淺談塑料模具設(shè)計(jì)與制造的工藝流程

宋冬生

摘要：在塑料模具設(shè)計(jì)時(shí)，往往會(huì)受很多因素的影響，但是塑料模具設(shè)計(jì)的問(wèn)題也是不可以避免的，這就要求相關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行熟練的掌握，也要將相關(guān)理論運(yùn)用到實(shí)際中，同時(shí)也要和先進(jìn)的技術(shù)相結(jié)合，這樣才可以保證塑料模具設(shè)計(jì)的提升，從而提高整個(gè)設(shè)計(jì)水平以及生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：塑料模具設(shè)計(jì);制造;工藝流程

1塑料模具設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

1.1排氣槽設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

在進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員會(huì)通過(guò)已知技術(shù)或者是計(jì)算機(jī)，去選擇一些最為合理的形狀或者是大小物件，會(huì)對(duì)產(chǎn)品的相關(guān)尺寸和技術(shù)進(jìn)行標(biāo)注，在審核形狀時(shí)也會(huì)特別的嚴(yán)格，但是往往會(huì)忽視排氣槽的設(shè)計(jì)問(wèn)題。如果排氣槽設(shè)計(jì)的好，那么就可以避免模內(nèi)出現(xiàn)高溫現(xiàn)象或者是出現(xiàn)氣體過(guò)多而導(dǎo)致產(chǎn)品燒焦的可能性，所以說(shuō)，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員要對(duì)排氣槽的設(shè)計(jì)加以重視。在設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)形狀復(fù)雜或者是投影面積大的產(chǎn)品，相關(guān)人員可以采用頂針或者是分割的型芯來(lái)進(jìn)行排氣。如果設(shè)計(jì)好的產(chǎn)品還出現(xiàn)排氣困難的現(xiàn)象，就可以將模腔進(jìn)行鑲拼，但是最為重要的一點(diǎn)是不能夠影響產(chǎn)品的外觀和精度，使用這種方法不僅可以使加工簡(jiǎn)單化，還可以方便后期的維修。

1.2材料不同導(dǎo)致收縮率不同

對(duì)于塑料模具設(shè)計(jì)而言，對(duì)設(shè)計(jì)師的要求是非常高的，如果想要塑料模具設(shè)計(jì)能夠達(dá)到或者超出預(yù)期的效果，就要求塑料模具設(shè)計(jì)師擁有特別豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。對(duì)模具設(shè)計(jì)師而言，在自己的工作崗位要不斷學(xué)習(xí)新的知識(shí)，這樣才可以提高設(shè)計(jì)的整體水平，而且在遇到問(wèn)題時(shí)能夠很好的解決。在設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)師要對(duì)模具進(jìn)行研究，以分析在設(shè)計(jì)過(guò)程中很有可能出現(xiàn)的問(wèn)題，然后將設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比，這樣就能看出差別在哪里，主要是從形狀或者是尺寸進(jìn)行對(duì)比，使模型和產(chǎn)品要達(dá)到一致。一般而言，塑料模型制品屬于高精度、而且制作中的環(huán)節(jié)也是特別嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，所以在尺寸和形狀方面是不能夠有差別，如果出現(xiàn)有差別的地方，就會(huì)影響到塑料制品的整體質(zhì)量，還會(huì)使其后期使用的安全性能降低。企業(yè)如果把不符合要求的塑料制品投入到市場(chǎng)中，就會(huì)對(duì)產(chǎn)品或者是企業(yè)產(chǎn)生不良的后果。在實(shí)際的生產(chǎn)生活中，塑料制品的種類是非常多的，不同種類的塑料制品的功能也是不盡相同的，所以相關(guān)人員在進(jìn)行生產(chǎn)搭配時(shí)，要根據(jù)不同的原材料進(jìn)行選擇，因?yàn)樵牧喜煌?，在加工中的收縮也不一樣，這樣制作出來(lái)的產(chǎn)品就會(huì)有差異。如果在生產(chǎn)過(guò)程中，設(shè)計(jì)師沒(méi)有對(duì)材料收縮引起重視，那么就會(huì)影響到塑料制品的精度，尺寸方面也會(huì)存在誤差，不利于整個(gè)企業(yè)的發(fā)展。

2模具設(shè)計(jì)與制造主要工藝流程

2.1原始資料分析

要對(duì)設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品基本尺寸結(jié)構(gòu)以及實(shí)際用途等進(jìn)行分析，對(duì)塑件基本尺寸以及生產(chǎn)技術(shù)工藝參數(shù)進(jìn)行分析。應(yīng)用合理的成型方法，比如鑄壓法、直壓法、注射法等。對(duì)成型工具加工應(yīng)用進(jìn)行分析，比如確定注射容量，注射壓力以及模具實(shí)際安裝尺寸等。結(jié)合不同部分強(qiáng)度計(jì)算對(duì)零件基本尺寸進(jìn)行分析，要對(duì)3D模型基本組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，為了保障塑件能合理出模，避免出現(xiàn)各項(xiàng)異常問(wèn)題，要對(duì)上蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，在產(chǎn)品側(cè)邊要補(bǔ)充滑塊結(jié)構(gòu)。所以此模具基本結(jié)構(gòu)是斜導(dǎo)柱測(cè)抽芯三板模結(jié)構(gòu)，整體構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，出模較為方便。

2.2產(chǎn)品圖轉(zhuǎn)換與繪制工序圖

在產(chǎn)品圖轉(zhuǎn)換過(guò)程中，將3D模型轉(zhuǎn)為生產(chǎn)圖要進(jìn)行排版設(shè)計(jì)，受到產(chǎn)品設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)影響，在動(dòng)模機(jī)芯中可以應(yīng)用鑲件結(jié)構(gòu)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要對(duì)不同模架、模芯進(jìn)行購(gòu)置。相關(guān)設(shè)計(jì)人員要結(jié)合工序圖對(duì)不同數(shù)據(jù)進(jìn)行分析審核。相關(guān)技術(shù)加工人員要對(duì)各類結(jié)構(gòu)進(jìn)行粗加工，然后細(xì)加工。針對(duì)芯柱的每個(gè)面，可以應(yīng)用銑加工與磨削加工，然后對(duì)水道、推桿孔、澆口等進(jìn)行加工。

2.3塑料模具成型結(jié)構(gòu)

注塑成型主要是將分模不同類型塑料添加到塑料機(jī)料筒中，通過(guò)熱力作用與機(jī)械剪切力作用，能使得塑料開(kāi)始塑化，產(chǎn)生流動(dòng)性較強(qiáng)的熔體，通過(guò)螺桿推動(dòng)作用將其注入到低溫模具中。通過(guò)固化、保壓、冷卻等操作能建立和模腔形狀相同的塑料產(chǎn)品。模具注塑在生產(chǎn)操作過(guò)程中會(huì)承受不同作用力，比如模腔作用力與制造注射壓力等。模具中諸多脆弱部位以及受力較差的部位在外力作用下會(huì)發(fā)生破裂。如果此類故障問(wèn)題發(fā)生將會(huì)導(dǎo)致模具發(fā)生破裂。所以在模具成型設(shè)計(jì)中，要對(duì)模具基本強(qiáng)度進(jìn)行分析，避免模具受到外力作用產(chǎn)生變形。

2.4三維分模與電極加工

相關(guān)設(shè)計(jì)人員通過(guò)應(yīng)用三維軟件能獲取對(duì)應(yīng)的3D設(shè)計(jì)圖，然后通過(guò)編程軟件應(yīng)用能對(duì)模芯進(jìn)行數(shù)控加工。相關(guān)設(shè)計(jì)人員要構(gòu)建出2D框線平面圖，然后提供給技術(shù)人員，對(duì)滑塊與鑲件進(jìn)行加工，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求合理成型磨削技術(shù)工藝。在線切割過(guò)程中要結(jié)合2D圖紙對(duì)線切割程序進(jìn)行編訂，促使模具加工效率能有效提升。對(duì)CNC程序編程結(jié)束之后，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要結(jié)合動(dòng)態(tài)型芯等進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后構(gòu)建電極圖。定、動(dòng)模型電火花加工操作完成之后，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要逐步完善裝配圖，做好圖檔管理工作，與相關(guān)技術(shù)人員展開(kāi)技術(shù)交底。

2.5其他零件加工

模架選定購(gòu)置之后要對(duì)其他零件進(jìn)行加工，對(duì)模架進(jìn)行編碼，對(duì)模芯也要進(jìn)行編碼。在定、動(dòng)模板加工制造過(guò)程中要結(jié)合模芯實(shí)際尺寸對(duì)?？蜻M(jìn)行加工，可以應(yīng)用磨削與銑削加工。對(duì)?？蛳噜彺怪倍日`差進(jìn)行控制，保持在0.02mm范圍內(nèi)。設(shè)計(jì)人員要結(jié)合推桿位置簡(jiǎn)圖，通過(guò)復(fù)位桿能使得動(dòng)模板與推桿有效連接。通過(guò)對(duì)定、動(dòng)模板進(jìn)行調(diào)整，然后對(duì)斜導(dǎo)柱孔進(jìn)行加工，在裝配、試模、整改基礎(chǔ)上開(kāi)展裝配檢驗(yàn)，滿足用戶生產(chǎn)要求之后投入生產(chǎn)應(yīng)用。

3結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，制造業(yè)的水平也明顯提高，塑料制品需要實(shí)現(xiàn)的功能越來(lái)越多，但是在產(chǎn)品的尺寸、規(guī)格等方面也有著特別嚴(yán)格的要求，對(duì)于塑料模具制造質(zhì)量而言，塑料模具設(shè)計(jì)是特別重要的一點(diǎn)，所以說(shuō)，設(shè)計(jì)人員在對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要對(duì)模具的尺寸和規(guī)格等進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，這樣才可以提高模具設(shè)計(jì)的成功率。

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（作者單位：河北華密橡膠科技股份有限公司）