浅析模具设计的方法与技术

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　　【摘 要】在当前的制造业生产中模具起着非常重要的作用。在当前社会经济的发展中，我国的制造业也在突飞猛进的向前发展，尽管我国的模具制造和在模具使用上起步不是很晚。但是因为制造业分散，产业的布局不合理，制造业的最根本的水平不高，这使我们的模具设计和制造业还没有规模化，国内模具设计缺乏产业支撑，导致其产业的发展相对滞后，与西方发达国家还存在较大的差距。自从改革开放以来，模具设计与制造势头良好，进入了较高的发展进程中去。虽然模具设计业具有快速的发展，但受模具设计在技术工艺等方面还存有不足，很难满足国内制造业的发展需要，我国的大型模具和精密专用模具仍依赖进口。
　　【关键词】模具设计；方法；技术
　　一、模具设计的内容分析
　　模具的设计与工艺产品零部件的具体形状、尺寸及精确度、工艺条件的转变及部件表面质量等要求有着密切的联系，每一副模具，相关设计人员都应采取科学的手段，创新的设计。通常模具设计主要包括模具尺寸及尺寸精度的确定与设计、产品零部件及产品成型工艺设计、力学计算等内容，因此可将模具设计分为以下4个阶段：模具产品的工艺分析与设计、模具整体设计方案、模具整体结构设计及设计施工图纸。
　　二、模具设计的现状
　　（一）模具设计的工艺。
　　国内很多模具制造企业由于企业的工艺设备和技术水平不尽相同，国内企业的模具生产企业的质量也存在较大的差异，有的模具厂仍然没有摆脱传统的人工制作时代，依然保留了手工计算和图纸手绘的模具设计，这种非计算机智能化模具设计严重影响模具设计的质量和准确性。此外，模具市场价值受到较大的限制，多数模具产商使用2Cr13和3Cr13的不锈钢材料作为模具制造的原材料，国内模具制造商对模具进行精密加工，国内外厂商都采用专业模具模具钢作为生产材料，这样一来生产出来的模具的耐磨性与抛光方面和亮度以及防腐蚀程度比国内生产水平更高。
　　（二）模具设计的方法。
　　模具设计通常采用计算机的辅助设计，也被称为CAD，模具设计是模具生产的核心技术。在大多数发达国家里，CAD技术已经完全在模具生产企业所应用，超过80%的三维图形设计被得到应用，而我国的模具生产技术的这种应用也不满30%。特别是计算机辅助应用到模具设计中去，能够更好的防止外侧金属模具在整个生产过程中的变形，较好的分析模具表面单位面积暴露于附加内力和分配来预测模具是否具有破损、起皱、回弹等缺陷。
　　三、模具设计的技术问题
　　（一）模具设计的外观。
　　模具加工的产品可以在各行各业得到应用，其中包括成型表面，包括处理模腔和模芯是最主要的生产部分。主体采用高精密加工的变换计算机编程技术来完成加工方法，模具操作员可以使用最先进的方法进行轮廓加工等方法来实现模具表面的精密加工。特别是在管芯的情况下不能保证二维多边形边刀片加工过程中容易出现人为损伤，操作人员必须给布置在专用的生产线此程序插入以完成该过程，以便准确精密加工符合标准，定位完全符合要求的引脚，同时保证了模具零件将不沿边出现许多毛刺表面的组装过程，实现精密模具标准加工，有利于模具表面光滑，减少钳工夹子有标记或无标记的目标。加工精密模具，模具表面基本上不需要生产过程中频繁反复的维修，一个修复仅仅是使用一些磨刀石磨光滑模具圆润的表面上突出的刺角，可尝试确保80%以上的配件模具通过检测。
　　（二）模具设计的质量。
　　模具企业并不通过自动化的大批量生产，因而要保证模具的质量必须要依赖于模具制造完成后的模具检验员，这较大地影响了模具的生产效率，而车间工人的检测精度达不到真正检测的效果。因此，模具的质量问题必须要通过检测以实现模具在制作过程中的每个环节，模具的生产过程中必须要确保其生产质量，而不是简单地仅仅凭借检查员的力量来完成模具质量的检测。只有在完成每个热流道模具生产过程的估值进行每日的质量检测，对生产好的模具进行模具表面的检测工作（如测量拉伸延伸圆角，模具表面的抛光，保证模具表面的光滑），以便能够有效地控制模具的生产质量积累了生产经验，所以对于模具的检查工作，必须要对模具进行严格的质量检测。
　　四、模具设计常见问题的解决方案与建议
　　（一）模具加工技术必须朝着高精度方向发展。
　　模具加工涉及到多种环节，其中模具成型面，包括型腔和型芯等的加工是最为关键的部分。高精度加工主要运用电子计算机编写程序技术的改造来完成，在加工方法上模具操作人员可以采用最为先进的等高线加工方法等多种方法来实现模具表面的精细加工。特别是在无法保证模具边形二维刃口镶块加工的过程中，容易出现人为损伤的情况下，操作人员一定要将这道工序安排在专用的镶块加工生产线上来完成，使加工的准确精度达到标准，销钉的装配定位完全符合工序要求，同时保证制件模具在表面沿边上不会出现较多的毛刺。
　　达到模具的高精度加工标准，有利于实现模具表面减少钳工夹痕或是没有钳工夹痕的目标。一旦模具进行高精度加工之后，模具的表面基本上都不需要经过频繁多次的修复处理，唯一的一次修复也只是利用油石推磨将模具表面凸显的一些光滑圆角拉伸延展平整，这样可以确保试冲模制件的合格率达到八成以上。
　　（二）合理利用模具生产中的质量检测。
　　由于模具生产不是自动化的批量生产，在保证模具质量方面仅仅依赖于模具制造车间里的检验人员既影响了模具的生产效率，又起不到把关质量检测准确度的效果。因此，质量问题的检测应该贯彻到模具生产每一道工序环节中，只有这样，在生产过程中才能有效保证其质量，而不是单纯只凭借检验人员的力量来完成检测。只有在完成每道模具生产工序当中重视了日常质量检测量的积累，模具的型面检测工作（像测量拉伸延展圆角、弯曲表面的抛光和顺滑程度等方面的工作）才能够为质量监控积累很多经验，那么对于检验工具的要求反而不是那么严苛，质量检测就顺理成章地处在一个自由宽松的环境下。 　　（三）模具设计分工细致，提高设计员的专业化水平。
　　传统的模具设计流程一般是生产商接到产品的数学模型之后，首先制定工艺方案图的设计，经过相关的审核部门批准之后方可实施，如果在设计过程中出现了问题，操作人员还需要回过头来重新更改工艺设计方案，在全部完成之后才将图纸拿到建模人员那里进行工艺的建模活动。这种流程做法既繁琐又降低了工作效率，所以必须要按照工序设计、模面设计和结构设计的三个步骤来重新优化模具设计体系。这样一来，人员操作的专业化就得到了细分，每个人在一定时期内负责某项专门的工作，这有利于专门的设计人员来研究和开发计算机辅助设计在模具生产中的应用，提升整个模具企业在短期化内可以达到的技术水平。
　　也就是说，一个模具设计员在一定的时期既能够将所设计模具的要点基本掌握，还能够应用计算机电脑的辅助设计功能带动模具行业效益的提升。
　　结语：
　　在模具设计中，比较重要的计算机辅助工程设计尚处于起步阶段，模具设计具有很多的技巧，国内模具设计需要更多地学习和借鉴国外的模具生产经验。经过多年的发展，我国的模具设计通过生产经验的改进也取得了可喜的成绩。现代的信息化较大地带动了工业化，我国的模具设计和制造技术远远的落后于国际生产水平，我国模具企业设计技术落后于国际水平，必须引起我们的注意。我国模具工业水平迅速提高，我国的模具行业的所有员工都必须努力学习，牢牢把握世界模具技术的发展方向，充分发挥主观能动性，努力创造更加美好的未来。
　　参考文献：
　　[1]王世辉.基于区域经济发展的高职“模具设计与制造”专业教学体系构建[J].柳州职业技术学院学报.2009（01）
　　[2]侯军明，汪木兰，杨清林.基于能力进阶培养模具设计与制造的综合技能[J].中国现代教育装备.2010（13）浅析模具设计的方法与技术
　　贾伟
　　西安伊思灵华泰汽车座椅有限公司 陕西西安 710077
　　【摘 要】在当前的制造业生产中模具起着非常重要的作用。在当前社会经济的发展中，我国的制造业也在突飞猛进的向前发展，尽管我国的模具制造和在模具使用上起步不是很晚。但是因为制造业分散，产业的布局不合理，制造业的最根本的水平不高，这使我们的模具设计和制造业还没有规模化，国内模具设计缺乏产业支撑，导致其产业的发展相对滞后，与西方发达国家还存在较大的差距。自从改革开放以来，模具设计与制造势头良好，进入了较高的发展进程中去。虽然模具设计业具有快速的发展，但受模具设计在技术工艺等方面还存有不足，很难满足国内制造业的发展需要，我国的大型模具和精密专用模具仍依赖进口。
　　【关键词】模具设计；方法；技术
　　一、模具设计的内容分析
　　模具的设计与工艺产品零部件的具体形状、尺寸及精确度、工艺条件的转变及部件表面质量等要求有着密切的联系，每一副模具，相关设计人员都应采取科学的手段，创新的设计。通常模具设计主要包括模具尺寸及尺寸精度的确定与设计、产品零部件及产品成型工艺设计、力学计算等内容，因此可将模具设计分为以下4个阶段：模具产品的工艺分析与设计、模具整体设计方案、模具整体结构设计及设计施工图纸。
　　二、模具设计的现状
　　（一）模具设计的工艺。
　　国内很多模具制造企业由于企业的工艺设备和技术水平不尽相同，国内企业的模具生产企业的质量也存在较大的差异，有的模具厂仍然没有摆脱传统的人工制作时代，依然保留了手工计算和图纸手绘的模具设计，这种非计算机智能化模具设计严重影响模具设计的质量和准确性。此外，模具市场价值受到较大的限制，多数模具产商使用2Cr13和3Cr13的不锈钢材料作为模具制造的原材料，国内模具制造商对模具进行精密加工，国内外厂商都采用专业模具模具钢作为生产材料，这样一来生产出来的模具的耐磨性与抛光方面和亮度以及防腐蚀程度比国内生产水平更高。
　　（二）模具设计的方法。
　　模具设计通常采用计算机的辅助设计，也被称为CAD，模具设计是模具生产的核心技术。在大多数发达国家里，CAD技术已经完全在模具生产企业所应用，超过80%的三维图形设计被得到应用，而我国的模具生产技术的这种应用也不满30%。特别是计算机辅助应用到模具设计中去，能够更好的防止外侧金属模具在整个生产过程中的变形，较好的分析模具表面单位面积暴露于附加内力和分配来预测模具是否具有破损、起皱、回弹等缺陷。
　　三、模具设计的技术问题
　　（一）模具设计的外观。
　　模具加工的产品可以在各行各业得到应用，其中包括成型表面，包括处理模腔和模芯是最主要的生产部分。主体采用高精密加工的变换计算机编程技术来完成加工方法，模具操作员可以使用最先进的方法进行轮廓加工等方法来实现模具表面的精密加工。特别是在管芯的情况下不能保证二维多边形边刀片加工过程中容易出现人为损伤，操作人员必须给布置在专用的生产线此程序插入以完成该过程，以便准确精密加工符合标准，定位完全符合要求的引脚，同时保证了模具零件将不沿边出现许多毛刺表面的组装过程，实现精密模具标准加工，有利于模具表面光滑，减少钳工夹子有标记或无标记的目标。加工精密模具，模具表面基本上不需要生产过程中频繁反复的维修，一个修复仅仅是使用一些磨刀石磨光滑模具圆润的表面上突出的刺角，可尝试确保80%以上的配件模具通过检测。
　　（二）模具设计的质量。
　　模具企业并不通过自动化的大批量生产，因而要保证模具的质量必须要依赖于模具制造完成后的模具检验员，这较大地影响了模具的生产效率，而车间工人的检测精度达不到真正检测的效果。因此，模具的质量问题必须要通过检测以实现模具在制作过程中的每个环节，模具的生产过程中必须要确保其生产质量，而不是简单地仅仅凭借检查员的力量来完成模具质量的检测。只有在完成每个热流道模具生产过程的估值进行每日的质量检测，对生产好的模具进行模具表面的检测工作（如测量拉伸延伸圆角，模具表面的抛光，保证模具表面的光滑），以便能够有效地控制模具的生产质量积累了生产经验，所以对于模具的检查工作，必须要对模具进行严格的质量检测。 　　四、模具设计常见问题的解决方案与建议
　　（一）模具加工技术必须朝着高精度方向发展。
　　模具加工涉及到多种环节，其中模具成型面，包括型腔和型芯等的加工是最为关键的部分。高精度加工主要运用电子计算机编写程序技术的改造来完成，在加工方法上模具操作人员可以采用最为先进的等高线加工方法等多种方法来实现模具表面的精细加工。特别是在无法保证模具边形二维刃口镶块加工的过程中，容易出现人为损伤的情况下，操作人员一定要将这道工序安排在专用的镶块加工生产线上来完成，使加工的准确精度达到标准，销钉的装配定位完全符合工序要求，同时保证制件模具在表面沿边上不会出现较多的毛刺。
　　达到模具的高精度加工标准，有利于实现模具表面减少钳工夹痕或是没有钳工夹痕的目标。一旦模具进行高精度加工之后，模具的表面基本上都不需要经过频繁多次的修复处理，唯一的一次修复也只是利用油石推磨将模具表面凸显的一些光滑圆角拉伸延展平整，这样可以确保试冲模制件的合格率达到八成以上。
　　（二）合理利用模具生产中的质量检测。
　　由于模具生产不是自动化的批量生产，在保证模具质量方面仅仅依赖于模具制造车间里的检验人员既影响了模具的生产效率，又起不到把关质量检测准确度的效果。因此，质量问题的检测应该贯彻到模具生产每一道工序环节中，只有这样，在生产过程中才能有效保证其质量，而不是单纯只凭借检验人员的力量来完成检测。只有在完成每道模具生产工序当中重视了日常质量检测量的积累，模具的型面检测工作（像测量拉伸延展圆角、弯曲表面的抛光和顺滑程度等方面的工作）才能够为质量监控积累很多经验，那么对于检验工具的要求反而不是那么严苛，质量检测就顺理成章地处在一个自由宽松的环境下。
　　（三）模具设计分工细致，提高设计员的专业化水平。
　　传统的模具设计流程一般是生产商接到产品的数学模型之后，首先制定工艺方案图的设计，经过相关的审核部门批准之后方可实施，如果在设计过程中出现了问题，操作人员还需要回过头来重新更改工艺设计方案，在全部完成之后才将图纸拿到建模人员那里进行工艺的建模活动。这种流程做法既繁琐又降低了工作效率，所以必须要按照工序设计、模面设计和结构设计的三个步骤来重新优化模具设计体系。这样一来，人员操作的专业化就得到了细分，每个人在一定时期内负责某项专门的工作，这有利于专门的设计人员来研究和开发计算机辅助设计在模具生产中的应用，提升整个模具企业在短期化内可以达到的技术水平。
　　也就是说，一个模具设计员在一定的时期既能够将所设计模具的要点基本掌握，还能够应用计算机电脑的辅助设计功能带动模具行业效益的提升。
　　结语：
　　在模具设计中，比较重要的计算机辅助工程设计尚处于起步阶段，模具设计具有很多的技巧，国内模具设计需要更多地学习和借鉴国外的模具生产经验。经过多年的发展，我国的模具设计通过生产经验的改进也取得了可喜的成绩。现代的信息化较大地带动了工业化，我国的模具设计和制造技术远远的落后于国际生产水平，我国模具企业设计技术落后于国际水平，必须引起我们的注意。我国模具工业水平迅速提高，我国的模具行业的所有员工都必须努力学习，牢牢把握世界模具技术的发展方向，充分发挥主观能动性，努力创造更加美好的未来。
　　参考文献：
　　[1]王世辉.基于区域经济发展的高职“模具设计与制造”专业教学体系构建[J].柳州职业技术学院学报.2009（01）
　　[2]侯军明，汪木兰，杨清林.基于能力进阶培养模具设计与制造的综合技能[J].中国现代教育装备.2010（13）
　　[3]殷燕芳，陈艳山.创新特色品牌突出——论模具设计课程建设[J].中国教育技术装备.2010（06）[3]殷燕芳，陈艳山.创新特色品牌突出——论模具设计课程建设[J].中国教育技术装备.2010（06）
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