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塑料模具设计范文

发布时间:2023-10-27 07:15:06   来源:安博体育在线官网登录
    塑料模具的功能是双重的,赋予塑化的塑料以期望的形状、质量、冷却并推出塑件。模具决定最终塑件的性能
  • 产品概述

  塑料模具的功能是双重的,赋予塑化的塑料以期望的形状、质量、冷却并推出塑件。模具决定最终塑件的性能、形状,尺寸和精度。因此设计先进合理的注射模具结构,是获得符合质量要求,产品质量稳定,达到最好经济效益的关键。做好塑料模具设计,要把握如下几个方面的原则:

  为使产品和浇注系统凝料能从模具中取出,模具必须设置分型面。分型面是决定模具结构形式的重要因素,分模面的设置决定了模具的结构和制造工艺,并影响熔体的流动及塑件的脱模。分型面总的选择原则是保证塑件质量,简化模具结构,有利于脱模。选择时综合考虑下面因素:

  (1)不得位于明显位置上及影响形状。分型面不可避免地会在塑件上留下痕迹。最好不要选在产品光滑的外表面。

  (2)不得由此形成低陷。即分型面的选择要有利于脱模,尽量避免侧抽芯机构。为此分型面要选择在塑件尺寸最大处。见图1,由于软管接头两端有低陷段,因此使用“立式分模之分模线)应位于加工容易的位置。如图2所示,牙刷柄的分模线位于制品最大宽度面上,成形品脱模容易。者模具嵌合线与其外形曲线(a)所示分模线为阶段形,模具制作及成形品加工困难,图3(b)改用直线或曲面,可使加工变得容易。图4为电熨斗的分模线。

  由以上分析可见,设计分型面时应根据塑件使用要求、塑件性能和注射机的技术参数以及模具加工等因素综合考虑,权衡利弊,选择最优的分型面。

  为使成形品在型腔中脱出容易,拔模斜度是必须的。斜度的大小视成形品形状,塑料种类,模具结构,表面精度,以及加工方向等有所不同。普通场合,适当的斜度约为30′~1°30′。有关拔模斜度尚无精确的计算公式。大多情形,完全依据经验值,在不生妨碍生产的情形下,取较大的脱模斜度。(1)箱盒及盖类零件

  箱盒及盖类零件的拔模斜度依制品的高度有所不同。如图5所示,H为50mm以下者,S/H=1/30~1/50;H超过100mm,S/H1/60;类似的浅形薄件,S/H=1/5~1/10。杯形制品的脱模斜度,型腔侧应较型芯侧略为放大。

  栅格类型、尺寸及栅格部全部面积的尺寸,均会使拔模斜度各有差异。栅格节距(P)在4mm以下之场合,拔模斜度为1/10左右;栅格段尺寸(C)较大者,拔模斜度应予加大;栅格高度超过8mm,更有栅格段尺寸(C)较大的情形,将成形品动模侧型腔作1/2H以下的栅格。尺寸标示见图6。

  塑件的壁厚是重要的结构要素,由使用要求和工艺要求决定,对工艺的影响很大,因此合理选择塑件的壁厚相当重要。就工艺上来说,壁厚过小,塑料在型腔中的流动阻力大,成型困难,特别对于形状复杂和大尺寸塑件容易出现充不满的缺陷或要较大提高注射压力;壁厚过大,不仅增加成本,还会产生延长冷却时间,加长成型周期,降低生产效率,此外,还容易产生缩孔、气泡等缺陷。壁厚应以各处均一为原则,但由于塑件的构造,或成形上壁厚必需变化者,并且由于经济原因亦需对壁厚作适当调整。决定壁厚必需考虑下列各点:(1)构造强度,(2)脱模强度,(3)能均匀分散冲击作用,(4)嵌合金属件部分防止开裂(成型材料与金属材料的热膨胀系数不同,收缩时容易产生裂痕),(5)结构对流动的阻碍,防止充填不足。壁厚(t)对各种成形材料可能的充填距离(L)之值汇列于表1中。壁厚的选取根据塑料的品种,成型件尺寸的大小而定。热固性塑料的小型塑件,壁厚取1.5~2.5mm,大型取3.2~8mm,流动性差的塑料取较大值,但一般不超过13mm。热塑性塑料流动性较好,易于成型薄壁塑件,常取1~4mm,最薄可达到0.25mm。一般材料的壁厚使用范围见表2。

  [1]陈万林.塑料模具设计与制作教程[M].北京希望电子出版社,2001,1.

  由于在零件设计的过程中,其原始动力是三维实体,例如形颜色、形状、尺寸、硬度、材料、制造技术以及位置等,甚至还有的三维实体具有非常繁杂的运动关系。加之从一个零件的二维设计图对三维模型进行构想,已经具有非常大的困难,且存在着很多的不确定性因素,故而给设计人员带来了巨大的困难。可见,传统的二维塑料模具设计已经无法满足于现代化生产的要求了。而采用三维设计不仅能够便于对产品结构的分析、模具制造评价和数控加工等,且还具有以下几个优势:第一,具有形象直观的特点,能够减少设计人员换在设计过程中的失误;第二,能够提升设计的水平以及效率;第三,能够为模具CAM打下牢固的基础;第四,降低成本,节约劳动力和材料,缩短设计和制造的时间,提高产品的竞争能力。

  该方法只要是一般的通用三维软件都可以适用,都是采用一般的三维建模的方法对每个零件进行相应三维模型的建立。在建立过程中,比较常见的方法有自上而下和自下而上这两种方法,这组要设计人员根据实际情况而选择。

  该方法的使用需要以三维软件集成中具有标准模架数据库或者是标准模具零件数据库为前提条件,例如DME、FUTABA、GB、HASCO等。在设计模具过程中需要先得到型腔和型芯这两种重要的零件,并选择相应的标准件和标准模架,最后采用通用方法对每个零件进行合理的修改和设计,这样不仅节约了设计时间和建模时间,而且还提高了设计质量和设计效率。

  该种方法是通过在第二类方法的原有基础上添加了智能化交互式的型芯和型腔的设计、模具结构的自动配置与辅助设计、模具的检查以及塑件的分析等性能。该方法的设计具有智能化和参数化等优点,因此即便在设计完成模具以后,塑件的尺寸或特征产生改变的时候,模具里的零件都会自动的发生相应的改变。

  Pro/ENGINEER的拔模分析功能,可以解析出塑件各个方向的拔模斜度,厚度分析功能额可以分析出每个截面的厚度,PlasticAdvisor模块可以在相应的条件下,分析出塑料熔体的型腔,并指出熔接痕、浇口以及气泡产生的方位。这些结果和数据具有十分重要的作用,能够正确指导设计人员对于模具方案的设计。

  当成型零件从PRO/E中分割出来后,需要建立毛坯工件,并通过曲面设计功能建立不通的模具分割面,并按照相应的顺序,利用分割面分割出来各种成型零件。其中Cavity1和Cavity2代表的是两个型腔,而Core1—4带便的是四个型芯,Slide1和Slide2代表的是两个侧型芯。

  本文选择了HASCO公司的模具标准,并通过参数的修改得到了图1的标准模架。如图1所示,进行抽芯机构的设计能够采用“滑块定义”。通过滑块和斜导柱的参数修改,系统会自动的得出抽芯距,选取图1中的参数,计算出来的抽芯距为32.5mm。同时,经过标准件的不同命令,加入各种标准件,例如浇口套、推件管、定位圈、紧固螺钉、拉料杆等,但是对于其中需要进行修改的标准件,必须进行修改后,使其符合相关的要求。除此之外,需要在模板上设置通过孔,并修改其中某些模板,设计出潜伏式流道系统和冷却水孔。设计出来的三维模型如图2所示。

  三维平台下设计塑料模具不仅仅能降低设计人员的计算和绘图的工作量,而且还可以在最大程度上提高设计的水平、效率以及质量,以此树立企业良好的形象,增强市场竞争力。

  协同设计是指在设计团队和设计师的共同努力下,通过相互的合作,将自己的设计理念和思路进行整合与优化,最终确定设计目标。在塑料模具的设计中,这种设计模式有很多优势。在应用中充分掌握塑料模具的相关技术,在一定程度上充分的掌握协同设计有关内容。在合作上要积极的协作,根据相关的要求对相关的内容进行处理,完成设计内容。

  在进行模具设计中,要充分了解设计的协作性。在进行设计中,要表达和语义进行一致化。在进行塑料模具的合计中,一致化与策略统一是十分重要的。在协同计划中在控制中,在相互的设计中,要对设计中的设计参数等作好策划,在众多的策划中,参数往往是不统一的,在进行策划时,相对的设计上的变化需要重新设置。所以,在实际的塑料模具的协作过程中,使得设计将变得更加繁杂。在塑料模设计中,有三种方法来设计与计算运行的表示法。其中第一个是同构知识表达机制。第二个是异构知识转换实现模式。第三个是异构知识的包装实现形式。在进行设计塑料模具的生产中,通常使用异构知识的表达方式,在进行异构知识的表达方式中,在相应的设计要求下才能对其完成。

  在进行协作时,使得冲突得到很好的检测和解决。在塑料模具的创新于与设计中,设计的主体不同,往往存在不同的设计对象和设计上的方式不同,设计矛盾相互冲突,在设计中就要对其进行检测和解决,对其发现和进行消除矛盾与冲突。设计团队之间的相互冲突,可以利用在现场使用系统或相对的领域的相关认识,对其进行检测和消除。在系统的不同阶段,可以进行不同的冲突解决。在发展阶段,在系统发展的潜在冲突中进行解除。在同一时间明确相应的知识结构,然后在运作的过程中使其被消除,在进行设计的过程中,还能使用强知识和弱知识来作为对两者的冲突的解决方法。强知识是用来解决在区域中存在的问题,而弱知识可以处理在设计中存在冲突的问题。

  塑料模具的协同作用与其结构和管理系统有非常密切的联系。如果结构不合理,将是会影响主要功能,进而影响整个系统,从而造成系统管理的负担。如果结构合理,在处理相应的系统时其相对的协调性和高度将大大的促进。系统的结构是从系统的本质中体现出来的,主体的结构的异质性、满足统一目标、使用的规定和协议的互动、自动的主体组成或人与主体的主要组成、沟通自然顺畅、计算能力和价格等方面都是需要考虑的因素,也是主要的系统的开放性所决定。但在实际工作中,塑料的协同作用和设计是有帮助于设计师和相应的协作者共同的追求模式,目的是满足于相应设计的同一需求。在不同的因素中可能会导致不同的效果。在总体的相应因素中,各个因素依然存在着相互制约与相互影响的关系。

  在进行协同设计的模具设计中,要有三个层面。在这三个层面中,有应用层、通信层和数据层。在这三个层面中。应用层是指在进行协同模具的设计的初期,在相应的小组的共同作用下,用相应小组的软硬件的条件,进行一系列的协同,进行任务的完成。在进行任务时,利用三坐标扫描仪对先的坐标进行扫描,在进行扫描的同时,对存在的塑料模具进行扫描,从而实现产品的烦求。在通信层中,是利用相应的网络设备,对相应的协同小组进行信息的对比和信息的归纳梳理,形成一定的统一的一致标准体系,在通信层进行数据的分析有助于信息的交流和统一的一致性的观念。对设计模具具有很好的协作作用。在数据层中,利用产品的统一信息数据模型,对产品进行多方面的表达,在进行多方面的表达中,用来满足对产品的信息共享和应用需求。在协同设计的任务之中,要对相应的接受的任务进行分解。在分解的过程中,相互的进行分析和研讨。在相应的任务接受时,要对其相应的任务进行任务分解。在进行任务分解时,要对其进行一系列的分析,在一个产品的成型过程中,是由很多子零件相互的结合形成的,在进行相互的结合中得以成型。对于塑料模具的形成也是有一部分一部分的相互组合形成的,在塑料模具中,组成分为设计、开发等等一系列的任务,在子程序中,存在着先序、互斥等关系。在子任务之间,要采取二元组的形式进行描述。

  在进行协同研发模具时,往往存在着相互依赖制约的关系。具体包括用户需求、资源限制等很多方面。在相应的约束上有三个方面,工程约束、几何约束、知识约束。相应的约束进行相应的表达。同时也要注意在协同设计中的冲突消解。

  在进行塑料模具的设计和相应的开发过程中,由于个人的主观意识比较强,在设计中往往注入个人的主观思想和个人理念。在此种观念下就会导致相应的设计缺陷。协同设计能很好的对这一事件进行有效的改善。在进行协同设计时,要充分把握其关键技术,对其中存在的问题进行细致的分析和处理,达到协同设计的目的。

  [1]刘锋.基于NXMoldwizard的注塑模结构协同设计研究[J].浙江水利水电专科学校学报,2013.

  [3]于力伟.基于协同设计的塑料模具设计[J].现代经济信息,2015.

  (1)不得位于明显位置上及影响形状。分型面不可避免地会在塑件上留下痕迹。最好不要选在产品光滑的外表面。

  (2)不得由此形成低陷。即分型面的选择要有利于脱模,尽量避免侧抽芯机构。为此分型面要选择在塑件尺寸最大处。见图1,由于软管接头两端有低陷段,因此使用“立式分模之分模线)应位于加工容易的位置。如图2所示,牙刷柄的分模线位于制品最大宽度面上,成形品脱模容易。者模具嵌合线与其外形曲线(a)所示分模线为阶段形,模具制作及成形品加工困难,图3(b)改用直线或曲面,可使加工变得容易。图4为电熨斗的分模线。

  由以上分析可见,设计分型面时应根据塑件使用要求、塑件性能和注射机的技术参数以及模具加工等因素综合考虑,权衡利弊,选择最优的分型面。

  为使成形品在型腔中脱出容易,拔模斜度是必须的。斜度的大小视成形品形状,塑料种类,模具结构,表面精度,以及加工方向等有所不同。普通场合,适当的斜度约为30′~1°30′。有关拔模斜度尚无精确的计算公式。大多情形,完全依据经验值,在不生妨碍生产的情形下,取较大的脱模斜度。

  箱盒及盖类零件的拔模斜度依制品的高度有所不同。如图5所示,H为50mm以下者,S/H=1/30~1/50;H超过100mm,S/H1/60;类似的浅形薄件,S/H=1/5~1/10。杯形制品的脱模斜度,型腔侧应较型芯侧略为放大。

  栅格类型、尺寸及栅格部全部面积的尺寸,均会使拔模斜度各有差异。栅格节距(P)在4mm以下之场合,拔模斜度为1/10左右;栅格段尺寸(C)较大者,拔模斜度应予加大;栅格高度超过8mm,更有栅格段尺寸(C)较大的情形,将成形品动模侧型腔作1/2H以下的栅格。尺寸标示见图6。

  塑件的壁厚是重要的结构要素,由使用要求和工艺要求决定,对工艺的影响很大,因此合理选择塑件的壁厚相当重要。就工艺上来说,壁厚过小,塑料在型腔中的流动阻力大,成型困难,特别对于形状复杂和大尺寸塑件容易出现充不满的缺陷或要较大提高注射压力;壁厚过大,不仅增加成本,还会产生延长冷却时间,加长成型周期,降低生产效率,此外,还容易产生缩孔、气泡等缺陷。壁厚应以各处均一为原则,但由于塑件的构造,或成形上壁厚必需变化者,并且由于经济原因亦需对壁厚作适当调整。决定壁厚必需考虑下列各点:(1)构造强度,(2)脱模强度,(3)能均匀分散冲击作用,(4)嵌合金属件部分防止开裂(成型材料与金属材料的热膨胀系数不同,收缩时容易产生裂痕),(5)结构对流动的阻碍,防止充填不足。壁厚(t)对各种成形材料可能的充填距离(L)之值汇列于表1中。壁厚的选取根据塑料的品种,成型件尺寸的大小而定。热固性塑料的小型塑件,壁厚取1.5~2.5mm,大型取3.2~8mm,流动性差的塑料取较大值,但一般不超过13mm。热塑性塑料流动性较好,易于成型薄壁塑件,常取1~4mm,最薄可达到0.25mm。一般材料的壁厚使用范围见表2。

  [1]陈万林.塑料模具设计与制作教程[M].北京希望电子出版社,2001,1.

  [3]朱光力,万金保.塑料模具设计[M].清华大学出版社,2007,6.

  【摘要】针对塑料模具的功能,塑料产品成型的特殊性能,介绍了塑料模具设计时应注意的事项。

  注塑射模具在注射制品成型中起着极其重要的作用,它对塑料制品的制造质量和成本起着决定性影响。如何提高模具在尺寸精度、外观、物理性能、使用效率等方面性能,是发挥注射成型工艺优越性的首要问题。

  文章根据塑件工艺性,将手机保护壳塑料模具设计为一模两腔结构,并采用扇形浇口进料,既能提高塑件表面质量,又适合该塑料零件。利用扇形浇口在同样的条件既可达到与潜伏式浇口的同样效果,又可避免废料残留在浇注口。运用多级流道和单分型面来实现塑料件和浇道凝料的分离以及塑料件的顺利脱模[1]。

  手机保护壳塑件材料为ABS,产品需要大批量生产,塑件质量为300克,颜色为白色,塑件外侧表面光滑,表面精度高。由于塑料件没有侧孔,无须侧向抽芯机构,该塑件结构简单,采用顶杆推出机构,使用扇形浇注口,避免废料残留。

  材料为(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)共聚物(ABS),成型温度为200 ℃左右,有很好的成型性,又具有良好的弹性、强度(丁二烯的特性)、耐热和耐腐蚀性(丙烯腈的优良性能),且表面硬度高、耐化学性好,加工出的产品表面光洁,易染色、电镀。使用ABS注射成形塑料制品时,由于其流动性较低,所需的注射成形压力较大,因此塑件对型芯的包紧力较大,故塑件应采用较大的脱模斜度。另外熔体黏度较高,使ABS制品易产生熔接痕,所以模具设计时应注意尽量减少浇注系统对熔料流动的阻力。

  塑件采用注射成形生产。为保证塑件表面质量,利用扇形浇口,采用单分型面注射模具结构。该产品为手机保护壳,塑件外形比较简单,生产批量大。综合考虑,采用一模两腔对称分布。这样模具尺寸适中,生产效率高。型芯安装在动模板上,选用导柱导向机构,塑件通过推杆推动从型芯脱出。

  浇注系统是指模具中从喷嘴开始到型腔为止的塑料熔体的流动通道,浇注系统的设计对注射成型周期和塑件质量有直接影响。本型腔为一模两腔,所以浇注系统在中心对称位置。机保护壳模型较小,浇口的位置也要适当,尽量避免冲击嵌件和细小的型芯,防止型芯变形。

  主流道是塑料熔融体进入模具型腔时最先经过的部位,它将注射机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。圆形截面流道的比面积最小,塑料的温度下降小,阻力也小,流道的效率最高,所以选用圆形分流道截面形状。分流道尺寸由塑料品种、塑件的大小及流道长度确定。对于一模两腔的注塑模,分流道采用平衡式分布,其主要特点是各个型腔同时均衡进料,因此要求从主流道到各个型腔的分流道,其长度、形状、端面尺寸都必须对应相等,否则就达不到均衡进料的目的。浇口亦称进料口,是连接分流道与型腔的熔体通道。

  直接与塑料接触构成塑件形状的零件称为成型零件,其中构成塑件外形的成形零件称为型腔,构成塑件内部形状的成形零件称为型芯。为保证塑件表面光滑、美观,型腔采用整体式结构[2]。

  手机壳注塑模架为中小型模架,模架选择时,其组合尺寸为模板、推杆固定板、推板、垫块四个零件的配合尺寸;导柱、导套的孔径、孔位尺寸;复位杆和固定螺钉的孔径、孔位尺寸以及模板、推板、垫块选用的厚度尺寸。综合考虑现选用Hasco公司的M型模架,其尺寸为300×350(mm×mm)。

  模具的工作过程包括:模具闭合-模具锁紧-注射-保压-补塑-冷却-开模-推出塑件。手机保护壳的模具工作过程[3-4]:在注射机锁模机构的作用下,导柱和导套进行合模导向,动模和定模闭合并锁紧;然后注射机开始注射,塑料熔体经过定模上的浇注系统进入型腔;待熔体充满型腔并经过保压、补塑和冷却定型后开模。开模时,模具从动模和定模分型面分开,塑件包在型芯上随动模一起后移。同时,拉料杆将主流道凝料从浇口套中拉出。当动模移动到一定距离后,注射机的顶杆接触推板,堆出机构开始中动作,使推杆和拉料杆分别将塑件和浇注系统凝料从型芯和冷料穴中推出,塑件与浇注系统凝料一起从模具中落下,至此完成一次注射过程。合模时,复位杆使模具复位,并准备下一次注射。

  该套模具零件加工难度不高,加工成本较低,提高注射、合模的稳定性;采用扇形浇口,节约成本和可以得到表面质量良好的塑件。合模时,利用复位杆促使模具复位;开模时,由拉料杆自动将浇注系统的凝料拉出,提高了模具的自动化。实践证明,该套模具结构合理,运行稳定。

  [1]徐勇军,吴东明.数码相机后盖注射模设计[J].塑料工程应用,2009,37(6):61-63.

  [2]张晓黎,张磊,刘保臣.洗发液瓶盖注射模设计[J].模具工业,2008,34(1):47-49.

  [3]何文.电话机前壳注射模设计[J].模具制造,2010(3):44-48.

  塑料模具设计对于我国塑料制品生产业的发展具有直接的影响作用,想要提高塑料制品的质量以及舒适度,就要在未来的发展中对塑料模具设计水平进行必要的加强。现代设计手段主要就是针对我国现阶段发展现状而出现的新型设计手段,其在设计中加入了较多的现代化的元素,更加符合当代人的观念与想法。目前现代设计手段在塑料模具设计中有着较为广泛的应用,使塑料模具设计得更加贴近生活以及生产所需,是我国塑料模具生产业进度的重要标志。

  在我国发展初期,国家经济水平处于较为落后的状态,与其他发达国家相比具有较大的差距,所以这使得国家对于塑料模具生产业等发展项目的重视程度较弱,对其进行的经济支持力度也较差。在当时我国塑料模具生产业所采用的设计方法较为传统低效,不能对塑料模具的质量以及适用性进行较好的保证。近些年随着我国经济水平的逐渐好转,国家对于塑料模具生产业的发展与改革重视力度显著加强,其中重点完善的工作就是塑料模具设计。在以往的基础上对塑料模具设计进行分析,找出其中存在的方法问题,并对详细的塑料模具制作技术进行必要的改进,以保证塑料模具更加符合制作要求,进一步提高塑料制品的质量以及稳定性。同时现代化设计手段的出现与应用进一步的促进塑料模具设计水平的提高,在加强塑料模具适用性的同时还很好地保证了塑料模具设计准确性。

  目前在塑料模板设计的发展过程中,对现代设计手段进行了较好的应用,使得所生产的塑料模具更加优质稳定性高。在以往的塑料模具设计过程中主要有6项内容,明确设计目标、收集设计相关资料、满足设计过程所需的条件、完善结构设计方案、修订组装图以及最后的加工试模。想要使现代设计方法在我国塑料模具设计中发挥充分的作用就要将其融入这些基本的设计过程中,优化整体的设计方案提高设计的有效性。

  在现阶段我国塑料模具设计生产发展的过程中,进一步加强对现代设计方法与手段的应用十分必要,现代设计方法的加入使得原有的设计更加符合用户的需求,促进塑料模具生产产业的进一步发展。塑料模具随着我国现代化建设的进行被应用于很多领域中,其设计对于塑料模具的生产起到重要的指导性作用,现代设计手段的进一步应用会使塑料模具的生产更加高效优质,同时能够极大程度地提高塑料模具的稳定性与人性化,使其满足当代塑料制品生产的相关要求。

  在进行塑料模具设计的过程中首先就要明确设计目标,根据生产的相关要求与规定,合理的确定设计目标。目标的确定对塑料模具设计过程起到重要的引导作用,其后续的相关工作内容就要围绕目标准确有效地进行。在进行设计目标制定过程中要注意一些问题,在保证达到相关设计要求的基础上对塑料模具的制作方式以及材料进行进一步的考虑,所选用的制作方法要简单易操作,复杂的工序会引发一系列质量以及安全性问题。对制作材料的选择要从稳定性以及成本上进行必要的思考,在确保模具质量的情况下尽量选择低价的材料,这样能够很好地降低塑料模具生产的成本。

  在进行塑料模具设计的过程中收集设计相关资料也是一项重要的内容,所以在未来完善塑料模具设计中要加强重视。所需要收集的相关资料就是以往类似塑料模具设计中所采用的设计内容,还有就是对现阶段出现并进行应用的最新设计方法进行必要的整理。学习以往塑料模具设计内容能够较好地从其中发现问题,在进行自身设计过程中要避免这些问题的出现,很好地加强塑料模具设计水平。最新设计方法的整理与分析有利于完善设计方案,使其更加符合现代化塑料模具设计的要求与条件。

  在塑料模具设计中还要注意满足生产过程的所需条件,只有满足所有的条件要求才能保证塑料模具质量的提高。在塑料模具生产设计中要对整个生产流程及内容进行全面的掌握,将所有环节中所需要的各种条件进行详细的考虑,通过设计内容进行这些条件的满足。

  完善结构设计方案对于塑料模具的整体设计具有直接的影响作用,在对塑料模具进行要求时最为重要的就是其结构,模具结构的合理性是模具制品实用性的基本保障。完善结构设计方案就要加强对模具相关结构的研究,使新的结构设计更加人性化合理化,保证根据结构设计而制成的塑料制品应用性更强。

  一般来说塑料制品所需要的模具都是需要进行组装的部件,所以修订组装图也是塑料模具设计中的一个重要内容。组装图在设计出后需要经过多次的修订,这样能够保证组装图的准确性,进而使利用组装图进行模具拼接的过程更为顺利有效。

  在塑料模具设计中加工试模是最后的环节,这项工作内容十分必要,是对塑料模具进行实际检验的关键。在试模过程中能够发现塑料模具存在的基本问题,通过对问题的解决来进一步完善塑料模具的设计内容,这对于提高我国塑料模具质量具有积极的意义。

  塑料模具设计中所应用的现代设计方法比较多,其中快速成型技术较为重要的内容。所谓快速成型技术就是对传统的设计思路进行较好的改进,使塑料模具得到优化设计提高生产效率。传统的塑料模具设计方法中所采用的制作工序较为繁多复杂,从而导致在塑料模具在制作过程中较为困难,对于模具的美观度以及精准度都不能进行较好的保证。所以现代设计方法就要解决传统设计方法中存在的这些问题,其最为突出的优势就是使塑料模具的生产效率显著的提高。现代设计方法中所制成的塑料模具一般都具有较好的装配能力,进而能够保证进行多次利用有效的利用,对塑料模具生产所需要的成本进行大幅度的降低,对我国未来塑料模具生产产业的发展有重要意义。

  有限元分析方法也是目前我国塑料模具设计中所应用较多的现代设计方法,其主要就是对塑料制件进行CAE软件进行模流分析或采用ansys,软件进行模板的强度和刚度分析,这两种分析方式对塑料模具的质量检验具有重要的作用。通过分析可以及时发现塑料模具中存在的质量缺陷问题,并及时对这些质量问题进行补救与改进,同时优化模具结构,使塑料模具减少修复的次数,从而防止塑料模具生产成本的提高。加强有限元分析方法是我国塑料模具生产业发展的重要内容,能够有效的完善塑料模具质量检验体系,使塑料模具更加优质安全。结语现代设计方法在塑料模具设计中的应用十分重要,在我国未来的发展中还要将完善塑料模具设计作为基本目标,相信经过我国不断的努力下,塑料模具设计水平将有大幅度的提升,进而带动国家塑料制品生产产业的更好发展。

  [1]董海涛.浅谈塑料模具设计与制造的工艺流程[J].现代制造技术与装备,2015(4):77-79.

  [2]李顺军.塑料模具设计中的常见问题及改进方法分析[J].科技风,2014(22):42-42.

  塑料模具设计人员在设计塑料模具过程中,不仅需要注意设计标准、尺寸等问题,同时还要注意设计成本,这样设计出塑料模具的性价比才较高,才能更好地满足社会需求。因此,塑料模具设计人员必须积极探索新型的设计理念与设计方法,对设计中常见的问题进行详细的分析,并提出相关的防治措施,以有效避免问题,提高塑料模具的设计效率,进而提高设计的经济效益。

  在很多的工业制品中,对产品的尺寸、形状等的要求都比较高,因此需要塑料模具设计者利用塑料进行合理的模具设计,以达到提高工业制品制作效率。但是在塑料模具设计者设计相应的模具过程中,常常存在着一些问题,如塑料模具的公差标注不一、收缩率不一、冷却程度不一等问题,严重影响塑料模具设计的效率。

  第一,公差标注不一。对于不同的制品,需要不同比例的塑料模具,公差标注低则塑料模具的精度不高,公差标注高则塑料模具加工工艺相对繁杂,因此,在设计者设计塑料模具过程中,首要考虑的即是塑料模具公差标注问题。但是在实际设计过程中,依然有一些设计人员按照经验选择公差标注,致使塑料模具的尺寸、形状等出现误差,影响塑料模具设计的质量与参考的价值;第二,收缩率不一。在制作塑料模具过程中,需要在高温或者高压条件下,将塑料融解成液体,在注入对应的模腔中。在液体塑料定型过程中,受到塑料本身特性的影响,其塑料模具的大小会比模腔稍小,这种情况即为收缩。在设计者设计塑料模具过程中,必须将收缩情况考虑在内,但是一些设计者并没有意识到不同类型的塑料,其收缩率是不同的,不能应用统一标准进行收缩率的计算。一旦对收缩率计算失误,那么塑料模具的尺寸也将受到影响;

  第三,热膨胀系数不一。不同的塑料材料具有不同的热膨胀系数,这种热膨胀系数直接影响塑料冷却之后的形状、尺寸。因此,在塑料模具设计时,设计者必须将热膨胀系数也考率在内,并根据实际情况,适当调整塑料模具的设计尺寸。但是一些设计者并没有严格遵守设计流程,忽视了热膨胀系数的利用,导致冷却后的塑料模具与实际需求的塑料模具之间有一定的差异,进而影响塑料模具的设计效率。

  为了提高塑料模具设计的效率,设计人员不断地创新设计观念与设计方法,并全方面地考虑影响设计效果的因素,针对设计中常见的问题进行思考、分析与探索,积极提出科学、合理的防治策略,以进一步提高塑料模具设计的效率,保证塑料模具的质量,为相关企业提供合格、高质的塑料模具。

  第一,做好设计前的材料收集工作。在塑料模具设计、制作之前,设计人员必须详细了解与塑料模具相关的数据、信息,这就需要设计人员做好设计前期的材料收集工作。比如影响塑料模具设计的因素、注塑机的操作技巧、设计过程的注意事项、模腔的大小尺寸等,这些都将影响塑料模具最终的成型,需要设计人员全面而周密地考虑以上因素,并尽量避免常见设计问题,以最大化地降低误差、提高塑料模具的设计效率;

  第二,根据实际情况选择公差标注。不同的公差标注对塑料模具的影响是不同的,对于那些需要高精度的塑料模具,则需要选择高标准的公差标注,虽然工艺复杂,但是能够有效地保证塑料模具的尺寸,使其达到客户要求的标准。对于精度要求不高的塑料模具,则可以使用相对较低标准的公差标注,这样设计出的塑料模具尺寸保持在允许的误差之内,同样能够满足会计的需求。另外,在设计过程中,还必须全面考虑收缩率与热膨胀系数问题,并针对不同材质的塑料模具给出不同的设计方案,以提高设计效率,保证塑料模具的质量与精准度;

  第三,有效利用相关程序与设备。随着科技的进步,很多设计都可以在计算机网络上完成,因此,为了提高塑料模具设计的效率,设计人员也可以合理选择相关的程序与设备,如CAD这种专业的设计系统,设计人员可以通过CAD系统计算出准确的模腔的尺寸,缩短设计的计算时间,进而提高设计效率。另外,专业的设计系统还可以有效地帮助设计人员修改设计图纸中不合标准的数据信息等,并依据提供的收缩率、热膨胀系数等给出相应的计算数据;

  第四,全面考虑塑料模具失效形式的保护问题。在塑料模具设计过程中,也需要考虑塑料模具的失效问题,如塑料模具的磨损、腐蚀、变形等。因此,在塑料模具设计过程中,设计人员可以制定相应的防治方案,并根据经济、技术条件等选择抗腐蚀性、抗磨损性、抗压性都较好的材料制作塑料模具,这样不仅提高了设计效率,同时也保证了塑料模具的使用效率。

  总而言之,由于塑料模具设计涉及到多方面的知识与技术,一些设计人员并不能很好地将这些设计知识与技术有机地融合在一起,致使设计常见问题依然存在,影响着塑料模具设计效率以及塑料模具质量的提高。随着我国塑料模具设计人员对设计中常见问题研究的不断深入,设计人员对设计观念与设计方法也不断地创新,并针对问题提出有效的防治措施,必将有效地控制设计常见问题,提高塑料模具设计效率,更大程度上社会的需求。

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  [4]吴盛,金刘斌.Moldflow软件在无绳电话机面板模具设计中的应用[J].工程塑料应用,2009(1).

  随着我国社会主义市场经济的快速发展,我国工业化水平和质量也不断提高,塑料模具作为工业加工和生产的重要组成部分,它设计的好坏直接影响了塑料产品加工质量的优劣,同时也能够反映出设计水平的高低,可见,塑料模具设计对于整个工业制作的必要性和重要性。由于UG软件具有辅助功能和设计功能,将UG软件在复杂塑料模具设计中的应用,能够有效提高塑料模具的性能,而且UG软件经过多年的发展和版本更新之后,设计越来越趋于便捷化和人性化,因此在软件中,UG软件倍受模具设计人员的喜爱,得以在复杂塑料模具中广泛应用。

  UG软件英文全名为Unigraphics,它是由西门子软件服务的商家研究开发的,UG软件的主要功能就是可以为塑料模具提供一个很好的虚拟设计制造环节,而且还能在UG软件内部对塑料模具的设计进行检测。UG软件的具体内涵就是一个利用计算机进行辅助制造和设计的一种软件,在20世纪70年代左右,UG软件第一次被应用在制造业设计中,当时由于计算机并未得到广泛的普及,UG软件的应用范围相对而言也受到一定的制约,随着全球科学信息的快速发展,计算机的性能和功能都得到了极大的发展,UG软件也逐渐得到了推广和应用,如今UG软件已经更新换代到第八个版本,在各种制造业中都得到了良好的应用。

  UG软件在塑料模式设计的应用只是其应用的一个方面,UG软件内部设置了很多模具制造的模板,设计人员可以根据这些模板的功能,充分详细的了解塑料模具的设计情况,它作为大型CAD/CAE/CAM其中的软件之一,能够全面实现模具设计、装配、辅助模具制造、绘图等,还能够设计比较繁琐复杂的塑料模具。

  现阶段UG软件在塑料模具设计中的应用主要包括以下几个内容:脱模方向的设计、塑料模具的具体布局、开口及孔的修补设计、分型线和分型面的设计、镶块及侧轴芯的设计、以及型芯和型腔镶块的设计。

  塑料模具是塑料制品生产的基础,随着塑料制品的广泛应用,其重要性和可靠性被越来越多的专家和学者所认可,UG软件为此也单独开创了一个塑料模型导向板块,这个板块是专门根据塑料模具的需要设计的,应用UG软件在塑料模具开发的专业的板块,这里集合了场合塑料的零件以及框架,很多塑料制品的零件和框架都可以在这个软件中找到,塑料模具设计人员在实际操作和设计中都可以找到,如果没有完全一样的零件,也能找到替代或者相似的零件,UG软件会根据塑料零件的参数进行微调整,然后完成塑料模具的整个设计,除此之外,UG软件模块还能根据塑料模具的设计流程进行更改和优化。由此可见,UG软件不仅能够提高塑料制品设计人员的自身水平和专业技术素养,即便没有经过过多的技术培训,也能设计出复杂的塑料模具,而且UG软件还能够缩短塑料模具的设计时间,这些都是UG软件在塑料模具设计广泛应用的重要原因。

  UG软件在塑料模具设计的应用过程中,应该首先理顺塑料模具设计的目标,先要对塑料模具的总体设计进行深入的探究和分析,然后再利用UG软件计算出或者绘制出塑料模具的形态,然后利用UG软件中内置的塑料模具导向板块,对整个塑料模具的结构进行设计。在进行塑料模具加工的过程中,也要利用UG软件进行必要的计算机辅助制造功能,对整个输出的塑料模具的加工制作参数,实现塑料模具设计生产。

  塑料模具设计普遍对外形有很高的几何要求,随着我国加工制造业的精细化程度的不断提高,使得塑料模具的繁琐复杂程度也逐渐增多,UG软件也从很大程度上提高了塑料模具的设计复杂性,设计人员可以通过UG软件内置板块简化塑料模具的整体设计过程,而且还可以根据塑料模具的不同设计的需求,在UG软件中设计一个三维立体模型,根据UG软件的内部导向,制定一个合理的塑料模具设计方案,建立生成一个完整的塑料模具。

  针对复杂塑料模型设计,在分型线确定以后,首先要考虑塑料加工工序、电极的制作过程,其次还要考虑塑料模具中谁能够当做定模、谁能够当做动模,最后还要考虑塑料模型加工的外观情况,使得塑料模具制作后能够顺利脱模。这些都是UG软件在塑料模具设计过程中应该注意的问题,塑料模具型芯作动模、内表面的塑料模具脱模方法,确保塑料模具能够光滑而且不留任何痕迹。在塑料模具设计过程中尤其应该注重抽芯、镶块等问题,镶块应该留在塑料模具的动模上,必须结合动膜二者紧密结合,才能防止在塑料制品的成品上残留痕迹。

  传统的UG软件的应用板块是根据塑料模具设计的实际形态,操作人员画出一个三维立体的方案图,塑料模具设计的首要环节就是绘图,根据UG软件内部的零件,挑选出一些塑料模具成品,针对其进行一定的调整和修改,再根据塑料模具零件进行合理的重组,然后得到塑料模具的三维立体模型。

  绘图环节完成之后,再利用UG软件内置的塑料模型导向板块,对塑料模具的规格进行必要的分析和选择,在规格设计的过程中,还要考虑塑料模具的具体尺寸和模具的坐标,还要考虑塑料模具的自身的特定,进行必要的设计。

  例如:电熨斗塑料壳设计,首先应该注意的问题就是脱模方向,根据手握塑料造型的内外大小,决定脱模的方向设计,同时还要考虑脱模角度的大小设计。又如,UG软件设计的彩色塑料制品,一般收缩率设计成为1.005左右。

  此外,塑料模具的收缩设计也是至关重要的,收缩设计还要根据塑料模具的具体实际情况而设置,当所有塑料模具参数都设定成功之后,就直接进入塑料模具的处理分析阶段,对于塑料模具的分析处理,UG软件中也有一个单独的操作板块,就是注塑模具分析处理板块,通过对不同塑料模具进行压力等多种状态测量分析,就能得到模拟生产的塑料和有效资料,然后进行塑料模具的模拟生产和分析,这样能够及时发现塑料模具设计过程中存在的问题和不足,积极寻找有效的解决方法,从而确保塑料模具能够一次完全生产成功。

  近年来,由于塑料制品具有质量较轻、手感较好、价格低廉、生产简单方便等优势,已经在社会中的各个领域中广泛应用,尤其是家用电器产品居多,下面就以电熨斗的塑料壳体为例进行分析。

  电熨斗塑料壳体造型复杂、奇特、而且曲面较多,将塑料模具转化为实际应用产品过程比较复杂。电熨斗壳体设计首先要利用UG软件分析其脱模方向,然后调整其收缩率,根据电熨斗壳体曲面的整体结构比较复杂,对于分型界面和分型线的设计和确定有一定的难度,基本上利用UG软件采用修补分模法或者分模修补法。

  当修补工作完成后,利用UG软件中Parting Lines命令来进行分型界面和分析线的设计,按照步骤,UG软件会自动保存设备和电极之间的数据,然后自动按照提示一步一步的操作下去,直到最终完成。在电熨斗壳体凹处还要加入侧抽芯设计机构,将动模板与固定的板块二者相连接,当侧抽芯抽出以后,镶块也会随着顶针一起被顶出,这样电熨斗的壳体模具自然而然就会脱落,然后利用UG软件进行开模工作。

  当需要合模的时候,UG软件会操控镶块和顶针使二者在回拉的作用下,进行复位操作,进而侧抽芯进行二次复位,最终完成合模的所有工作,进行下一次的注塑工作。

  综上所述,现阶段工业制造生产过程中,塑料制品等相关产品的应用十分广泛,随着我国塑料行业自身的不断向前发展,塑料制品的应用范围还在逐渐扩大,塑料模具作为塑料加工过程中的基础环节,在塑料制品加工过程中发挥了重要的作用。

  随着新型计算机设备的出现和实用,传统的塑料模具设计方法已经不能满足现代塑造制造业的需要,因此越来越多的新型模具设计软件被研制出来。

  在众多软件中,UG软件成为一枝独秀,由于在UG平台上能够顺利进行结构、造型复杂繁琐、满足外观要求很高的需求,根据其制造出塑料模具,而且操作方法较为便捷,具有制作周期短、快捷、方便、高效等优点,对整个塑料模具的设计和制作过程起到了重要的作用,值得推广使用。

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