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信息科技已经渗透到了社会生产的方方面面,在模具制造业中,科技信息网络建设促进了产业的智能化发展。目前,模具的虚拟设计正在被更多的应用,敏捷制造工艺已经成为模具加工的主要手段。推动数控加工工艺在模具制造中的应用,可以实现生产设备的智能化改造。模具制造企业可以通过信息化网络进行模具制造信息的收集整理,对现有的制造系统进行升级管理,能够最大程度的满足对复杂工艺的技术需求,例如针对一些空间曲面等零件的加工,如果采用传统工艺是无法实现的,那么就可以通过数控技术进行智能化加工实现。数控加工技术的网络化管理,可以突破空间限制,实现远程控制,完成异地调控操作。数控加工技术还在随着科技进步而提高,各种和模具制造相关的信息资源随着信息网络化实现了共享,模具制造正在向着新的高度进发。
2数控加工工艺的优势及作用
2.1实现了高效的生产效率数控加工工艺利用数字操作系统对加工过程进行控制,模具制造的效率在得到提高,生产的成品质量比传统工艺制作的模具质量要高很多。传统的模具制造技术,生产单位产品所用的时间比数控加工工艺所用的时间要长很多,数控加工工艺在很大程度上减少了加工过程中每一个工序所用的时间,生产效率得到提升。企业采用这种先进的生产工艺,能够提升企业的经济效益,促进企业的长效发展。
2.2实现了高度的自动化性能数控加工工艺利用数字化系统进行设备操作,加工过程具有良好的连续性,其优势主要表现在两个方面;一方面是数控加工工艺高度的自动化性能,从很大程度上减少了人工成本的投入,参与实际生产作业人员不必在付出高强度的劳动力,既可实现很高的生产效率;另一方面是模具制造在智能化的数控加工工艺下,实现了良好的连续性,模具的加工质量得到提高,出现误差的几率大大降低。
2.3实现了高质量的产品性能传统的模具制造过程中,模具加工质量会受到很多外界因素的影响,制造的模具质量低下,次品率和废品率几率大,很难达到较高的标准。而采用数控加工工艺的机床,装备了先进的核心装置,并采用了数字化操作系统,能够把误差控制在最小范围内,保证加工的精确度,模具质量非常稳定。
2.4实现了多坐标联动传统的模具制造工艺不能制造一些复杂模具,但是数控机床可以完成复杂模具的制造。数控机床的驱动装置是最重要的驱动部件,在完成复杂模具制造过程中,多个进给可以形成联动,同时实现平面直线、空间曲线、定位等加工步骤,大大提高了模具制造的效率和质量。
3数控加工工艺在应用中需要注意的问题
3.1需要操作人员具备专业的数字化知识同传统的模具制造不同,数控加工工艺需要工作人员必须具备专业的数字化技能,除了必须熟练掌握计算机的操作技能外,还必须精通数控加工工艺的各种控制语言。只有熟练掌握了数控加工工艺语言,才能完成代码的编写,实现对数控机床的操控。
3.2对加工的模具进行分类,选择最佳制造方式数控加工技术多种多样,在进行模具制造时,要本着实现最大效益化为前提,进行合理的加工方式的选择。因此,在进行模具制造之前,要对加工对象进行合理分类,根据具体情况选择最佳的制造方式。例如有的模具带有曲面或者是外部形态较为复杂,可以采用以铣为主的加工形式,而对于旋转类的加工对象,就要采用车的加工方式。
4结语
关键词:眼睛后模芯,数控编程,边界设定
一、前言
生活中,需要佩戴眼镜的人们不仅对眼镜外观有了一定程度讲究,更重要的是所佩戴眼镜感觉是否良好,这通常和眼镜架有着直接的关系。眼镜架的质量除了所用材料有关以外,跟眼镜架的模具设计与模具制造有着密切关系。论文参考,眼睛后模芯。现在的模具设计和制造都依赖着高级的CAD/CAM软件,一般程序是:工程图纸→三维造型→CAD模具设计→CAM数控编程→CNC自动加工。其中在模具设计和数控编程的两个环节尤其重要,模具设计的合理性以及数控加工时的工艺安排,直接影响到眼镜架的质量。本文就已经设计好的眼镜后模芯(如图1)在数控编程中边界的设定作一个分析。
二、数控编程时区域边界设定不合理对模具制造的影响
在模具企业制造过程中,数控编程师们往往编制好数控程序以后,就直接通过网络传输给机床操作技能人员,很少时间到制造现场去发觉编制程序对模具制造的影响,当模具配件在数控机床上加工完成以后,才发觉具有一些细小的问题时,通常都是由模具安装人员手工做一定的修补,这种现象既影响加工效率,同时也很难保证模具的质量,特别是类似眼镜架的精密产品,严重的影响到在市场上的销售。
数控加工的原理
机床上的刀具和工件间的相对运动,称为表面成形运动,简称成形运动或切削运动。数控加工是指数控机床按照数控程序所确定的轨迹(称为数控刀轨)进行表面成形运动,从而加工出产品的表面形状。论文参考,眼睛后模芯。
从切削的示意图中可以看出,数控编制程序的时候,加工范围需要一个合理的区域线,来控制刀具相对工件的切削运行。如果区域边界过大,刀具的行程越远,相反区域边界过小,不能满足加工的范围,所以在编制数控程序的时候,应该设计好合理的加工边界线来保证模具制造的质量。
眼睛架后模芯数控编程的刀具选用
刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及加工范围等因素正确选用刀具。刀具选择总的原则是:安装调整方便,刚性好,耐用度和精度高。论文参考,眼睛后模芯。选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。在进行自由曲面加工时而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀,因此,只要在保证不过切的前提下,曲面的粗加工应选择平头刀。论文参考,眼睛后模芯。由于球头刀具的端部切削速度为零,因此,为保证加工精度,切削行距一般取得很密,故球头常用于曲面的精加工。眼睛架后模芯的分型面是一个较为复杂的曲面,表面精加工时应该选择球头的刀具,选择较小的行距,确保表面加工质量,分别是平头刀具和球头刀具。论文参考,眼睛后模芯。
眼镜架后模芯编程时边界设定的的不合理现象
由于对眼镜架后模芯的数控加工都是采用立式三轴数控机床,所以在MastercamX4编制数控程序时,需要考虑刀具都是垂直于工作台表面加工,在软件自动计算程序的时候,是按照刀具中心在控制边界线上自动生成NC程序,如图4(a)所示;如果所加工的曲面是一个斜度较大的曲面,还是以这个曲面的边界作为加工的区域,则就造成刀具无法完全加工到所要求加工的位置。论文参考,眼睛后模芯。这样加工完成后的后模芯还需要模具安装人员做一定的修挫,加工出来的后模芯不能保证眼镜架质量。
三、眼镜架后模芯编程时边界设定的正确方法
为了使刀具能完全加工出具有一定斜度或者扭曲的凸面工件,在编制数控程序时,设定的区域边界线在曲面边界的基础上偏距刀具半径距离,使刀具另一侧完全切削到具有曲面的工件,才能彻底加工到需要加工的位置,很多数控编程师都会因为这些细小问题而忽略了模具的质量,正确的边界设定方法如图5所示。
四、结束语
人们对生活中的日用品要求越来越高,要求具有很好的视觉感以外,还要具有很好质量来保证使用的寿命。各类CAD/CAM软件为设计师和工程师们提供了很大的帮助,但毕竟软件只是一个应用工具,熟练的运用软件和掌握使用技巧,才能更好设计和制造出人们所需要的理想产品。
参考文献
[1]欧阳刚.重型机械科技《曲面加工中的模型处理》.四川:中国期刊网来源刊.2000.
[2]胥永林.商品与质量《塑料风扇叶前模芯数控加工探讨》.北京:中国期刊网来源刊.2010.
关键词:材料成型控制工程;模具制造;工艺技术
相较于改革开放之前,当前我国社会经济发展水平显著提高,这无疑为制造业、工业带来了广阔的发展前景,特别是对于材料成型与控制工程磨具制造领域来说,很多新技术、新工艺开始涌现出来,引起了人们的关注。在现在这个科技不断发展的时代中,如果单纯依靠理论和实验来处理材料加工中的困难,是很难达到理想的效果的[1]。因此,计算材料方法开始引入到材料加工领域中,成为当下解决材料加工问题的一种有效手段。在具体问题的处理过程中,还应全面、系统的处理问题,完成理论与实验难以解决的工作。
1材料成型与控制工程概述
材料成型与控制工程需要要就材料结构、材料性能及表面形状如何改变、加热过程中材料可能受到影响的工艺等,在综合材料到产品设计开发领域中,材料成型与控制工程一直都是非常重要的理论与方法,在整个现代制造业中占据十分重要的地位。材料成型与控制工程需要对热加工改变材料宏观性能、微观结构、表面形状进行研究,分析结构、形状、性能改变过程中工艺因素对材料带来的影响,将成型设备、成型工艺开发及工艺优化的相关理论问题解决好,研究制造模具过程中的热处理、材料及加工方法等相关问题。目前我国很多工科院校都开设了材料形成与控制工程专业,同时该专业目前也是很多职业技术类学校开设的重要专业,主要培养学生的材料成型加工、控制工程、模具设计指导等专业知识,为社会输送应用开发、科学研究及工艺设计方面的技术类人才与管理类人才[2]。
2金属材料成型与控制工程模具制造技术
目前制造行业出现了前所未有的繁荣,促进了工业的整体进步与发展,其中材料成型与控制工程模具开始引发人们的关注,人们不仅关注这方面人才的培养,同时还将目光聚焦在了该领域出现的新技术与新工艺上[3]。
2.1金属材料一次成型加工
(1)挤压成型:应用该项技术时,首先需要将待加工的坯料放到模具中,进行加压处理之后再压力的作用下,预先加入模具中的坯料会发生变形,从而获得产品。利用挤压成型技术获得的产品,其塑性比较好,同时还不容易发生变形。(2)拉拔成型:首先应在模具中放入坯料,进行拉拔处理,预先加入的坯料在拉力作用之下会发生变形,通过加压产品。利用这种技术制成的产品,其变形阻力非常小,但是要注意,要想达到预期的拉拔效果,必须在生产过程中利用性能非常好的坯料才行。(3)扎制成型:该项技术在应用过程中主要是利用扎轮旋转力作用使坯料发生塑性形变,最后生产出产品。
2.2金属材料二次成型加工
(1)锻造成型:该技术可以通过自由锻造、模型锻造两种手段实现,其中,前者是指在压力机表面放置坯料,利用制作企业施加外界压力获得符合要求的产品。利用该项技术不需要模具即可完成;后者指在压力机表面放置坯料,利用模具的压力使坯料发生塑性变形,从而获得产品。应用该技术可以用来加工复杂形状的产品,因此目前已经将其应用于工业化生产之中[4]。(2)冲压成型:这项技术是指在压力机表面放置金属板材料,在压力作用之下金属板会发生塑性变形,将模具从金属板上分离开,最后得到形状、大小一致的产品。(3)旋压成型:利用旋压成型技术时,需要将板料放在芯模上,降板料压紧,板料在压力作用下随着芯模发生转动,进而出现一些塑性变形,最终获得形状、大小一致的产品,应用该项技术时所受的阻力非常小,产品的尺寸也相对较大,需要的模具也不是很复杂,但是该项技术的生产效率并不高。
3非金属材料成型与控制工程模具制造技术
非金属材料成型与控制工程模具制造技术主要可以从挤出成型、注射成型及压制成型三方面分析。
3.1挤出成型
挤出成型技术目前已经应用于工业制造领域,产品生产的连续化可以得到实现,同时生产效率比较高,获得的产品其品质也比较高,可以将其应用于多个领域之中。挤出成型技术应用的装置都比较简单,需要的设备投入也比较少,短期之内即可收回成本,且不会由于生产对环境造成污染,投入的人工成本也比较小,因此,可以将其广泛的应用于工业化生产领域之中。
3.2注射成型
注射成型技术的原理是在注射设备中放原材料,在注射设备中完成材料熔化处理过程,在相应模具中注射熔化以后的材料,然后对材料进行冷却处理,固化处理之后拆除模具后即可得到产品。注射成型技术可以应用于复杂结构产品生产领域中,提升大批量生产的生产效率与生产质量。
3.3压制成型
压制成型技术是指在特定模具空腔中放材料,然后加压处理,最后获得产品。但是该技术需要较长的周期,整体产品生产效率也不是很高。
4未来的发展方向
不久的将来精确成型加工工艺必须会成为机械加工的主要发展方向,特别是对于那些对工件要求较高的汽车生产领域中,精确成型必然会得到广泛应用。当今社会经济发展水平下,我们不仅要依靠理论、实验来解决加工过程中中面临的困难,同时计算材料方法也会更多的应用于材料加工中,利用这种方式可以更加全面的分析和处理问题,从而达到理论、实验不能达到的效果。
5结语
总之,当前市场对产生效率、生产力的要求越来越高,同时对机械产品的品质也提出了较高的要求,企业要想在市场竞争中发展,就必须不断发展生产力,在现有技术层面上进行持续的创新与改革,不断提升企业的综合竞争实力,这样才能更好的迎合市场的发展趋势,更好的促进机械制造领域的发展进步。
参考文献:
[1]张文华.材料成型与控制工程模具制造技术分析初探[J].黑龙江科技信息,2015,15:73.
[2]杨永强,王迪,吴伟辉.金属零件选区激光熔化直接成型技术研究进展(邀请论文)[J].中国激光,2011,06:54-64.
[3]李光明,郑丽璇,薛松,马有良.材料成型与控制工程专业人才培养探索[J].实验科学与技术,2013,02:147-149+152.
【关键词】中职生 ; 行为素养训练 ; 7s管理方法
【中图分类号】G71 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2014)22-0273-02
一、课题研究的背景和意义
我校2011年被确立为首批国家级中等职业改革发展示范校起,而模具制造技术专业是我校示范校重点建设专业之一。建设之初,我们组织相关专业课教师多次深入到企业进行社会调研。调研的结果引起了我们的深思:几乎所有的企业都把职业素养和道德品质作为选拔员工的首要标准,在此基础之上再考察学生的识图能力、技能水平等其他指标。而职业素养和道德品质确实是我们职业教育的短板,这些内容绝不是仅靠一两次德育课就能解决的。为此,我们陷入了沉思。
富士康的模具人才培养模式给我们带来了光明。富士康模具培训基地教学模式是取美国、加拿大的CBE(能力本位教育)和德国双元制职业教育之所长,结合中国实际发展而来的。其理论、技能、职业素养三位一体的教育模式,使学生既能学到真知识、真技能,又能使自身的行为素养得到极大地提升和强化。经过这种模式培养出来的学生,成为富士康企业文化的引领者,也为整个社会的文明进步做出了极大的贡献。
行为模式的培养,离不开特定的环境和载体。而这种环境与载体又以模具实训教学最为适宜。为此,我们确立了“模具实训教学中的学生行为素养训练研究”作为课题进行实践与研究,力图从中寻找与职业学校学生职业素养与道德品质培养有关的最佳方法与途径。为培养合格的中职生,为输送符合企业需求的专业技能人才贡献一分力量。
二、课题研究的对象、范围和方法
1.课题研究的对象
模具制造技术专业中从事模具技能实训的学生。
2.课题研究的范围
以三年制模具制造技术专业的在校生为主,范围涵盖模具专业的各个实训项目和每个实训项目实训过程的始终。
3.课题研究的方法
先以典型班级和典型实训科目为主进行试点,在此基础之上再逐步总结、归纳。将好的方法在其他班级与实训科目中进行推广,并集思广益、逐步完善。最终形成制度性文件,在整个模具制造技术专业的所有实训科目中实施。
三、课题研究的主要内容
根据美国科学家的研究,一个好习惯的养成为21天,90天的重复会形成稳定的习惯,成功的关键在于前三天。为此我们确立了“攻克一个周、奋斗一个月、坚持一学期”的行为素养训练口号,将行为素养训练贯穿于模具实训过程的始终。具体做法如下:
1.攻克一个周
学生进入实训车间以后,首先进行为期三天的专门行为素养训练,强化各种实训规范,强化安全意识。实训内容包括军姿站立、列队、口号、报数、师生致礼等各种车间实训规范。自第二天开始,逐步增加7s管理的内容,对整个车间及所属实训区域进行整理、整顿。自第四天开始穿行实训准备工作的训练。务使训练紧张而不枯燥,整齐规矩而又不失活泼。
2.奋斗一个月
自第二个周起,学生的车间实训即以技能学习为主。但期间的各种行为模式都要建立在实训规范的基础之上。如课前会、课后会、课前口号、课后致礼、课中集会(根据实训授课任务随时进行)、课中站位(不操作者)等,让学生感受到车间的整齐、严谨、有序,做到自觉遵守。
在实训过程的同时,为配合学生行为规范的养成,强势推行7s管理办法,让学生自觉理解7s管理的精髓。
3.坚持一学期
一个月之后,学生基本适应了车间的各种管理规范,并逐步内化为自己的行为习惯。这个阶段,我们在总结、归纳成功经验的基础上,制定了模具实训程序规范。在整个模具实训实训车间进行推广示范,使整个车间形成统一有序的行为规范。配合7s管理的深入实施,管理进一步细化。整个学期下来,学生既有技能与知识上的收获,又有素质与品质上的提升,为今后的职业生涯奠定了良好的基础。
四、课题研究的主要结果
经过课题研究,学生的实训秩序比以前有了明显地好转,素质得到明显提升。制定了“制造工程部模具实训教学程序规范”、“制造工程部实训管理制度”、“7s管理制度”等一批规章制度。在总结成功经验的基础上发表了《细节决定成败,习惯塑造未来》、《行为素养训练在中职德育教育中的应用》、《习惯的塑造及文明的养成》等论文,并分别获得国家、省等各级奖励。
关键词:蛋清分离器;浇口;分析准备
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.260
1 模流分析的一般流程
对于常规的塑件,一般分析流程包括前处理与后处理。前处理过程中有两大步骤“建立网格模型”与“设定分析参数”,后处理中为“模拟分析结果”。
(1)建立网格模型。本课题将利用UG建好的模型导出Moldflow能够识别的STL模型。然后对该模型进行网格划分。
(2)设定分析参数。首先确定分析的类型,对相应的模块进行分析。接着,在材料库中选择成型材料及各种物理参数。按照注塑成型的不同阶段,设置相应的温度、压力和等工艺参数。然后设定浇口位置,创建浇注系统和冷却系统的形式,初步确定主流道、分流道、浇口的大小和位置,与冷却管道的大小和位置等。
(3)模拟分析结果。通过参数设置,进行相关工艺的分析。在分析结束后,可以看到产品成型过程中充填过程、温度、压力的变化和分布,以及产品成型后的形状等信息,为模具设计提供必要的设计依据或参考。
2 蛋清分离器的分析准备
(1)模型导入。Moldflow与其它CAD系统具有良好的数据接口。本论文使用的CAD模型数据是由UG转换为STL文件。STL文件是Moldflow能识别的文件,Moldflow对文件的导入后,后期需要划分网格,同一个3D模型数据由于保存的文件格式不相同,网格划分的质量也不一样。如果保存的文件格式为IGS格式,在后续的划分网格质量,其匹配率要比STL和STP等格式的数据模型高一些。但有时数据模型的结构较复杂,IGS格式的数据反而会使网格的缺陷增多。因此,在IGS格式的数据质量较好的情况下,优先选择IGS格式;反之,优先选择STL格式。
(2)模型网格的划分。运用Moldflow进行模型分析之前,需要创建网格模型,通过有限元的计算方法,将模型用网格包络逼近,网格是模流分析的基础。全局网格边长一般情况下为制件最小壁厚的1.5-2倍。本论文的塑件壁厚通过厚度诊断平均值1.07mm,如图1所示。因此重新设置全局网格边长为1.6mm,满足原则要求,划分完之后的结果如图2所示,匹配率达到88.3%。表面网格模型的网格匹配率必须达到85%或者更高才可以进行流动+保压分析。
3 浇口位置分析
选择合理的浇口在模具设计中是十分重要的。通过Moldflow中的“浇口位置”分析模块,可以用来设计分析过程找到一个初步的浇口位置,如果已知塑件的材料是食品级别的PP塑料,通过材料的选择后,PP料的相关特性也就确定了,其中PP料的推荐的模具表面温度为50度和熔体温度为230度。
通过浇口位置分析后,如图3所示的浇口匹配性结果,显示了模型各位置处的浇口匹配性位置。其中用蓝色表示浇口匹配性最好,表示是最优的浇口位置。红色位置表示浇口匹配性最差,不适合设置浇口位置,其他位置匹配性处于过渡区域。