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机械制造模具成型设计要点探析
摘 要：模具成型设计要在国家及国际技术标准要求上来提升技术精度.本文着重结合模具成型设计要点展开探讨,为提升模具成型水平提供一些参考.
关键词：机械制造 模具成型 设计要点
机械制造业的发展,对模具成型设计提出更高要求.与国际模具成型技术相比,我国模具成型设计还处于发展阶段,特别是在线测量、质量管理方面还有较大差距,使用寿命和设计精度整体水平较低.本文着重从设计任务、设计图纸、原材料筛选、参数标准、成型结构和软件设计等方面,探析机械制造模具成型设计相关问题.
一、模具成型设计的几个重点环节
对于模具成型设计任务,需要绘制设计图纸,并结合成型设计质量标准来选择原材料,确保模具成型达到相应设计指标要求.总的来说,需要考虑三大问题.一是严格选择塑料,针对不同机械制造模具成型规格、要求,确定塑料牌号、透明度,以及冷却过程的收与补问题；二是确定模具浇口与分型面的参数,要处理好机械制造过程中冷却、加热变化对模具结构的影响；三是结合成型结构、最大注射量、锁模力、模具尺寸等参数来确定相应的注射机,确保模具成型的精度、表面粗糙度和刚度符合设计目标.
二、细化模具成型设计的具体步骤及任务在完成模具成型设计时,需要做好以下工作.
1.塑件的分析处理
塑件是模具成型设计的目标,主要任务有塑件设计要求和塑件生产批量.具体要求包括塑件零件图、成型工艺及设计目标,满足相应的结构、形状、尺寸、表面粗糙度等指标.生产批量主要是结合模具成型要求确定相应的成本.比如,批量少则可以考虑简单型模具来降低成本；批量大则在保障塑件质量基础上,选用一模多腔或自动化生产模式；另外,还要对塑件体积、质量及模具型腔等结构进行分析,做好前期准备工作.
2.选择注塑机
结合塑件任务、成型设计参数指标,选择合适的注塑机.比如,对注塑压力、最大注塑量、螺孔位置、模板面积、定位圈、喷嘴等参数进行明确,确保成型设计满足模具要求.
3.成型设计相关的计算
指对模具体凹凸模尺寸、成型型腔壁厚、底板厚度的计算,以及加热、冷却带来的余量设计等.
4.成型结构的设计
成型结构包括塑件的成型及各成型面的关系,模具型腔的排列关系、数量,与模具相关联的其他零件结合点,顶出机构及排气方式,以及模具总体尺寸及模架设计,这些将为后期绘制模具成型结构图提供相应技术参考.
5.绘制成型结构图纸
绘制模具成型总装图、零件工作图,要依照国家标准、行业规范,严格遵循设计目标绘制.比如,需要明确成型形状、浇口位置,在总装图标注俯视图,保留相应动模位置,明确模具外形尺寸、装配尺寸、极限尺寸及技术条件等明细参数信息.
三、对模具成型设计软件的选择
模具成型设计中常用的软件有CAD/CAM辅助设计软件,该软件可以实现与数字、数控等技术的有效关联,且在设计实践中,能够对所需的参数进行定量表达、存储和控制,确保模具成型设计的系统性优化与运算.同时,利用数字建模、仿真软件与CAD/CAM软件进行动态设计,可以降低设计成本,提升模具成型设计效率.比如,利用PowerSolutionCAD/CAM软件,可以实现几何建模、工业设计、制图、数字仿真、数控编程、测量分析等集成化功能设计,各功能模块相对独立,以数据接口进行联用运行,提升了软件应用的兼容性、开放性水平.在三维模具成型设计软件中,以立体化设计来实现3D型腔、型芯结构、模架配置和结构优化.比如,Pro/E和CATIA软件,Moldflow Advisers三维真实感流动模拟软件,以及3D Quickfill、Z-mold等三维设计软件.
四、模具成型设计的其他相关技术要点
针对模具成型设计,随着机械加工精度、技术指标要求的提升,也需要引入先进制造技术来满足成型设计任务.比如,电火花加工技术利用电火花进行高温瞬蚀来完成模具成型,电火花穿孔成型技术以型腔模具加工为主,电火花线切割以注射模、压铸模、热锻模为主.还有高速切削技术,利用该技术来实现对高硬度、耐磨性模具材料进行成型加工,其特点是加工速度快,表面处理质量高.
（作者单位：湖南兵器工业高级技工学校）
机械制造论文范文结:
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