一、北京產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整分析

北京作為首都，已在全國(guó)率先發(fā)展成為服務(wù)型城市。高端服務(wù)業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)將會(huì)占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì)，成為北京產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的發(fā)展趨勢(shì)。北京發(fā)展正面臨成本約束、空間約束以及環(huán)境約束三大約束，這也導(dǎo)致北京產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行結(jié)構(gòu)升級(jí)。上述約束條件要求產(chǎn)業(yè)發(fā)展做到價(jià)值鏈上高端化、體量上輕型化、生產(chǎn)上清潔化，著力培育服務(wù)經(jīng)濟(jì)、總部經(jīng)濟(jì)、平臺(tái)經(jīng)濟(jì)等經(jīng)濟(jì)形態(tài)。在新技術(shù)、新產(chǎn)品、新模式、新業(yè)態(tài)上，北京市重點(diǎn)發(fā)展新能源裝備、環(huán)境污染檢測(cè)及治理設(shè)備，打造以機(jī)器人、3D打印機(jī)、高檔數(shù)控機(jī)床和智能微電網(wǎng)為代表的智能產(chǎn)業(yè)集群。

二、3D打印技術(shù)領(lǐng)域人才需求分析

2015年5月28日，國(guó)務(wù)院正式印發(fā)《中國(guó)制造2025》，明確指出3D打印技術(shù)已成為我國(guó)加快實(shí)現(xiàn)智能制造的重要技術(shù)手段。3D打印作為制造業(yè)有代表性的顛覆技術(shù)，需要的人才分為技術(shù)型人才、應(yīng)用型人才和商業(yè)型人才。高職院校人才培養(yǎng)目標(biāo)是技術(shù)技能型人才，主要工作是3D打印技術(shù)在市場(chǎng)的具體應(yīng)用。3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)人才需求崗位主要有:數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化制造、模具鉗工。數(shù)字化設(shè)計(jì)主要工作任務(wù):模具設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)。數(shù)字化制造主要工作任務(wù):模具制造、3D打印制造。模具鉗工主要工作任務(wù):鉗工修模、鉗工試模、鉗工裝配。

三、模具設(shè)計(jì)與制造(3D打印)核心職業(yè)能力

1．模具設(shè)計(jì)與制造(3D打印)人才培養(yǎng)的兩條主線(1)典型機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)能力:主要是指運(yùn)用CAD/CAMPROE，AutodeskInventor，Professional(AIP)等軟件，進(jìn)行機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)。(2)典型產(chǎn)品3D打印技術(shù)能力:主要具備3D測(cè)量技術(shù)與逆向工程、產(chǎn)品造型與快速制造技術(shù)生產(chǎn)制造能力2．模具設(shè)計(jì)與制造(3D打印)核心職業(yè)能力通過(guò)分析模具設(shè)計(jì)與制造(3D打印)核心職業(yè)能力典型機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)能力和典型產(chǎn)品3D打印技術(shù)能力，總結(jié)出必須具備的七項(xiàng)職業(yè)能力。分別是:具備繪制和識(shí)別機(jī)械圖樣的能力;具有操作普通機(jī)床、數(shù)控機(jī)床加工零件的能力;運(yùn)用CAD/CAM進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì);具備產(chǎn)品造型三維設(shè)計(jì)能力;具有3D打印制造的工藝設(shè)計(jì)、工藝實(shí)施能力;具有能夠完成3D測(cè)量、3D打印的先進(jìn)制造技術(shù)的能力;具有熟練進(jìn)行產(chǎn)品檢驗(yàn)和質(zhì)量管理的能力。(1)具備典型機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)能力。數(shù)字化設(shè)計(jì)能力主要包括:①能夠創(chuàng)建零件實(shí)體三維模型;②能夠應(yīng)用曲面特征構(gòu)建零件實(shí)體三維模型;③能夠?qū)⒃M裝為部件;④能夠創(chuàng)建三維零件模型的工程圖;⑤能夠進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì);⑥會(huì)使用逆向工程設(shè)備。(2)具備典型產(chǎn)品3D打印技術(shù)能力。3D打印制造的工藝設(shè)計(jì)、工藝實(shí)施能力和具有能夠完成3D測(cè)量、3D打印的先進(jìn)制造技術(shù)的能力屬于3D打印的工藝與制造能力。主要包括:①能夠操作測(cè)量設(shè)備對(duì)工件進(jìn)行測(cè)量，獲得3D數(shù)據(jù);②會(huì)操作計(jì)算機(jī)進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)拼接;③使用3D設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行建模，使測(cè)量結(jié)果形象化;④具備基準(zhǔn)3D數(shù)據(jù)與3D模型進(jìn)行比較，以“點(diǎn)云”評(píng)價(jià)找出最大偏差值的能力;⑤具備使用快速成型設(shè)備及輔助工具完成對(duì)被測(cè)件的制造;⑥能夠?qū)焖俪尚图M(jìn)行后處理。

一、模具材料種類(lèi)、特性簡(jiǎn)介

為便于對(duì)后面高效模具加工刀具介紹的理解，有必要對(duì)模具材料及加工方式作一個(gè)簡(jiǎn)單介紹。

（一）模具類(lèi)型

模具主要分為以下幾個(gè)類(lèi)型：大型汽車(chē)外覆蓋件沖壓模具、普通塑膠注塑模具、PVC注塑模具、吹塑模具、五金沖壓及板金模具、熱擠壓模具、熱鍛模具等等。

（二）模具材料

每種不同的模具以及同一模具的不同部位所采用的材料有相當(dāng)大的差別，其加工特性也有很大的區(qū)別。模具材料的種類(lèi)極為繁多，這里只介紹與本文相關(guān)的被加工材料。

一、塑料制品材料的選用對(duì)模具設(shè)計(jì)的影響

一般來(lái)說(shuō)，并沒(méi)有不好的材料，只有在特定的領(lǐng)域使用了錯(cuò)誤的材料。因此，設(shè)計(jì)者必須要徹底了解各種可供選擇的材料的性能，并仔細(xì)測(cè)試這些材料，研究其與各種因素對(duì)成型加工制品性能的影響。本文只就傳統(tǒng)的熱塑性材料進(jìn)行分析以說(shuō)明問(wèn)題。在注射成型中最常用的是熱塑性塑料。它又可分為無(wú)定型塑料和半結(jié)晶性塑料。這兩類(lèi)材料在分子結(jié)構(gòu)和受結(jié)晶化影響的性能上有明顯不同。一般來(lái)說(shuō)，半結(jié)晶性熱塑性塑料主要用于機(jī)械強(qiáng)度高的部件，而無(wú)定型熱塑性塑料由于不易彎曲，則常被應(yīng)用于外殼。這是材料選用的大框，其次，還要根據(jù)填料和增強(qiáng)材料繼續(xù)選擇。

（一）根據(jù)填料和增強(qiáng)材料進(jìn)行選擇的分析

熱塑性塑料可分為未增強(qiáng)、玻璃纖維增強(qiáng)、礦物及玻璃體填充等種類(lèi)產(chǎn)品。玻璃纖維主要用于增加強(qiáng)度、堅(jiān)固度和提高應(yīng)用溫度；礦物和玻纖則具較低的增強(qiáng)效果，主要用于減少翹曲。玻璃纖維會(huì)影響到成型加工，尤其會(huì)對(duì)部件產(chǎn)生收縮和翹曲性。所以，玻璃纖維增強(qiáng)材料不能被未增強(qiáng)熱塑性塑料或低含量增強(qiáng)材料來(lái)替代，而不會(huì)有尺寸改變。玻璃纖維的取向由流動(dòng)方向決定，這將引起部件機(jī)械強(qiáng)度的變化。試驗(yàn)（從注射成型片的橫向和縱向截取了10個(gè)測(cè)試條，并在同一個(gè)拉力測(cè)試儀上對(duì)它們的機(jī)械性能進(jìn)行了比較）表明，對(duì)添加了30％玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚酯樹(shù)脂，其橫向的拉伸強(qiáng)度比縱向（流動(dòng)方向）低了32％，撓曲模量和沖擊強(qiáng)度分別減少了43％和53％。

在綜合考慮安全因素的強(qiáng)度計(jì)算中，應(yīng)注意到這些損失。

在一些熱塑性塑料中加入了一系列增強(qiáng)材料、填料和改性劑來(lái)改變它們的性質(zhì)。由這些添加劑產(chǎn)生的性能變化必須認(rèn)真地從手冊(cè)或數(shù)據(jù)庫(kù)中查閱，更好的是聽(tīng)取原材料制造廠家的專(zhuān)家的技術(shù)建議。以選用最為合適的材料。

摘要本文介紹了科龍集團(tuán)配件公司模具廠實(shí)施項(xiàng)目管理與并行工程的經(jīng)驗(yàn)，論述了模塊化設(shè)計(jì)方法在模具設(shè)計(jì)中應(yīng)用的特點(diǎn)，研究了模具模塊化CAD系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)技術(shù)。

關(guān)鍵詞模具開(kāi)發(fā)周期

Reducetheconstructioncycleofdiebyseizingkeys

Abstract：ThispaperintroducedtheexperienceofapplyingtheprojectmanagementandconcurrentengineeringinKELONgroupfittingscompanymouldfactory，studiedthecharacteristicofmodular-designofdie&mouldandthetechniqueofdevelopmentofadie&mouldmodularCADsystem

Keywords：die&mould；constructioncycle

0引言

引言

模具是一種技術(shù)密集、資金密集型產(chǎn)品，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)巾的地位也非常重要。模具工業(yè)已被我國(guó)正式確定為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，并在“十五”中列為重點(diǎn)扶持產(chǎn)業(yè)。由于新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷發(fā)展，促使模具技術(shù)不斷進(jìn)步，對(duì)人才的知識(shí)、能力、素質(zhì)的要求也在不斷提高。

根據(jù)社會(huì)發(fā)展對(duì)模具專(zhuān)業(yè)學(xué)生的新要求以教學(xué)生的實(shí)際情況，探圳大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院對(duì)99級(jí)模具設(shè)計(jì)方向?qū)W生的畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)行了較大的改節(jié)，并取得了較好的效果。

2模具專(zhuān)業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)

深圳大學(xué)模具設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)隸屬于深圳大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，主要是從事注射模的設(shè)計(jì)與制造。為了明確本方向的培養(yǎng)目標(biāo)，我們對(duì)珠江三角洲，特別是深圳周邊地區(qū)模具企業(yè)進(jìn)行了比較廣泛的社會(huì)調(diào)查，調(diào)查結(jié)果表明，用人單位要求畢業(yè)生有較高的思想品質(zhì)和道德修養(yǎng)，愛(ài)崗敬業(yè)和較好的與人協(xié)調(diào)共事能力，要求畢業(yè)生基礎(chǔ)理論扎實(shí)，著重基本技能的掌握和再學(xué)習(xí)能力，要求畢業(yè)生熟練掌握外語(yǔ)，有一定的計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用和開(kāi)發(fā)能力。

根據(jù)調(diào)查結(jié)果分析，我們把模具專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的規(guī)格定位于：面向各類(lèi)型企業(yè)，培養(yǎng)愛(ài)崗敬業(yè)，具備機(jī)械及各類(lèi)模具設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)知識(shí)，具有較強(qiáng)的再學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造能力，能在模具生產(chǎn)第一線從事模具設(shè)計(jì)制造、技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用研究和經(jīng)營(yíng)銷(xiāo)售的應(yīng)用型工程技術(shù)和管理人才。據(jù)此把拓寬專(zhuān)業(yè)口徑，課程體系合理，教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)研究能力強(qiáng)，社會(huì)適應(yīng)面寬，作為本方向教學(xué)的基本指導(dǎo)思想，將模具設(shè)計(jì)理論、實(shí)踐與及計(jì)算機(jī)應(yīng)用融合為一體。

1.改造思路

車(chē)間目前是依靠制度要求，將支撐塊取放在固定位置。現(xiàn)在改造的思路是：將每個(gè)支撐塊安裝一個(gè)安全定位銷(xiāo)，定位銷(xiāo)尺寸統(tǒng)一，(φ20×150mm)與支撐塊實(shí)焊連接；壓力機(jī)每個(gè)立柱上安裝一個(gè)安全銷(xiāo)座，操作人員打開(kāi)模具將4個(gè)支撐塊插在壓力機(jī)立柱的4個(gè)安全銷(xiāo)座上。安全銷(xiāo)插上以后，安全銷(xiāo)座內(nèi)部的接近開(kāi)關(guān)（傳感器）感應(yīng)到模具支撐塊放到位了，就給壓力機(jī)控制系統(tǒng)傳遞信號(hào)，壓力機(jī)接到信號(hào)，運(yùn)行條件滿足后開(kāi)動(dòng)機(jī)床生產(chǎn)。如果操作人員沒(méi)有將4只支撐塊全部插到安全銷(xiāo)座上，機(jī)床運(yùn)行條件將無(wú)法滿足，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)動(dòng)作。圖2為改造后整體效果圖。

圖2改造后整體效果圖

2.模具支撐塊結(jié)構(gòu)分析

經(jīng)調(diào)查，目前模具使用的支撐塊規(guī)格形狀不統(tǒng)一，有方塊狀形、圓環(huán)形、半圓柱體形、圓柱體形。圓環(huán)形的支撐塊安全可靠性好，但由于各支撐塊與模具一一對(duì)應(yīng)，要將支撐塊的形狀統(tǒng)一成圓環(huán)形改造難度大且費(fèi)用太高。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，模具支撐塊只有以上4種外形結(jié)構(gòu)，其尺寸范圍如表所示。

1模具設(shè)計(jì)

1.1模具結(jié)構(gòu)及工作原理

根據(jù)上述確定的工藝方案，設(shè)計(jì)了如圖3所示的落料-沖孔-拉伸復(fù)合模。

模具工作過(guò)程為:坯料送人，上模下行，落料-拉伸凸凹模6、凹模4及沖孔凸模11、拉伸-沖孔凸凹模13分別與坯料接觸完成落料和沖孔，壓機(jī)滑塊繼續(xù)下行，落下的帶孔圓形毛坯隨即被落料一拉伸凸凹模6、拉伸-沖孔凸凹模13的相應(yīng)拉伸工作部位拉成橢圓，隨著拉伸完成，壓機(jī)滑塊上升，拉伸好的半成品橢圓蓋分別被卸料塊12、頂料板14推出各自拉伸工作零件型腔。

圖4為設(shè)計(jì)的零件整形修邊復(fù)合模結(jié)構(gòu)。

模具置于壓力機(jī)工作臺(tái)面上，壓機(jī)滑塊上升，模具開(kāi)啟，上、下模脫離接觸，卸料板6通過(guò)頂料桿7在壓機(jī)彈性緩沖器的作用下上升至凹模4型腔中適當(dāng)位置。此時(shí)，將橢圓蓋半成品置于凹模4型腔中，完成零件的定位。

摘要：利用激光熔敷合金粉末的方法對(duì)模具進(jìn)行了修復(fù)。研究了工藝參數(shù)對(duì)熔敷效果的影響，并對(duì)其修復(fù)過(guò)程進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，預(yù)處理、送粉量、激光的掃描速度是決定模具修復(fù)質(zhì)量的關(guān)鍵。通過(guò)優(yōu)化工藝參數(shù)、機(jī)體預(yù)熱的方法可以提高模具修復(fù)質(zhì)量。

模具使用壽命取決于抗磨損和抗機(jī)械損傷能力，一旦磨損過(guò)度或機(jī)械損傷，須經(jīng)修復(fù)才能恢復(fù)使用。目前可采用的修復(fù)技術(shù)有電鍍、電弧或火焰堆焊、熱噴涂(火焰、等離子)等。電鍍層一般很薄，不超過(guò)0.3mm，而且與基體結(jié)合差，形狀損壞部位難于修復(fù)，在堆焊、熱噴涂或噴焊時(shí)，熱量注入大，能量不集中，模具熱影響區(qū)大，易畸變甚至開(kāi)裂，噴涂層稀釋率大，降低了基體和材料的性能。

利用激光熔覆的方法可實(shí)現(xiàn)對(duì)模具的修復(fù)。用高功率激光束以恒定功率P與熱粉流同時(shí)入射到模具表面上，一部分入射光被反射，一部分光被吸收，瞬時(shí)被吸收的能量超過(guò)臨界值后，金屬熔化產(chǎn)生熔池，然后快速凝固形成冶金結(jié)合的覆層。激光束根據(jù)CAD二次開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序給定的路線，來(lái)回掃描逐線逐層地修復(fù)模具。由于激光束的高能密度所產(chǎn)生的近似絕熱的快速加熱，對(duì)基體的熱影響較小，引起的畸變可以忽略，特別是經(jīng)過(guò)修復(fù)后的模具幾乎不需再加工。

1激光修復(fù)系統(tǒng)

激光修復(fù)技術(shù)是集高功率激光、計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、CAD/CAM、先進(jìn)材料、數(shù)控技術(shù)等多學(xué)科的應(yīng)用技術(shù)。修復(fù)系統(tǒng)主要由硬件設(shè)備和制造過(guò)程軟件組成。硬件設(shè)備包括激光器、數(shù)控系統(tǒng)及工作臺(tái)、送粉裝置、光路系統(tǒng)、水冷裝置、保護(hù)氣系統(tǒng)和在線控制所涉及的數(shù)據(jù)采集裝置。軟件系統(tǒng)包括制造零件成型軟件擻據(jù)通訊和在線控制軟件。激光修復(fù)過(guò)程如圖2所示。CO2激光器發(fā)出的激光經(jīng)CNC數(shù)控機(jī)床Z軸(垂直工作臺(tái))反射鏡后，進(jìn)入三維光束成形聚焦組合鏡，再進(jìn)入同軸送粉工作頭，組合鏡和工作頭都固定在機(jī)床Z軸上，由數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)一控制。載氣式送粉器將粉末均勻輸送到分粉器的同軸送粉工作頭。

模具位于CNC數(shù)控工作臺(tái)X-Y平面上，根據(jù)CNC指令，工作臺(tái)、組合鏡和送粉頭按給定的CAD程序運(yùn)動(dòng)。同時(shí)加入激光和粉末，逐層熔敷。在溫度檢測(cè)和控制系統(tǒng)作用下，使模具恢復(fù)原始尺寸。為保證熔覆材料(金屬粉末)和基體(模具)材料實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合，以及模具的尺寸精度、表面光潔度和材料性能，需將φ50mm圓形多模1kW-5kW高功率激光束變換成強(qiáng)度均勻分布的圓形光束，光斑尺寸可調(diào)(光路系統(tǒng))，并配有水冷系統(tǒng)和光束頭氣體保護(hù)系統(tǒng)，同時(shí)需重點(diǎn)考慮同軸送粉裝置和現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

合同雙方：

購(gòu)貨單位（甲方）：北京金鷹包裝制作有限公司

地址：

法定代表人：

電話：

供貨單位（乙方）：北京寶翔包裝紙品有限公司

摘要:針對(duì)覆銅鋼片原材料成本高、材料來(lái)源短缺、供貨不及時(shí)等現(xiàn)象，采用20號(hào)鋼替代覆銅鋼片，并經(jīng)優(yōu)化成形工藝及模具設(shè)計(jì)后，降低了產(chǎn)品成本，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效益。

關(guān)鍵詞:薄壁筒;材料改進(jìn);工藝研究;模具設(shè)計(jì)

薄壁筒剖面圖見(jiàn)圖1，其表面為Hb2覆銅，壁厚1．5mm，技術(shù)要求其內(nèi)孔的公差為0.018mm，表面粗糙度為0.8，兩端面不允許有裂紋等缺陷。原材料為覆銅片沖壓時(shí)，其材料價(jià)格高，生產(chǎn)成本高，售后利潤(rùn)低，且供貨不及時(shí)。采用20號(hào)鋼做原材料后，原材料供貨市場(chǎng)大，成本低。通過(guò)改進(jìn)沖壓工藝、模具及表面處理工藝后，產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)與改進(jìn)前質(zhì)量指標(biāo)相符，生產(chǎn)成本得到了降低。

1工藝設(shè)計(jì)

1．1工藝方案的制訂

對(duì)該零件進(jìn)行分析后，制定了以下兩種方案:0.12AФ18+0.43Ф15+0.01850.5+0.500.8AT圖1薄壁筒示意圖1)下料→退火→表面處理→沖壓→退火→表面處理→沖壓→滾光→切口→檢驗(yàn)→表面處理;2)下料→表面處理→沖壓→退火→表面處理→沖壓→表面處理→沖壓→滾光→切口→檢驗(yàn)→表面處理。經(jīng)反復(fù)比較論證上述兩種方案，最終采用了第二種方案。