模具設(shè)計塑件造型研究
時間:2022-09-12 10:13:06
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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,模具設(shè)計也有著天翻地覆的變化,從早期的CAD輔助設(shè)計,一直到現(xiàn)在的CAD、CAM、CAE等一系列的輔助設(shè)計加工模擬。步步也離不開軟件的輔助,而模具設(shè)計的第一步便是塑件造型,而后的一系列設(shè)計都是以塑件出發(fā)的,當(dāng)我們從客戶手中拿到第一手的塑件圖開始,模具設(shè)計便從塑件造型開始。在看似簡單的塑件造型里,稍有不慎,便會出現(xiàn)錯誤的造型,特別是剛開始學(xué)習(xí)模具設(shè)計的學(xué)生,更是容易出錯。然而塑件造型一旦出現(xiàn)錯誤,不僅影響的是塑件尺寸,結(jié)構(gòu)的錯誤,更是導(dǎo)致分模不成功的主要因素,同時這錯誤的塑件一旦投入生產(chǎn),影響的是模具零件加工,模具結(jié)構(gòu)的錯誤等等一系列的錯誤。眾所周知,模具的成本是塑件的N倍,塑件錯誤,模具便是廢品,由此造成的經(jīng)濟(jì)損失也是巨大的。那我們就塑件造型中常出現(xiàn)的問題一一進(jìn)行分析,并且找出相對應(yīng)的解決方法。
1側(cè)孔的建模
在模具設(shè)計中,塑件各種各樣,但基本都離不開帶孔的塑件,大家對孔的建模并不陌生,所用的指令也很簡單,拉伸,旋轉(zhuǎn),掃略等。一般來說,孔的建模不難,但在學(xué)生學(xué)習(xí)中很容易發(fā)生錯誤的一類孔便是側(cè)孔,要不尺寸不對,要不方向不對,在模具設(shè)計中把孔分為主方向成型的孔與側(cè)方向成型的側(cè)孔,一般大深孔為主孔,小孔放側(cè)方向成型。為了便于脫模,主方向的孔都設(shè)置了一定斜度的拔模斜度,如下圖1所示。圖2這時候側(cè)孔方向是沿水平方向呢?還是與脫模斜面垂直的方向呢?很多學(xué)生在初學(xué)時,都是造型成與脫模面垂直的圖2的方向,如果是圖2的方向,對模具設(shè)計有何影響呢?圖1的方向,孔為水平方向,成型時側(cè)抽方向是單純的水平側(cè)抽,而如果是圖2方向,那這幅模具設(shè)置的抽芯機構(gòu)必須是斜抽了,同時側(cè)孔的尺寸也不對,而且最后的塑件也便成了廢品。那如何解決呢?這主要從兩方面著手,一是正確的選擇草繪面,草繪面必須選側(cè)方向的與基準(zhǔn)面平行的面,而不能選脫模斜面,二是拉伸方向必須選水平側(cè)方向,這兩點把握好了,側(cè)孔基本就不會出錯。
2拔模斜度的設(shè)置
一般來說,為了便于脫模,沿著模具開模方向的每個塑件表面都應(yīng)設(shè)置拔模斜度。拔模斜度設(shè)置合理,不僅能保證塑件的尺寸與表面質(zhì)量,還能降低工藝,降低成本,反之,塑件拔模斜度一旦設(shè)置不合理,不僅影響模具的制造,更是影響塑件的生產(chǎn)。所以拔模斜度的設(shè)置至關(guān)重要,那應(yīng)如何進(jìn)行合理的設(shè)置拔模斜度呢?針對外表面與盲孔的拔模斜度設(shè)置比較簡單,以便宜脫模為準(zhǔn),孔以口大里小大方向設(shè)置,一般在圖中有明確的拔模斜度要求,這樣的拔模斜度不易出錯,就算錯了也能在分模這一步給予發(fā)現(xiàn)。但對于小通孔,通常沒給予明確的拔模斜度,而是按技術(shù)要求中未注拔模斜度值來設(shè)置,那方向應(yīng)如何設(shè)置呢?這比較難把握,如下圖中上方的小孔,這拔模斜度按正錐方向可以,倒錐方向也可以,對于學(xué)生而言,就較難把握,但我們稍微分析下就不難理解,如圖3的方向大孔小孔放在同一側(cè)成型(型芯側(cè)),而圖4方向,把大小孔分為兩側(cè)成型,大孔在型芯側(cè),小孔在型腔側(cè),這對塑件有何影響呢?圖3圖4一個階梯孔分為2側(cè)成型的塑件,同軸度難保證,模具加工難度較大,但塑件的飛邊是在大小型芯的結(jié)合處,而不在塑件的外表面?zhèn)?,塑件表面質(zhì)量較好,而按圖3的方法同側(cè)成型,同軸度能保證,但塑件飛邊在小孔的上端,影響塑件的表面質(zhì)量。因此,應(yīng)如何選擇塑件的拔模斜度的方向應(yīng)根據(jù)塑件要求來進(jìn)行合理選擇,具體問題具體分析,塑件表面質(zhì)量要求高的,按圖4的脫模斜度來設(shè)置,同軸度要求較高的按圖3的脫模斜度來設(shè)置。
3過渡圓角的設(shè)置
在塑件制品中,除了特殊要求外,其余所有轉(zhuǎn)角都應(yīng)圓角過渡,對于塑件圖中有明確要求的圓角過渡,好辦,指令也簡單。但很多的圓角過渡只是在技術(shù)要求中體現(xiàn):未注圓角為Rx,這時學(xué)生在造型中就很容易發(fā)生錯誤,錯誤一,針對殼體塑件,內(nèi)表面的小圓角過渡很容易少設(shè),或者不設(shè),這就影響整幅模具的制造,還影響最終塑件產(chǎn)品的生產(chǎn),所以必須避免,避免的方法,對塑件造型步驟進(jìn)行調(diào)整,先進(jìn)行塑件外表面的圓角設(shè)置,再進(jìn)行抽殼,則能避免這錯誤,如塑件造型步驟無法調(diào)整的,則可以對塑件進(jìn)行模擬分析。錯誤二,分型面處設(shè)置圓角過渡,在分型面處設(shè)置圓角過渡,不僅加大模具的制造難度,同時極易造成溢料,影響塑件質(zhì)量。所以在設(shè)置未注圓角過渡,必須對塑件的分模面進(jìn)行分析,避免在分型面上設(shè)置圓角過渡。
4抽殼
針對殼體類塑件,都離不開抽殼這一步,抽殼設(shè)置往往很簡單,設(shè)置一下抽殼厚度,選擇一個開方面就完成了。但在模具塑件造型中,往往與拔模斜度,過渡圓角一并存在,很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程往往先抽殼再設(shè)置拔模斜度與圓角過渡,往往會發(fā)現(xiàn)這工作量大,每個小的轉(zhuǎn)角處都應(yīng)圓角過渡,且拔模方向容易設(shè)置錯誤。所以如不是結(jié)構(gòu)特別要求,應(yīng)在圓角過度,拔模斜度設(shè)置好之后再進(jìn)行抽殼,能大大提高造型的正確性與速度。同時,在抽殼過程中還應(yīng)注意抽殼方向,如方向選擇錯誤,則這個塑件的尺寸也就錯誤了,且這并不影響分模,也就在后續(xù)的分模中較難發(fā)現(xiàn)。
模具設(shè)計與制造是環(huán)環(huán)相扣的一個過程,前個環(huán)節(jié)并不單單是一個環(huán)節(jié),還影響著后面各個環(huán)節(jié)。塑件造型作為模具設(shè)計的第一個環(huán)節(jié),不僅影響著分模,模具的加工,裝配,更是影響著經(jīng)濟(jì)損失,一旦出錯,后續(xù)環(huán)節(jié)全都是白費,所以必須把好塑件這一環(huán)節(jié)。同時,塑件造型與模具的結(jié)構(gòu)是密不可分的,造型不同,模具結(jié)構(gòu)也就不同,看似影響不大,卻影響著整幅模具,所以進(jìn)行塑件造型時,針對造型中容易出現(xiàn)的問題,應(yīng)把塑件結(jié)構(gòu)與模具結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來,當(dāng)出現(xiàn)多種可能的時候,不僅從塑件圖出發(fā),軟件造型指令出發(fā),還應(yīng)從對模具結(jié)構(gòu)的影響出發(fā),一一分析,細(xì)中有序,才能從容不迫地做好塑件造型這一環(huán)節(jié)。
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作者:王雪蓮 單位:龍巖技師學(xué)院