導(dǎo)語：如何才能寫好一篇塑料模具，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關(guān)鍵詞】 塑料模具 設(shè)計(jì) 研究 計(jì)算機(jī) 西門子電機(jī)

前言：塑料的成分主要有樹脂、填充劑、增塑劑、著色劑和穩(wěn)定劑等，在現(xiàn)實(shí)生活的應(yīng)用非常普及，比如：電視機(jī)、洗衣機(jī)、塑料袋、計(jì)算機(jī)、西門子電機(jī)等。制造出這些塑料工藝品的主要設(shè)備就是塑料模具，模具的設(shè)計(jì)主要是模具的設(shè)計(jì)方案構(gòu)思。關(guān)于模具的設(shè)計(jì)，目前有很多方法，塑料模具廠商最經(jīng)常用的是經(jīng)驗(yàn)試模定工藝方法，但是這種方法也已經(jīng)陳舊。

1 Pro/e與反求工程在塑料模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

Pro/e具有強(qiáng)大的造型功能，而反求工程是至今為止產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一種新方法，在很多領(lǐng)域中具有不可估量的前景。

1.1 Pro/e和反求工程中的逆向工具

當(dāng)前，絕大多數(shù)反求工程的研究和應(yīng)用都集中在重建產(chǎn)品實(shí)物的CAD模型和產(chǎn)品制造上，這種行為就叫做實(shí)物反求工程。反求工程要最終形成CAD模型的工序很復(fù)雜，他要經(jīng)過數(shù)據(jù)采集、點(diǎn)云模型預(yù)處理、曲線或曲面的重構(gòu)等許多復(fù)雜的環(huán)節(jié)。Pro/e也要經(jīng)過輸入點(diǎn)集、創(chuàng)建包絡(luò)、創(chuàng)建小平面和曲面四個(gè)環(huán)節(jié)才能形成處理逆向的一個(gè)完整流程。Pro/e完整的逆向解決方案有兩個(gè)特征，一個(gè)是重新造型特征，另一個(gè)是野火版的小平面特征。

1.2 應(yīng)用Pro/e和反求工程在塑料模具設(shè)計(jì)中的流程

軟件系統(tǒng)的模塊是模具設(shè)計(jì)的主要手段，它幾乎提供了模具設(shè)計(jì)所需要的所有功能。模具設(shè)計(jì)的流程是先利用軟件系統(tǒng)的模塊建立出塑料產(chǎn)品模具的三維模型，第二步是利用型腔模塊設(shè)計(jì)模具的構(gòu)建，第三步也是最后一步，是設(shè)計(jì)模具的模架。塑料模具設(shè)計(jì)好之后就可以按照模具設(shè)計(jì)進(jìn)行模具裝配和模具組建了。其中PTC公司推出Pro/e軟件所具有的一系列功能是設(shè)計(jì)模具最方便的裝備，它幾乎囊過了模具設(shè)計(jì)所需要的所有功能包括模具的零件裝配和模具開發(fā)。

1.3 計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)主要探討的是塑料注射成型的塑料產(chǎn)品中，影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要工藝參數(shù)，并用鮮明的例子說明了計(jì)算機(jī)輔助流動(dòng)模擬技術(shù)在塑料模具設(shè)計(jì)中的引導(dǎo)作用。

1.4 計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)的主要工藝參數(shù)

模具設(shè)計(jì)出來后，在注射過程中影響塑料工藝品的因素有很多，C-MOLD[1]經(jīng)過長時(shí)間的研究，終于研究出影響塑料工藝品注射成型品質(zhì)的一些工藝參數(shù)，它們分別是注射溫度、注射壓力、設(shè)置螺桿行程轉(zhuǎn)換的開關(guān)位置和設(shè)置的注射速度和排氣等方面。在塑料工藝注型過程中，冷卻介質(zhì)的溫度一般小于型腔表面的溫度，通常比型腔表面的溫度低10-20攝氏度。如果模具溫度大于或等于40攝氏度了，需在模具固定板和模具兩者之間增加一個(gè)隔熱的裝置。注射溫度是模具注射的主要技術(shù)參數(shù)，而注射壓力是主要的工藝參數(shù)，在塑料模具注射成型中受到普遍的關(guān)注。

2 塑料模具設(shè)計(jì)實(shí)例

塑料模具設(shè)計(jì)實(shí)例運(yùn)用的是C-MOLD的軟件系統(tǒng)對XX家電產(chǎn)品的模擬[2]。在模具設(shè)計(jì)構(gòu)思階段，采用流動(dòng)模擬的方法尋找結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)是提高模具設(shè)計(jì)品質(zhì)的有效手段，也是一次性試模成功的好方法。

3 西門子電機(jī)塑料模具設(shè)計(jì)

西門子公司是大型的電機(jī)的著名制造廠，它在電機(jī)模具設(shè)計(jì)和制造方面有許多先進(jìn)的技術(shù)。其中包括典型的結(jié)構(gòu)圖、繪圖法、模具制造工藝等諸多方面，都有自己的獨(dú)特特點(diǎn)。模具設(shè)計(jì)和制造的獨(dú)特之處如下：

（1）典型的結(jié)構(gòu)圖。在設(shè)計(jì)圖結(jié)構(gòu)要素基礎(chǔ)上對沖膜相應(yīng)地方進(jìn)行獨(dú)特化設(shè)計(jì)的方法就是典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。以西門子磁極沖片來舉例說明，西門子公司在設(shè)計(jì)磁極沖片時(shí)，先把磁極沖片所需的結(jié)構(gòu)和各種零件先固定下來，然后畫出新模具的平面圖，這樣的方法只需繪制一張模具設(shè)計(jì)圖就可以了。繪制模具圖采用平面繪圖的方法主要有兩個(gè)好處，一是作為繪制模具的圖紙，二是用于模具各種板塊和零件的確定，作為生產(chǎn)模具的一個(gè)樣板。這樣，就不再需要畫模具的各種零件圖了，省時(shí)又省力。

（2）電機(jī)模具的制造工藝。西門子公司在制造模具時(shí)，模塊全部用線切割來加工的方法，粗切、精切都有適度的尺寸和公差。用淬火前鉸孔、淬火后磨孔來固定模塊。這種工藝法不僅能使電機(jī)模具的制造簡單化還可以降低成本，一舉兩得為西門子公司的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。

（3）模具模塊的毛坯和磁軛沖模。大多數(shù)模塊的毛坯都是購買材料公司的，但是購買回來的模塊毛坯粗糙，需要進(jìn)行精加工才能用來制作模具。磁軛沖片的特點(diǎn)是材料厚、形狀千奇百怪而且尺寸大。它的設(shè)計(jì)制造都很復(fù)雜而且成本高昂，西門子的狄納莫廠拋棄常用的多極復(fù)合沖模，改為單極沖模，不但節(jié)省了工序還為公司降低了成本。

4 結(jié)語

隨著塑料在世界各國的普及，塑料行業(yè)的發(fā)展越來越迅速。依附于塑料的模具設(shè)計(jì)行業(yè)也因塑料行業(yè)的發(fā)展而快速發(fā)展，文章先闡述了Pro/e與反求工程在塑料模具中的應(yīng)用，然后探討了提高模具注射成型塑料工藝品的質(zhì)量的主要注射溫度、注射壓力等參數(shù)，最后闡述了西門子電機(jī)模具的設(shè)計(jì)，從三個(gè)方面著手探討了塑料模具的設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

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【關(guān)鍵詞】　模具；失效分析

一、塑料模具失效因素分析

（1）一般模具失效因素分析

一般模具制造中包括模具設(shè)計(jì)、選用材料、熱處理機(jī)械加工、調(diào)試與安裝等過程。根據(jù)調(diào)查表明：模具失效的因素中，模具所使用的材料與熱處理是影響使用壽命的主要因素（詳見表1），其比例約占70%，國內(nèi)外的有關(guān)資料也表明了相同的結(jié)果。從全面質(zhì)量管理的角度出發(fā)，不能把影響模具使用壽命的諸因素作為多項(xiàng)式之和來衡量，而應(yīng)該是多因素的乘積，這樣模具材料與熱處理的優(yōu)劣在整個(gè)模具制造過程中就顯得特別重要。

（2）塑料模具失效因素分析

塑料模具的重要失效形式為磨損失效，局部塑性變形失效和斷裂失效。

①當(dāng)塑料模具使用的材料與熱處理不合理，塑料模具的型腔表面硬度低，而耐磨性差，其表現(xiàn)為，型腔面因磨損及變形引起的尺寸超差；粗糙度值因拉毛而變高，表面質(zhì)量惡化。尤其是當(dāng)使用固態(tài)物料進(jìn)入塑模型腔，它會(huì)加劇型腔面的磨損，故塑料模產(chǎn)生了磨損失效。加之，塑料加工時(shí)含有氯、氟等成份受熱分解出腐蝕性氣體HCl、HF，使塑料模具型腔面產(chǎn)生腐蝕磨損，形成侵蝕失效。

②局部塑性變形失效。塑料模具所采用的材料強(qiáng)度與韌性不足，變形抗力低；當(dāng)填充的物料進(jìn)入塑模型腔內(nèi)，有超載、持續(xù)受熱，周期受壓，而應(yīng)力分布不均勻，以及塑模型腔面硬化層過薄，從而使塑模產(chǎn)生局部的塑性變形而引起的表面皺紋、凹陷、麻點(diǎn)、棱角堆塌，超過要求限度而造成失效以及回火不充分等因素使塑料模具壽命縮短，過早的失效。

③斷裂失效。塑料模具形狀復(fù)雜，多棱角薄邊，應(yīng)力嚴(yán)重集中在韌性不足之外。同時(shí)，塑料模采用合金工具鋼回火不充分，而發(fā)生斷裂失效。從塑料模三種失效形式可知：選用合理的塑料模具材料與熱處理，對它的使用壽命至關(guān)重要。故此，塑料模具材料的選用與熱處理應(yīng)滿足下列要求：

A較高的硬度、良好的耐磨性、型腔硬度要求在HRC30～60，淬火硬度大于HRC55，并且有足夠的硬化深度，心部有足夠的強(qiáng)韌性，以免脆斷，塑性變形。

B一定的抗熱性，在150～250℃長期工作，不氧化、不變形，尺寸穩(wěn)定性好。

C注射時(shí)，有腐蝕介質(zhì)析出，要求有一定的耐蝕性。

D熱處理變形小，對精密模具來說，要求變形小于0105%，并且有足夠的淬透性。

E切削加工性能好，具有優(yōu)良的拋光，耐磨性能，鏡面拋光可達(dá)Ra011μm以下。

F焊接性，鍛造工藝性能良好。

二、塑料模具合理選材與熱處理的基準(zhǔn)

隨著對塑料模具的要求的提高，對模具鋼材也提出了更多的要求。即希望提供更多、更好的具有高硬度鏡面加工性能好，耐磨性能強(qiáng)的淬火，回火類新鋼材。但是，還要根據(jù)塑料的類型以及對被成型的塑料制品的尺寸、精度、質(zhì)量、數(shù)量不同的要求，并考慮已有制造模具的條件，來選用不同類型的塑料模具鋼及其熱處理。

（1）塑料模具鋼的熱處理

塑料模具如果采用常規(guī)的熱處理質(zhì)量無法保證，模具使用壽命短，材料的利用率僅為60%，為此，對塑料模具中所使用的鋼材，應(yīng)采用特別的熱處理，以延長塑模使用壽命。

對于要求心部具有高的強(qiáng)韌性和表面層的耐磨性的塑料模具，可通過表面強(qiáng)化處理技術(shù)，提高耐磨性和使用壽命。然而表面強(qiáng)化技術(shù)，它不僅能提高塑模型腔表面的耐磨性，而且能使塑模內(nèi)部保持足夠的強(qiáng)韌性，這對于改善塑料模的綜合性能，節(jié)約合金元素，大幅度降低成本，充分發(fā)揮材料的潛力，以及更好地利用新材料，都是十分有效的，實(shí)踐證明：表面強(qiáng)化技術(shù)是提高塑模質(zhì)量和延長其使用壽命的主要途徑。其余塑料模具材料的熱處理，由于篇幅有限本文不一一敘述。

采用電火花表面強(qiáng)化技術(shù)，它是通過火花放電作用，把一種導(dǎo)電材料（YT15、YT30）涂敷及滲透到另一種導(dǎo)電鋼制模（45鋼）的表面上，構(gòu)成合金化的表面層，從而改變模具工作面的物理和化學(xué)性能的一種工藝方法。為了使被強(qiáng)化的45鋼制模具的基體表面光潔，事先必須將模具基體（45鋼）的工作面和電極表面清洗干凈，然后手握D9110強(qiáng)化機(jī)將電極（YT15、YT30）沿模具（45鋼制作）工作面移動(dòng)，并保持一定的壓力，使火花放電均勻連續(xù)。經(jīng)電火化強(qiáng)化之后，被強(qiáng)化表層（顯微）硬度可達(dá)HV1100～1400，甚至更高。其強(qiáng)化層與結(jié)合牢固，耐沖擊、不剝落。強(qiáng)化處理時(shí)，工件處于冷態(tài)，且放電點(diǎn)極小，時(shí)間短，沒有退火變形等現(xiàn)象，這大大提高模具型腔面的耐熱性、耐磨性、熱硬性和耐蝕性，生產(chǎn)實(shí)踐證明，經(jīng)電火花表面強(qiáng)化后，擠出塑料模使用壽命可提高1倍以上，強(qiáng)化層在使用過程中磨損后，還可以重新進(jìn)行強(qiáng)化。

三、塑料模選用材料的發(fā)展方向

塑料模具對鋼材的質(zhì)量和性能有一些特殊要求。例如：熱處理變形小，研磨與拋光性能好，光潔度高，有較強(qiáng)的花紋刻蝕性，尺寸穩(wěn)定，有別于其他模具材料，尤其是型腔復(fù)雜，高精度的塑料模具對模具的選材有更高的要求，但模具鋼直接影響模具的壽命?，F(xiàn)有的國產(chǎn)傳統(tǒng)的模具鋼從品種質(zhì)量、性能等方面都不能滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)需求，于是國內(nèi)又開發(fā)與研制了一些新型的塑料模具鋼，以供選用。

（1）5CrMnMoVSCo（5NiSCo）高韌性易切削塑料、模具鋼，這種鋼材在國內(nèi)是首創(chuàng)，其切削加工性、等向性、韌性和可鍛性均好。5NiMoSCo—預(yù)處理采用調(diào)質(zhì)工藝，其淬火溫度為890～900℃，油淬之后，硬度在HRC60以上，650℃回火后，予處理硬度為HRC35，其切削加工性同退火狀態(tài)的45鋼，可順利地進(jìn)行多種切削加工。

（2）SM1和SM2塑料模具鋼

它屬于硫系易切削模具鋼，用于要求高的注射模、壓鑄模，效果良好。兩種模具鋼中的元素，S以MnS型微粒夾雜存在，可以起到減少切削力和易于斷屑的作用。SM1鍛軋之后，迅速退火，而SM2則不用退火，直接經(jīng)時(shí)效和預(yù)硬化處理可使用。二種鋼經(jīng)570℃氮化后，心部基體強(qiáng)度不變，表面硬度可達(dá)HV1100。SM2可氮化與時(shí)效同時(shí)進(jìn)行。

四、結(jié)語

在選用塑料模具材料時(shí)，必須充分地把握住所使用材料的熱處理特性，弄清楚材料方向?qū)Τ叽缱兓年P(guān)系及回火溫度對硬度的關(guān)系非常重要。特別要重視材料的方向?qū)Τ叽缱兓康挠绊?，在取材的方向上?yīng)與熱處理后尺寸變化的方向相同，不然會(huì)影響制件的形狀和精度，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使模具不符合質(zhì)量要求，對于精密塑料模具在進(jìn)行熱處理時(shí)不應(yīng)出現(xiàn)氧化和脫碳等缺陷，應(yīng)在無氧化的環(huán)境中加熱，即進(jìn)行真空熱處理。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞 塑料模具；設(shè)計(jì)問題；設(shè)計(jì)策略

中圖分類號TG7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2012）69-0136-02

塑料模具設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)塑料模具過程中，不僅需要注意設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、尺寸等問題，同時(shí)還要注意設(shè)計(jì)成本，這樣設(shè)計(jì)出塑料模具的性價(jià)比才較高，才能更好地滿足社會(huì)需求。因此，塑料模具設(shè)計(jì)人員必須積極探索新型的設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)方法，對設(shè)計(jì)中常見的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，并提出相關(guān)的防治措施，以有效避免問題，提高塑料模具的設(shè)計(jì)效率，進(jìn)而提高設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 塑料模具設(shè)計(jì)中常見的問題

在很多的工業(yè)制品中，對產(chǎn)品的尺寸、形狀等的要求都比較高，因此需要塑料模具設(shè)計(jì)者利用塑料進(jìn)行合理的模具設(shè)計(jì)，以達(dá)到提高工業(yè)制品制作效率。但是在塑料模具設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)相應(yīng)的模具過程中，常常存在著一些問題，如塑料模具的公差標(biāo)注不一、收縮率不一、冷卻程度不一等問題，嚴(yán)重影響塑料模具設(shè)計(jì)的效率。

第一，公差標(biāo)注不一。對于不同的制品，需要不同比例的塑料模具，公差標(biāo)注低則塑料模具的精度不高，公差標(biāo)注高則塑料模具加工工藝相對繁雜，因此，在設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)塑料模具過程中，首要考慮的即是塑料模具公差標(biāo)注問題。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，依然有一些設(shè)計(jì)人員按照經(jīng)驗(yàn)選擇公差標(biāo)注，致使塑料模具的尺寸、形狀等出現(xiàn)誤差，影響塑料模具設(shè)計(jì)的質(zhì)量與參考的價(jià)值；第二，收縮率不一。在制作塑料模具過程中，需要在高溫或者高壓條件下，將塑料融解成液體，在注入對應(yīng)的模腔中。在液體塑料定型過程中，受到塑料本身特性的影響，其塑料模具的大小會(huì)比模腔稍小，這種情況即為收縮。在設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)塑料模具過程中，必須將收縮情況考慮在內(nèi)，但是一些設(shè)計(jì)者并沒有意識到不同類型的塑料，其收縮率是不同的，不能應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行收縮率的計(jì)算。一旦對收縮率計(jì)算失誤，那么塑料模具的尺寸也將受到影響；

第三，熱膨脹系數(shù)不一。不同的塑料材料具有不同的熱膨脹系數(shù)，這種熱膨脹系數(shù)直接影響塑料冷卻之后的形狀、尺寸。因此，在塑料模具設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者必須將熱膨脹系數(shù)也考率在內(nèi)，并根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)調(diào)整塑料模具的設(shè)計(jì)尺寸。但是一些設(shè)計(jì)者并沒有嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)流程，忽視了熱膨脹系數(shù)的利用，導(dǎo)致冷卻后的塑料模具與實(shí)際需求的塑料模具之間有一定的差異，進(jìn)而影響塑料模具的設(shè)計(jì)效率。

2 提高塑料模具設(shè)計(jì)效率的策略

為了提高塑料模具設(shè)計(jì)的效率，設(shè)計(jì)人員不斷地創(chuàng)新設(shè)計(jì)觀念與設(shè)計(jì)方法，并全方面地考慮影響設(shè)計(jì)效果的因素，針對設(shè)計(jì)中常見的問題進(jìn)行思考、分析與探索，積極提出科學(xué)、合理的防治策略，以進(jìn)一步提高塑料模具設(shè)計(jì)的效率，保證塑料模具的質(zhì)量，為相關(guān)企業(yè)提供合格、高質(zhì)的塑料模具。

第一，做好設(shè)計(jì)前的材料收集工作。在塑料模具設(shè)計(jì)、制作之前，設(shè)計(jì)人員必須詳細(xì)了解與塑料模具相關(guān)的數(shù)據(jù)、信息，這就需要設(shè)計(jì)人員做好設(shè)計(jì)前期的材料收集工作。比如影響塑料模具設(shè)計(jì)的因素、注塑機(jī)的操作技巧、設(shè)計(jì)過程的注意事項(xiàng)、模腔的大小尺寸等，這些都將影響塑料模具最終的成型，需要設(shè)計(jì)人員全面而周密地考慮以上因素，并盡量避免常見設(shè)計(jì)問題，以最大化地降低誤差、提高塑料模具的設(shè)計(jì)效率；

第二，根據(jù)實(shí)際情況選擇公差標(biāo)注。不同的公差標(biāo)注對塑料模具的影響是不同的，對于那些需要高精度的塑料模具，則需要選擇高標(biāo)準(zhǔn)的公差標(biāo)注，雖然工藝復(fù)雜，但是能夠有效地保證塑料模具的尺寸，使其達(dá)到客戶要求的標(biāo)準(zhǔn)。對于精度要求不高的塑料模具，則可以使用相對較低標(biāo)準(zhǔn)的公差標(biāo)注，這樣設(shè)計(jì)出的塑料模具尺寸保持在允許的誤差之內(nèi)，同樣能夠滿足會(huì)計(jì)的需求。另外，在設(shè)計(jì)過程中，還必須全面考慮收縮率與熱膨脹系數(shù)問題，并針對不同材質(zhì)的塑料模具給出不同的設(shè)計(jì)方案，以提高設(shè)計(jì)效率，保證塑料模具的質(zhì)量與精準(zhǔn)度；

第三，有效利用相關(guān)程序與設(shè)備。隨著科技的進(jìn)步，很多設(shè)計(jì)都可以在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上完成，因此，為了提高塑料模具設(shè)計(jì)的效率，設(shè)計(jì)人員也可以合理選擇相關(guān)的程序與設(shè)備，如CAD這種專業(yè)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員可以通過CAD系統(tǒng)計(jì)算出準(zhǔn)確的模腔的尺寸，縮短設(shè)計(jì)的計(jì)算時(shí)間，進(jìn)而提高設(shè)計(jì)效率。另外，專業(yè)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)還可以有效地幫助設(shè)計(jì)人員修改設(shè)計(jì)圖紙中不合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息等，并依據(jù)提供的收縮率、熱膨脹系數(shù)等給出相應(yīng)的計(jì)算數(shù)據(jù)；

第四，全面考慮塑料模具失效形式的保護(hù)問題。在塑料模具設(shè)計(jì)過程中，也需要考慮塑料模具的失效問題，如塑料模具的磨損、腐蝕、變形等。因此，在塑料模具設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員可以制定相應(yīng)的防治方案，并根據(jù)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件等選擇抗腐蝕性、抗磨損性、抗壓性都較好的材料制作塑料模具，這樣不僅提高了設(shè)計(jì)效率，同時(shí)也保證了塑料模具的使用效率。

3 結(jié)論

總而言之，由于塑料模具設(shè)計(jì)涉及到多方面的知識與技術(shù)，一些設(shè)計(jì)人員并不能很好地將這些設(shè)計(jì)知識與技術(shù)有機(jī)地融合在一起，致使設(shè)計(jì)常見問題依然存在，影響著塑料模具設(shè)計(jì)效率以及塑料模具質(zhì)量的提高。隨著我國塑料模具設(shè)計(jì)人員對設(shè)計(jì)中常見問題研究的不斷深入，設(shè)計(jì)人員對設(shè)計(jì)觀念與設(shè)計(jì)方法也不斷地創(chuàng)新，并針對問題提出有效的防治措施，必將有效地控制設(shè)計(jì)常見問題，提高塑料模具設(shè)計(jì)效率，更大程度上社會(huì)的需求。

參考文獻(xiàn)

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[3]李光耀.淺談現(xiàn)代塑料模具的設(shè)計(jì)與制造[J].橡塑技術(shù)與裝備，2006(3).

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關(guān)鍵詞：塑料 模具 分類 發(fā)展

一、塑料模具的分類

下面就最為常見的塑料制品成型加工中所用不同類型的模具作一介紹。

塑料最常見的成型方法一般分為熔體成型和固相成型兩大類： 熔體成型是把塑料回?zé)?至熔點(diǎn)以上，使之處于熔融態(tài)進(jìn)行成型加工的方式，屬于此種成型方法 的模塑工藝主要 有注射成型、壓塑（縮）成型、擠出成型等；固相成型是指塑料在熔融溫度以下保持固態(tài) 下的一類成型方法，如一些塑料包裝容器生產(chǎn)的真空成型， 壓縮空氣成型和吹塑成型等。 此外還有液態(tài)成型方式，如鑄塑成型、搪塑和蘸浸成型法等。

按照上述成型方法的不同，可以劃分出對應(yīng)不同工藝要求的塑料加工模具類型，主要有注射成型模具、擠出成型模具、吸塑成型模具、高發(fā)泡聚苯乙烯成型模具等。 塑料注射（塑）模具：注射模具就是將塑料先加在注塑機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔 化后，在注塑機(jī)的螺桿或活塞的推動(dòng)下，經(jīng)過噴嘴和模具的澆系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔內(nèi)，塑料 在其中固化成型；塑料壓塑模具：包括壓縮成型和壓注成型兩種結(jié)構(gòu)模具類型。它們是主要用來成型熱 固性塑料的一類模具，其所對應(yīng)的設(shè)備是壓力成型機(jī)；塑料擠出模具： 是用來成型生產(chǎn)連續(xù)形狀的塑料產(chǎn)品的一類模具，其原理是固態(tài)塑料在加熱和擠出機(jī)的螺桿旋轉(zhuǎn)加壓條件下熔 融，塑化，通過特定形狀的口模而制成截面與口模形狀相 同的連續(xù)塑料制品；塑料吹塑模具：是用來成型塑料容器類中空制品（如飲料瓶、日化用品等各種包裝容 器）的一種模具；塑料吸塑模具：是以塑料板、片材為原料成型某些較簡單塑料制品的一種模具，其原 理是利用抽真空盛開方法或壓縮空氣成型方法使固定在凹模或凸模上的塑料板、片，在 加熱軟化的情況下變形而貼在模具的型腔上得到所需成型產(chǎn)品；高發(fā)泡聚苯乙烯成型模具：是應(yīng)用可發(fā)性聚苯乙烯（由聚苯乙烯和發(fā)泡劑組成的珠狀 料）原料來成型各種所需形狀的泡沫塑料包裝材料的一種模具。

二、我國塑料模具的現(xiàn)狀

在模具方面，我國模具總量雖已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國家落后許多，模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度比國際水平低許多。在模具價(jià)格方面，我國比發(fā)達(dá)國家低許多，約為發(fā)達(dá)國家的1/3～1/5，工業(yè)發(fā)達(dá)國家將模具向我國轉(zhuǎn)移的趨勢進(jìn)一步明朗化。

我國塑料模的發(fā)展迅速。塑料模的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、CAD技術(shù)、CAPP技術(shù)，已有相當(dāng)規(guī)模的開發(fā)和應(yīng)用。在設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國家和地區(qū)差距較大，在模具材料方面，專用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全質(zhì)量沿不穩(wěn)定。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，系列化商品化沿待規(guī)?；?；CAD、CAE＼FlowCool軟件等應(yīng)用比例不高；獨(dú)立的模具工廠少；專業(yè)與柔性化相結(jié)合沿?zé)o規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動(dòng)密集型企業(yè)。因此努力提高模具設(shè)計(jì)與制造水平，提高國際競爭能力，是刻不容緩的。

三、我國塑料模具的發(fā)展

隨著中國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢的日趨好轉(zhuǎn)， 在 “實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興” 口號的倡引下，中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之 一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引 起了各國的高度重視和贊賞。 而且近年來， 塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速， 高效率、 自動(dòng)化、大型、長壽命、精密模具在模具產(chǎn)量中所戰(zhàn)比例越來越大。塑料模具具有很多重要的功能，首先，模具腔形狀、流產(chǎn)尺寸、表面粗糙、分型面、進(jìn)澆與排氣位置選擇、脫模方式以及定型方法的確定等，均對制品（或型材）尺寸精度形狀精度以及塑件的物理性能、內(nèi)應(yīng)力大小、表觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量等，起著十分重要的影響。其次，在塑件加工過程中，塑料模具結(jié)構(gòu)的合理性，對操作的難易程度，具有重要的影響。再次，塑料模對塑件成本也有相當(dāng)大的影響，除簡易模具外，一般來說制模費(fèi)用是十分昂貴的，大型塑料模更是如此。

現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展為素有“工業(yè)之母”美譽(yù)的模具工業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機(jī)遇， 而模具材料的應(yīng)用在模具制造中起舉足輕重的作用。塑料，作為重要的模具材料之一，隨 著家電、汽車、電子、電器、通訊產(chǎn)品的迅猛發(fā)展而得到更為廣泛的應(yīng)用。而且發(fā)達(dá)國家 將塑料模具向我國轉(zhuǎn)移的趨勢進(jìn)一步明朗化。由于模具行業(yè)是一個(gè)技術(shù)、資金、勞動(dòng)力和 都相對密集的產(chǎn)業(yè)，我國的平均勞動(dòng)力成本僅是美國的1/40-1/30。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速 發(fā)展，我國技術(shù)人才的水平也逐步提高，而工業(yè)發(fā)達(dá)國家塑料模具發(fā)展逐漸萎縮的趨勢， 也加速了這些國家把本國模具工業(yè)向工業(yè)和技術(shù)基礎(chǔ)較好的國家轉(zhuǎn)移。 相信在不久的將來 我們中國的塑料模具業(yè)必在世界同行業(yè)中大放光彩。

篇5

塑料模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)一般都是安排在塑料模具設(shè)計(jì)理論教學(xué)結(jié)束以后一周到二周內(nèi)進(jìn)行的。這段時(shí)間學(xué)生既要進(jìn)行課程設(shè)計(jì)又要就要面臨期末考試，所以學(xué)習(xí)壓力比較大，沒有足夠的時(shí)間進(jìn)行查閱收集處理相關(guān)設(shè)計(jì)資料，設(shè)計(jì)總是匆匆結(jié)束，使得學(xué)生不能充分發(fā)揮學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力，設(shè)計(jì)效果不理想。另外就是當(dāng)學(xué)生在設(shè)計(jì)中運(yùn)到所學(xué)的理論知識的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)忘了，所以就要花費(fèi)大量時(shí)間和精力重新復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)。

學(xué)生根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)和任務(wù)書的要求進(jìn)行討論分析，設(shè)計(jì)計(jì)算，確定設(shè)計(jì)方案，與繪圖等，最終完成編寫課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書及模具裝配圖的繪制(手繪)和模具成型零部件的零件圖繪制(手繪)。這個(gè)環(huán)節(jié)中的的主要問題是模具裝配圖和模具成型零部件圖的繪制一般都是采用手繪，學(xué)生們是第一次設(shè)計(jì)模具，對模具結(jié)構(gòu)認(rèn)識不夠深刻，加上工程制圖課程知識的遺忘和繪圖能力的欠佳，所以在繪制過程中的圖紙的修改量很大，圖紙混亂不清，規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)性差，甚至有的學(xué)生要重復(fù)繪制，加大了工作量，很難在規(guī)定時(shí)間完成作業(yè)。

最后就是考核。一般老師都是根據(jù)學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中的任務(wù)量、圖紙、說明書和平時(shí)表現(xiàn)給出成績，老師一般都是根據(jù)學(xué)生印象給出成績，缺乏標(biāo)準(zhǔn)性和透明性，造成學(xué)生所得的成績不公平，助長了懶惰學(xué)生的氣焰，打壓了真正設(shè)計(jì)學(xué)生的積極性，不能很好的區(qū)分在設(shè)計(jì)過程中貢獻(xiàn)大的，具有較強(qiáng)分析解決問題能力和創(chuàng)新精神的學(xué)生，造成學(xué)生心理上的不公平。如此多的問題，如何提高學(xué)生設(shè)計(jì)模具能力與實(shí)踐動(dòng)手能力？如何培養(yǎng)出與時(shí)俱進(jìn)的應(yīng)用型工程技術(shù)人員？所以塑料模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革勢在必行。

2塑料模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革的探索

2.1課程設(shè)計(jì)題目改革

課程設(shè)計(jì)題目改革主要就是將老師提供塑料制件的方式改為學(xué)生自由選擇塑料制件和老師提供塑料制件相結(jié)合的辦法。把選擇權(quán)利還給學(xué)生，會(huì)給學(xué)生一個(gè)更大的選擇空間，老師根據(jù)學(xué)生的制件結(jié)構(gòu)提出設(shè)計(jì)要求。這樣學(xué)生在選擇制件的過程中就會(huì)大量分析制件結(jié)構(gòu)對模具結(jié)構(gòu)的影響，從而提高學(xué)生對模具整體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，并能根據(jù)老師的要求分析討論設(shè)計(jì)方案，再由學(xué)生自己根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行計(jì)算、分析、比較,最后形成設(shè)計(jì)文件及設(shè)計(jì)圖紙。同時(shí)也避免了老師們使用陳舊的設(shè)計(jì)題目,變學(xué)生們的被動(dòng)設(shè)計(jì)為主動(dòng)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生的設(shè)計(jì)興趣。另外在同組內(nèi)每個(gè)學(xué)生的設(shè)計(jì)要求也要區(qū)別，這樣就可以保證同組不同題目。但組內(nèi)成員設(shè)計(jì)模具的結(jié)構(gòu)類似，既避免學(xué)生之間的抄襲現(xiàn)象，又利于組內(nèi)討論和學(xué)習(xí)，通過課程設(shè)計(jì)每個(gè)學(xué)生的設(shè)計(jì)水平都會(huì)上一個(gè)新的臺階。

2.2課程設(shè)計(jì)開設(shè)時(shí)間的改革

改革后我們將課程設(shè)計(jì)貫穿于整個(gè)塑料模具設(shè)計(jì)的教學(xué)中來。塑料模具設(shè)計(jì)理論課是將模具拆開一個(gè)系統(tǒng)一個(gè)系統(tǒng)的講解，課程設(shè)計(jì)也要求學(xué)生們先設(shè)計(jì)模具的各個(gè)系統(tǒng)，這樣我們把理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)結(jié)合起來，讓學(xué)生帶著設(shè)計(jì)中的問題,有針對性的聽課，這樣學(xué)生就可以在學(xué)習(xí)中盡可能積累設(shè)計(jì)中所需的資料，二者同步進(jìn)行，有助于學(xué)生通過教學(xué)過程中模具的動(dòng)畫演示資料加深對模具結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識，為確定課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案創(chuàng)造了良好的條件。另外我們將課程設(shè)計(jì)延長為一個(gè)學(xué)期，學(xué)生能夠充分的利用課外時(shí)間思考自己的課程設(shè)計(jì)中的問題，也有充足的時(shí)間和同學(xué)以及老師進(jìn)行交流、討論和優(yōu)化所設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)，提高設(shè)計(jì)效果和學(xué)生的創(chuàng)新能力，也避免了學(xué)生的抄襲。這樣使學(xué)生通過課程設(shè)計(jì)這個(gè)主線把所學(xué)知識有機(jī)的串起來，感受本課程各部分內(nèi)容的有機(jī)聯(lián)系，同時(shí)將學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，既有利于學(xué)生深刻理解課程內(nèi)容，又有利于培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際的能力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、興趣，大幅度提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。通過對課程設(shè)計(jì)時(shí)間的改革，學(xué)生的作業(yè)都能按時(shí)圓滿完成，拖拖拉拉現(xiàn)象。

2.3課程設(shè)計(jì)手段的改革

改革后我們要求學(xué)生先手工繪制裝配草圖和各個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)零件草圖，經(jīng)反復(fù)修改結(jié)構(gòu)合理后，再運(yùn)用所學(xué)CAD軟件繪制正式的模具裝配圖及零部件圖。這樣對于那些繪圖能力不高的學(xué)生來說，大大降低了在正式圖紙上的修改量，保證了圖面整潔性和規(guī)范性。當(dāng)然對個(gè)別CAD軟件應(yīng)用有難度的學(xué)生也允許用手工繪圖。目前各個(gè)企業(yè)要求模具設(shè)計(jì)人員具有熟練操作CAD、UG、Pro/e等等軟件的能力。所以對那些能夠熟練運(yùn)用這些三維造型軟件的學(xué)生也提倡使用某一種軟件進(jìn)行三維塑料模具設(shè)計(jì)。因其整個(gè)設(shè)計(jì)過程處于三維空間,與真實(shí)模具結(jié)構(gòu)吻合,所以三維實(shí)體造型法具有快捷、直觀、生動(dòng)和有效的特點(diǎn)，可以讓學(xué)生直觀了解各個(gè)零件之間的裝配位置關(guān)系，深刻理解模具結(jié)構(gòu)，能為學(xué)生創(chuàng)新潛力的發(fā)揮提供廣闊的活動(dòng)空間，激發(fā)了學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的興趣。通過二者比較,發(fā)現(xiàn)采用三維設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)時(shí)間短、出錯(cuò)少和答辯從容,比采用傳統(tǒng)手段效果好。

2.4課程設(shè)計(jì)考核方式的改革

改革以后我們將課程設(shè)計(jì)的成績分成圖紙和說明書成績50%，平時(shí)成績20%，答辯成績30%。其中平時(shí)成績主要根據(jù)學(xué)生出勤，提出問題、看圖改圖等量化評定，同時(shí)降低平時(shí)成績的分值，降低老師的主觀性對學(xué)生成績的影響。另外加大答辯成績分值，老師根據(jù)講解情況、理論知識、回答問題等給出成績，盡量避免抄襲的學(xué)生以次充好。同時(shí)答辯要貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)過程，老師根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容隨時(shí)提出問題，要學(xué)生回答，作為過程考核，這樣在設(shè)計(jì)過程中老師就能利用閑暇時(shí)間了解學(xué)生掌握知識的程度，學(xué)生也能通過問題弄清設(shè)計(jì)過程中要注意的一些細(xì)節(jié)及必須掌握的知識，避免在答辯中發(fā)現(xiàn)的一些問題,學(xué)生沒弄清，答辯后可能也不會(huì)再去深究，達(dá)到課程設(shè)計(jì)的目的。當(dāng)然老師也可以對平時(shí)表現(xiàn)突出的優(yōu)秀學(xué)生，給予加分；對品行不端者，酌情減分；對嚴(yán)重違紀(jì)受到行政處分的學(xué)生，其最終成績評定為不合格，要求其重修。

3結(jié)束語

篇6

關(guān)鍵詞：塑料制品；模具設(shè)計(jì)；常見問題

中圖分類號：O652 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

隨著塑料制品在各行業(yè)中的參與程度加大，對塑料制品能夠?qū)崿F(xiàn)的功能要求也在增加，對其使用質(zhì)量提出了更高的要求，塑料模具設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)塑料制造的關(guān)鍵步驟，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對塑料的外觀、形狀、相關(guān)尺寸等進(jìn)行精確的設(shè)計(jì)，同時(shí)要綜合考慮在制造過程中可能出現(xiàn)的問題，對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn)，在提高塑料制品質(zhì)量的同時(shí)，要保證塑料制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，降低制造成本，提高模具制造的成功率。因此，要提高塑料模具設(shè)計(jì)水平，對塑料制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義，要采取有效的手段提高模具設(shè)計(jì)的科學(xué)性和高效性，解決容易出現(xiàn)的問題，提高塑料制品的使用可靠性。

1.塑料模具設(shè)計(jì)中常見的問題分析

1.1 制作材料不同，收縮率不同

塑料模具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專業(yè)性要求高的設(shè)計(jì)技術(shù)，設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技能和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)很大程度上決定著塑料模具設(shè)計(jì)效果是否滿足要求，能否達(dá)到預(yù)計(jì)的形狀，實(shí)現(xiàn)理想的功能。模具設(shè)計(jì)人員應(yīng)該不斷地進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高自我，對模具設(shè)計(jì)中常見的問題積極進(jìn)行解決，提高模具設(shè)計(jì)水平。通過對模具設(shè)計(jì)過程的深入分析，將設(shè)計(jì)方案與根據(jù)模具制造出的塑料制品之間進(jìn)行對比比較，可以發(fā)現(xiàn)，存在著塑料制品的尺寸、形狀等于設(shè)計(jì)理想狀態(tài)存在一定的區(qū)別。塑料制造是一項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)、精度要求高的專業(yè)制造行業(yè)，不管是尺寸還是形狀，有一絲一毫的差別都會(huì)導(dǎo)致塑料制品的質(zhì)量受到影響，對其可靠性、安全性造成影響，如果將形狀和尺寸不滿足要求的塑料制品應(yīng)用到其他行業(yè)的制造中，會(huì)影響這個(gè)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，對制造行業(yè)的影響是十分不利的。由于塑料制品種類繁多，實(shí)現(xiàn)的功能也各不相同，在選取制造原材料時(shí)也會(huì)選用不同種類的材料進(jìn)行搭配生產(chǎn)，不同的材料在高溫加工冷卻過程中具有不同的收縮方向和收縮率，導(dǎo)致加工成型的塑料制品與設(shè)計(jì)模具之間有一定的差別。實(shí)際的生產(chǎn)過程中，設(shè)計(jì)人員沒有充分的重視材料的收縮率不同帶來的影響，造成塑料制品的精確度受到一定的影響，會(huì)使得制造誤差加大，不利于塑料制品投入到高精度制造行業(yè)的應(yīng)用中。

1.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)制定不完善，塑料模具設(shè)計(jì)不規(guī)范

塑料制品的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，應(yīng)用于不同的場合對于塑料制品的制造精度要求也各有不同。制作精度要求高的塑料，進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行尺寸和形狀的設(shè)置時(shí)要求的精度會(huì)更高，對設(shè)計(jì)人員的技術(shù)有較高的要求，設(shè)計(jì)模具必須要滿足使用精度，設(shè)計(jì)難度加大，耗費(fèi)時(shí)間長，導(dǎo)致企業(yè)投入的成本會(huì)加大，會(huì)對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有所影響。對于應(yīng)用于精度要求不高的場合，塑料制品的精度要求較為寬泛，進(jìn)行這類塑料模具的設(shè)計(jì)時(shí)，可以降低對尺寸和形狀的要求，能夠有效地提高設(shè)計(jì)效率，降低設(shè)計(jì)成本，有利于提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。由此可見，掌握塑料制品的應(yīng)用場合，對制造精度的高低進(jìn)行準(zhǔn)確的把握對塑料制造企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的影響，決定著制造成本的高低和生產(chǎn)效率的快慢。然而，在模具設(shè)計(jì)過程中，對模具設(shè)計(jì)制造流程的規(guī)定不夠完善，對設(shè)計(jì)人員的操作沒有進(jìn)行明確的規(guī)定，導(dǎo)致不同的設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)水平良莠不齊，模具設(shè)計(jì)質(zhì)量不符合要求，造成使用模具制成的塑料制品高于或者低于要求精度，會(huì)影響生產(chǎn)效率和投入成本，均不利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，阻礙塑料制造行業(yè)的發(fā)展。

1.3 塑料材料熱膨脹系數(shù)不同帶來的影響

在塑料制品的加工過程中，存在著多種多樣的因素可能會(huì)對塑料制品的制造精度產(chǎn)生影響，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致最終的形狀和功能等受到影響，對促進(jìn)塑料制品投入到其他行業(yè)的生產(chǎn)中有一定的制約性。由于高溫加工是塑料制造成型過程中不可或缺的一部分，材料會(huì)受到高溫的影響，不同的材料膨脹系數(shù)會(huì)有差異，導(dǎo)致在高溫下產(chǎn)生不同程度的膨脹，會(huì)造成塑料在模具中有相應(yīng)的變形，對冷卻后塑料制品的尺寸和形狀會(huì)造成影響。模具設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，沒有充分地認(rèn)識到膨脹率不同對制成產(chǎn)品的質(zhì)量造成的影響，因此，在尺寸和形狀的設(shè)定時(shí)，沒有進(jìn)行充分地調(diào)整，導(dǎo)致使用塑料模具生產(chǎn)出的塑料不符合要求，降低消費(fèi)者的消費(fèi)滿意度。要對不同材料的熱膨脹系數(shù)進(jìn)行充分地了解和把握，在模具設(shè)計(jì)時(shí)考慮到熱膨脹系數(shù)造成的影響，對尺寸、形狀進(jìn)行合理地調(diào)整，利用熱膨脹系數(shù)對塑料產(chǎn)生的變化，提高塑料制品的生產(chǎn)制造質(zhì)量。

2.采取有效措施提高塑料模具的設(shè)計(jì)水平

2.1 明確材料性質(zhì)，考慮收縮率變化帶來的影響

模具設(shè)計(jì)技術(shù)人員在確定塑料制造的材料種類時(shí)，應(yīng)該對各種材料的相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行充分地了解和掌握，明確材料在制造加工過程中會(huì)產(chǎn)生的變化，預(yù)測尺寸和形狀的變化規(guī)律，提前對模具設(shè)計(jì)進(jìn)行尺寸和形狀上的調(diào)整，能夠抵消制造中產(chǎn)生的變化，使得最終制造完成的塑料制品滿足理想的尺寸，能夠提高塑料的制造有效率，促進(jìn)塑料能夠更加高效地投入使用。同時(shí)，為了減少材料收縮率對制造精度產(chǎn)生的影響，可以在制造過程中加入抗高溫和抗壓添加劑，減少塑料的收縮變形，降低模具設(shè)計(jì)的難度，使生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠在復(fù)雜的工作狀況下更加可靠的投入使用。

2.2 完善設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一公差標(biāo)注

提高設(shè)計(jì)人員技術(shù)水平，對設(shè)計(jì)過程中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行明確的規(guī)定，規(guī)范設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)步驟，統(tǒng)一公差的標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)，從而能夠?qū)λ芰显O(shè)計(jì)精度進(jìn)行準(zhǔn)確地把握，對塑料的設(shè)計(jì)效率會(huì)產(chǎn)生影響。為了更準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)塑料的制造公差，在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，要對塑料的應(yīng)用場合進(jìn)行研究和調(diào)研，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，從而能夠確定模具的應(yīng)用精度，并將其標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計(jì)方案中，便于制造人T能夠更直觀地了解到塑料的制造精度。采取科學(xué)的檢測方法對塑料制品的精度進(jìn)行檢測，判斷制造的產(chǎn)品精度和形狀是否滿足要求，保證塑料制品能夠可靠的使用。

2.3 創(chuàng)新制作方法，提高塑料制品質(zhì)量

隨著塑料的利用率逐漸加大，對塑料制品的精度和質(zhì)量要求不斷提高，要積極創(chuàng)新塑料制造方法，選用更加高效率、高質(zhì)量的制造方法，能夠促進(jìn)塑料制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。傳統(tǒng)的澆注塑料模具生產(chǎn)方法，對塑料的制造精度有一定的局限性，且制造效率較低，受人為操作影響較大，可以加大高新技術(shù)在塑料生產(chǎn)中的應(yīng)用程度，將傳統(tǒng)的塑料制造手段與數(shù)字程控操作相結(jié)合，能提高塑料制造的自動(dòng)化程度，有效的提高生產(chǎn)效率，提高塑料的質(zhì)量和制造水平。

結(jié)語

塑料制品在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用越來越廣泛，對我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮著重要的作用。塑料模具設(shè)計(jì)水平高低決定著塑料制品行業(yè)的發(fā)展方向和發(fā)展前景，要提高塑料模具設(shè)計(jì)水平，規(guī)范模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，提高設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技能，解決模具設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的問題，充分考慮到材料的收縮率和熱膨脹系數(shù)對塑料制造可能造成的影響，提高塑料制造的精度和質(zhì)量，促進(jìn)塑料制造行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張偉，張海波.塑料模具澆鑄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)淺析[J].機(jī)電信息，2011（18）.

篇7

關(guān)鍵詞：塑料模具 澆注系統(tǒng) 迷你小音箱

注塑模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開始到型腔入口為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，它由主流道，分流道，冷料穴和澆口組成。它向型腔中的傳質(zhì)，傳熱，傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量，澆注系統(tǒng)的布置和安排直接影響著加工難易程度和塑件的表面質(zhì)量，所以澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容之一。本文就以迷你小音箱的注塑模為例淺述澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

1 塑件的結(jié)構(gòu)分析

針對以上塑件的結(jié)構(gòu)，采用一模兩腔，可以在一次注射動(dòng)作下得到一個(gè)完整的產(chǎn)品，從而保證了前、后蓋的成型工藝條件相同，在色澤、形狀上均勻一致，具有較高的配合度。為了使型腔均勻進(jìn)料和達(dá)到同時(shí)充滿型腔，型腔布置采用平衡式布置，從主流道到各型腔澆口的分流道的長度、截面形狀與尺寸均對應(yīng)相同。

2 主流道的設(shè)計(jì)

主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部位開始，到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。

3 分流道的設(shè)計(jì)

在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時(shí)應(yīng)設(shè)置分流道。分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段，因此要求所設(shè)計(jì)的分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并使流動(dòng)過程中壓力損失及熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。

3.1 分流道的截面尺寸

分流道截面形狀及尺寸應(yīng)根據(jù)塑料制件的結(jié)構(gòu)（大小和壁厚），所用塑料的工藝特性，成型工藝條件及分流道的長度等因素來確定。斷面過小，會(huì)降低單位時(shí)間內(nèi)輸送的塑料量，并使填充時(shí)間延長，塑件常出現(xiàn)缺料、波紋等缺陷；斷面過大，不僅積存空氣增多，塑件容易產(chǎn)生氣泡，而且增大塑料耗量，延長冷卻時(shí)間。本設(shè)計(jì)采用梯形截面，能滿足良好的壓力傳遞和保證合理的填充時(shí)間，而且梯形截面分流道容易加工，塑料熔體的熱量散失及流動(dòng)阻力均不大，而圓形截面的加工工藝性不佳，在生產(chǎn)實(shí)際中不常使用。分流道截面形狀如圖3所示，分流道斷面尺寸推薦值如表1所示。

4 澆口的設(shè)計(jì)

根據(jù)塑件成型要求及型腔的排列方式，本文模具采用側(cè)澆口，其具有以下特性：

①形狀簡單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證；

②試模時(shí)如發(fā)現(xiàn)不當(dāng)，容易及時(shí)修改；

③能相對獨(dú)立地控制填充速度及封閉時(shí)間；

④對于殼體形塑件，流動(dòng)充填效果較佳。

5 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)

6 總結(jié)

本文以迷你小音箱塑件為例簡述了澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，在設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中遵循以下幾個(gè)原則：

①充分考慮塑料熔體的流動(dòng)性和塑件結(jié)構(gòu)工藝性；

②熱量和壓力損失要??；

③確保進(jìn)料均衡；

④排氣性好；

⑤塑料耗量要少。

遵循這幾個(gè)原則對塑料熔體能否填滿型腔獲得外形清晰，尺寸穩(wěn)定、無氣泡、無縮孔、無內(nèi)應(yīng)力、無凹陷的制件有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]于保敏.塑料模具設(shè)計(jì)與制造[M].電子工業(yè)出版社，2012年.

篇8

具的工藝參數(shù)。提出了幾種基于再制造技術(shù)的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法。

關(guān)鍵詞：塑料模具；失效機(jī)理；熔覆再制造技術(shù)

1.塑料模具的主要失效形式

塑料模具隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展得到了廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致模具失效問題越來越普遍，造成大量的模具報(bào)廢，嚴(yán)重影響了塑料制品的質(zhì)量，模具的失效已成為制約塑料模具行業(yè)使用和發(fā)展的重要問題。

（1）表面磨損和腐蝕

塑料熔化后塑料顆粒以一定壓力和速度在模具型腔內(nèi)流動(dòng)，以及冷卻凝固后的塑料制品從模腔內(nèi)中脫出，這都會(huì)使塑料件和模具型腔表面產(chǎn)生摩擦，并且塑料中含有較硬的固體填料如硅砂、云母粉、鈦白粉、玻璃纖維等，則使磨損更為劇烈。

加之，一些塑料熔化后，其中含有氯、氟等成分的物質(zhì)受熱分解后會(huì)釋放出氯化氫、氟化氫等腐蝕性氣體，會(huì)使模具型腔表面產(chǎn)生腐蝕。這些因素的影響達(dá)到一定程度后就引起型腔表面粗糙度升高，最終導(dǎo)致模具尺寸超差而失效，從而造成塑料制品質(zhì)量不合格。

（2）斷裂

形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜的塑料模具會(huì)存在棱角和薄壁部位，這些部位會(huì)使應(yīng)力集中。當(dāng)該應(yīng)力超出了材料的強(qiáng)度極限時(shí)就產(chǎn)生了微裂紋，隨著集中應(yīng)力的不斷增加，微裂紋也會(huì)不斷地?cái)U(kuò)大，最終導(dǎo)致模具斷裂。斷裂失效是常見的危害嚴(yán)重的失效形式，約占總失效形式的三到四成。分型面棱角的斷裂就會(huì)造成塑料制品的飛邊，對這類失效一般是用激光熔覆修復(fù)，然后進(jìn)行打磨、拋光處理。

（3）變形

塑料模具在制造和使用過程中，由于模具材料本身承載能力不足以抵抗外加載荷，從而引起表面皺紋、凹陷、棱角堆塌、麻點(diǎn)等局部的塑性變形，超出了模具要求的尺寸范圍，造成了模具失效，在失效比例中約占一到兩成。局部的塑性變形一般都可以用氬弧焊、激光、等離子熔覆修復(fù)。

2.塑料模具失效機(jī)理及預(yù)防措施、修理方法

2.1塑料模具表面磨損和腐蝕失效

表面磨損和腐蝕在失效形式中約占四到五成，是塑料模具失效的主要形式。塑料模具在使用過程中表面磨損和腐蝕使型腔表面粗糙度變大、模具尺寸超差，造成塑料制品質(zhì)量不合格。模具的表面磨損和腐蝕其主要原因是模具在使用過程中其表面在高溫腐蝕性塑料固體顆粒沖刷作用下，使模具表面產(chǎn)生氧化-沖蝕的失效現(xiàn)象。

2.2塑料模具表面氧化-沖蝕的物理模型

（1）表面氧化模型

塑料模具在使用中造成表面粗糙度值提高和尺寸超差主要是由于氧化-沖蝕磨損造成的，從而造成模具的失效。模具材料、表面氧化物、磨粒的性能及磨粒沖擊角等是研究塑料模具表面磨損和腐蝕失效機(jī)理的重要內(nèi)容。一般塑料模具的材料具有良好的延展性，而塑料模具表面氧化物則表現(xiàn)出脆性。

（2）塑脆流失模型

在低溫狀態(tài)下，模具型腔表面的氧化膜薄與基體結(jié)合牢固且具有韌性，當(dāng)模具表面氧化膜在塑料粒子沖擊下開始塑性變形，但并沒有發(fā)生開裂或剝落現(xiàn)象，這樣就產(chǎn)生了金屬?zèng)_蝕，模具表面質(zhì)量流失表現(xiàn)出塑性材料的特性。當(dāng)氧化膜足夠厚且與表面結(jié)合強(qiáng)度高的情況下，其沖蝕行為表現(xiàn)出脆性破壞特性。當(dāng)表面氧化物膜足夠厚，且在沖蝕下發(fā)生開裂但還沒大片剝落情況下，這時(shí)高溫塑料粒子會(huì)被壓入塑料模具表面內(nèi)，此時(shí)氧化膜下的金屬會(huì)被擠壓出氧化膜的裂縫，出現(xiàn)一層含有金屬和氧化物的復(fù)合層，在這復(fù)合層上將發(fā)生沖蝕行為，產(chǎn)生氧化影響沖蝕。這時(shí)模具表面復(fù)合層的沖蝕行為表現(xiàn)出即是塑性又是脆性的，復(fù)合層的沖蝕行為的脆塑性表現(xiàn)與該層中的氧化物含量有關(guān)。如果氧化膜是脆性且與模具表面結(jié)合不牢固，就會(huì)產(chǎn)生剝落式和連續(xù)式兩種氧化控制沖蝕情況。

對塑料模具表面氧化-沖蝕的研究顯示，模具表面高溫氧化-沖蝕現(xiàn)象存在四種機(jī)制，四種機(jī)制分別為沖蝕為主、氧化促進(jìn)沖蝕、氧化抑制沖蝕和氧化為主的4種機(jī)制。當(dāng)溫度從環(huán)境溫度升高到T1，這時(shí)是以沖蝕為主的區(qū)段，模具表面質(zhì)量損失隨溫度的升高而增加，當(dāng)溫度從T1升高到T2，這個(gè)區(qū)段為氧化促進(jìn)沖蝕，模具表面質(zhì)量損失隨溫度的升高而增加。當(dāng)表面氧化層溫度升高到T2后的一個(gè)較窄的T2~T3溫度區(qū)間，形成氧化抑制沖蝕區(qū)域，并起到抗沖蝕的作用。曲線在高溫區(qū)段時(shí)塑料模具表層質(zhì)量損失隨溫度升高再度升高。如果溫度繼續(xù)升高，氧化變得越來越嚴(yán)重而沖蝕作用相對降低，模具表層質(zhì)量流失將上升。研究表明，溫度高低、塑料粒子的沖擊速度快慢和沖擊角度的大小以及模具材料性能優(yōu)劣直接影響塑料模具表面高溫氧化-沖蝕程度。

3.再制造技術(shù)的概述

再制造技術(shù)是對局部損傷的零件采用先進(jìn)的表面工程技術(shù)，通過再制造修復(fù)后繼續(xù)使用，對已經(jīng)損壞的部件進(jìn)行整體更換處理。并針對不同的失效原因采取相應(yīng)的修復(fù)措施使產(chǎn)品的使用壽命延長，挖掘廢舊產(chǎn)品中的潛在附加值是再制造技術(shù)的宗旨。

再制造技術(shù)不僅僅是維修，它屬于綠色制造，具有自身獨(dú)立的學(xué)科方向。再制造技術(shù)的理論基礎(chǔ)是產(chǎn)品的再制造性評價(jià)、失效分析和壽命預(yù)測。其內(nèi)容包括：再制造性評價(jià)與設(shè)計(jì)、產(chǎn)品失效機(jī)理分析、產(chǎn)品剩余壽命評估、再制造加工技術(shù)。

塑料模具再制造技術(shù)的內(nèi)容（1）在塑料模具的設(shè)計(jì)階段，要考慮模具的再制造性設(shè)計(jì)；

（2）在塑料模具的服役至報(bào)廢階段，要考慮模具的全壽命周期信息跟蹤；（3）在塑料模具的報(bào)廢階段，要考慮對模具的非破壞性拆解、低排放式物理清洗；（4）要進(jìn)行塑料模具的失效分析及剩余壽命演變規(guī)律的探索；（5）要完成塑料模具失效部位的具有高結(jié)合強(qiáng)度和良好力學(xué)性能的表面覆層的設(shè)計(jì)，以及在修復(fù)后模具尺寸超差部位的機(jī)械加工及質(zhì)量控制等。

在塑料模具設(shè)計(jì)階段應(yīng)考慮再制造性。型腔用于成型塑料制品外表面，其結(jié)構(gòu)分為整體式、局部鑲嵌式、大面積或四壁拼合的組合式。如圖所示為整體式型腔結(jié)構(gòu)。整體式型腔由整塊材料加工而成，使用中剛性好，一般不會(huì)產(chǎn)生變形，生產(chǎn)的塑料制品表面質(zhì)量好，無拼接線。但整體式型腔結(jié)構(gòu)加工困難、熱處理不便、特別是維修困難，因此只適用于形狀簡單的中小型模具。從再制造的角度出發(fā)一般采用如下幾種型腔結(jié)構(gòu)。

斜面對合導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。使用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向，雖然對中性好，但畢竟由于導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間有配合間隙，導(dǎo)向精度相對難以達(dá)到極高的標(biāo)準(zhǔn)，因此有采用直接在模板上開設(shè)出定位斜面或者采用斜面定位鑲塊，并在定位斜面上鑲嵌上耐磨的淬火鑲塊，如圖所示。這樣就能提高使用壽命，不需要經(jīng)常拆卸更換，且便于調(diào)節(jié)精度。

4.參考文獻(xiàn)

[1] 肖文軍，等．我國塑料模具鋼發(fā)展前景及應(yīng)用狀況[J]．南方金屬，2006，(149)：2

篇9

（武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系，武漢 430050）

摘要： 隨著生產(chǎn)節(jié)奏的加快，標(biāo)準(zhǔn)件軟件結(jié)合其他繪圖工具，被廣泛運(yùn)用到模具設(shè)計(jì)、電子電路、機(jī)械設(shè)計(jì)、土木建筑等諸多領(lǐng)域。本文以澆口套設(shè)計(jì)為例，試探討PRO/E結(jié)合MISUMI軟件在《塑料模具課程設(shè)計(jì)》這門課中的作用，并將其與傳統(tǒng)手工繪圖方法進(jìn)行比較，闡述MISUMI軟件在《塑料模具課程設(shè)計(jì)》教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 ： 標(biāo)準(zhǔn)件；PRO/E；塑料模具課程設(shè)計(jì)

中圖分類號：TG76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）23-0152-03

基金項(xiàng)目：湖北省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2014年度立項(xiàng)課題（編號：2014B458）階段性研究成果。

作者簡介：田甜（1982-），女，湖北武漢人，講師，主要從事模具設(shè)計(jì)與制造方面教學(xué)與科研工作。

0 引言

隨著我國軍工、裝備制造業(yè)的高速發(fā)展，對工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、成型、加工等提出了更高的要求。相比金屬材料，高分子材料在力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能上有很多相似之處，因而塑料產(chǎn)品在機(jī)械、電子、航空航天、家用電器、通信等眾多領(lǐng)域的需求量在逐年增加，并且受到越來越廣泛的重視和應(yīng)用。[1]由于塑料制品種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、推陳出新速度很快以及設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)有限，因此設(shè)計(jì)人員很難又快又好的設(shè)計(jì)出一套既能減低成本、節(jié)約時(shí)間、提高產(chǎn)品質(zhì)量，又能保證合格率的模具。經(jīng)常是由產(chǎn)品設(shè)計(jì)師、模具設(shè)計(jì)師、模具加工工藝師及熟練操作工人協(xié)同努力來完成，在實(shí)際生產(chǎn)中，不斷設(shè)計(jì)、修改、再設(shè)計(jì)等一系列反復(fù)優(yōu)化。[2]而在國外，其塑料模具制造業(yè)中的模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到70％~80％，大大縮短塑料模具設(shè)計(jì)、制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，最大限度地提高模具制造業(yè)的競爭力。[3-4]

武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院在《塑料模具課程設(shè)計(jì)》這門實(shí)踐教學(xué)中，除采用傳統(tǒng)的手工繪圖方法、二維的AUTOCAD繪圖軟件、三維的PRO/E設(shè)計(jì)軟件外，將MISUMI標(biāo)準(zhǔn)件軟件也結(jié)合起來，應(yīng)用于整套模具的設(shè)計(jì)過程之中。

1 塑料模具中的標(biāo)準(zhǔn)件

PRO/E軟件能夠根據(jù)產(chǎn)品的尺寸形成三維模型，以自動(dòng)的方式生成二維工程樣圖，以此使設(shè)計(jì)人員脫離繁瑣、漫長的手工繪圖，能夠有更多的精力進(jìn)行其他工作之中，諸如產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等。但是，一套模具，大到模座，小到彈簧，如果每個(gè)零件都要畫出三維圖，再生成二維圖，最后去制造裝配，所耗時(shí)間也很長。標(biāo)準(zhǔn)化的普及，促使了標(biāo)準(zhǔn)件的出現(xiàn)。

2 MISUMI軟件中標(biāo)準(zhǔn)件實(shí)例

在一套模具中，除了為數(shù)不多幾個(gè)跟產(chǎn)品尺寸相關(guān)的零件外，其他的固定、導(dǎo)向、裝配等零件都可以看做標(biāo)準(zhǔn)件。由特定的廠家生產(chǎn)，其尺寸、性能都能滿足設(shè)計(jì)、使用需求。MISUMI軟件中的零件就能滿足模具設(shè)計(jì)速度、制造質(zhì)量等一些跟成本相關(guān)的要求，如圖1所示。在MISUMI塑料模具設(shè)計(jì)輔助軟件中，有30種不同分類的標(biāo)準(zhǔn)件。以澆口套為例，看看標(biāo)準(zhǔn)件在模具設(shè)計(jì)中的效果。

2.1 標(biāo)準(zhǔn)件類型可選

生產(chǎn)不同產(chǎn)品的塑料模具類型也大有不同。有的產(chǎn)品尺寸較大，適合一模一腔，一般采用直澆道；有的產(chǎn)品尺寸較小，適合一模幾腔，一般采用側(cè)澆口或者點(diǎn)澆口。不同的澆注類型，不僅決定了模具長、寬、閉合高度的尺寸，還決定了整個(gè)模具結(jié)構(gòu)，比如點(diǎn)澆口的澆注系統(tǒng)，整個(gè)模具將會(huì)多一個(gè)流道板。而安裝在模具上的標(biāo)準(zhǔn)件也會(huì)有很大區(qū)別。以澆口套為例，在MISUMI軟件中，類型有4種，見圖2。

①澆口套-高效型。這種類型的澆口套其安裝直徑適中，統(tǒng)一Φ40mm，之所以是高效型，因?yàn)槠淞鞯赖耐獬叽鐬?~20mm，內(nèi)部流道尺寸較長，尺寸范圍在0~200mm可選。可根據(jù)每次注射容量選擇合適的澆口套，以滿足零件所需材料。

②澆口套-螺栓型。這種類型的澆口套其安裝直徑較小，統(tǒng)一Φ30mm，而且其流道的外尺寸僅為8~10mm，流道長度范圍在0~80mm可選，適合小型模具。

③澆口套-帶肩型。這種類型的澆口套與螺栓型相似，但是其流道的外尺寸稍大一點(diǎn)，為8~25mm，流道長度范圍在0~150mm可選，適合中型模具。

④澆口套-短流道型。這種類型的澆口套其安裝直徑較大，統(tǒng)一Φ60mm，其流道的外尺寸可選范圍較小，為10~20mm，之所以是短流道型，因?yàn)槠淞鞯篱L度很短，范圍在25~65mm可選。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)件尺寸可選

標(biāo)準(zhǔn)件的類型確定好后，可根據(jù)具體情況選擇所需尺寸。在MISUMI軟件中，已經(jīng)羅列出該類型零件的尺寸規(guī)格，為方便設(shè)計(jì)人員查看，不僅2D視圖（見圖3）已標(biāo)注好尺寸、粗糙度要求，而且還有3D視圖（見圖4），可以進(jìn)行放大、縮小、旋轉(zhuǎn)等操作，讓設(shè)計(jì)人員更清楚所選的標(biāo)準(zhǔn)件形狀。對于特殊用途的標(biāo)準(zhǔn)件，可以按照設(shè)計(jì)人員的要求，對尺寸進(jìn)行編輯，MISUMI公司在后臺看到訂單后，會(huì)進(jìn)行單獨(dú)制作。

3 標(biāo)準(zhǔn)件在塑料模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

模具行業(yè)非常看重制造周期，除了生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)模架的模具廠外，一般的模具廠生產(chǎn)塑料注射模具通常采用訂購模架和推桿等標(biāo)準(zhǔn)件，回來再加工模具型腔、推桿孔等相關(guān)成型零件，最后裝配成模具。[5]但是為了有效地反映各部件之間的關(guān)系，仍需要繪制模具裝配圖。塑料模具課程設(shè)計(jì)中，老師應(yīng)該培養(yǎng)剛涉足模具設(shè)計(jì)的學(xué)生首先學(xué)會(huì)如何按照國家標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)圖形，以及后期加工制造所需要說明公差配合代號在內(nèi)的技術(shù)要求，養(yǎng)成良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣，能夠快速、準(zhǔn)確的進(jìn)行產(chǎn)品塑料模具設(shè)計(jì)。

在已經(jīng)安裝PRO/E和AUTOCAD的前提下，再安裝MISUMI軟件。打開三維PRO/E軟件，會(huì)發(fā)現(xiàn)與普通安裝的界面有所不同，標(biāo)準(zhǔn)件插件——MISUMI-Mold Ex-Press（Mold）已經(jīng)顯示在標(biāo)題欄里（見圖5）。在后面的模具設(shè)計(jì)中，只要指定坐標(biāo)，凡是標(biāo)準(zhǔn)件均可直接在MISUMI插件中直接選取調(diào)用，裝配在模具中。生產(chǎn)塑料件，首先是通過澆注系統(tǒng)進(jìn)行充填，而塑料模具中澆注系統(tǒng)中的主流道是在澆口套里形成的，根據(jù)注射成型設(shè)備型號的不同，其噴嘴的尺寸也不一樣，并且根據(jù)模具設(shè)計(jì)的相關(guān)性，噴嘴尺寸決定了模具中澆口套的相關(guān)尺寸。下面以澆口套、定位圈為例，對比不同的塑料模具設(shè)計(jì)過程。

3.1 傳統(tǒng)的塑料模具設(shè)計(jì)

按照傳統(tǒng)的塑料模具設(shè)計(jì)步驟，一般的企業(yè)在設(shè)計(jì)時(shí)，通常以組件的方法進(jìn)行整套模具裝配圖設(shè)計(jì)。每個(gè)單獨(dú)的零件在零件模塊內(nèi)進(jìn)行三維繪圖。在圖6中所示的裝配中，其繪制順序應(yīng)該是先按照尺寸要求繪制澆口套和螺栓（大紅色零件），再根據(jù)相對位置、尺寸要求繪制定位圈（玫紅色零件）和定位螺栓（黑色零件），再繪制定模座板毛坯，最后繪制定模套板毛坯。對于定模座板中需要緊固的部位，則在畫出的定模座板上通過曲面剪切實(shí)現(xiàn)定位螺栓孔的設(shè)計(jì)。對于定模座板上其他諸如導(dǎo)套孔等尺寸，因?yàn)槭且粋€(gè)個(gè)零件單獨(dú)繪制，也要先查出導(dǎo)套的尺寸，進(jìn)行繪制，然后再將曲面復(fù)制到定模座板上進(jìn)行打孔制作，并且確定孔位置尺寸，相當(dāng)耗時(shí)。

3.2 改進(jìn)后的塑料模具設(shè)計(jì)

將PRO/E軟件與MISUMI軟件結(jié)合后，在繪制裝配圖時(shí)有很大變化。同樣在圖6中所示的裝配中，在確定好基準(zhǔn)后，其繪制順序則是先繪制定模座板，再從MISUMI軟件中調(diào)出組件——澆口套和螺栓（大紅色零件），再調(diào)出組件——定位圈（玫紅色零件）和定位螺栓（黑色零件），最后繪制定模套板。在整個(gè)繪制中，調(diào)出的組件都是標(biāo)準(zhǔn)件，無需花時(shí)間、精力繪制，而且還能在設(shè)計(jì)裝配時(shí)自動(dòng)對定模板進(jìn)行打孔（見圖7），孔的尺寸、位置都直接完成，節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間。

4 結(jié)束語

塑料模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)一般都是安排在塑料模具設(shè)計(jì)理論教學(xué)結(jié)束以后進(jìn)行二周的綜合實(shí)踐。該課程的重點(diǎn)是了解塑料模具的結(jié)構(gòu)，清楚各零件的相對位置，能對中等復(fù)雜零件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，對零件圖進(jìn)行正確的標(biāo)注。在短短的二周內(nèi)，既要做設(shè)計(jì)說明書，手繪裝配圖和成型零件圖，又要畫出3D圖，并出CAD圖。時(shí)間緊迫，將MISUMI軟件融入到PRO/E軟件后，不僅能讓學(xué)生加深標(biāo)準(zhǔn)件的概念，還能節(jié)省大量繪制時(shí)間，把精力放在塑料模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上。

參考文獻(xiàn)：

[1]李和平，肖根福.模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢綜迷[J].井岡山學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，27（2）：46-49.

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[3]NAGAOKA S C，HIROTA T，TOGAWA Y.New method of designing runner system for injection mold using CAO technique[J].Annual Technical Conference ANTEC，Conference Proceedings，2004：3438-3442.

篇10

第1章 緒論

1.1CAD技術(shù)概述模具CAD技術(shù)是指在CAD系統(tǒng)軟、硬件支持下輔助設(shè)計(jì)者完成模具設(shè)計(jì)的全部過程，最后輸出符合設(shè)計(jì)要求的設(shè)計(jì)結(jié)果和產(chǎn)品圖樣。采用模具CAD技術(shù)可實(shí)現(xiàn)由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)向優(yōu)化設(shè)計(jì)過渡。CAD技術(shù)是主要用于研究如何使用計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備、圖形輸入輸出設(shè)備和相應(yīng)的軟件，實(shí)現(xiàn)工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)。CAD系統(tǒng)是1個(gè)人與計(jì)算機(jī)軟硬件相結(jié)合的系統(tǒng)，能夠幫助從事設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)的工程技術(shù)人員提高工作效率，擴(kuò)展工作能力，逐步將傳統(tǒng)的分散、重復(fù)和串行的作業(yè)方式集成起來，實(shí)現(xiàn)分布式并行作業(yè)。要達(dá)到此目的，CAD系統(tǒng)必須具備這樣1些功能：快速數(shù)字計(jì)算及圖形處理能力，大量數(shù)據(jù)、知識的存儲及快速檢索、操作能力，人機(jī)交互通信的功能，輸入輸出信息及圖形的能力[10]。

1.2 模具CAD技術(shù)發(fā)展趨勢

目前常用的幾何造型方法，包括線框模型、表面模型和實(shí)體模型，各有其優(yōu)缺點(diǎn)和1定的適用范圍。為了使模具CAD中描述塑件形狀更加容易，人們1直在不斷研究幾何造型方法和設(shè)計(jì)技術(shù)。

1.塑件特征造型技術(shù) 基于特征的技術(shù)是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜型腔注塑模集成制造的關(guān)鍵技術(shù)。特征既反映塑件的圖形信息，同時(shí)又反映塑件的加工工藝特征信息，為系統(tǒng)的集成提供了條件。近期的研究目標(biāo)是對塑件如何抽取出合理的形狀特征、精度特征和材料特征，并建立統(tǒng)1的數(shù)據(jù)庫。

2.尺寸驅(qū)動(dòng)的參數(shù)化設(shè)計(jì)和約束管理 在設(shè)計(jì)過程中，用戶可以有選擇地定義約束模型形狀的尺寸作為控制尺寸，這樣通過修改模型的尺寸值來改變模型的幾何形狀。例如，利用塑件模型尺寸，通過收縮率計(jì)算得出型腔模型尺寸，尺寸驅(qū)動(dòng)參數(shù)化設(shè)計(jì)，可得到型腔的幾何模型。

參數(shù)化設(shè)計(jì)使得用戶可以在若干幾何形體之間建立起1些復(fù)雜的關(guān)系，以滿足設(shè)計(jì)的