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[摘 要]针对自动化生产中冲压模具设计的体现，结合实例，做了简单的论述，并且做了冲压模具设计教学反思。模具教学中，涉及到冲压模具设计部分。为了适应当前行业发展的需求，做好教学模式创新改革，有着必要性。在教学的过程中，通过融入新技术，提高教学效率和质量，致力于培养现代化人才。
[关键词]冲压模具设计；自动化；新技术；教学改革
中图分类号：TG385.2；TP274 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）35-0293-01
近年来，我国模具工业增速发展，冲模CAD/CAE技术逐渐普及，对于冲压模具设计人才，有了新的要求。基于此，在教学的过程中，为了能够使得冲压模具设计人才，能够掌握冲压模具设计在自动化生产中的具体应用，做好教学创新，有着必要性。现结合教学实际，进行简要的论述。
1 冲压自动化生产概述
冲压模具设计在自动化生产中的具体体现，是以各类装置的应用实现。在冲压自动化生产过程中，除了应用自动送料装置外，还需要应用安全检测装置，负责保护冲模以及压力机，使其避免被损坏，提高冲件的质量。模具中设置的各类传感器，比如光电传感器和接近传感器等，能够快速将信号，发送给压力机的制动装置，使得压力机停机并且报警，实现自动化保护。
2 自动化生产中冲压模具设计的体现
2.1 案例概述
以2400t冲压自动化生产线为例，对应用于自动化生产的冲压模具设计，进行论述分析。压机总计5台，首台规格为2400t，后续4台都为1000t，设备台面的尺寸都是4600×2500mm。机械自动化生产线工艺如下：线首含钢板拆垛、清洗、涂油工艺，钣件传输由ABB机器人实现自动化。自动化冲压工艺节拍情况如下：设计节拍是6冲次/min-12冲次/min，单班作业产量能够达到2800冲次。自动化生产中，快速夹位置的要求如下：沿着压机中心线对称分布，在压机前后两侧位置，分别设置12个快速夹，行程最大值为850mm；行程最小值为100mm；U沟的厚度参数为60mm。
2.2 设计要求
自动化生产系统对于冲压模具设计的基本要求如下：1）模具要具备自动排出废料的功能，并且要流畅排出，连续生产不产生堵废料的情况。2）模具内部要设置板件到位传感器，每个板件至少设置2个传感器。3）完成冲压作业后，模具不能够卡住或者钩住零部件，否则模具内部要设置顶料装置。4）其他要求。
高度要求：自动化生产机器人抓料的高度设定，具体为R11可达抓料高度范围设计为500mm-1500mm；最佳抓料高度设定为850mm±150mm。R21、R31、R41、R51设定为450-1300mm，最佳抓料高度同上。R61可达抓料高度设定为550mm-1500mm，最佳抓料高度同上。对于模具的高度要求如下：所有模具的LH与DH差的绝对值要≤150mm；相同的零件，相邻生产工序下模DH高度差绝对值不能超过100mm。除了高度要求外，还包括位置要求和倾斜角度要求等，这里不多进行论述。
2.3 模具和零件识别
2.3.1 航空插头
冲压模具利用航空插头以及压床电缆实现连接，进而达到识别的目标。识别内容包括模具以及制件，航空插头分别为6针插头（零件识别）以及16针插头（模具识别）。在左侧部分，预留电器盒的装置位置以及穿线孔。采取此措施，是为避免后续作业中送料方向变化使得模具无法使用。使用16针公插座，进行模具信息识别。在具体操作时，需要进行公插座引脚定义和编码[1]。
2.3.2 零件检测器
拉延的零件检测，使用两处带监测器的定位板检测板料。需要注意的是，对于检测器定位板，其设计的位置，要保证在板料投入后，2个监测器都能够发挥作用。
后工序的零件检测，使用的是两处制件接近的方法。检测器的布置，最大检测距离要在8mm左右。
需要注意的是，要做好零件检测用的6针公插座引脚定义以及接线。如果传感器为三线传感器，则正极和1号针脚相接；负极和2号针脚连接；信号线和3-6针脚中的任意一个连接，最多接4个传感器。
2.3.3 电检系统
对于电检系统，要按照选型的具体标准，进行相应的选择，包括品牌和型号等。在选择时，要考虑到一模一件情况、一模两件的情况，具体来选择[2]。
2.3.4 气路和电器接头位置
在冲压模具左右两侧，都需要设计出气路接头位置以及电气盒安装位置、明确线路走向。对于模具的气路接头，布置在下模座上，并且不可以凸出模体。对于电器盒，要做好最小安装空间的控制，控制为230×230×170mm，布置在下模座上，并且不可以凸出模体。
2.4 设计总结
通过对自动化生产系统中的冲压模具设计分析，能够了解到设计流程如下：1）明确自动化生产系统的具体情况，了解节拍要求和压力机具体参数。2）按照相关参数以及设计要求，获得冲压模具的高度取值范围和位置取值范围等。3）按照自动化生产系统具体要求，选择电气元件。4）综合各类因素进行分析，确保冲压模具设计能够达到一般要求[3]。
3 冲压模具设计教学策略
3.1 强化实训教学
为了培养出现代化冲压模具设计人才，在进行教学的过程中，需要注重锻炼学生的冲压模具设计能力，这需要强化实训教学部分。在教学的过程中，通过对教学课程的反思，提出运用参数化设计，设计出冲压模具相关零部件，选择其他標准件，进行模具装配图的设计，动态演示加工效果。从教学效果来说，采取动画的教学形式，不仅能够激发学生的参与积极性，还能够提高实训教学的质量，使得学生全面掌握冲压模具设计的工艺以及流程，进而高质量完成设计任务。这需要学校方面，加大教学投入，结合冲压模具设计教学实际情况，开发冲压模具课程设计系统，为冲压模具教学，提供教学软件，进而提高教学的水平[4]。
3.2 积极引用现代化技术
对于冲压模具设计教学工作者来说，在现有的资源条件下，要充分开发和利用冲压模具教学资源。在教学的过程中，利用信息化技术，开发教学课件，制作教学辅助光盘等，建立动态化课程学习以及训练平台，激发学生的学习兴趣以及热情。除此之外，利用现代化多媒体技术，进行模具库以及模具动态素材的开发，将模具拆装以及典型冲压模具结构等，制作为视频，上传到网络，为学生提供教学帮助，使其能够高效的自主学习。借助图书馆资源以及专业期刊网资源等，丰富冲压模具设计教学内容，提高学生的专业能力。充分利用校企合作平台，强化对学生实践能力的锻炼[5]。
4 结束语：
综上所述，通过实例分析了冲压模具设计过程。并且对冲压模具设计教学进行了反思，提出了通过强化实训教学，积极应用现代化技术，来弥补教学不足。在教学的过程中，为了能够使得学生更好的掌握冲压模具设计的流程，需要激发其学习兴趣，降低学习难度，使其能够掌握冲压模具设计课程学习的方法，进而提高教学水平。
参考文献：
[1]龚光军，陈传胜.基于SolidWorks二次开发的冲压模具教学改革与实践[J].电脑知识与技术，2017，13（06）：243-244.
[2]苏芳，黄清海.融合新技术的《冲压模具设计与制造》课程教学创新研究[J].模具工业，2017，43（01）：75-77.
[3]林有智，傅高升，赵仕宇，高平生.冲压模具设计与制造教学设计与实践[J].宁德师范学院学报（自然科学版），2014，26（04）：433-436.
[4]曹胜豪.计算机辅助工程在冷冲压模具设计教学中的应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2013（01）：287-288.
[关键词]冲压模具设计；自动化；新技术；教学改革
中图分类号：TG385.2；TP274 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）35-0293-01
近年来，我国模具工业增速发展，冲模CAD/CAE技术逐渐普及，对于冲压模具设计人才，有了新的要求。基于此，在教学的过程中，为了能够使得冲压模具设计人才，能够掌握冲压模具设计在自动化生产中的具体应用，做好教学创新，有着必要性。现结合教学实际，进行简要的论述。
1 冲压自动化生产概述
冲压模具设计在自动化生产中的具体体现，是以各类装置的应用实现。在冲压自动化生产过程中，除了应用自动送料装置外，还需要应用安全检测装置，负责保护冲模以及压力机，使其避免被损坏，提高冲件的质量。模具中设置的各类传感器，比如光电传感器和接近传感器等，能够快速将信号，发送给压力机的制动装置，使得压力机停机并且报警，实现自动化保护。
2 自动化生产中冲压模具设计的体现
2.1 案例概述
以2400t冲压自动化生产线为例，对应用于自动化生产的冲压模具设计，进行论述分析。压机总计5台，首台规格为2400t，后续4台都为1000t，设备台面的尺寸都是4600×2500mm。机械自动化生产线工艺如下：线首含钢板拆垛、清洗、涂油工艺，钣件传输由ABB机器人实现自动化。自动化冲压工艺节拍情况如下：设计节拍是6冲次/min-12冲次/min，单班作业产量能够达到2800冲次。自动化生产中，快速夹位置的要求如下：沿着压机中心线对称分布，在压机前后两侧位置，分别设置12个快速夹，行程最大值为850mm；行程最小值为100mm；U沟的厚度参数为60mm。
2.2 设计要求
自动化生产系统对于冲压模具设计的基本要求如下：1）模具要具备自动排出废料的功能，并且要流畅排出，连续生产不产生堵废料的情况。2）模具内部要设置板件到位传感器，每个板件至少设置2个传感器。3）完成冲压作业后，模具不能够卡住或者钩住零部件，否则模具内部要设置顶料装置。4）其他要求。
高度要求：自动化生产机器人抓料的高度设定，具体为R11可达抓料高度范围设计为500mm-1500mm；最佳抓料高度设定为850mm±150mm。R21、R31、R41、R51设定为450-1300mm，最佳抓料高度同上。R61可达抓料高度设定为550mm-1500mm，最佳抓料高度同上。对于模具的高度要求如下：所有模具的LH与DH差的绝对值要≤150mm；相同的零件，相邻生产工序下模DH高度差绝对值不能超过100mm。除了高度要求外，还包括位置要求和倾斜角度要求等，这里不多进行论述。
2.3 模具和零件识别
2.3.1 航空插头
冲压模具利用航空插头以及压床电缆实现连接，进而达到识别的目标。识别内容包括模具以及制件，航空插头分别为6针插头（零件识别）以及16针插头（模具识别）。在左侧部分，预留电器盒的装置位置以及穿线孔。采取此措施，是为避免后续作业中送料方向变化使得模具无法使用。使用16针公插座，进行模具信息识别。在具体操作时，需要进行公插座引脚定义和编码[1]。
2.3.2 零件检测器
拉延的零件检测，使用两处带监测器的定位板检测板料。需要注意的是，对于检测器定位板，其设计的位置，要保证在板料投入后，2个监测器都能够发挥作用。
后工序的零件检测，使用的是两处制件接近的方法。检测器的布置，最大检测距离要在8mm左右。
需要注意的是，要做好零件检测用的6针公插座引脚定义以及接线。如果传感器为三线传感器，则正极和1号针脚相接；负极和2号针脚连接；信号线和3-6针脚中的任意一个连接，最多接4个传感器。
2.3.3 电检系统
对于电检系统，要按照选型的具体标准，进行相应的选择，包括品牌和型号等。在选择时，要考虑到一模一件情况、一模两件的情况，具体来选择[2]。
2.3.4 气路和电器接头位置
在冲压模具左右两侧，都需要设计出气路接头位置以及电气盒安装位置、明确线路走向。对于模具的气路接头，布置在下模座上，并且不可以凸出模体。对于电器盒，要做好最小安装空间的控制，控制为230×230×170mm，布置在下模座上，并且不可以凸出模体。
2.4 设计总结
通过对自动化生产系统中的冲压模具设计分析，能够了解到设计流程如下：1）明确自动化生产系统的具体情况，了解节拍要求和压力机具体参数。2）按照相关参数以及设计要求，获得冲压模具的高度取值范围和位置取值范围等。3）按照自动化生产系统具体要求，选择电气元件。4）综合各类因素进行分析，确保冲压模具设计能够达到一般要求[3]。
3 冲压模具设计教学策略
3.1 强化实训教学
为了培养出现代化冲压模具设计人才，在进行教学的过程中，需要注重锻炼学生的冲压模具设计能力，这需要强化实训教学部分。在教学的过程中，通过对教学课程的反思，提出运用参数化设计，设计出冲压模具相关零部件，选择其他標准件，进行模具装配图的设计，动态演示加工效果。从教学效果来说，采取动画的教学形式，不仅能够激发学生的参与积极性，还能够提高实训教学的质量，使得学生全面掌握冲压模具设计的工艺以及流程，进而高质量完成设计任务。这需要学校方面，加大教学投入，结合冲压模具设计教学实际情况，开发冲压模具课程设计系统，为冲压模具教学，提供教学软件，进而提高教学的水平[4]。
3.2 积极引用现代化技术
对于冲压模具设计教学工作者来说，在现有的资源条件下，要充分开发和利用冲压模具教学资源。在教学的过程中，利用信息化技术，开发教学课件，制作教学辅助光盘等，建立动态化课程学习以及训练平台，激发学生的学习兴趣以及热情。除此之外，利用现代化多媒体技术，进行模具库以及模具动态素材的开发，将模具拆装以及典型冲压模具结构等，制作为视频，上传到网络，为学生提供教学帮助，使其能够高效的自主学习。借助图书馆资源以及专业期刊网资源等，丰富冲压模具设计教学内容，提高学生的专业能力。充分利用校企合作平台，强化对学生实践能力的锻炼[5]。
4 结束语：
综上所述，通过实例分析了冲压模具设计过程。并且对冲压模具设计教学进行了反思，提出了通过强化实训教学，积极应用现代化技术，来弥补教学不足。在教学的过程中，为了能够使得学生更好的掌握冲压模具设计的流程，需要激发其学习兴趣，降低学习难度，使其能够掌握冲压模具设计课程学习的方法，进而提高教学水平。
参考文献：
[1]龚光军，陈传胜.基于SolidWorks二次开发的冲压模具教学改革与实践[J].电脑知识与技术，2017，13（06）：243-244.
[2]苏芳，黄清海.融合新技术的《冲压模具设计与制造》课程教学创新研究[J].模具工业，2017，43（01）：75-77.
[3]林有智，傅高升，赵仕宇，高平生.冲压模具设计与制造教学设计与实践[J].宁德师范学院学报（自然科学版），2014，26（04）：433-436.
[4]曹胜豪.计算机辅助工程在冷冲压模具设计教学中的应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2013（01）：287-288.