產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及模具設(shè)計(jì)

1、書(shū)名：產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與模具設(shè)計(jì)從國(guó)賽到教學(xué)ISBN：978-7-111-48716-6出版社：機(jī)械工業(yè)出版社本書(shū)配有電子課件案例 目錄一、典型模具結(jié)構(gòu)分析（1）二、典型模具結(jié)構(gòu)分析（2）三、授課案例通往模具設(shè)計(jì)師的橋梁四、教學(xué)案例（1）同步雙開(kāi)發(fā)教學(xué)法五、教學(xué)案例（2）“制件到制件”項(xiàng)目教學(xué)（機(jī)器人比賽）六、先進(jìn)模具制造技術(shù)模具（單件）自動(dòng)化制造技術(shù) 一、典型模具結(jié)構(gòu)分析案例（1-1仿真） 模具結(jié)構(gòu)模擬仿真介紹演示 二、典型模具結(jié)構(gòu)分析案例（1-2考評(píng)） 模具設(shè)計(jì)與制造-“制件到制件”模擬仿真過(guò)程。演示 三、授課案例通往模具設(shè)計(jì)師的橋梁：學(xué)習(xí)內(nèi)容 完成一個(gè)“制件到制件”項(xiàng)目學(xué)習(xí)全過(guò)程。 1.分析塑件

2、確定模具結(jié)構(gòu)。 2.根據(jù)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具裝配圖。 3.利用現(xiàn)代化模擬仿真手段，實(shí)現(xiàn)模具制造與裝配以及注射成型加工的全過(guò)程。 激發(fā)靈感 問(wèn)題的提出 1.塑料注射成型模具由幾部分組成的？ 2.我們今天的課程與飛機(jī)有關(guān)： 3.想一想解決飛機(jī)安全問(wèn)題的方法。 模具設(shè)計(jì)師工作全過(guò)程演練 活動(dòng)（一）由學(xué)員們分組討論分析飛機(jī)塑件圖，確定模具結(jié)構(gòu) 每名學(xué)員發(fā)給一張塑件圖，每組發(fā)給一張分析表?；顒?dòng)（二）根據(jù)學(xué)員確定的模具結(jié)構(gòu)繪制模具裝配圖 1.型腔和型芯；2.澆注系統(tǒng)；3.側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)；4.脫模機(jī)構(gòu)；5.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；6.冷卻系統(tǒng)； 7.模具結(jié)構(gòu)零件。 活動(dòng)（三）用現(xiàn)代化手段模擬仿真 制造玩具飛機(jī)模具（5-3

3、飛機(jī)動(dòng)畫(huà)）1.玩具飛機(jī)模具裝配過(guò)程；2.玩具飛機(jī)模具成型塑件過(guò)程。 活動(dòng)（四）從塑件分析到模具 制造全過(guò)程思考問(wèn)題 1.繪制模具裝配圖時(shí)，首先繪制哪些零件？ 2.通常斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是由哪些零件所組成的？ 3.設(shè)計(jì)主流道襯套時(shí)，哪些尺寸與塑料注射成型機(jī)尺寸相關(guān)？ 謝謝大家！四、教學(xué)案例（1） 同步雙開(kāi)發(fā)教學(xué)法 以企業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)項(xiàng)目為載 體，貫穿于模具課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和課程開(kāi)發(fā)的同時(shí)進(jìn)行，達(dá)到理想的教學(xué)效果。這是職業(yè)教育追尋較高的教學(xué)境界。 下面以海豚充電器產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和學(xué)習(xí)過(guò)程介紹這種學(xué)習(xí)案例。學(xué)生與企業(yè)技術(shù)人員共同進(jìn)行了市場(chǎng)分析：生產(chǎn)傳統(tǒng)的充電器意義不大，不會(huì)占領(lǐng)市場(chǎng)，必須開(kāi)發(fā)

4、出有特色的新產(chǎn)品才能贏得市場(chǎng)。經(jīng)過(guò)企業(yè)技術(shù)人員和學(xué)校的師生們集思廣益，決定開(kāi)發(fā)“海豚充電器”。海豚造型優(yōu)美，受到人們的愛(ài)戴，并在原有充電器的基礎(chǔ)上，增加使用功能?！巴诫p開(kāi)發(fā)”教學(xué)設(shè)計(jì) 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)項(xiàng)目分解成4個(gè)子項(xiàng)目包括16項(xiàng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)任務(wù)，16周完成， 對(duì)應(yīng)16部分學(xué)習(xí)和考核的內(nèi)容。 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與課程開(kāi)發(fā)進(jìn)程表貫穿項(xiàng)目海豚塑件設(shè)計(jì)海豚模具設(shè)計(jì)成型零件加工海豚塑件成型任務(wù)產(chǎn)品材料選擇產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)塑料注射成型設(shè)備選擇典型模具結(jié)構(gòu)成型零件設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)與排氣設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)成型零件數(shù)控加工成型零件電切削加工模具裝配與檢測(cè)成型工藝制定與試模塑件缺陷分析和修模

5、產(chǎn)品裝配和經(jīng)濟(jì)核算教學(xué)進(jìn)度第1周第2周第3周第4周第5周第6周第7周第8周第9周第10周第11周第12周第13周第14周第15周第16周實(shí)施及考核塑料材料創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)產(chǎn)品造型開(kāi)發(fā)制作創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)成型設(shè)備與結(jié)構(gòu)原理實(shí)踐環(huán)節(jié)典型模具結(jié)構(gòu)繪制成型零件尺寸計(jì)算模具澆注與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)繪制模具推出機(jī)構(gòu)繪制側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)繪圖冷卻系統(tǒng)布置和模流分析模具裝配圖和零件圖繪制數(shù)控編程與加工電極與型腔加工模具安裝和調(diào)試溫度、壓力、時(shí)間參數(shù)確定確定塑件缺陷修模方案塑件組合安裝 海豚制件開(kāi)發(fā) 1.海豚充電器功能的設(shè)計(jì) （1）充電功能 設(shè)計(jì)思路： 產(chǎn)品對(duì)任何型號(hào)的手機(jī)電池都適用，充電器的兩個(gè)彈片對(duì)準(zhǔn)手機(jī)電池的電極，海豚的眼睛

6、為綠色；連接上電源后，海豚的眼睛為紅色；完成充電后，海豚的眼睛又變成綠色。另外，也可以不取出手機(jī)電池，通過(guò)USB接口直接充電。 （2）夜燈照明功能 設(shè)計(jì)思路： 海豚充電器插到電源接口上，打開(kāi)海豚肚皮下面的電源開(kāi)關(guān)，海豚充電器內(nèi)的小燈泡發(fā)光，海豚充電器成為藍(lán)色透明體，優(yōu)美漂亮，讓人愛(ài)不釋手，并能給房間增添一道亮麗的風(fēng)景線。 2.海豚塑件造型設(shè)計(jì) 確定海豚造型過(guò)程： 到香山爬山鍛煉時(shí)，看到海豚從海面躍出的優(yōu)美的身姿的造型照片。經(jīng)過(guò)篩選和討論，大家一致認(rèn)為海豚越出水面一瞬間，身姿最優(yōu)美，它的脊背與水平面形成一道S形曲線。我們選擇海豚躍出水面狀態(tài)，為了實(shí)現(xiàn)海豚充電器充電功能，我們對(duì)海豚造型進(jìn)行抽象處理

7、，把肚皮移到海豚側(cè)面便于安裝充電器夾板、充電插銷、USB接口、夜燈開(kāi)關(guān)等零部件。 海豚躍出水面照片 一組海豚躍出水面照片 我們請(qǐng)來(lái)造型專業(yè)的學(xué)生，讓他們繪制了海豚的圖片，又聘請(qǐng)雕塑老師依據(jù)繪制的圖片，用油泥塑造了海豚躍出水面一瞬間優(yōu)美身姿。 3.海豚身姿曲面采點(diǎn) 我們采用三坐標(biāo)設(shè)備對(duì)海豚雕塑進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，經(jīng)過(guò)數(shù)以千萬(wàn)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集，得到均勻的數(shù)字云圖，為數(shù)字化建模提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 4.應(yīng)用反求技術(shù)形成數(shù)字模型 我們運(yùn)用反求技術(shù)對(duì)采集的海豚數(shù)字云圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，形成了海豚的數(shù)字化模型，為設(shè)計(jì)模具和加工成型零件奠定了基礎(chǔ)。 5.設(shè)計(jì)海豚圖 海豚充電器上殼表面分布各種曲率的特殊曲面，海豚身體曲面上布置著：

8、脊鰭、胸鰭、尾鰭、嘴部造型以及眼睛座孔等。另外，海豚上蓋與下蓋成曲線接觸，上下面制件變形精度要求高等特點(diǎn)，綜上所述，模具成形零件設(shè)計(jì)與制造帶來(lái)問(wèn)題和困難。 我們用海豚數(shù)字化模型設(shè)計(jì)海豚塑件的二維圖，海豚充電器上、下殼制件圖，并為模具裝配圖設(shè)計(jì)提供了數(shù)字平臺(tái)。海豚充電器上下外殼產(chǎn)品圖海豚充電器上蓋模具裝配圖海豚充電器上蓋模具型芯與型腔圖海豚充電器上蓋模具海豚充電器上蓋模具成型海豚充電器下蓋模具裝配圖海豚充電器下蓋模具海豚充電器下蓋模具成型海豚帶夜燈充電器產(chǎn)品同步“雙開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目學(xué)習(xí)方法 通過(guò)項(xiàng)目學(xué)習(xí)，學(xué)生們了解到新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的全部過(guò)程以及模具企業(yè)生產(chǎn)工作全過(guò)程，真正做到“做中學(xué)”，新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)生產(chǎn)工作

9、過(guò)程就是學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生們感到每一項(xiàng)學(xué)習(xí)內(nèi)容都是能看得到有用的知識(shí)和技能，因此，學(xué)習(xí)積極性被充分調(diào)動(dòng)起來(lái)了。 開(kāi)發(fā)此新產(chǎn)品，運(yùn)用了模具數(shù)字建模設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、模流分析以及現(xiàn)代成形等新技術(shù)，有效地解決了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的問(wèn)題。企業(yè)生產(chǎn)與教學(xué)結(jié)合，企業(yè)也能運(yùn)用新技術(shù)解決生產(chǎn)中的問(wèn)題，校企兩者都受益，應(yīng)該是職業(yè)教育教學(xué)改革的突破。 五、教學(xué)案例 “制件到制件”項(xiàng)目教學(xué)方法 1.在2010年4月16-20日期間日本大阪舉行“中日韓大學(xué)生模具展示與交流”活動(dòng)。 2.中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)在國(guó)內(nèi)選擇六所大學(xué)和高職院校組成六個(gè)隊(duì)參加此活動(dòng)。 3.2010年1月份，我院選了3名學(xué)生參加此活動(dòng)。 4.我們也是遵循“制件到制件”項(xiàng)目教學(xué)方法，指導(dǎo)學(xué)生完成這次任務(wù)。 1.下達(dá)任務(wù)機(jī)器人制件圖2.準(zhǔn)備會(huì)分析制件（手板件）確定模具設(shè)計(jì)方案 3.模具設(shè)計(jì)（3D模具裝配圖和2D零件圖）學(xué)生設(shè)計(jì)的機(jī)器人兩套模具裝配圖 4.確定標(biāo)準(zhǔn)模架5.電極制作與型腔加工（運(yùn)用數(shù)字建模設(shè)計(jì)與制造技術(shù)） 6.模具組裝與調(diào)試 7. 試模（輸入成型工藝參數(shù)） 8. 機(jī)器人（頭和身模具、臂和腿模具）模具 9.成型制件組裝機(jī)器人 10. 分析問(wèn)題進(jìn)行修模5-4機(jī)器人演