基于計算機(jī)輔助的現(xiàn)代模具設(shè)計技術(shù)研究

馮福財

（天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300350）

現(xiàn)代模具設(shè)計主要是指一種數(shù)字化設(shè)計，在設(shè)計的過程中主要采用CAD、CAE等設(shè)計軟件，并在計算機(jī)輔助技術(shù)下，進(jìn)行高質(zhì)量模具設(shè)計。現(xiàn)代模具設(shè)計對設(shè)計人員的經(jīng)驗(yàn)以及專業(yè)技能都有較高的要求，在設(shè)計的過程中，要根據(jù)自身的專業(yè)素養(yǎng)進(jìn)行，從總體上說模具設(shè)計技術(shù)是一個需要不斷創(chuàng)新的技術(shù)。

1 模具設(shè)計

模具設(shè)計主要包括對制品工藝的設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計以及零件設(shè)計等。其中在制品工藝進(jìn)行設(shè)計時，首先要保證設(shè)計產(chǎn)品的工藝性。通常在模具設(shè)計時，要制定出幾套可行的設(shè)計方案，在這一過程中要保證產(chǎn)品質(zhì)量以及產(chǎn)品效率。現(xiàn)階段在計算機(jī)輔助技術(shù)下，模具設(shè)計技術(shù)也具有操作簡單的特點(diǎn)。在保證工藝成本以及安全的前提下，確定較為良好的工藝方案，選擇適當(dāng)?shù)哪＞哳愋鸵约敖Y(jié)構(gòu)形式設(shè)計，在必要的情況下對設(shè)計進(jìn)行計算。關(guān)于模具成型的零件，主要是一種與制品形象相符合的模具零件，是關(guān)于型芯與型腔的設(shè)計。在設(shè)計的過程中，要保證型芯與型腔的結(jié)構(gòu)以及尺寸保持一致。

關(guān)于模具整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計，首先要保證對模具設(shè)計的精度，也就是保證模具與各個零件之間的位置的準(zhǔn)確度。在進(jìn)行模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要保證模具的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。其次在進(jìn)行脫模以及相關(guān)模具設(shè)計時，要采用型面設(shè)計拔模斜度，在頂模上進(jìn)行頂件機(jī)構(gòu)的設(shè)置。關(guān)于沖模卸料，要采用凹模設(shè)計漏料，在凸模上設(shè)計打料機(jī)構(gòu)，采用壓縮空氣吹料等方法，完成最終的脫模設(shè)計。最后要進(jìn)行語料系統(tǒng)設(shè)計，主要利用元件及零件最終達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，有利于用戶在使用時滿意。

2 模具設(shè)計方法

2.1 模塊化設(shè)計

模塊化設(shè)計主要是指產(chǎn)品零件在功能方面所具有的相似性，并通過這種相似性來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化。通過具體的模塊化設(shè)計實(shí)踐證明，這種設(shè)計方法能夠有效降低設(shè)計時間，并且在較大程度也能夠提高設(shè)計效率。與其它類型的模具產(chǎn)品設(shè)計相比，模塊化設(shè)計具有明顯特點(diǎn)。

2.2 參數(shù)化設(shè)計

參數(shù)化設(shè)計也可以稱其為尺寸驅(qū)動，主要工作是對模具零件上進(jìn)行一些約束，不同特征在形狀以及尺寸方面用參數(shù)變量表示，在設(shè)計的過程中，如果參數(shù)變量發(fā)生變化，就會導(dǎo)致零件特征的幾何形狀參數(shù)也發(fā)生改變，隨后與其相關(guān)特征也發(fā)生變化。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計

標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計主要是指在模具設(shè)計中，部分零件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，能夠保證在設(shè)計完成后，零部件的直接調(diào)用功能，避免再次設(shè)計。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計能夠保證模具設(shè)計的方便性，在一定程度上有利于減小模具的設(shè)計時間，從而提高工作效率。提高用戶使用率，減少企業(yè)庫存。模具設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化有具體的設(shè)計要求，在設(shè)計的過程中主要根據(jù)我國模具國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。模具國家標(biāo)準(zhǔn)主要分為三個方面，分別是注塑模具國家標(biāo)準(zhǔn)、冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn)以及壓鑄模。國家標(biāo)準(zhǔn)依次是 GB/T 12555-2006、GB/T 2862～2857-1918、GB/T 4679-2003。

3 基于計算機(jī)輔助技術(shù)下模具設(shè)計發(fā)展

基于計算機(jī)輔助技術(shù)下，能夠有效降低模具設(shè)計的生產(chǎn)成本，且更加滿足用戶的使用需求。因此在模具設(shè)計的未來發(fā)展中，要向多集成、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，打破模具設(shè)計的單一方式，使模具設(shè)計能夠綜合性發(fā)展。模具設(shè)計從開始到成型都向智能化方向發(fā)展，在未來發(fā)展中要致力于將人與工具系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來。除此之外，模具設(shè)計發(fā)展也要不斷創(chuàng)新，促進(jìn)軟件功能的集成化發(fā)展。

4 結(jié)語

綜上所述，基于計算機(jī)輔助技術(shù)下模具設(shè)計逐漸向更好的方向發(fā)展。在較大程度上能夠提高模具產(chǎn)品設(shè)計的工藝性，并且能夠保證模具型芯與型腔的結(jié)構(gòu)保存一致。在計算機(jī)輔助技術(shù)下，模具的設(shè)計方法有很多，常見的有模塊化設(shè)計、參數(shù)化設(shè)計以及標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。未來模具設(shè)計逐漸向智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。