基于柴油发动机零部件的模具设计与应用.pdf

应用研究模具制造 2023年第9期基于柴油发动机零部件的模具设计与应用刘晶，姜超，王晓璇（山东盛祥智能制造有限公司，山东潍坊262100）【摘要】目前，我国在柴油发动机零部件的模具设计工作中已经取得了不小的成就，不仅生产工艺越来越成熟，也应用了先进的3D打印技术等来制造柴油发动机零部件。但是在模具设计工作中，要想提高模具设计工作的技术含量，必须采用先进的材料和技术，通过提高现有模具的使用寿命和耐用性，推动我国模具设计工作的发展与进步。关键词：柴油发动机；零部件；模具设计；应用中图分类号：U664文献标识码：BDOI：10.12147/ki.1671-3508.2023.09.039Mold Design and Application Based on Diesel Engine ComponentsLiu Jing，Jiang Chao，Wang Xiaoxuan（Shandong Shengxiang Intelligent Manufacturing Co.,Ltd.,Weifang,Shandong 262100,CHN）【Abstract】Currently,China has made significant achievements in the mold design of diesel engine components.Not only is the production process becoming increasingly mature,but advanced3D printing technology has also been applied to manufacture diesel engine components;However,for mold design work,in order to improve the technical content of mold design work,it is necessary to adopt advanced materials and technologies,and promote the development and progress ofmold design work in China by improving the service life and durability of existing molds.Key words:diesel engine；components；mold design；application1引言现代柴油发动机零部件的模具设计和材料的选用都更加注重经济、高效等方面的内容。在现有信息化技术不断发展的大背景下，可以利用自动化技术来实现柴油发动机零部件的模具设计工作流程化，这样不仅可以提高模具设计工作的效率，还可以保证其质量，对我国柴油发动机模具的设计工作是非常有利的。本文首先对柴油发动机零部件模具设计工作的要点进行了分析，从工艺方案的选择、模型的建立和柴油发动机模具生产工作入手，分析了各工作的流程和关键环节，旨在不断完善我国现有的柴油发动机零部件模具设计工作，为此行业的发展创造更多的机遇。2对柴油发动机零部件模具设计工作的认识柴油发动机零部件的模具设计工作是一个重要的工程技术领域，其目的是通过合理的设计和制造高精度模具以生产出质量稳定、高效率、符合要求的发动机零部件，这对我国的汽车领域的发展有着举足轻重的作用。而且通过对具体零部件的形状进行分析和对材料特性进行评估，有助于现有工作人员完善设计工作中的不足，并根据生产需求设计出合适的模具结构、尺寸和加工工艺1。除此之外，模具设计还需要考虑生产成本和生产周期等因素，确保在满足产品质量和性能的前提下提高生产效率和降低生产成本，这样才可以为现有企业带来更大的经济效益。因此，这项工作需要有专业的工程师和技术人员进行综合分析和具体实施，只有这样，才能保证柴油发动机零部件模具设计工作的开展。3柴油发动机零部件的模具设计工作的要点分析柴油发动机零部件的模具设计工作的要点包括以下几个方面。对零部件进行形状分析和材料特 130应用研究模具制造 2023年第9期性评估，只有充分了解零部件的形状和对材料性能的要求，才能准确的确定零部件所需要的模具种类和结构形式2。合理选择适当的材料，柴油发动机零部件模具材料的选择可以保证模具的强度、刚性和耐用性，同时还可以实现对成本的控制的。设计出合适的模具结构、尺寸和加工工艺，当模具质量得以保证时，模具的使用才可以更好地满足生产需求并且保证生产效率。模具在进行加工时需要注意细节工作，避免对材料造成损坏等进而影响模具的精度。在应用模具时，需要对其进行良好的保护与维修工作，对于出现损坏或磨损的部件应及时进行更换，以此来保证模具的使用寿命。总之，在柴油发动机零部件模具设计中，需要考虑到多方面因素，并从整体上考虑解决方案，以此来推动我国柴油发动机零部件模具设计工作的质量。3.1确定工艺方案在进行柴油发动机零部件模具的设计和生产工作时，需要选择合适的工艺方案，在选择工艺方案时，需要考虑以下几个方面的内容。（1）确定制造工艺。制造工艺的确定需要根据模具的应用情况和柴油发动机零部件的形状和尺寸等有着重要的联系，所以要根据这些内容来选择适合的制造工艺，例如铸造、冲压、钣金成形、注塑成型等。（2）确定精度要求。根据零部件的用途，确定所需的尺寸精度和表面光洁度等要求，并根据这些要求确定模具的加工工艺和精度要求，这样才能保证柴油发动机零部件的模具设计是符合实际工程需要的。（3）进行结构设计。根据零部件的形状、尺寸和要求进行结构设计，结构设计至关重要，可以利用三维建模软件进行结构的建模与判断，与此同时，还需要考虑可制造性和加工难度等因素。（4）进行加工工艺设计。根据柴油发动机零部件的模具结构设计方案，确定具体加工工艺，包括放线、开料、加工、组装等，同时还需要选择合适的设备、仪器和工具等辅助设备，这样才可以有效保证生产工作的质量，从而使模具的设计与生产得到保障。（5）制订质量控制计划。确立各生产环节中的质量检验标准、检查规程和检测方法，并建立完善的质量管理和记录系统，确保产品质量符合要求，这对模具后期的使用和维护有着重要的意义。总之，在柴油发动机零部件的模具设计工艺中，需要全方位考虑各种因素，并结合实际情况进行综合分析和决策，以确保模具工艺方案的准确为后期的生产工作奠定良好基础。3.2三维模型的建立在对柴油发动机零部件的模具进行设计过程中可以利用三维模型来获取模具的相关数据，并判断模具设计是否合理。三维模型建立主要包括以下几个步骤。获得零部件的设计图纸和相关数据。零部件的设计图纸是建立三维模型的基础，同时还需要获得相关的尺寸、材料、加工工艺等数据。选择合适的三维建模软件。市面上有许多三维建模软件可供选择，如SolidWorks、CATIA等。但是根据模具应用场景的不同，可以根据自己的需求选择一个合适的软件进行建模操作。建模操作。根据零部件的设计图纸和数据，利用建模软件中提供的各种建模工具进行建模操作，包括画线、旋转、拉伸、切割、倒角等等。在建模过程中需要注意精度和模型外观质量等问题。完成三维模型。根据建模过程中的设计要求完成三维模型，并进行检查和修正。如果需要，可以添加一些细节或者外观效果来优化模型，这样不仅可以使模具的三维模型更加美观，还有助于工作人员进行生产工作，对提高模具的整体质量有很大的帮助。进行验证。对三维模型进行强度分析等验证工作，确保模型的可制造性以及使用安全性，验证工作对模型质量的保证有着重要的意义，所以一定要对其进行严格的验证工作，保证模型建立的准确性。导出模型。按照需要将建立好的三维模型导入生产工艺和加工设备中，为模具生产提供参考和支持。在柴油发动机零部件的模具的三维模型建立需要根据设计图纸和相关数据进行规范化的建模操作，并将其很好的应用于实际生产环节中。3.3柴油发动机零部件的模具生产工作柴油发动机零部件的模具生产工作主要有以下步骤。一是模具加工工艺设计，根据模具的设计图纸和三维模型，确定各个零部件的加工工艺路线、加工顺序、机床和加工参数等内容，制定出详细的加工工艺方案；二是模具基础零件加工，根据加工工艺方案，使用数控机床、车床、钻床等设备对模具基础零件进行加工；三是模具组装调试，将已经完成加工的模具基础零件组装到一起，并进行调试和测量，确保各个零部件的精度和间隙符合设计要求；四是模具测试生产，在模具完成调试和测试后，进行短期小批量生产测试，不断优化并仿真验证模具性能与稳定性，以逐 131应用研究模具制造 2023年第9期渐提升成品质量和生产效率；五是保养和维护，对模具进行定期的保养和维护工作，如清洗润滑、更换易损件等，以延长模具的使用寿命和维持模具的稳定性3。综上所述，柴油发动机零部件的模具生产工作需要严格按照设计要求和加工工艺方案进行操作，注重各个工序的质量监控和检验工作，确保生产出的模具能够达到设计要求并符合市场需求，以此推动我国柴油发动机零部件模具生产工作的质量提高，为我国的经济社会带来更多的效益。4柴油发动机零部件的模具的应用现状柴油发动机零部件的模具在现代制造业中应用广泛，其主要应用于柴油发动机的生产领域。随着工业化进程的加快以及经济的不断增长，柴油发动机和相关零部件的需求不断增加，因此零部件模具的需求也相应增加4。目前，柴油发动机零部件模具的应用现状主要有以下几个方面。第一，铸造模具。用于铸造发动机缸体、油底壳、散热器等大型铸件的模具，常采用砂型或金属型；除此之外，排气管、进气管等也是铸造模具成型。第二，冲压模具。它是指将材料加工成零件的一种特殊工艺。通过利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，从而获得所需零件的一种常用方法。第三，注塑模具。用于制造发动机喷油嘴等小型塑料件的模具，常采用注射成型工艺。总之，柴油发动机零部件模具的应用现状多种多样，随着技术的不断发展和改进，其应用领域和生产效率都将不断提高，而柴油发动机零部件模具的发展也将促进我国现有工业的发展。5柴油发动机零部件的模具设计与应用的未来趋势柴油发动机零部件的模具设计有着非常广的应用范围，其未来的应用趋势主要有以下几方面内容。5.1数字化设计技术的应用随着数字化设计技术不断普及和发展，虚拟样机和计算机辅助工程等数字化设计技术将会在模具设计中得到广泛应用。这些技术将大大提高模具设计的效率和精度，并缩短生产周期，这对柴油发动机零部件的未来模具设计工作有着很大的帮助。5.2智能制造技术的应用智能制造技术的快速发展和普及将对模具设计和生产带来革命性的变化。越来越多的模具生产工艺将采用智能化控制系统和自动化设备，提升生产效率的同时也加强了质量管理和监控，这对模具生产工作自动生产有着重要的意义。5.3满足个性化的需求随着人们对产品个性化需求的不断增加，模具设计也将更加注重个性化和差异化的设计方案，利用现有的信息技术来对模具进行个性化的设计与生产工作，从而满足消费者的个性需求。5.4模具设计生产更加环保环保意识的提高将成为模具设计和生产的重要趋势，在模具材料选择、生产工艺和使用过程中都会更加重视环保和能源保护问题，所以在今后的模具设计与生产工作中应尽量选择绿色环保的材料，避免对环境造成污染。总的来说，随着技术的不断进步和生产方式的优化，柴油发动机零部件模具在设计和应用方面将会出现更多新的趋势，这将带动我国相关产业的发展，促进社会科技水平的提高。6结束语综上所述，柴油发动机零部件模具设计工作对我国工业的发展有着重要的促进作用。模具设计工作有着非常积极的意义，它不仅保证了现有产品的质量，还使模具设计的精度和寿命都得到了保证。最重要的是它可以在保证生产成本的基础上提高生产效率，这样就实现了模具设计生产工期的缩短，很大程度上节约了人力资源和物力资源。所以我国一定要重视柴油发动机零部件模具的设计、生产与应用工作，对其生产质量和效率进行严格的管控，以此使现有企业在市场竞争中占据一席之地。参考文献1贺尚玉.农用柴油机功率降低的原因与性能优化技术分析J.农机使用与维修,2022(03):4345.2陈强,钟苑文.基于逆向工程技术的柴油发动机气道设计J.舰船科学技术,2020,42(16):8587.3张汇.基于生命周期评价方法的汽车发动机再制造碳减排潜力评价研究D.上海交通大学,2019.4代绍军.柴油发动机再制造及关键技术研究J.内燃机与配件,2019(09):5253.第一作者简介：刘晶，女，1987年4月生，汉族，山东泰安人，本科，中级工程师，研究方向：铸造工艺设计，铸造模具设计，铸造工艺模拟。（收稿日期：2023-06-23）DMM 132