的设计能够采用“滑块定义”。通过滑块和斜导柱的参数修改，系统会自动的得出抽芯距，选取图1中的参数，计算出来的抽芯距为32.5mm。同时，经过标准件的不同命令，加入各种标准件，例如浇口套、推件管、定位圈、紧固螺钉、拉料杆等，但是对于其中需要进行修改的标准件，必须进行修改后，使其符合相关的要求。除此之外，需要在模板上设置通过孔，并修改其中某些模板，设计出潜伏式流道系统和冷却水孔。设计出来的三维模型如图2所示。
4结束语
关键词：塑料仪表盖 注射模具 浇注系统
1 塑料的工艺性设计
如图1所示为塑料仪表盖。技术要求：①塑件不允许有裂纹、变形缺陷；②脱模斜度30”；③未注圆角R1。材料为PP。
该塑件为回转体，顶部设有孔设计时不仅要注意材料的各项性能，还要注意浇注系统的设计，并且推出件要设计严谨。壁厚相对均匀，设计合理，且符合最小壁厚的要求，末端有3mm的台阶，做型心应注意设计间隙要求，该塑件结构较典型。
2 注射成型机的选择
通过计算得到塑件的体积为：
V塑件=39601mm3。PP材料ρ=0.90-0.91g/cm3，根据塑件形状及尺寸，采用一模两件的模具结构。
W总=ρV塑件=39601×0.90×10-3=35.64g
又有V塑件=0.8V
初步计算选螺杆式注射机XS-ZY-250。
注射机XS-ZY-250主要技术参数如表1所示
3 浇注系统的设计
注射模具浇注系统是指熔体从注射机的喷嘴开始到型腔截止流经的通道，他们主要由主流道、分流道、浇口、冷料穴等几部分组成。主流道为圆锥形，上部直径与注射机喷嘴配合，查表得知XS-ZY-250型注射机的喷嘴有关尺寸为：①喷嘴孔直径d0=Φ6mm。②喷嘴球半径R0=18mm。③模具浇口套主流道小端直径为：d=d0+0.5=6.5mm。④模具浇口套主流道球面半径为：R=R0+1=18+1=
19mm。
侧浇口开设在分型面上，塑料熔体于型腔的侧面充模，其截面形状多为矩形狭缝，调整其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口封闭时间。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上。端部为Z字形和拉料杆的形式，开模时主流道凝料被拉杆拉出，具体数据如图2和3所示：
4 成型零部件设计
型腔是成型塑件外表面主要零件，主型芯是成型其主体部分内表面零件。主型芯设计成整体嵌入式凹模，结构制造，加工效率高，装拆方便，能节省贵重模具材料。成形其他小孔的型芯称为小型芯，设计中考虑了保证型芯强度，防止热处理时变形，且避免了尖角与壁厚突变。
根据塑件材料，该塑件平均收缩率为Scp=（1.0+2.5）%/2=0.0175
型腔径向尺寸φ80.2-0.30 φ70.2-0.40
Lm=（Ls+Ls.Scp-3/4Δ）0+δz
=（80.2+80.2*0.0175-3/4*0.3）0+0.1=81.3790+0.1
Lm=（Ls+Ls.Scp-3/4Δ）0+δz=71.1290+0.13
型腔径向尺寸φ63.850+0.05
Dm=（dm+dmScp+3/4Δ）0-δz=65.005-0.0170
型腔轴向尺寸40.1-0.20 4.23-0.460
Hm=（Hs+Hs.Scp%-2/3Δ）0+δ=40.6720+0.06
Hm=（Hs+Hs.Scp%-2/3Δ）0+δ=3.9940+0.15
型芯轴向尺寸36.90+0.2 2.810+0.38
hm=（hs+hs.Scp%+2/3Δ）0-δz=37.676-0.060
hm=（hs+hs.Scp%+2/3Δ）0-δz=3.109-0.130
根据塑件的形状特点，确定模具型腔的定模部分，模具型芯在动模部分。塑件成型开模后，塑件与型芯一起留在动模一侧。该塑件结构简单，含有很多圆形内孔，可用推板推出机构。推板推出塑件的运动方式与推杆推出的运动方式基本相同，只是增加推板，使模具的闭合高度加大，但结构可靠，推板推出机构动作均匀可靠，且在塑件上不留任何推出痕迹。
为满足模具在不同温度条件下的使用，可在适当的位置布置直径d为8mm的管道来调节温度，冷却水通过外部的塑料软管循环，调节冷却水的流速和温度，可在一定温度范围内调节冷却效果。
5 注射机有关参数的校核
由于XS—YZ—250型注射机所允许的模具最小厚度为200mm，最大厚度为350mm，如图4所示，本模具中闭合高都H=294mm，所以满足要求。该模具的最大外形尺寸为200mm*400mm，XS-ZY-250型注射机模板最大安装尺寸为589mm*520mm，故能够满足模具安装的要求。
XS-ZY-250型注射机的最大开模行程Smax=
500mm。为了使塑件成型后能够顺利脱模，确定该模具的开模行程S应满足下式要求：Smax>H1+H2+（5-10）mm其中H1-塑件所用的脱模距离，H2-塑件高度。
H1+H2+10=55+50+10=115mm。故该注射机的开模行程满足要求。
根据上述设计计算，综合应用Pro/E，AutoCAD设计的模具二维装配图如图4所示：
6 结语
综合应用Pro/E和AutoCAD进行设计，提高了设计精度和设计效率，模具采用推板推出顺利脱模，生产实践表明，模具结构合理，塑件质量符合要求。
参考文献：
[1]杨占尧.最新模具标准应用手册.北京：机械工业出版社.2011，4.
[2]张正修.模具产业的现状及发展对策[J].五金科技.2005，8.
[3]郭庆梁.模具设计.北京：中国轻工业出版社.2012，1.
首先根据经验，在砂芯上布好射嘴及排气塞，然后进行射砂及固化的模拟，图1是首次射砂模拟的结果，从结果可见，部分位置存在紊流，中间隔板位置，砂流明显分开，砂芯射不满。由于模拟结果不理想，于是对射砂嘴和排气塞进行优化，增加部分排气塞，射砂嘴的直径调整，经过多次调整及模拟后得到了合格的结果，优化后的模拟结果如图2所示，图中长圆柱为射砂嘴位置，短圆柱为排气塞位置，模拟结果显示，中间隔板位置砂流交叉融合，填充完整，其它位置砂芯完整。
2芯盒模具设计及制造
芯盒模具的结构与射芯机有关[4]，不同的企业都会根据其不同的射芯机建立相应的标准虚拟三维模架。本设计首先根据射砂模拟结果，布好射砂嘴、排气塞及顶芯杆等；然后设计分形面；最后调出标准三维模架[4]，将砂芯根据要求装配入模架中，通过布尔运算得出三维的模具型腔，并详细设计出定位销、导向销、导向套、压板、回位导杆等各种零件。设计好的模具如图3所示。模具设计好后，根据图纸制订加工工艺，根据三维模型编NC程序，然后开始模具制造，制造完成的模具如图4所示。
3制芯效果
模具设计前没有经过MAGMA软件的射砂模拟，所试制出的砂芯经常出现不饱满，砂芯断裂等缺陷（图5所示）。通过MAGMA软件的射砂模拟，根据射砂模拟结果，布置好射砂嘴、排气塞及顶芯杆等。然后制造模具，开始制芯，把芯盒模具装到相应的射芯机上，调试好模具，开始射砂，第一轮试制就能射出合格的砂芯，图6是首轮试制出的砂芯，砂芯饱满紧实，质量很好，符合要求。
4结论
MAGMA软件射砂模块的模拟结果与实际相符，利用MAGMA软件射砂模块的模拟结果来辅助模具设计，可以明显提高模具设计的效率，且设计的模具结构更合理，减少模具调试时间，避免因为设计不合理而造成模具的多次整改，降低成本的同时也缩短了模具开发周期。
作者:谢武斌 罗超庆 黄耀光 汤宏群 单位:1.广西玉柴机器股份有限公司 2.广西大学材料学院 3.百色学院 4.广西生态型铝产业协同创新中心
参考文献：
[1]崔怡，吴浚郊，李文珍.芯盒结构对射砂过程的影响[J].特种铸造及有色合金，2000（3）：4-6.
[2]迈格码（苏州）软件科技有限公司.2012年度用户大会光盘[EB/OL]，2012.
关键词： 顶罩 级进模 结构设计
冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法[1]。模具是冲压过程中重要的工艺装备，采用模具生产产品，可以提高生产效率、节约材料、降低成本，并且可保证一定的加工质量，所以模具在汽车、飞机、电器、仪表、玩具等工业、民用领域得到广泛应用[2]。
1.冲压工艺方案的确定
图1所示为一个常用的顶罩零件图，材料采用厚度为1.5mm的08A板材，是一种集冲孔、拉深、落料等多种工艺的冲压件。该工件有三种工艺方案：方案1：先落料，再一次拉深、二次拉深、三次拉深，后冲孔，采用单工序模生产；方案2：拉深――冲孔――落料复合冲压，采用复合模生产；方案3：冲孔――一次拉深――二次拉深――三次拉深――落料连续冲压，采用级进模生产。三种方案比较见表1。
方案1模具结构简单，但需要五道工序，五幅模具，生产效率较低，难以满足该零件的年产量要求。方案2只需一套模具，冲压件的形位精度容易保证，且生产效率也高。但由于零件的几何形状相对复杂，模具制造难度加大，且模具结构较方案1复杂。方案3只需要一副模具，生产效率也高，由于该零件的冲压精度无太高要求，一般级进模可以满足其精度要求，在实际生产中可以通过在模具上设置导正销导正[3]，以便保证冲压件的形位精度要求，模具制造安装较复杂，适合大批量及尺寸较小零件的生产。通过对三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案3。
2.冲压工艺参数计算
2.1工序排样设计方案
多工位级进模的工序排样设计是多工位级进模设计的关键，是决定级进模优劣的主要因素之一。根据该零件的要求及上述工艺特点的分析，设计多工位连续工序排样方案。排样图如图2、图3所示，具体工位安排：冲孔拉深拉深拉深落料。
2.2冲裁刃口尺寸计算
冲裁凸、凹模按配作法加工。冲孔工序，以凸模为基准，配作凹模；落料工序，以凹模为基准，配作凸模。这种配作加工方法的特点是模具间隙由配作保证，可以放大基准件的制造公差，制造容易[4]。具体的凸、凹模刃口尺寸如表2所示。
2.3拉深工艺计算
通过计算得拉深件所需坯料尺寸为φ112mm，进一步计算冲压件的相对高度和毛坯相对厚度，根据拉深次数判定条件，冲压件需通过三次拉深成形。表3为各次拉深工序件所需的拉深凸模、凹模横向工作部分尺寸。
3.模具结构
1.上模座2.圆柱销3.内六角螺钉4.落料凸模5.凸模固定板6.第三次拉深凸模7.垫板8.第二次拉深凸模9.模柄10.止转销11.第一次拉深凸模12.冲孔凸模13.卸料螺钉14.卸料弹簧15.导套16.导柱17.承料板18.导料板19.卸料板20.冲孔凹模镶块21.第一次拉深凹模镶块22、25、28.顶件块23、26、29.弹簧24.第二次拉深凹模镶块25.导料销27.垫板30.第三次拉深凹模镶块31.落料凹模32.整体凹模板33.下模座
图4 顶罩级进模
本模具是一套5工位带料连续拉深级进模，如图4所示，采用导料板导料，始用档料销、凹模镶块粗定位，及装在一次拉深凸模中的导正销进行精定位，完成零件的冲孔、拉深和落料。模具主要由上模座、下模座、凸模垫板、各工序凸模、卸料板、各工序凹模镶块、凹模垫板和整体凹模板等模具零件组成，模具采用滑动对角模架。凹模周界长630mm，宽400mm，模具总长800mm，总宽400mm。模具的闭合高度是400mm。凸模固定板用于安装所有冲孔凸模、三个拉深凸模和落料凸模；整体凹模板用于安装所有拉深凹模和冲孔落料凹模。拉深凸模采用台阶式固定在固定板，装后磨平。卸料板是一整块，采用四个卸料弹簧。由于模具结构限制采用弹顶装置，由四个卸料螺钉和弹簧组成。拉深工位使用弹簧加顶杆的结构进行顶件。拉深凹模形状均较为简单，但尺寸较大因此采用镶块拼接而成。
4.结语
采用级进冲压成形可以完成顶罩类零件的冲压，保证零件质量，生产效率高，模具结构简单，操作安全方便，具有良好的经济效益，对同类零件的冲压模具设计具有一定的参考价值。
参考文献：
[1]王孝培.冲压手册[M].北京：机械工业出版社，2003.
[2]朱正才.冲压工艺与模具设计[M].北京：机械工业出版社，2012.
1风扇上盖的注塑模具设计
基于UG的注塑模具设计的主要流程是:在UG建模环境下创建塑件的三维模型;在UGMoldWizard设计环境加载塑件;对塑件进行模具分型和结构设计。具体设计过程如下:
1)创建塑件三维模型
根据提供的塑件样品，在UGModeling模块下灵活运用各种建模命令，创建风扇上盖的三维模型如图1所示。
2)注塑模具总体结构的确定
针对这个模型，为了保证模具的质心尽量靠近其几何中心，又要尽可能的简化模具结构，拟采用一模一腔的设计思路;由于零件对底面、侧面粗糙度要求不高，可选用大水口系统模架;为了提高加工效率和节省成本，定模型芯和动模型芯均采用整体嵌入式结构。将创建好的零件三维模型文件拷贝到即将建立的模具结构项目文件所在的目录下，然后用UGMoldWizard模块所对应的工具条中的按钮(Load)打开项目初始化对话框，材料选择ABS+PC;收缩率为1．0055，输入相应的参数后，进入UGMoldWizard模具设计系统项目初始化如图2。
3)分模
分模是注射模具设计的最重要的一环，它是用分模面将包含模具型腔的体积块分开成动模型芯和定模型腔，而分模面就是动模型芯和定模型腔的接触面。分模一般按以下步骤进行:修补塑件;提取塑件的分型线;生成分模面;分模得到动模型芯、定模型腔和滑块型芯。对于具有孔或者槽的塑件，在分模前需要修补好这些结构。修补分为片体修补和实体修补，风扇上盖由于具有开放的空间，需要采用实体修补，经实体修补后的风扇上盖产品和相应的实体修补块如图3所示。图3修补塑件塑件修补好后，开始提取塑件的分型线。分型线是产品的最大轮廓线，是产生分模面的基础。电池扣分型线可以通过搜索修补好的塑件的边线获取，自动搜索分型线，如图4所示。图4分型线分模面是以产生的分型线为基础，采用有界平面的方法获得。然后提取区域，使得构成塑件的所有面都被指派到型芯侧或型腔侧。如果面的总数等于型芯和型腔的面的总和，则可以通过自动或分步的方法进一步获得型腔和型芯，如图5。
4)确定模架和模具标准件
针对型芯和型腔的大小，选择合适的模架。选择大水口系统模架，如图6所示，系统自动载入模架。接着为模具选择标准件，包括主流道衬套、定位环、顶针、拉料杆、复位弹簧、垃圾钉、支撑柱等。
5)创建浇口特征
调用浇口命令，编辑参数，再点击“浇口点表示”，选择“面上的点”，在弹出的“Pointmoveonface”对话框编辑参数，单击确定完成“浇口点”的创建。在“浇口设计”对话框中点击应用，系统弹出“点构造器”对话框，选择“浇口点”，在“矢量构造器”对话框中选择－ZC，完成浇口的创建(图7)。6)冷却系统设计利用冷却系统特征，分别创建冷却系统的水道特征、堵头特征、水管连接特征等。这套模具的冷却系统主要是用来冷却成型型腔，可以创建形冷却水道示意图，如图8所示。
2电脑风扇型腔高速加工技术的应用
高速铣削加工用量的确定主要考虑加工效率、加工表面品质、刀具磨损以及加工成本。不同刀具加工不同工件材料时，加工用量会有很大差异，目前尚无完整的加工数据，可根据实际选用的刀具和加工对象参考刀具厂商提供的加工用量选择。一般的选择原则是中等的每齿进给量fz，较小的轴向切深ap，适当大的径向切深ae，切削速度［6］。电脑风扇型腔数控加工在DMU60T加工中心上进行，采用的数控系统是西门子840D。风扇型腔如图9型腔，材料是模具钢P20，选用的刀具是TiAlN涂层刀。加工参数设置如表1所示。
1)粗加工策略
粗加工的主要目标是追求单位时间内的材料去除率，并为半精加工准备工件的几何轮廓，保证后续半精加工或精加工余量均匀，以利于粗加工刀路的平稳、高效。UG型腔铣程序分层切除风扇上盖型腔零件材料，UG软件粗加工最常用的粗加工方式有平面铣、型腔铣和插铣［7］。高速铣削粗加工采用型腔铣(跟随周边)，其下切或行间过渡部分应该采用斜式下刀或圆弧下刀，并且尽量采取顺铣的加工方式，刀具路径的尖角处要采用圆角的光顺处理，这样才可能保持刀具负荷的稳定，减少任何切削方向的突然变化，从而符合高速加工的需求。根据粗加工策略和参数设置，刀具轨迹仿真如图10。利用设定较小的切削步距和切削深度，并考虑切削深度和进给率的合理搭配，以便保持刀具的切削载荷恒定，进而保持恒定的材料切除率［8］。
2)半精加工策略
半精加工的主要目标是使工件轮廓形状平整，表面精加工余量均匀。UG加工软件应用其中的参考功能，其残留粗加工能自动识别上一道工序的残留区域和拐角区域，自动判别在上一道工序留有的台阶的层间进行切削，系统智能地优化刀具路径，使用户能够获得空走刀最少的优化的刀具路径。根据半精加工策略和参数设置，刀具轨迹仿真如图11。
3)精加工策略
精加工的主要目标是获得几何尺寸、形状精度及表面品质的工件，保证加工的零件符合设计要求的表面品质和尺寸精度。UG的精加工的连接处应尽量采用圆弧或螺旋等方式切入切出工件，要尽量减少抬刀次数和减少刀具路径频繁的方向变化。使用UG进行高速精加工，不仅要注意使用拐角过渡光顺、圆弧进退刀加工策略外，最好把零件表面分为陡峭区域和非陡峭区域分别进行精加工，以保证恒定的残留高度。陡峭区域适合选用等高轮廓铣方式，其中切削参数选项中的层之间连接方法选择直接对部件进刀方法，该种层间连接方法中间不抬刀，生成的刀具路径连续光滑，没有不同层高之间的刀轨移动，避免了由于抬刀和进刀频繁对零件表面品质的影响。非陡峭区域适合选用固定轴轮廓铣方式，可通过设置刀轴的方向、投影矢量和驱动方法等在复杂轮廓表面上生成刀具路径。根据精加工策略和参数设置，刀具轨迹仿真如图12。
4)清根加工策略
使用UG清根加工方法能够沿着部件表面形成的凹角与沟槽生成刀轨，系统根据加工最佳法则自动确定清根的方向和顺序［9］。用该驱动方法创建刀具路径时，系统使刀具尽可能与部件几何保持接触，减少刀具的非切削运动，进一步优化了刀轨。当塑料模具中出现复杂的型芯或型腔时，使用该策略可减少精加工或半精加工的时间，并可确保余量均匀，保证刀具路径平滑光顺，切削负荷均匀一致。
结语
[关键词]任务和要求 教学中注意的问题 建议
[中图分类号]G71 [文献标识码]A [文章编号]1006-5962（2013）07（a）-0040-01
1.模具设计的一般步骤
（1）选定精整方式及精整模具尺寸，由精整余量烧结件尺寸；（2）由烧结材料的烧结收缩率压坯尺寸；（3）由压坯尺寸成形模具尺寸
1）成形：假设粉末冶金制品的形状如下图所示，当粉末在模具中成形时，加压后将会使阴模与第一下模冲产生径向应变。待压坯由模具中脱出时，内应力得以释放，径向产生膨胀，表现为压制回弹。
为减小压制回弹，可以选用硬质合金来提高阴模刚性。成形后的压坯C部分比B部分回弹要大，主要是因为C部分成形时主要与模冲接触，而模冲因受形状的制约，无法用提高阴模刚性的办法来提高模冲的刚性。
2）烧结：烧结收缩量：压坯经过烧结后，一般会产生尺寸变化，或收缩或膨胀，统称为烧结收缩量。
对烧结收缩量的影响因素：
（1）压坯的化学成份：含Cu压坯一般会产生明显膨胀，加入P，Ni等元素会产生收缩。（2）烧结温度：温度越高，收缩越明显（3）压坯密度：成分相同时，密度越低收缩越大（4）烧结气氛
3）精整：精整时径向与高度方向尺寸的变化有所不同：
径向：尺寸会产生回弹，且回弹在压力增高时加大
高度：尺寸随施加与制品的压力不同而不同。
二者之间具有相互关系。
故在确定烧结制品尺寸和压坯尺寸时，必须清楚：当施加必要的压力进行精整时，高度方向的变形量是多少。
精整（复压）时压坯高度方向的尺寸变化和模具的变形
三种精整方式：1）箍外径，胀内径：烧结件外径比精整阴模内径尺寸大，烧结件内径比芯棒直径尺寸小。
2）外箍内：将烧结件装于模具内，用上下模冲加压，使烧结件与模具密切接触。
3）内胀外：将烧结件装于阴模内，然后使芯棒通过烧结件内孔。
2.教学中应该注意的问题
（1）对机械设计、机械制图、材料、力学、公差基本理论这些基础学科理解的不透彻，掌握的理论知识不牢固。
模具设计课程包括的主要课程有机械设计、机械制图、材料、力学、公差等基础课程，要想让学生掌握好牢固的基础知识，必须在这几门基础课程之上下功夫，只有深刻领会了其中的意思，钻研自己不会的，真正的领悟其中的内涵，学生才能理解的透彻，掌握的牢固。
所以教师在课程教学的过程中，要培养学生的兴趣，只有调动了学生的积极性，在课堂之前预习一些相关内容，带着问题去听课，在教师教课的时候更加专心的听讲，遇到不会的会及时的问教师或者是课下自己去图书馆找寻相关材料，带着“为什么”的精神去探索和发现，在知识的海洋里自由航行。这样不仅掌握了基本的理论知识，还能继续探索未知领域，开拓新的知识，创造奇迹。
（2）对于模具设计这门课程，要与时俱进，而且一些加工、安装及其拆卸过程都需要相当专业的教师，来进行相关指导。
模具设计是一门实践性非常强的学科，对于除了基本理论知识之外，还有模具的一些加工、安装及其拆卸过程，都要与时俱进，所以在这方面要找相当专业的教师，进行相关的讲述，在学生掌握基本的理论知识的前提之下，再在专业教师的指导下，经过这样的实践，学生的动手能力会增加的非常快。
其实一些中等职业学校可以和一些公司合作，引进公司的一些先进的技术和专业技术人员，也就是所谓的校企合作，这样不仅引进了专业技术，学校建设资金，还能让学生增强施加能力，增加实地学习的机会。
（3）模具设计是一门实践能力相当强的学科，理论加实践共同相结合，是非常必要的。
模具设计课程是最终会落到实践生活中的，所以我们要在注重学生理论知识的前提之下，加强学生的实践操作能力，所以一定要加强学生的实习机会。
在课堂上教师主要的任务就是向学生传授基本的理论知识，让学生明白其中的基本原理，知其原因，然后才能更好的解决问题。理论知识是构成模具设计课程的重要支架，只有掌握了基本的骨架，然后在通过实践操作，学生就会很好的操作模具的基本操作，进而逐渐的深化，掌握专业技术。
3.几点建议
（1）教师尽最大方法调动学生的积极性，让学生的兴趣不断提升：
教师以往的教学手段和方法就是在课堂上滔滔不绝的陈述，将课本上的理论知识进行满堂灌，不管学生能吸收还是不能吸收，大多数采取单纯的板书教学，新时代，计算机不断普及，计算机计算、编程能力也被越来越多的发挥到其他领域，所以我们教师也要与时俱进，充分发挥计算机的好处，将计算的编程技术学到精湛的水平，将它的作用发挥的淋漓尽致。
（2）增强校企合作，增加学生实习的机会
中等职业学校和企业的合作，不仅能够引入资金支持，技术支持和专业技术人员的指导，还能增加学生实习的机会，所以我们要加大校企合作的力度，多多和一些企业进行合作，最大限度的与时俱进，在不断变化的社会，始终站在先进的前端。
（3）鼓励学生参加一些模具设计的活动
端衬板总高为358mm，而硫化机上的脱模装置行程仅为300mm，说明脱模装置处在行程末端时橡胶件还不能完全脱离模腔，不过此时橡胶件的两侧已经高出模腔面，可以借助其两侧高出模腔面部分进行脱模。由于橡胶件尺寸大而结构复杂，横向收缩率要大于纵向收缩率，根据经验并经生产调试最终确定橡胶件的横向收缩率为2%，纵向收缩率为0.71%。模具分型面的选择对橡胶件的质量、脱模难度以及模具加工费用都起决定作用，经综合考虑，决定把模具分型面设计成阶梯型。
整个端衬板模具结构，采用开放式的压制成型结构，其中上模板1、弧形板2、顶部成型块11、上垫板12组成上模部分，固定在上热板上，其余的为下模部分，通过下模板5固定在下热板上，顶部成型块11依靠边侧板7起导向定位作用。
工作过程：打开上模，把下模从硫化机平台拉出到工作台，放入坯料并推回到硫化机平台合模硫化。硫化完成后打开上模，再拉出下模，通过工作台上的出模装置作用于出模块14上，使橡胶件脱离模腔，最后利用吊车完成橡胶件的脱模。
2模具零件设计
2.1弧形板结构
弧形板结构，由于胶料在合模及硫化过程产生的压力非常大，该零件设计的难点是如何确保其在生产过程中避免受到胶料的压力向外侧翻，设计成此结构，下方的凸台与斜垫板配合，起到了阻止其向外侧翻的作用。R102mm所在的模腔内曲面是此副模具加工的难点，用普通的机加工方法难以完成，而用数控机床加工则比较方便。为了使胶料在硫化过程中便于排气及排胶，设计了许多排胶孔，从而避免了废品的产生。
2.2斜垫板结构
斜垫板结构，主要是配合弧形板并成型橡胶件的斜端面，其扇形的两侧与模腔的边侧板进行装配。由于模具型腔呈扇形结构，在合模过程中多余的胶料就会往喇叭口挤，为了便于多余胶料的排出及减少橡胶件飞边厚度，在斜垫板上与弧形板接触的表面上设计了多条排胶槽。
3结束语
1.开发理实一体化教学项目
为了推进本课程理实一体化教学，我们采用任务驱动、项目导向式的教学。围绕工作项目来组织教学，打乱原有的章节顺序，边学边做，边做边学，将所学理论与实践完全融合起来。让学生在操作过程中掌握理论知识，并学会如何运用专业知识去分析问题和解决问题。“冲压工艺与模具设计”教学内容主要涉及冲裁模具、弯曲模具、拉深模具设计等内容。分析企业的工作情境与工作流程，构建6个典型项目，每个项目包括若干模块。
2.实施理实一体化教学
在教学项目的基础上，进行课程理实一体化教学的实施。本文以项目二冲裁模的设计教学过程实施为典型案例，介绍理实一体化教学模式实施过程。
3.创新理实一体化教学考核评价方法
实施理实一体化教学，必须创新考核评价方法。本课程的考核内容主要是对学生的专业知识、应用能力、动手能力、团结协作能力、职业素养等进行考核。首先，将教学项目实施过程中各模块的理论知识学习效果纳入考核成绩，如教师布置的工艺分析、工艺计算、模具零部件设计计算等完成质量；其次，将项目实施过程各模块的实践操作纳入考核成绩，如模具拆装，模具零部件加工，模具装配，调试等完成情况；第三，将模具零件加工工艺编制，图纸完成质量和答辩成绩纳入考核成绩；第四，将学生的学习态度和工作状况，学习纪律、与同学之间的交流合作等方面纳入考核成绩。考核过程中采取多元化的评价主体和评价方法，将学生自评、学生互评、教师评价按比例计入成绩，这样既调动了学生学习的积极性，也保证了成绩的客观公正。
二、课程理实一体化教学模式实践的几点体会
1.需要高素质的教师团队
要完成理实一体化教学，必须要有一支精通模具专业理论知识，而且具有丰富模具制造经验的“双师型”教师团队作为保障。首先，要求教师深入模具生产一线锻炼，积累模具制造经验，了解行业先进技术及信息；其次，要求教师具有跨学科综合教学能力。模具设计教学项目的完成涉及多学科教学内容，是以学生对“机械制图”“公差测量”“模具材料”“模具制造”等课程的掌握为基础的，这要求教师不仅熟悉本学科和本专业知识，还要了解相邻学科或专业领域的发展状况。本课程在理实一体教学实施过程中，采取一名专业教师与两名实训教师的组合授课方式。专业教师负责教学项目中理论知识的讲授，并指导学生完成模具设计和图纸绘制；实训教师指导学生完成模具零件加工，装配与调试。整个教学过程使专业教师与实训教师优势互补，发挥教师团队的作用。
2.需要突出学生职业能力和职业素养的培养
理实一体化教学实施过程中，需要加强学生职业能力和职业素养的培养，为以后进入模具企业快速适应岗位要求打下良好基础。本课程在理实一体化教学实施过程中，教师加强了学生模具零件加工工艺编制能力的训练，根据教学项目结合现有加工设备条件，指导学生制定出合理的加工工艺流程。在模具零件生产过程中，教师严格要求学生按模具零件图和加工工艺流程加工模具零件，确保模具零件的加工精度。整个教学过程与企业生产过程紧密结合，并将教学目标与企业对人才的需求相统一。
3.需要科学的管理方法
理实一体化教学实践表明，这种教学模式更能激发学生的潜能，使学生快速融入教、学、做的过程中，但课堂管理难度较大。在课程实践操作环节，教师需要投入更大的精力，科学管理课堂。首先，确保学生的操作安全问题，操作前对设备线路进行检查；其次，操作过程的管理，如果学生动手操作加工模具零件，教师指导不及时，可能出现零件加工不合格而报废，不仅浪费了耗材，也达不到教学目标。此外，应根据学生的实际能力和个性发展，因材施教，合理施加压力，进行适当的引导和督促。
三、结语
