模具設計與制造的案例
模具設計與制造專業的前景如何？
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模具設計與制造專業，該專業培養模具設計與制造的高級應用型技術人才，畢業生可從事企業生產所需模具及其工裝的設計與制造，模具裝配與調試、模具企業經營與管理工作。主要課程有：機械制圖、機械設計與基礎、冷沖模設計與制造、注塑模設計與制造、數控技術與編程、模具加工機械、電工與電子技術、液壓與氣動傳動、金屬切削原理、機械CAD/CAM等。下面就讓材小料給各位看官介紹一下模具設計與制造專業就業前景與就業方向吧！
一、模具設計與制造專業就業前景
從廣州市勞動部門獲悉，目前珠江三角洲
地區的模具產業規模約占全國1/3左右，但模具工缺口已經超過10萬。模具工業是機械制造的主要產業之一，也是國家鼓勵外商投資的一大產業。隨著入世后制造業中心向中國轉移，模具產業有望迎來30%的增長。” 廣東省模具工業協會有關人士指出，全省模具企業已有60000家以上，對模具專業技術人才，尤其是高級的模具專業人才需求很大。2002年，模具高級班畢業生月薪均達3000元以上，工作幾年后，月工資漲到8000元不成問題。如模具設計和模具制造的技術人才一般月薪3000元左右，數控技術人才3500元左右，如熟悉設計、加工、造型整個操作過程的高級技術人才月薪高達5000元以上，而技能突出的月薪超過萬元也是常見。
模具分為五金模和塑膠模，是指能生產出具有一定形狀和尺寸要求的0件的一種生產工具，也就是通常人們所說的模子。比如手機、玩具、電視機、汽車、飛機等各種產品的外殼和所有0部件的生產都離不開模子。模具是工業之母，是制造行業的基礎。因此，模具專業技術人才的就業前景相當廣闊。
我國模具人才仍然遠遠跟不上行業的發展需求，主要表現在總量不足和高水平技術人員缺乏等方面。
展開 汽車沖壓模具設計制造與維修研究
摘要
近年來, 隨著社會的進步和國民經濟的發展, 各行業都得到了前所未有的發展, 尤其是汽車制造行業的飛速發展, 使人們的出行更加方便、快捷。而汽車制造業對模具的需求也在不斷增大, 且在質量方面的要求也越來越高。這給汽車模具制造行業帶來了巨大的發展機遇, 當然, 與此同時也面臨著巨大的挑戰。文章主要從汽車沖壓模具的設計、制造以及維修等方面對其進行了簡要的分析。
一、汽車沖壓模具設計和制造
在現代社會中, 汽車已經成為了人們出行最為重要的一種交通工具, 其質量的好壞不僅影響人們的出行質量, 而且, 直接關系到人們的生命和財產安全。通常情況下, 汽車沖壓模具使用壽命是六十萬到八十萬次。在對汽車沖壓模具設計和生產的過程中不僅應該切實滿足車身零件在工藝方面的要求, 同時, 還要高度重視其在設計和制造過程中所應用的機械設備、操作方式、運輸方式、模具安裝以及廢物處理等方面的問題。在沖壓模具設計及制造過程中主要應該考慮以下五點:
(1)價格。在汽車沖壓模具設計和制造的過程中, 首先需要考慮的因素是它的價格, 將會影響到產品最終的銷量。
(2)質量。汽車安全系數的高低通常都是由沖壓模具決定的, 因此, 沖壓模具的質量也會直接影響產品的銷量。
(3)人性化。
展開 HyperXtrude實現數字化模具設計制造
在模具制造早期如何預測和分析各種潛在的模具設計缺陷，對于提高模具制造質量和縮短模具制造周期至關重要。使用HyperXtrude有限元擠壓成形軟件對模具設計進行驗證，可以指導和解決擠壓模具設計和制造中出現的多種問題。
鋁擠壓模具在設計和制造的早期對于技術人員的經驗要求較高，傳統的設計方法存在設計周期長、成本高和質量不易保證等缺點。隨著有限元數值模擬技術（即CAE技術）在鋁擠壓制造業的成功應用，為擠壓模具的設計和制造帶來了革命性的飛躍，將擠壓模具的設計和制造帶進了一個嶄新的發展階段。這種基于數值模擬技術的設計和制造理念，具有多方面優勢：在模具初始設計后，在計算機上以虛擬試模代替物理試模，降低模具設計成本；大幅縮短模具設計和制造周期，確保交付時間；為設計人員提供精確的計算結果，分析、評價和優化模具設計方案，從而提高了模具設計質量；有利于設計知識和經驗的積累。
HyperXtrude是Altair工程軟件公司的一款專業的針對擠壓生產過程中分析材料流動和傳熱的有限元應用軟件。HyperXtrude采用穩健的求解算法，功能強大、計算精度高，已在鋁型材擠壓模具設計和制造中得到了成功應用。
創建擠壓模具有限元模型
以一個實際的擠壓空心分流模為例，詳細介紹HyperXtrude軟件實現材料流動有限元分析的模型創建過程，圖1所示為模具圖和型材截面形狀。
圖1 空心分流模具圖和型材形狀
1.擠壓模具的材料流動有限元模型
為了分析和研究材料沿擠壓模具的流動性能，首先將材料流經的模具和擠壓筒的內表面幾何抽取出來，然后分別創建如圖2所示的有限元模型。主要包括四個部分：棒料、分流孔和焊合腔、工作帶和型材。根據材料在擠壓過程中變形程度及其對流動結果的影響，各部分網格單元的大小和密度要求不同，比如在模具出口附近，材料變形最劇烈，因此該區域的單元較密，而對于棒料中的單元尺寸應盡量大。
展開 射出模具數字化設計與智能制造技術分析
■ 廣西安全工程職業技術學院 / 吳桂勇
（轉載自繁體版ACMT電子技術月刊No.077)
前言
數位設計與智能制造技術是當前網絡技術、計算機技術、制造技術等多種先進技術融合下的產物，是中國當前制造行業中發展的必然方向。就當前中國制造行業的實際情況而言，模具制造往往要充分融入數字化設計與智能制造技術，不斷結合當前日新月異發展的高新技術，實現數字化模具設計與智能制造系統平臺的打造，改變傳統設計方法帶來的弊端問題，使得中國射出模具設計與制造能夠朝著高效、集成的方向發展，進一步推動模具設計制造行業的進步與創新。
射出模具數字化設計與智能制造技術概述
在中國制造行業高速發展過程中，射出模具數字化設計與智能制造逐漸成為當前制造行業中的主流，被現階段世界各個發達國家所推廣。近年來，中國模具制造行業積極推動射出模具數字化與智能制造技術，能夠有效地滿足模具制造行業的發展需求，是保證模具制造行業朝著智能化、數字化轉型的關鍵。此外，模具數字化設計與智能制造技術，主要包括智能產線與數字化技術，針對模具設計的相關要求完成設計與制造，其中主要內容包含結合模具實際要求提供設計方案、利用3D可視化技術進行模具設計、在仿真技術下進行制造流程設計，在這些流程都完成后，通過虛擬化技術進行模具前期配置、模具零件制造、模具整體成型以及模具質量檢測，并通過數控機床與智能化技術進行智能生產，隨即對模具進行制造過程中的程序化設計與加工工作。在當前新時期背景下，通過大數據分析、云計算以及人工智能為代表的智能化技術得到了高速發展和進步，使得中國射出模具設計與制造行業看見了發展方向。
展開 
『分享』快速模具設計與制造技術.
快速模具設計與制造技術.
快速模具設計與制造技術.pdf
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射出模具數字化設計與智能制造技術研究
■ 湖南省郴州技師學院 / 李祥偉
（ACMT電子技術月刊No.070)
前言
數字化設計與智能制造技術是管理科學、網絡技術、制造技術以及計算機技術等多種先進技術的融合與應用的結果，是制造業向數字化與智能化發展的必然趨勢[1]。基于模具制造業發展形勢，需要積極研究和應用數字化設計與智能制造技術，將相關技術與現代工業信息化技術的結合，打造模具設計與制造的系統化平臺，從而提升模具設計與制造的智能化與數字化水平，以模具數字化設計、智能化制造促進高新技術科學應用，推動模具制造行業的創新與發展[2-4]。
傳統工藝流程
傳統情況下，精密銑削、精密三坐標測量和精密放電加工都是精密射出模具制造過程的幾大部分。制造精密射出模具的過程中，一般從以下幾個方面著手。
第一，計算機輔助設計(Computer AssistantDesign, CAD)部門主要負責模具的設計工作。第二，計算機輔助制造(Computer Aided Manufacturing, CAM)部門主要負責工藝制定和數控加工工作[5]。第三，電加工部門主要負責模具主要零件的電火花放電加工工作。
其中，電火花放電加工是精密模具制造的重要環節。電加工過程中，三坐標指定測量點的選擇、電極是否偏心、放電間隙是否準確等方面都需要進行嚴格的質量檢測工作。對于電極偏心和放電間隙存在問題的情況，需要基于質量控制(Quality Control, Qc)提供的電極檢測報告進行電火花放電加工工作。只有在確定三坐標精密檢測的情況下，才能夠不斷提高整個模具的制造精密度。
在電極偏心量和放電間隙存在偏差的情況下，模具精度會受到嚴重影響。
展開 巨大的模具設計與制造優勢
汽車發動機行業對發動機的設計和裝機的時間節點有著嚴格的要求，如延誤開發周期，意味汽車的各項試驗要相應順延，汽車制造商面臨著市場份額丟失的風險。發動機部件模具的開發設計是制造汽車發動機部件的關鍵環節之一，國內大多企業仍采用委外設計和制作的模式進行管理，進而導致模具制造成本高，試制周期長，降低了企業的同步開發能力及市場反應能力。
作為國內發動機部件行業的領先企業，溫州瑞明工業股份有限公司依托所搭建的研發平臺和研發團隊，已具備了較強的模具設計與制造能力，能快速響應客戶需求，進行快速制模、毛坯試制，并參與了眾多項目的同步開發。
溫州瑞明工業股份有限公司在模具方面的核心技術主要體現在模具的設計開發及制造這兩個環節上。公司立足技術人員的經驗，并廣泛采用CAD/CAM/CAE等輔助軟件，為模具的快速開發制造提供了有力的保證。由于在模具鍛壓模具http://zhizao.mouldu.com/sell_list/keyword-%E9%94%BB%E5%8E%8B%E6%A8%A1%E5%85%B7
的鑄造過程中引入了此類軟件，工藝人員不但有效地提高了工作效率，而且可以優化模具的鑄造工藝，例如，CAE軟件能以鑄件充型、凝固過程數值模擬技術對鑄件的成型過程進行工藝分析和質量預測，在工藝人員經驗的指導下，能較好的預測鑄件缺陷(如卷氣、冷隔、縮孔、縮松等)，從而到達優化模具的鑄造工藝，降低原料消耗，提高模具鑄件的質量，并縮短試制周期。在此基礎上，本公司的模具生產周期比同類廠家短30天左右。
該公司擁有較為齊備的模具加工設備，如大型高速加工中心、線切割、電脈沖、高效數控火花機、三坐標檢測儀等各類精密數控加工檢測設備，并具備圖樣設計、模具制作、試模試鑄的能力。公司年產各類產品的工藝模具200多套，此外還自制特定夾具模具500多套、非標產品模具20多套。
展開 豐田鬼怪設計背后的模具制造理念，不服不行！
一
3．豐田的模具設計和制造能力
模具設計與制造能力： 每年大約可開發10個轎車整車模具；
模具產量（標準套） 約2000套/年
內制率60%（外協40%）
主要產品中： 模具占80%
驗具占7%
其他占13%
全年完成模具制造成本預算 近200億日元
人均模具產量 2 標準套/人。年
模具制造成本（不含設計） 約600萬日元/套
工時成本（平均） 約1萬日元/小時
整車模具設計制造周期 12個月
（由車身設計完成至新車批量生產）
其中包括整車全部模具設計周期 5個月
制造周期 5個月
調試周期 6個月
由此可見，豐田一年的轎車生產能力大約500萬輛（日本國內部分約占50%），是中國大陸轎車產量的十倍，而模具設計制造能力也超過我們全國汽車模具生產能力的數倍。豐田的整車模具制造周期，遠遠短于我們的一般單套模具制造周期，它的標準單套模具制造周期為三至四個月，在我們看來還是一個夢想。我們的模具質量水平與豐田相比相差更遠。
一
4．豐田一般模具制造周期
豐田把模具的制造計劃標準化，根據模具的復雜程度可分為短周期、標準周期和長周期三種。
展開 ProENGINEER在注塑工藝及模具設計與制造中的應用
ProENGINEER在注塑工藝及模具設計與制造中的應用
汽車覆蓋件模具設計與制造（國防工業出版社書）
汽車覆蓋件模具設計與制造（國防工業出版社書）
1該本書出版的較早，可能是國內在汽車覆蓋件沖壓領域比較權威的專著。建議設計覆蓋件制造的工作者閱覽。
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生產制造 | 數字化設計與制造賽項-VISI模具設計分模篇
海克斯康工業軟件VISI是一套集設計、分析和加工于一體，為用戶提供了一套獨特的集成工具，實現了線架構、曲面和實體的混合建模，擁有適用于高速加工的豐富的 2D、3D 和五軸加工策略。此外，VISI為模具行業提供了許多專用的功能，例如：模流分析可以協助塑膠模具設計，分步展開為沖壓模具設計提供了高效率的應用工具。
VISI軟件為2023年和2024年省賽提供數字化設計與制造賽項技術支持，一直在大力支持教育行業，為模具企業培養輸送模具設計開發與制造人才。本期內容為大家展開分析講解VISI軟件在國賽中的模具設計常規流程，由于模具設計包含的內容很多，我們將分為多期篇幅更新，敬請關注。
01
分析數據
國賽中提供的圖檔為XT格式（此為中間轉換格式），VISI軟件可直接讀取XT格式圖檔，無需進行中間格式的轉換，并且在VISI軟件中我們通過解散實體-縫合命令，來檢查圖檔是否為實體、以及實體中是否存在爛面的情況。
02
產品開模定位
模具的開模定位狀態，非常重要，這涉及到脫模角度，和倒扣位置。對于產品開模的定位VISI軟件具有多種方案，最長使用的是建立坐標系-移到至新的工作平面、對齊圖素，來完成產品開模的定位。
03
產品分析-拔模-倒扣結構
分析產品壁厚：過厚的位置成型后會發生縮水、縮痕；過薄的位置打滿，需要更大的注塑力。檢查產品的脫模角度，適當的調整產品的脫模角度，預防開模拉上，頂裂產品。對于脫模分析出來的倒扣，VISI軟件的分析處理方式是做成斜頂、滑塊、內抽等。如下圖所示，分析出來此產品有兩個倒扣，根據任務書指示，一個作為滑塊，一個作為斜頂。
04
產品縮水和嵌件處理
無嵌件的產品，直接按照任務書要求放縮水就可以了；有嵌件的產品，需要考慮嵌件尺寸是恒定的。對于這種情況VISI是這么處理的。
展開 
兩次招生只招到16人，模具專業被迫停開，制造類專業為何不吃香！！！
2019年4月第一次單獨招生，招生9人；9月高考普通招生，模具設計與制造專業招生7人……據呂勇翔介紹，由于兩次招生只招到16人，達不到一個班至少30人的規模，該專業2019年被迫停開，新報到的16名學生經協商現已轉入機電一體化專業學習。
2018年，該職校“智能制造專業群”被評為省高等職業教育一流特色專業群建設項目。該專業群發力新型智能制造領域，以模具設計與制造、數控技術等為支撐專業。
模具專業被迫停開，特色專業群中其他專業的招生情況亦不容樂觀。電氣自動化技術僅招到30余人；數控技術僅能勉強湊足一個班的容量……
“文科火爆，理工科慘淡。”白曉澤形容擴招第一年的招生情況時用了一個詞匯，“冰火兩重天”。
展開 豐田汽車模具制造技術
豐田模具設計與制造部門概況
豐田汽車公司中與沖壓模具設計制造有關的部門主要有兩個，其中負責模具設計的是第八生產技術部，負責模具制造的是st部（st為沖模的英文縮寫）。它們都直屬于總公司，生產技術1-8部屬于生產準備部門，沖模部（st部）屬于工機制造部門。
1．第8生產技術部
其主要職責是模具設計和沖壓設備準備，加上它所屬的計劃、生產準備、部屬等科室共有將近350人。
其中與模具設計有關的技術室有三個，它們是由從事的產品件類型來劃分的：
部門 職責 人員
一室 車身周邊件模具設計
（ 車門、機蓋、后行李廂蓋） 約70人
二室 主車身件模具設計
（側圍、翼子板、頂蓋等） 約75人
三室 底板、梁架件模具設計
（地板、發動機艙等） 約30人
每個室又分為沖壓工藝與模具結構設計兩個組。
專業化分工是豐田模具設計部門工作的特點
a． 模具設計內容細分
豐田把模具設計分成三個工序：工序設計、模面設計和結構設計，分工明確，分別由專門人員負責。工序設計主要完成工序草圖、dl圖設計、作詳細的模具設計任務書、模面構想等，人員專業化分工細微各個室只負責一類產品件，每個人在一定時間內負責同一個件，甚至是同一類模具。由于豐田每年開發的新車可達十種，這就是說，可能有的人在一年內畫十套非常相似的前車門外板拉延模，其專業化程度可想而知。
c. 模具的社會大分工
日本的模具制造專業性分工很強，豐田雖然自己的模具制造能力很強，但它并不是什么模都干。比如，整車所有件的沖壓工藝和模具的整車協調，他自己都負責，但模具設計和制造他只干車身內外覆蓋件，地板和梁架件全部到定點廠家外協。不但豐田如此，國外的大汽車公司所屬模具廠無不如此，比如日本大發公司模具廠，甚至只做側圍、翼子板、頂蓋等有限的幾種外覆蓋件。
展開 國內外轎車覆蓋件沖壓模具設計概況
由于國內轎車覆蓋件模具設計制造能力從總體上看還比較薄弱，為了生產這些車型，各人汽車公司不得不耗資幾億、十幾億元采購海外模具。與國外人汽車公司相比，由于生產規模比較小，這就造成單車均攤的模具成木遠高于國外車，這也是造成國產車整車制造成木居高不下的主要原因之一。
2 國產轎車覆蓋件模具開發能力
國內主要的轎車模具制造商有:一汽模具制造有限公司、東風汽車模具廠、天津汽車模具有限公司、成飛集成科技股份有限公司、南京模具裝備有限公司、上海千緣汽車車身模具有限公司等等。作為國內最人轎車生產銷售商—上海人眾汽車有限公司，也有自己的模具設計制造部門((TMM部)。目前，雖然國內模具商在轎車內覆蓋件模具設計制造方面已小有能力，并可承接整車廠的部分模具開發項目，但對于有很高型面精度和表面質量要求的外覆蓋件，特別是中高檔轎車的外覆蓋件，整車廠很少會將這類模具交由國內開發。
上海人眾汽車有限公司為了降低整車生產成本，同時也為了提高公司的核心技術能力，從2001年開始，涉足轎車沖壓模具設計制造領域。2001年-2002年完成了POLO轎車在手動壓機線上生產的10只簡單零件的模具，通過了公司質保部門驗收并投產。2002年開始向人型化、復雜化、自動化發展，設計制造了6000kN自動線上生產的POLO轎車備胎座模具(該零件外形尺寸人、拉深深度深、形狀復雜)2003年，為進一步提高模具設計制造的能力和水平，我們涉足20000kN多工位壓力機和10000kN自動線生產使用的模具設計。過去上海人眾在20000kN多工位壓力機上使用的模具，全部需進u,國內模具商還沒有能力設計制造這樣的模具。為此，我們選擇了POLO轎車中柱內板的模具進行設計。20000kN多工位壓力機是世界上最先進的壓力機之一，集成化、自動化程度非常高，當然這對模具設計的要求也相應地提高。
展開 生產制造 | 模具設計與制造-VISI料帶設計
這樣不需要單獨處理每個沖壓件，節省大量的時間和人力成本，提高生產率，產品外觀也更加美觀并符合產品的設計要求。但不同的產品需要使用不同的料帶進行送料，此過程需要考慮模具的材料使用率及料帶穩定性。將沖壓制品連結在料帶上有許多種方式，連結方式也需要依據沖壓制品特征與沖壓方向來決定。
海克斯康工業軟件VISI擁有強大的料帶設計模塊，可以完美的完成上述3D建模對料帶具體設計的要求，并且料帶設計階段，步距、工站等均可隨時修改，并可以快捷的創建內部沖頭，添加工件，以及接刀的創建。部分客戶的接刀類型復雜，VISI軟件完全支持通過基礎建模方式，創建好接刀，然后加載到料帶設計中。
01
料帶定義-參數設置
料帶定義設置，制品數量排布（一個產品，兩個產品等）、試做工位數、工件步距、料帶寬度（可以設置上端廢料余量和下端廢料余量）、工件擺放角度、不同方案料帶的廢料率。在這里將料帶參數設置完成后，如若后期發現工位數需要增加，料帶寬度需要增加，可以隨時進行編輯。
02
料帶階段-沖頭設計
料帶階段沖頭設計，可以通過下圖標注3中的方式快捷生成沖頭。
（1）增加內部沖頭模式，直接增加沖頭。注意這里要求產品內部為封閉的孔、異形形狀從而生成沖頭；
（2）封閉的輪廓線、2D線圍成的封閉區域，生成自定義沖頭；
（3）建模3D實體，生成自定義沖頭。
（4）視頻演示。
03
沖頭接刀部位設計
沖頭接刀部位設計，VISI軟件默認的接刀有三種類型，分別為矩形、圓柱形、傾斜，其余方式也可以實現，通過建模方式創建即可。
04
料帶的模擬方式
（1）預覽查看接刀情況
（2）料帶成型模式
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