一.拟定模具结构形式
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
三.分型面位置的确定
关键词：高职；模具专业；毕业设计；改革
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.
［2］高秀华,周凤兰,张艳杰.高职高专模具专业毕业设计的现状及改革探索［J］.中小企业管理与科技(上旬刊),2015(9):256.
冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展，工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中，冲压模具可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。本文对离合器板冲成形模具进行了设计。冲压模具的设计充分利用了机械压力机的功用特点，在室温的条件下对坯件进行冲压成形，生产效率提高，经济效益显著。
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
第七章小结…………………………………………………………19
借助强大的计算机绘图软件的功能，开发适合企业规范的铝型材挤压模具CAD系统是当前的热门发展方向，如甘春雷等基于Activex技术,运用vBA对复杂铝型材挤压分流模CAD的关键技术进行了研究,提出了最短工作带位置的自动寻找方法和工作带长度的CAD计算公式,通过从型材图形获得的信息,系统自动完成模具的分流孔、分流桥、模芯结构、焊合室、工作带和强度校核等优化设计。南昌大学的研究者通过对CAD/CAM软件和CAE软件的集成,构筑了型材挤压CAD/CAE/CAM平台,并基于该平台进行了空心型材分流组合模的CAD建模,CAD/CAE信息传递和CAE建模,为进一步分析型材挤压过程和优化参数打下了基础。王孟君运用Activex技术,以vBA作为语言开发工具对AutoCAD进行了二次开发,研制出质心和最大外接圆直径查找的新方法,解决了以往挤压模CAD系统中质心和最大外接圆直径难以在计算机上实现自动查找的问题。也有学者采用UG自带的UG/OpenGRIP二次开发软件包，根据铝型材挤压模设计顺序，编写了铝型材建模程序，同时采用UG自身的MenuScript脚本文件开发了铝型材挤压模建模的菜单界面，将该二次开发模块加载到UG功能模块下，随UG自动启动。同时也可以创建铝型材挤压模具标准件库，利用该二次开发的模块在UG建模功能模块下进行调用，这样大大缩短了设计周期，降低了模具生成成本。具有很强的使用价值。随着铝型材产品多样化，应用广泛性，铝型材挤压模具CAD系统的二次开发正在向三维复杂的结构发展。
2铝型材挤压模具优化的主要现状
2.1有限体积法
所谓有限体积法是从限差分法进而一步一步的发展形成的，是在对欧拉描述当中，对空间做的网格划分，并且覆盖在计算区域当中的，它可以把物理量进行对应的存储，再通过质量和动量以及能量的守恒一一列出微分方程，再通过在单元体上把体积与时间进行积分，做到离散形式，再通过这种形式组成一个代数方程，进而得到一个物理量的分布。这种方法在对其计算时，已经在流体力学中应用的比较宽广了，在应用时我们也注意到了，它已经占到了重要位置。在现阶段，在各个生产环境当中都已经开始应用这种方法了，并且建立了一个有效的模拟系统，这也是我们在进行求解时的一个重要因素，结果就得出了一个的分步的信息继承与传递数据。在实际当看出，应用这种方法可以模拟出薄壁类铝型材的挤压成形，也表明，该方法是模拟挤压成形最为有效的一种方式了。在有限体积法的原理下，可以建立一个金属塑性的弹塑性有限元列式的有限体积控制法。而提出这种方法的数据传递，则可以建立一个了复合系统，并且对其数值模拟，在这个过程当中也就说明了，金属在成形时是具有非常强烈的塑，所以更有理论价值。
2.2有限元法
有限元法可以大量的应用在模拟铝型材的挤压过程当中，它的工艺参数、模具结构等一些参数都会对产品质量产生直接的影响。在数值模拟的生产过程当中，在很大程度上都是应用了刚塑性模型的，从而模拟出非稳态等温的生产过程，在这个过程当中我们主要考虑的作用包括几个方面：必须要应用具有大变形的弹塑性材料，也可以对角铝型材料进行模拟数值。如果我们是利用二维模型对其进行模拟它的流动速度，此时，在生产时我们可以通过利用它的模型结构，对它的摩擦系统进行进一步的研究分析。如果在挤压时，它的数值模拟是截面型材，而我们应用的模拟模具就必须是等价的，因此，在实际应用当中，这也是相对有效的方法之一。近年来铝型材挤压模拟过程常用的软件有Msc/SuperForge、DEFORM3D、hyerxtrude等，可以进行挤压过程金属流动模拟，得到挤压模具应力，速度场应力场分析，温度场分析以及模具应力变形分析。充分发挥了有限体积法和有限元法各自的优势，成功地分析材料流动和模具受力情况，为模具设计及结构优化提供了有效的参考。
3发展趋势
在实际应用当中我们可以看出，有限元法可以更好的进行铝型材挤压模拟，它的主要优势是可以更好的适应几何形状，并且对材料的性质进行精确的定义，可以确定边界条件与变量状态，可以有效的解决更为复杂的一些难题。通常有限元法应用拉格朗日的坐标，它的网格节点一旦出现一定的程度的移动，就会出现很大程度的变形，促使网格发生变形，出现交叉问题，导致精准度失灵，这时就必须对网格重新划分、模拟。在网格进行重划时也会存在一些偏差，这主要是因为在传递数据时会造成一定的误差，所以进行计算时它的精度就是有所降低。此外，因为网格重划的速度是非常快的，这就会造成有限元边界节点对模拟会产生很大程度的影响，也就是说，它的几何形状在和边界节点进行脱离时会出现一定程度的敏感性，如果应用步长较小，仍然会促使挤压件的形状存在很大的偏差。所以，在当前情况下，对有限元数值模拟也仅限于比较简单的形状。但是，在未来的发展过程当中，对于研究有限元法更为突出的一个重点就是要在有限元网格的三维技术领域，其次也就是要解决怎样才可以更好的避免网格重划的问题。而应用有限体积法的最大优势就是具有欧拉网格在静止不动的状态下，它的节点是不会任意流动的，不需重划。这种方法的另一个优点是所具有的物理环境，在一定范围之内可以控制离散方程，即它在各个方面都具有守恒性，同时确保了它的计算精度。由于这种方法在流体流动以及传热时计算数值已经发展的非常成熟了，所以把它应用在金属成形的模拟数值，是具有一定前景的。
4结论
模具毕业论文
产品分析：汽车连杆油封盖如图1所示,材料为08Al,料厚1.5mm。零件尺寸精度高,为保证密封,内表面要求光亮平整,为方便装配,端口内外均倒角。对于倒角国内厂家大都采用金属切削加工成形,生产效率和经济效益低,不利于降低生产成本。本设计采用冲压成形。
图1汽车连杆油封盖
2工艺分析及计算
2.1冲压工艺分析
(1)制件材料塑性较好
对拉伸、成形比较合适。
(2)对于制件端口倒角,从工艺上首次提出利用冲压成形。如果坯件端口平齐,端口倒角可以利用冲模镦角成形,但由于板料具有方向性和凸、凹模之间的间隙不均等原因,拉伸后的工件顶端一般都不平齐,为保证端口平齐需要增加修边工序。
镦角采用冷镦挤压成形,而工件端口内外都需镦角,如在同一道工序上实现则出件困难,需分成两道镦角工序。
(3)从制件形状看,属阶梯形拉伸件。阶梯形件的拉伸与圆筒形件的拉伸基本相同,其主要考虑的问题是阶梯件是否可以一次拉成。
毛坯尺寸计算采用一种新的方法,按拉伸件体积不变原则,毛坯直径D按如下公式计算:
式中:T———材料体积
t———材料厚度。
按图1可计算得:D=70.9mm,毛坯相对厚度为t/D×100=(1.5/70.9)×100=2.1,按小阶梯直径得拉伸系数为m=(24+1.5)/70.9=0.36,查表得相应筒形件极限拉伸系数为0.50,前者小于后者,可以判断不能一次拉伸成形。
小阶梯直径与大阶梯直径之比d2/d1=24/49=0.49,接近极限拉伸系数0.5,按阶梯形件的多次拉伸原则,先拉出小阶梯法兰件。考虑到直接在壁部修边会使模具结构复杂,成本高,不易操作,在小阶梯法兰件上修边,然后将法兰翻边拉伸大台阶,以保证端口平齐。
(4)制件尺寸精度、同轴度要求高,内表面要求光亮平整,且圆角R0.5、
R1mm较小,需要增加整形工序。
该塑件为半透明的壳体状，总体尺寸为Φ60mm×40mm，壁厚2~3mm。其材料为PP，成型性能良好，收缩率较小，流动性能中等。塑件尺寸精度要求一般，表观质量要求较高。水杯盖外表面有两个凸台结构A和B，且B上有一个侧通孔。根据上述综合分析，选择模具的整体结构为一模四腔、点浇口三板模，位于定模一侧的斜导柱抽芯机构成型侧孔，液压驱动的齿轮传动装置实现螺纹型芯旋脱杯盖以及推件板将塑件脱模。
2模具结构设计
2.1浇注系统
浇注系统的设计重点是浇口类型及其尺寸。为了保证较高的表观质量，通常选用点浇口或潜伏式浇口。考虑到水杯盖内部有旋转的螺纹型芯，所以只能选择点浇口。它既实现了浇注系统凝料的自动脱落，还具有易排气和消除熔接痕的优点。将点浇口设置在塑件几何对称平面、且位于A和B凸台中间的位置。浇口尺寸及第一级、第二级分流道尺寸均按经验数据选取，并留有一定的修模余量。
2.2成型零件
综合分析水杯盖的结构，并兼顾模具零件的加工和装配，设计时采用4个独立的整体嵌入式凹模，将其嵌入到定模板中。这样既降低了凹模的材料和加工成本，又保证了一定的强度和刚度，同时也确保塑件表面不会出现拼接缝或夹线痕迹。因为水杯盖有内螺纹，外表面非完全对称，因此模具型芯采用组合式结构，由外螺纹型芯包裹固定型芯组合而成。螺纹型芯进行旋转运动，确保其能够从杯盖上旋出；固定型芯在模具中固定不动，使水杯盖在未被推出前保持静止状态。
2.3侧抽芯机构
针对水杯盖上凸台B处直径4mm、深度12mm的侧孔成型，设计选用常见的斜导柱滑块抽芯机构。为了保证凸台表面光滑且无夹线，侧型芯采用隧道式抽芯结构。细长的侧型芯以独立的镶件与滑块连接，其最前端圆柱部分成型侧孔，而其他部位对塑件表面无任何封胶影响。非成型部分有一段锥面，是为了降低抽芯阻力，防止模仁被拖伤。在模具中，整个侧抽芯机构都在定模一侧。此时模具工作过程相对复杂，在定模和动模分开前，需要在定模一侧先进行一次分型从而完成侧抽芯过程。由于模具采用了点浇口、三板模，侧抽芯过程恰好与点浇口被拉断的过程在第一次分型时一并完成，并没有额外增加开模动作和时间。根据侧孔的深度，在抽芯距确定为15mm后，通过经验和计算确定了斜导柱倾斜角为15°、直径20mm、总长度95mm，以及完成侧抽芯所需第一次分型距离应大于56mm。
2.4自动脱螺纹机构
由于水杯盖螺纹深度较深，强度和精度较高，所以设计采用了自动化的旋转脱模法。其中，设计的细节包括传动装置、螺纹型芯的运动及旋转方向和塑件的止转。为了使螺纹型芯能平缓地旋转，防止水杯盖中的螺纹在旋脱时被拉坏，设计中选用可控的液压力而非快速的开模力来驱动齿条4，将运动传递给同一轴上的小齿轮5和大齿轮3，并由齿轮3与螺纹型芯1的轮齿啮合，带动螺纹型芯后退，最终旋出塑件。为了保证运动平稳，设计了与螺纹型芯1相配的导向元件2，其螺距和旋向应与水杯盖内螺纹相同。由于水杯盖螺纹是右旋，所以螺纹型芯1应顺时针旋转才能旋出水杯盖，而小齿轮5则逆时针旋转，齿条在液压活塞杆的牵引下应向右上角运动。
2.5推出机构
水杯盖表面质量要求较高，所以采用无推出痕迹的推件板进行脱模。为了防止磨损及节省材料，设计了单独的推件镶块，将其嵌入到推件板中用于推出塑件。为了防止推件镶块与螺纹型芯摩擦而磨损，将两者以锥面配合。模具中推件板与复位杆用螺钉连接，确保推件板推出完成后不会滑落，同时也有利于推出机构的平稳复位。
3模具工作原理
注射保压冷却后，在弹簧弹力和开闭器阻力共同作用下，模具先从分型面Ⅰ打开，点浇口被拉断与塑件分离；同时，开模力由斜导柱传至滑块和侧型芯，完成侧孔的抽芯分型运动。模具分开至定距拉杆时，分型面Ⅰ停止移动，但触动了脱凝料板，分型面Ⅱ被打开，促使浇注系统凝料自动从模具上脱落。限位套的位置限定了分型面Ⅱ的分开距离，使其无法继续分开。此时，注射机的开模力迫使开闭器分开，主分型面Ⅲ被分开，从而使包在型芯上的塑件与定模脱离。模具结束所有开模行程后，油缸通过液压力驱动齿条，并由齿轮传动使螺纹型芯旋转后退，与水杯盖中的成型螺纹脱离。接着，注射机顶杆将推出力传至复位杆，带动推件板将塑件从模具中推出。随后，油缸活塞杆回程，驱动齿条和齿轮反向运动，将螺纹型芯旋转复位。此后，模具将进行3个分型面的闭模过程，并先后完成推出机构和抽芯机构的复位。
4结语
课程组教师通过走访宁德地区模具行业、企业进行调研，获悉冲压（五金）模具相关企业的产品主要以冲裁模具、拉深模具、弯曲模具等为主.按照企业实际生产过程及学生的认知规律，设计了冲压成形基础、冲压模具与设备、冲裁模设计、弯曲模设计、拉深模设计、成形模具设计、冲压模具制造与装配共七个教学单元，30个工作任务.每个单元以典型冲压件为载体，载体由简单到复杂，涵盖了冲压模具设计及主要零部件制造所涉及的全部知识点和技能点，每个单元都是一个冲压制件完整的模具设计及其主要零部件制造的过程.学生由易到难完成这些项目，逐步掌握冲压模具设计及主要零部件加工的方法和技能，最终达到“冲压三级模具设计师”的职业能力，实现“学生”到“准员工”的转换.
2单元教学设计
第一单元“冲压成形基础”，计划6学时，拟安排在多媒体教室、模具制造实训中心实施教学.本单元通过到模具制造实训中心参观讲解及多媒体展示，明确本课程的学习内容、任务及要求；同时掌握冲压成形的基本概念及特点，以及冲压成形技术的现状和发展方向.第二单元“冲压模具与设备”，计划10学时，拟安排在模具设计实训中心、模具制造实训中心实施教学.本单元通过到模具企业参观，在模具制造中心进行模具拆装及安装调试，并进行模具测绘，了解冲压模具及冲压设备的种类，知道冲压模具的构成及工作原理，了解模具在压力机中的固定方式及简单调试，了解现代模具的设计手段和方法，了解模具的设计制造流程.第三单元“冲裁模设计”，计划40学时，拟安排在多媒体教室、模具设计实训中心、模具制造实训中心、模具CAD/CAM实训室实施教学.本单元通过对闽东常见的一种Y70电机定子冲片冲裁工艺及模具的设计，借助动画录像等影音资料，使学生明白冲裁的基本概念，冲裁变形过程分析，冲裁工艺及模具与压力机的关系，冲裁模间隙对冲裁质量的影响，冲裁模设计程序；能进行排样设计，凸模与凹模刃口尺寸的计算，冲裁力和压力中心的计算，冲裁模的结构设计及其主要零部件结构设计和标准选用.第四单元“弯曲模设计”，计划26学时，拟安排在多媒体教室、模具设计实训中心、模具制造实训中心、模具CAD/CAM实训室实施教学.本单元通过对保持架弯曲工艺及模具的设计，借助动画录像等影音资料，使学生明白弯曲成形的概念、特点和用途，弯曲变形的过程及变形特点，弯曲工艺及模具与压力机的关系，弯曲件的工艺性影响因素，卸载后弯曲件的回弹对弯曲件的影响；会弯曲件坯料尺寸的计算，弯曲回弹值的确定，弯曲力的计算及压力机的选择，弯曲件的工艺设计，弯曲模结构及各零部件的设计或选用.第五单元“拉深模设计”，计划32学时，拟安排在多媒体教室、模具设计实训中心、模具制造实训中心、模具CAD/CAM实训室实施教学.本单元通过对盖零件拉深工艺及模具的设计，借助动画录像等影音资料，让学生知道拉深成形的基本概念和特点，圆筒形件拉深变形的过程和力学特征，拉深工艺及模具与压力机的关系，其它形状拉深件的工艺；能进行拉深件工艺性分析，分析拉深工艺中的起皱和拉裂现象，回转体件的拉深坯料尺寸计算，圆筒形件拉深工序尺寸计算，拉深力计算及压力机的选用，拉深工艺的辅工序的选用，拉深模具的典型结构及工作零件的设计.第六单元“成形模具设计”，计划18学时，拟安排在多媒体教室、模具设计实训中心、模具制造实训中心、模具CAD/CAM实训室实施教学.本单元通过对胀形、翻边、缩口及校形工艺及模具设计，借助动画录像等影音资料，了解成形工艺的分类和模具特点，胀形、翻边、缩口及校形的变形特点和极限变形程度；学会胀形、翻边、缩口及校形工艺设计及其计算，正确选择压力机，胀形、翻边、缩口及校形模具结构及零部件的设计.第七单元“冲压模具制造与装配”，计划24学时，拟安排在模具设计实训中心、模具制造实训中心、模具CAD/CAM实训室、生产现场实施教学.本单元通过对普通机械加工方法、特种加工方法、及典型冲压模具常用的装配方法和装配工艺路线等知识的讲授，使学生掌握模具结构类零件加工工艺路线的拟定以及工艺系统的选择方法，会分析加工中所产生的质量问题；掌握模具工作零件常见特种加工方法的原理、加工精度，会分析加工中所产生的质量问题；会拟定和编制中等复杂程度模具的装配工艺，会分析、解决装配过程中出现的质量问题，培养学生分析问题和解决问题的能力.
3教学方案设计
本课程的七个教学单元———冲压成形基础、冲压模具与设备、冲裁模设计、弯曲模设计、拉深模设计、成形模具设计、冲压模具制造与装配———共设计出30个工作任务.这30个工作任务分别为：冲压成形技术与模具材料选用；冲压变形理论基础；冲压模具与冲压工序；冲压设备及选用；冲裁变形过程分析；冲裁工艺计算；冲裁工艺规程制定；冲裁模典型结构；冲裁模零部件设计；冲裁模设计程序；弯曲变形过程分析；弯曲工艺计算；弯曲工艺规程制定；弯曲模典型结构；弯曲模零部件设计；弯曲模设计程序；拉深变形过程分析；拉深工艺计算；拉深工艺规程制定；拉深模典型结构；拉深模零部件设计；拉深模设计程序；复杂形状工件拉深模设计；胀形工艺与模具设计；翻边工艺与模具设计；缩口工艺与模具设计；校形工艺与模具设计；冲裁模的制造与装配；弯曲模的制造与装配；拉深模的制造与装配.根据这些工作任务，学生由易到难，逐步掌握冲压模具设计与制造的知识、方法和技能，最终达到“冲压三级模具设计师”的职业能力，提升学生的就业本领.根据这30个工作任务各自不同的知识和技能要求，教师按照统一的栏目内容和顺序分别进行合适的教学方案设计，使之满足教学要求，实现教学目标.经过近几年的研究和实践，教师制定并完善了工作任务教学方案的栏目内容和顺序，共16项：单元三、教学任务三、教学参考学时、学时分配、学习目标、教学主要内容、教学实施、教学参考综合案例、学生综合实训案例、教学方法与教学手段、考核标准与评价（对知识与能力进行定性或定量的评定）、学生知识与能力要求、教师的知识与能力要求、课程教学实施条件、教学准备与实施、课后强化.比如“冲裁模设计程序”工作任务中“教师参考综合案例”所选取的企业典型产品为闽东地区企业中非常常见的电机定子片的模具设计实例.电机电器是闽东地区最大的支柱产业，而定子片是电机里一个非常常见的零部件.其形状尺寸与要求，该载体的工作任务具有综合性、完整性和代表性的特征，同时源于企业真实产品，并经过教学加工，能够满足教学要求.在“冲裁模设计程序”工作任务中“学生综合实训案例”中，给出了上述电机定子片模具设计工作任务的一种设计结果.要求学生根据其装配图与排样图，进行其非标准零件图的进一步设计和完善，并在标准图纸上完成该模具装配图和零件图的绘制.
4教学资源开发与利用
（1）充分利用教育信息化技术开发教师ppt课件、教学辅助光盘、网上在线答疑与测试等，通过搭建多功能动态的课程学习与训练平台，使学生的兴趣、热情、创造思维得到充分调动和提高.
（2）利用现代多媒体技术开发模具库和模具动画素材，将模具拆装、典型模具结构等视频上网，通过网络为学生提供大量模具技术方面的素材、辅助资料以及在线帮助，为学生的自主学习提供一个技术平台.学生在丰富的感性认识基础上可以更好地理解、掌握抽象的内容.
（3）积极利用学校图书馆、专业期刊、行业企业网站等多种资源，使教学内容朝多元化发展，以拓展学生的就业能力。
（4）利用计算机仿真技术及模具CAE软件虚拟现实技术，进行虚拟项目、虚拟设计、质量分析等，提高教学效率.这些技术的合理利用，使学生尽快完成从学生到员工的转化.
电机广泛应用于电子信息、航空、航天、办公设备及机械等行业中，定转子是电机中重要的零件，其精度的高低对电机的使用寿命、噪音及质量有着直接的影响。因此保证定转子质量及尺寸精度和生产效率，必须对其成形的冲压工序和模具结构进行优化设计。
2工艺分析
定转子零件尺寸如图1所示，材料为冷轧电工钢带，料厚0.5mm，未注公差按GB/T1804-M，要求零件的平面度≤0.1mm，毛刺高度≤0.05mm，表面光滑，大批量生产。定转子在电机中装配单边间隙为0.542mm，尺寸精度、同轴度都要求很高。以前2个零件的生产，要设计2副模具，1副完成定子的生产，1副完成转子的生产。设计制造这2副模具难度大，成本高、周期长，很难保证定转子的尺寸和装配（a）精度，严重影响电机使用寿命和质量。通过分析和优化改进定转子的模具结构，用1副级进模完成2个零件的冲压，缩短了模具制造周期及降低了生产成本。采用1副模具冲压2个零件，提高了材料利用率。分析定转子特点：转子有12个均匀的极槽，中间?24mm的孔和?39mm的孔有同轴度要求；定子的外形是不规则的异型，有很多窄槽。如何在1副级进模上完成上述2个零件的生产，对模具设计与制造提出了较高的要求。
3排样设计
级进模具设计的重点是排样的确定，排样设计直接决定了模具结构设计合理与否及难易程度。在设计定转子排样时要综合分析工位多少、材料的利用率、步距如何保证、零件的形状和尺寸精度如何保证、模具的制造和维修难易、成本的高低等都要考虑。通过对定转子冲压工艺分析，对以前的2副模具排样进行了改进和优化，该零件采用了单排、套冲（即同一条料的内部冲转子，外部冲定子）少废料的多工位级进模排样，如图2所示，采用7个工位完成定转子的冲制，工艺排样的方案是先完成冲转子，再冲定子。经计算，条料的宽度680-0.1mm，步距56mm。零件冲压工序：①冲导正销孔及转子内槽；②冲转子中心孔和定子的2个小孔；③转子落料并校平；④冲定子中心孔；⑤冲定子两端的槽，通过④和⑤把转子复杂的内孔形状改为冲2次外形，使零件的形状和尺寸得到保证；⑥空位；⑦定子外形的落料并校平。通过排样分析，可以得出改进后的排样不但提高了材料利用率、降低了模具制造成本，还能在1副模具上完成零件的冲压成形。
4结构模具设计
改进后的模具结构如图3所示，设计特点如下：（1）整副模具上、下模座采用4根滚珠式导柱导向，卸料板由6根滑动的小导柱导向，双导向的模架和模板结构既保证了上、下模板的导向精度，又保证了凸、凹模配合间隙均匀、相对位置准确及模具零件的装配精度。（2）零件大批量生产，条料采用自动送料机构送料。为保证条料的步距精度，采用7对导正销进行精定位，条料在①工位为了减少废料，提高材料利用率，采用初始弹压挡料销定位。条料的导向机构中采用了具有导料和顶料作用的6对导料杆导向，该结构送料和抬料平稳，条料的横向误差小，保证了零件质量。（3）模具采用弹压卸料板进行卸料，通过带套管的卸料螺钉固定在上模座上，并采用了带螺塞式的卸料弹簧来调节卸料力大小。冲制过程中废料通过下模的漏料孔来完成。卸料板在装配中采用套管式安装，保证卸料板高度一致、卸料平稳及拆装方便。（4）凸、凹模的设计及选用的材料决定了整副模具的使用寿命。因此根据定转子的产量，确保凸、凹模有较高的使用寿命，其材料采用硬质合金YG25。为了降低成本、制造、拆装和维修方便，凸模采用压板式固定方法，凹模采用镶件式结构。（5）零件在连续冲裁过程中为防止条料误送操作、出现废品和损坏模具零件及实现连续自动化的冲裁，设置安全检测装置即误送料检测销。（6）在整副模具冲裁过程中，定转子不是在一个工位冲制成形，以前模具结构中冲制出来的零件毛刺大、平面度达不到要求。为克服这些缺点，设置收紧装置，该装置安装在落料凹模下方，落下的定转子在收紧装置中堆积校平，以达到零件的平面度要求。（7）为了防止在冲制过程中合模过深，引起零件、凸、凹模及模具结构的损坏，设置了4对限位块，为后期的模具维修调整高度提供依据。
5结束语
