模具数字化制造技术
2023年全国职业院校技能大赛高职组模具数字化设计与制造工艺
2023年全国职业院校技能大赛高职组模具数字化设计与制造工艺数字化技术的迅速发展正在深刻影响着各行各业，其中，模具数字化设计与制造工艺作为制造行业的重要领域之一，也在不断创新与发展。
本文将深入探讨2023年全国职业院校技能大赛高职组模具数字化设计与制造工艺相关内容，从多个角度进行分析，以期为读者提供更深入的了解与启发。
1. 数字化设计技术在模具制造中的应用数字化设计技术是指利用计算机软件进行模具设计和分析，借助虚拟仿真技术对模具进行可视化设计和性能验证。
在模具制造中，数字化设计技术的应用可以大大提高设计效率和准确性，减少重复工作和错误率。
通过数字化设计，设计师可以在计算机中进行三维建模，模拟不同工艺下的模具形态和结构，实现对模具设计的优化和定制。
此外，数字化设计还可以实现模具设计与生产环节的信息共享，提高生产效率和质量。
2. 数字化制造工艺在模具生产中的优势数字化制造工艺是指利用数字化技术对模具进行加工和生产，在传统手工加工的基础上引入自动化设备和智能控制系统，实现模具生产过程的数字化和智能化。
数字化制造工艺可以有效提高模具生产的精度和稳定性，减少人为干预和加工误差，降低生产成本和时间。
通过数字化制造，可以实现模具的快速定制和柔性生产，适应多品种、小批量的生产需求，提高生产的灵活性和效率。
3. 模具数字化设计与制造的挑战与机遇随着数字化技术的不断发展，模具数字化设计与制造也面临着新的挑战与机遇。
一方面，数字化设计与制造的技术更新换代较快，需要保持与时俱进的技术能力和专业知识，不断提升自身的设计水平和制造能力。
另一方面，数字化设计与制造为模具行业带来了更多的机遇和优势，如降低生产成本、提高产品质量、缩短生产周期等，有助于模具企业提升竞争力和市场地位。
4. 模具数字化设计与制造的发展趋势与展望随着工业4.0的推进，模具数字化设计与制造将迎来更广阔的发展空间和更多的应用场景。
未来，模具数字化设计与制造将更加智能化、自动化和集成化，通过人工智能、大数据分析等先进技术实现模具设计与生产的智能化决策和优化控制。
逆向工程技术-与模具数字制造技术
逆向工程技术-与模具数字制造技术1.绪论：简单介绍逆向工程技术和模具数字制造技术的概念及应用；.逆向工程技术的原理：描述逆向工程技术的原理，包括数据收集、采样、测量和建模；2.模具数字制造技术的原理：描述模具数字制造技术的原理，包括设计模型、数据处理和三维打印；.逆向工程技术与模具数字制造的比较：对比逆向工程技术和模具数字制造技术的优势和劣势；3.应用前景：介绍两项技术在未来的应用前景；.总结：总结两项技术的发展前景及展望未来的应用。
第一章: 绪论逆向工程技术是一种利用实体物品的三维尺寸、纹理信息采集、识别和表达的技术。
它可以将实物精确地数字化，并以3D图形的形式表示出来。
它主要应用于CAD/CAM/CAE系统中，可以将实际产品转化成数字模型，从而简化设计过程，降低设计成本，提高设计效率。
而模具数字制造技术则是一种将CAD设计模型直接生产出实物的技术。
它使用CAD/CAM设计模型，操作CNC机器，从而制造出精密的实物零件和部件。
模具数字制造技术的主耍应用领域包括汽车、机械、建筑、航空航天以及日用品等行业，使得个性化定制和快速原型测试成为可能。
第二章：逆向工程技术的原理逆向工程技术的基本原理包括数据收集、采样、测量和建模。
首先，从客观物体中收集数据。
然后，对数据进行采样，以准确反映物体表面的结构特征。
接下来，对收集到的数据进行测量，以获取实体物体的三维尺寸信息。
最后，根据收集到的数据建立三维模型。
数据收集采用激光扫描等方式，可以比较精确地把实体物体的表面信息转换为数字信息，从而识别物体的结构信息。
采样时, 采用空间抽样的方法，可以对物体细节处理，以使模型更加准确。
测量时，采用X、Y、Z的方式，精确的识别出物体的三维尺寸信息。
最后，建模时，借助相关软件，将物体的尺寸信息整合成三维模型。
第三章：模具数字制造技术的原理模具数字制造技术的原理包括设计模型、数据处理、三维打印等。
设计模型是将客观物体的尺寸信息转化为CAD设计模型, 这可以使用逆向工程技术来实现。
数字化制造技术在模具加工中的应用研究
数字化制造技术在模具加工中的应用研究随着制造业的快速发展，数字化制造技术成为了制造领域的重要分支。
数字化制造技术不仅能够提高生产效率，降低成本，而且还能够全面提高制造水平。
在模具加工中，数字化制造技术的应用也越来越广泛。
本文将探讨数字化制造技术在模具加工中的应用研究。
一、模具加工的数字化制造技术介绍数字化制造技术是指利用现代计算机技术、网络技术和信息处理技术等方法，将传统制造工艺转化为数字信号进行设计、加工、制造、检测和管理过程。
数字化制造技术有很多种形式，包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）和计算机辅助检测（CAI）等。
在模具加工中，数字化制造技术的应用包括模具设计、数控加工、模具检测和管理等方面。
这些数字化制造技术的应用，不仅提高了模具加工的精度和质量，还能够加快加工速度，节约人力和资源成本。
下面我们将分别探讨数字化制造技术在模具设计、数控加工、模具检测和管理中的应用研究。
二、数字化制造技术在模具设计中的应用研究数字化制造技术在模具设计中的应用研究主要包括CAD设计和优化技术的应用。
CAD设计可以通过数字化技术实现精确的模具设计，在设计的过程中加快设计速度，避免了因为人为主观因素导致设计偏差，减少了设计次数，提高了设计质量和效率。
另外，数字化制造技术还能够通过优化技术实现模具设计的优化。
在模具设计的过程中，通过数字化技术的应用，可以通过计算机模拟实现模具设计的仿真、可视化和优化，提高了设计的精度和质量。
三、数字化制造技术在数控加工中的应用研究数字化制造技术在数控加工中的应用研究主要包括数控编程技术、数控加工技术和数控机床匹配技术的应用研究。
数控编程技术可以通过数字化技术实现模具加工中数控程序的编制和优化，提高了加工的效率和精度。
数控加工技术则可以通过数字化技术实现复杂形状模具的高效加工和模具零件自动化加工，提高了加工精度和效率。
另外，数控机床匹配技术可以通过数字化技术实现数控机床的选择和匹配，提高了加工的稳定性和可控性。
浅谈数字化技术在模具设计制造中的应用
图 ３模具 Ｎ Ｃ加 工 刀路 仿真 ３ ． 后置 处理 Ｎ ．３ ２ Ｃ代 码 的生成
利用软件的 Ｎ Ｃ公用管理模块生成加工报表， 并针对具体数控系统的
特点（ 坐标系、 叟 口 换刀指令 、 刀具说明等胙 进一步修改后才能使用。
拉延筋设计方法为： 首先生成近似半圆弧 的二维特征曲线， 再用扫描方法 ４ 结论 生成拉延筋曲面， 最后倒圆角使拉延筋与两侧曲面光滑桥接。 拉延筋尺寸 进入新世纪后， 模具制造技术的发展将随着市场的全球化 、 竞争的激 根据成形需要变化。凹模圆角设计过程为： 对压料面和工艺延伸面的相交 烈化 、 需求的个性化 、 生产的人性化而体现出制造技术的信息化 、 科学化 线分段进行变尺寸倒圆角 ， 圆角大小的数值视该处金属流动胜能而定。 ． 图 和服务化的趋势。数字化以其柔性好 、 响应快 、 质量高、 成本低 ， 正在成为 １ 为利用 Ｕ Ｇ冲模工程设计的汽车覆盖件模具工序图。 先进制造技术的核心。 因此， 我们必须从战略的高度大力开展模具数字化 制造技术的研究开发 ， 加速用数字化技术改造传统的模具工业。
＞ ＞风 采 Ｅ ｇ ｎ ｅ ａ ｏ ｌ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｒ ｅ ｄ
浅谈数字化技术 在Biblioteka 具设计制造 中的应用 周斌
摘 要 ： 文 介 绍 了 ＣＡ Ｃ Ｅ Ｃ Ｍ 的 基 本 本 Ｄ／ Ａ ／ Ａ
情况， 以汽车覆盖件模 型为例 详细介 绍了数 字 并 化技 术在 模 具 设 计 制 造 中的应 用 。 关键词 ： 数字化， 模具设计 ， 模具制造
设计过程。首先生成凹模二维特征轮廓曲线 ， 通过拉伸生成实体， 再用拉 延模型面剪去不需要的部分。在此基础上 ， 运用布尔运算 ， 增补和删除其 它局部特征， 如挖孔（ 减轻模具重量） 、 建凸台 置别的零件 和导柱淀 位 导向作用） ， 以及在局部部位加上加强肋板等 ， 然后再倒角 ， 建好凹模。 按类 似方法， 设计凸模和压边圈． 最后设计顶杆 、 、 垫块 挡料销等零件。 ２ 图 为利 用数字化软件设计的冲压模具。
数字化制造在模具行业中的应用研究
数字化制造在模具行业中的应用研究随着信息化时代的到来，越来越多的企业开始将数字化技术应用于制造行业，并在提高产品质量和生产效率的同时，实现了精益化生产和高效化管理。
作为制造业的重要组成部分，模具行业也在逐渐转型升级，推广数字化制造技术，以适应市场需求和提高竞争力。
一、数字化制造在模具设计中的应用数字化制造在模具设计中的应用主要体现在计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）两个方面。
CAD技术可以通过三维建模、装配、模拟等方式，实现模具设计的可视化和智能化；CAM技术可以将CAD模型自动转化为机器控制程序，实现数控加工设备的自动化生产。
数字化制造还可以结合云计算、大数据等技术，通过对历史数据、设计规范、实验结果等信息的分析和挖掘，进一步提高模具设计的效率和准确性。
例如，可以通过对模具工艺流程的优化，调整模具结构、参数等设计参数，以提高产品质量、减少生产成本等目标。
二、数字化制造在模具加工中的应用数字化制造在模具加工中主要体现在数控加工、激光切割、3D打印等技术的应用。
数控加工可以通过CAD/CAM技术生成机器控制程序，实现自动化加工、在线检测、自动化纠错等功能，提高加工精度和质量。
激光切割技术可以通过激光束的控制精度，实现对各种材料的精细切割；3D打印技术则可以通过对模具模型的逐层堆积，实现成本较低、所需时间较短的小批量定制生产。
数字化制造还可以通过物联网、智能化设备等技术，实现生产过程的自适应调节、在线监测和维护等功能。
例如，通过对生产数据进行实时分析，可以发现加工中的异常情况并及时纠正，避免生产事故和质量问题的发生。
三、数字化制造在模具管理中的应用数字化制造在模具管理中也发挥了重要的作用。
通过建立模具管理系统，可以将模具生命周期内的信息记录、检测标准、保养维护等流程进行数字化管理。
这不仅能够提高模具使用寿命，还能够有效地避免模具过于磨损、模具寿命过短等问题，降低后续维护和更换模具的成本。
数字化模具制造实训报告
一、实训背景随着我国制造业的快速发展，模具制造行业在国民经济中的地位日益凸显。
传统的模具制造方式已无法满足现代工业生产的需求，因此，数字化模具制造技术应运而生。
数字化模具制造是指运用计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）等先进技术，对模具进行设计、加工、制造、装配、检测等全过程进行数字化、智能化管理的一种新型制造模式。
为了提高我国模具制造水平，培养具备数字化模具制造技能的专业人才，我们开展了本次数字化模具制造实训。
二、实训目标1. 掌握数字化模具设计的基本原理和方法；2. 熟悉数字化模具制造流程；3. 学会使用数字化模具制造相关软件；4. 提高实际操作能力和创新能力。
三、实训内容1. 数字化模具设计（1）学习CAD软件的基本操作，如AutoCAD、SolidWorks等；（2）掌握数字化模具设计的基本原理和方法，如三维建模、曲面设计、装配设计等；（3）设计一套典型模具，包括模具型腔、型芯、滑块等。
2. 数字化模具制造（1）学习CAM软件的基本操作，如Mastercam、UG NX等；（2）掌握数字化模具制造流程，包括编程、加工、检测等；（3）对设计的模具进行编程，并利用数控机床进行加工。
3. 数字化模具装配与检测（1）学习模具装配的基本原理和方法；（2）掌握模具检测的基本方法，如尺寸检测、外观检测等；（3）对加工完成的模具进行装配和检测。
四、实训过程1. 理论学习首先，我们对数字化模具制造的相关理论知识进行了系统学习，包括CAD、CAM、数控加工、模具设计、模具制造等方面的知识。
2. 软件操作培训在掌握了理论知识的基础上，我们进行了软件操作培训，学习了AutoCAD、SolidWorks、Mastercam、UG NX等软件的基本操作。
3. 模具设计实践在老师的指导下，我们设计了一套典型模具，包括模具型腔、型芯、滑块等。
在设计过程中，我们运用所学知识，进行了三维建模、曲面设计、装配设计等。
模具数字化设计与制造工艺赛项2023样题
模具数字化设计与制造工艺赛项2023样题2023年模具数字化设计与制造工艺赛项样题详解一、引言模具数字化设计与制造工艺是当前制造业中的重要技术领域，其在加工制造过程中起着至关重要的作用。
2023年的模具数字化设计与制造工艺赛项样题将围绕着这一重要领域展开，本文将针对这一样题展开深入探讨。
二、模具数字化设计与制造工艺的意义及发展趋势1. 模具数字化设计与制造工艺在制造业中的重要性模具是制造业中不可或缺的工艺装备，其质量与精度直接影响到产品的质量和生产效率。
而数字化设计与制造工艺可以提高模具的设计精度和加工效率，从而提高产品的质量和生产效率。
2. 模具数字化设计与制造工艺的发展趋势随着数字化技术的不断发展，模具数字化设计与制造工艺也在不断向着智能化、自动化方向发展。
基于人工智能的模具设计系统、智能制造工艺等都是未来模具数字化设计与制造工艺的发展趋势。
三、2023年模具数字化设计与制造工艺赛项样题分析2023年的模具数字化设计与制造工艺赛项样题涉及到模具设计、加工工艺、数字化技术等多个方面，其主要目的是考察参赛者在模具数字化领域的综合应用能力。
1. 模具设计样题涉及到模具设计的内容，要求参赛者根据产品的特点和要求，结合数字化设计技术，设计出高精度、高效率的模具结构。
参赛者需要考虑到模具的结构强度、使用寿命、加工精度等因素，综合运用CAD、CAM等软件进行设计。
2. 加工工艺样题也涉及到模具的加工工艺，要求参赛者根据设计要求，选择合适的加工工艺和设备，进行模具的加工。
参赛者需要考虑到加工精度、表面质量、加工周期等因素，寻求高效率、低成本的加工工艺方案。
3. 数字化技术应用样题还要求参赛者在模具设计和加工过程中充分应用数字化技术，如虚拟样机技术、数字化检测技术等，提高设计和加工的精度、效率和可靠性。
四、个人观点及理解模具数字化设计与制造工艺是未来制造业发展的重要方向之一。
通过数字化技术的应用，可以实现模具设计与制造过程的智能化和自动化，提高产品的质量和生产效率。
浅谈模具数字化设计与制造技术
浅谈模具数字化设计与制造技术陈平;杨本伟;尧军【摘要】数字化设计与制造是计算机技术、制造技术、网络技术与管理科学的交叉、融和、发展与应用的结果，也是制造企业、制造系统与生产过程、生产系统不断实现数字化的必然趋势。
它使原有的传统制造业变成了智力型的工业，使企业主要通过资源要素（如劳动力、设备、资金）竞争逐渐变为以创新能力知本型的竞争。
目前，世界科技已由20世纪的“机械化时代”迈入了21世纪的“智能化时代”，模具数字化设计与制造技术的发展应以提高自动化和智能化水平为主，积极创新和采用高新技术，逐步将CAD/CAE/CAM/IT和模具系统集成化一体，最终实现模具的无纸化、数字化、自动化加工。
【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】4页(P49-52)【作者】陈平;杨本伟;尧军【作者单位】普什模具有限公司;普什模具有限公司;普什模具有限公司【正文语种】中文自20世纪80年代改革开放以来，中国以其资源丰富、人才富集、基础建设完备、政策支持等优势迅速成为“世界工厂”，各类产品以“物美价廉”的优点畅销世界各地。
在改革开放的浪潮中，作为各经济大国国民经济支柱产业的制造业，一直保持着快速发展的趋势。
模具，是以特定的结构形式通过一定方式使材料成形的一种生产工具或工业产品，它在航空、航天、汽车、轨道交通、新能源、食品、饮料、医疗器械等各行各业中都发挥着重要作用，因此模具工业素有“工业之母”的称号，其发展水平是制造水平的重要标志之一。
中国制造业的快速发展带动模具产业的发展，模具产业的创新又支撑着制造业的新一轮快速发展，两者相互依存、相互促进。
此外，由于市场和成本等因素，发达国家的模具产业也在逐步向以中国为代表的发展中国家转移。
这些综合因素促成了我国模具工业的高速发展。
根据我国模具工业协会经营管理委员会提供的数据来看，我国模具以平均15%的年增长率高速发展，高于国内GDP的平均增值一倍多，发展态势十分活跃。
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一般来说,要求刀具以及刀夹的加速度达到3g以 上时,刀具的径向跳动要小于0.015mm,而刀的长 度不大于刀具直径的4倍。据SANDVIK公司的实 际统计,在使用碳氮化钛(TICN)涂层的整体硬质 合金立铣刀(58HRC)进行高速铣削时,粗加工刀 具线速度约为100m/min,而精加工和超精加工 时,线速度超过了280m/min。据国内高速精加 工模具的经验,采用小直径球头铣刀进行模具精加 工时,线速度超过了400m/min。这对刀具材料 (包括硬度、韧性、红硬性)、刀具形状(包括排屑 性能、表面精度、动平衡性等)以及刀具寿命都有 很高的要求。因此,在高速硬切削精加工模具时,不 仅要选择高速度的机床, 而且必须合理选用刀具和 切削工艺。
在高速加工模具时,要重点注意以下几个方面: ①根据不同的加工对象,合理选择硬质合金涂层刀具、CBN和 金刚石烧结层刀具。
②采用小直径球头铣刀进行模具表面精加工, 通常精加工刀具 直径<10mm。根据被加工材料以及硬度,所选择的刀具直径 也不同。在刀具材料的选用方面,TiAIN超细晶粒硬质合金涂 层刀具润滑条件好,在切削模具钢时,具有比TiCN硬质合金涂 层刀具更好的抗磨损性能。
（1）电子束镜面加工装置的规格 （2）加工特性
（1）电子束镜面加工装置的规格
（2)加工特性
照射前后表面粗糙度的比较
电子束的去除量
不同加工面对电子束照射表面层的影响
盐水喷雾试验
电子束镜面加工装置表面精加工特性
1. 电子束照射能降低表面粗糙度值。 2. 电子束照射只是在最表面层上进行均 匀地予以
③小进给量、小刀纹切削。通常进给量小于铣刀直径 10%,进给宽度小于铣刀直径40%。
④保留均匀精加工余量。 ⑤保持单刃切削。
内拐角以圆弧过渡
螺旋线进给切削
直线斜向进给切入
螺旋线进给切入
螺旋线进给加工平面
高速铣削加工孔
在等平面上加工轮廓
以螺旋线或摆线路径进给加工槽
大面积电子束的模具精加工技术
3.6 模具数字化制造技术
3.6.1模具的高速切削加工技术 3.6.2大面积电子束的模具精加工技术 3.6.3基于逆向工程的模具AD/CAM/DNC技术 3.6.4快速模具制造技术及其应用 3.6.5模具设计和加工技术的发展方向
3.6.1模具的高速切削加工技术
（1）高速切削加工技术的特点加 （2）工模具的高速切削机床 （3）高速切削模具的刀具技术 （4）高速切削模具的工艺技术
(2)机床快速进给对快速空行程要求不太高。但要具有比 较高的加工进给速度(30～60m/min)和高加减速度。
(3)具有良好的高速、高精度控制系统,并具有高精度插补、 轮廓前瞻控制、高加速度、高精度位置控制等功能。
速切削模具的软件。
（3）高速切削模具的刀具技术
高速切削加工需配备适宜的刀具。硬质合金涂层 刀具、聚晶增强陶瓷刀具的应用使得刀具同时兼具高 硬度的刃部和高韧性的基体成为可能,促进了高速加工 的发展。聚晶立方氮化硼(PCBN)刀片的硬度可达 3500～4500HV,聚晶金刚石(PCD)硬度可达 6000～10000HV。近年来,德国SCS、日本三菱 (神钢)及住友、瑞士山特维克、美国肯纳飞硕等国外 著名刀具公司先后推出各自的高速切削刀具,不仅有高 速切削普通结构钢的刀具,还有直接高速切削淬硬钢的 陶瓷刀具等超硬刀具,尤其是涂层刀具在淬硬钢的半精 加工和精加工中发挥着巨大作用。
⑥工件发热少、切削力减小,热变形小,结合 CAD/CAM技术用于快速加工电极,特别是形状 复杂、薄壁类易变形的电极。
高速精加工的高表面质量模具
形状复杂、薄壁类易变形的电极
（2）工模具的高速切削机床
(1)要求机床主轴功率大、转速高,满足粗、精加工。精加工 模具要用小直径刀具,主轴转速达到15000～20000rmp 以上。主轴转速在10000rpm以下 的机床可以进行粗加工 和半精加工。如果需要在大型模具生产中同时满足粗、精加 工,则所选机床最好具有两种转速的主轴,或两种规格的电主 轴。
（1）高速切削加工技术的特点
高速切削加工模具是利用机床的高转速和高进给速度,以 切削方式完成模具的多个生产工序。高速切削加工模具的优 越性主要表现在以下几个方面：
①高速切削粗加工和半精加工,大大提高金属切除率。 ②采用高速切削机床、刀具和工艺,可加工淬硬材料。对 于小型模具,在材料热处理后,粗、精加工可以在一次装夹中 完成;对于大型模具,在热处理前粗加工和半精加工,热处理淬 硬后精加工。
高速加工模具工艺处理应该遵循以下原则: ①采用小直径刀具精加工时,切削速度随着材料硬度的增
加而降低。 ②保持相对平稳的进给量和进给速度,切削载荷连续,减
少突变,缓进缓退。避免直接垂直向下进刀而导致崩刃:斜 线轨迹进刀的铣削力逐渐加大,对刀具和主轴的冲击小,可 明显减少崩刃;螺旋式轨迹进刀切入,更适合型腔模具的高 速加工。
③选择合适的刀具参数,如负前角等。高速加工刀具要求比普 通加工时抗冲击韧性更高、抗热冲击能力更强。
④采取多种方法提高刀具寿命,如合适的进给量、进刀方式、 润滑方式等,以降低刀具成本。 ⑤采用高速刀柄。目前应用最多的是HSK刀柄和热压装夹刀 具,同时应注意刀具装夹后主轴系 统的整体动平衡。
（4）高速切削模具的工艺技术
去除。 3. 电子束照射能使表面生成非晶化层。 4. 电子束照射能大幅度提高耐蚀性。 5. 电子束照射能增强防水性。 6. 电子束照射能在模具精加工中实现新的、高效率
无需手工抛光工序。
3.6.3 基于逆向工程的模具 CAD/CAM/DNC技术
数字化CAD/CAM/DNC逆向工程一般可分为5个阶段:
③高速高精度硬切削代替光整加工,减少大量耗时的手工 修磨,比电火花加工提高效率50%。
④硬切削加工最后成型表面,提高表面质量、形状精 度(不仅表面粗糙度低,而且表面光亮度高),用于 复杂曲面的模具加工更具优势。
⑤避免了电火花和磨削产生的脱碳、烧伤和微裂纹 现象,大大减少了模具精加工后的表面损伤,提高 模具寿命20%。