模具設(shè)計(jì)精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的模具設(shè)計(jì)主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：模具設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞 注射塑制件模具設(shè)計(jì)；UG NX8.0；塑制件；CAD/CAE/CAM

中圖分類號(hào)TQ320.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2012）65-0165-02

模具制造對(duì)塑件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)之前的初步構(gòu)思，主要，是模仁的部分設(shè)計(jì)滿足塑件要求的設(shè)計(jì)。主要是成型的澆口、分型面，側(cè)抽芯的設(shè)計(jì)。

DFM順序：

1）澆口設(shè)計(jì)：應(yīng)用Pro/E-Plastic Advisor對(duì)塑件進(jìn)行澆口位置及填充性分析，找出進(jìn)膠位置。澆口設(shè)置于塑件外表面，需減少澆注痕跡，又需考慮模具自行拉斷流道廢料，采用點(diǎn)進(jìn)膠；

2）分型面的選擇：塑件開(kāi)模方向垂直向上，脫模斜度設(shè)置為1°，分型面選擇在塑件底面，利于脫模且不影響塑件外觀質(zhì)量，還可利用間隙與型芯、頂針、入子等間隙排氣。為方便加工提高精度，在塑件側(cè)面鉤槽使用入子成型，可使分型面為一平面；

3）抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：采用斜導(dǎo)柱滑塊側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，槽位用滑塊成型便于開(kāi)模；

4）模仁部分的設(shè)計(jì)：（1）分型前準(zhǔn)備設(shè)計(jì)過(guò)程第一步加載產(chǎn)品和對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目初始化。初始化過(guò)程中，自動(dòng)產(chǎn)生模具裝配結(jié)構(gòu)，裝配結(jié)構(gòu)由構(gòu)成模具的標(biāo)準(zhǔn)元素組成。將塑件加載進(jìn)去，設(shè)置工作坐標(biāo)系，選擇材料及相應(yīng)的收縮率；（2）型腔布局根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值數(shù)據(jù)計(jì)算模仁的尺寸數(shù)據(jù)。從塑件的工藝分析得出塑件形狀復(fù)雜、尺寸小、精度高。為提高生產(chǎn)效率、降低成本、模具簡(jiǎn)單、降低加工難度，所以應(yīng)用雙腔同模設(shè)計(jì)方案；（3）補(bǔ)孔分模過(guò)程就是做出一個(gè)面，然后用此面將模仁分割為型芯和型腔兩部分，但這樣的面要讓UG這個(gè)軟件識(shí)別出來(lái)，首先要把面上開(kāi)放的孔和槽覆蓋起來(lái)，那些需要覆蓋的孔和槽就是需要 修補(bǔ)的地方，因此修補(bǔ)零件是分模以前需要完成的工作。修補(bǔ)包括實(shí)體修補(bǔ)和片體修補(bǔ)。在實(shí)際操作中，注意總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，靈活地運(yùn)用各種方法，才能更好地完成設(shè)計(jì)工作。塑件上一共有15個(gè)孔和槽是必須要修補(bǔ)的，側(cè)面的鉤槽是為了簡(jiǎn)化分型線而去修補(bǔ)的，不補(bǔ)也是可以分型的。在不斷學(xué)習(xí)軟件和嘗試各種修補(bǔ)方法的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)許多次失敗和經(jīng)驗(yàn)的累積，做出了兩種可以成功分模的方案。從而完成所有成型零件的設(shè)計(jì)。

5）初選注塑機(jī)根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量等參數(shù)來(lái)確定的，選擇注塑機(jī)之前要對(duì)型腔內(nèi)塑料的體積和質(zhì)量進(jìn)行估算。

6）型腔內(nèi)部冷卻和排氣流道設(shè)計(jì)：（1）主流道設(shè)計(jì)是根據(jù)注塑機(jī)參數(shù)噴嘴前端孔徑φ核對(duì)數(shù)據(jù)；根據(jù)模具主流道與噴嘴R=SR+（1~2）mm及P=d+（0.5~1）mm，取主流道球面半徑R,小端直徑P，為了便于將凝料拔出，設(shè)置主流道脫模斜度為1°；（2）分流道設(shè)計(jì)：主分流道的截面形狀采用梯形，因?yàn)槠浼庸ぽ^容易，且熱量損失與壓 力損失均不大，需開(kāi)設(shè)在 A 板頂面。次分流道的截面形狀采用圓形，因?yàn)槠浔缺砻娣e（流道表面積和體積的比）最小，在溫度較高的塑料熔體和溫度相對(duì)較低的模具之間提供較小的接觸面積，溫度下降少，阻力亦小，流道的效率最高。次分流道的起始位置與主分流道末端 留有一段距離，這樣可以利用主分流道末端存儲(chǔ)冷料；（3）澆口設(shè)計(jì)：澆口類型采用前面DFM提到的點(diǎn)澆口，其直徑取為d長(zhǎng)度L。

7）注塑抽芯結(jié)構(gòu)：擬將塑模型芯從塑制件成型位置抽移到遠(yuǎn)離塑制件脫模處計(jì)算出抽芯距，抽芯距是滑塊及型芯的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。實(shí)際生產(chǎn)中，抽芯距=塑制件側(cè)面內(nèi)孔尺寸+安全數(shù)值，塑制件側(cè)面內(nèi)孔尺寸為測(cè)試中最高數(shù)值。注塑模具傾斜導(dǎo)向柱角度數(shù)值影響塑制件遭受的的曲向應(yīng)力與產(chǎn)生品后的拔出力度，并影響到傾斜導(dǎo)向柱的數(shù)值、抽芯距和開(kāi)模行程。確定斜導(dǎo)柱直徑塑件在模具中冷卻定型由于體積收縮將型芯或凸模抱緊，塑件在脫模時(shí)須克服抱緊力及抽芯機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的摩擦力、抽拔力F。塑件在硬化時(shí)單位時(shí)間釋放的熱量為Q。冷卻水的體積流量可根據(jù)公式計(jì)算。模具每分鐘所需得冷卻水體積流量較大，需設(shè)置冷卻水道系統(tǒng)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)原則計(jì)算出本套模具冷卻水孔中心線與型腔壁的距離，使塑件冷卻效果達(dá)到較佳，盡量使水孔離塑件都保持最小左右，采用三條冷卻水道成環(huán)形包圍塑件。

8）推出形式應(yīng)用最快速、通用的推出裝置進(jìn)行推出。加工標(biāo)準(zhǔn)件形式的推出頂針和標(biāo)準(zhǔn)件形式孔按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)使用、加工。推出件設(shè)計(jì)位置保持平衡，在塑料模具槽孔凹陷與凸起處安置更多的推出機(jī)構(gòu)。頂針推出塑料制件時(shí)，繼續(xù)反向退至起始原點(diǎn)，繼而循環(huán)往復(fù)加工。注射塑件模具反向返程推桿附著長(zhǎng)形彈簧，其半徑遠(yuǎn)高過(guò)注塑模具框架返程桿件半徑。加長(zhǎng)柔性彈簧壓制到模具制件墊板底面，保證長(zhǎng)形彈簧恢復(fù)后為原位。

注射塑件模具開(kāi)模生產(chǎn)流程：首先把塑件模具澆注部分與凝結(jié)材料采取主動(dòng)分離。生產(chǎn)開(kāi)始后注塑模具保持原有分型面， 主動(dòng)模板與定模板按生產(chǎn)流程分開(kāi)產(chǎn)出塑料制件，固定座板和分割凝料兩部分對(duì)應(yīng)的模具分型面分開(kāi)抽離出澆注部位的凝膠原料。采用金屬纖維工件、纖維扣進(jìn)行模具分離。模具分離，第一從注塑模具固定板件處與剝離件的隔隙進(jìn)行剝離，應(yīng)用位于模具固定板的限位工件。

CAD/CAE/CAM工程輔助設(shè)計(jì)軟件在塑料注射模設(shè)計(jì)制造廣泛應(yīng)用，UG NX8.0憑借超前強(qiáng)大和日益不斷完善的工程設(shè)計(jì)功能及前衛(wèi)設(shè)計(jì)理念幫助工程模具設(shè)計(jì)人員快速掌握塑料注塑模具設(shè)計(jì)軟件及應(yīng)用、 準(zhǔn)確地完成注射塑料模具設(shè)計(jì)工作，比照原手工設(shè)計(jì)及制作模具縮短注塑模設(shè)計(jì)周期百分之七十時(shí)間、提高注塑模設(shè)計(jì)制造質(zhì)量成倍增長(zhǎng)、增加成品合格率、降低模具表面缺陷，工程軟件輔助設(shè)計(jì)既靈活適應(yīng)市場(chǎng)要求的模具性狀又滿足了各大中小企業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)目的，并且比照模具行業(yè)原生產(chǎn)高耗能、高浪費(fèi)的原狀有質(zhì)的飛躍，注射塑制件模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域在工程軟件輔助設(shè)計(jì)新技術(shù)的應(yīng)用與不斷創(chuàng)新下迅速發(fā)展，為日益增長(zhǎng)剛性需求量的模具行業(yè)給予堅(jiān)定支持。

參考文獻(xiàn)

[1]史鐵梁.模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.

[2]朱光力，萬(wàn)金保，等.塑料模具設(shè)計(jì)[M].清華大學(xué)出版社.

第2篇：模具設(shè)計(jì)范文

1.1分型面和型腔數(shù)的確定該塑件外觀質(zhì)量要求不高，是尺寸精度要求較低的小型塑件，因此可采用多型腔單分型面的設(shè)計(jì)。1.1.1分型面位置的確定分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)特性及塑料的脫模。根據(jù)分析，可確定該模具的分型面如圖2所示。1.1.2型腔數(shù)量的確定及排列方式該塑件對(duì)精度要求不高，為低精度塑件，再依據(jù)塑件的大小，采用一模八腔的模具結(jié)構(gòu)。型腔的排列方式如圖3所示。1.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在選擇澆口位置和形式時(shí)，應(yīng)考慮到澆口容易切除，痕跡不明顯，不影響塑件外觀質(zhì)量，流動(dòng)凝料少等因素。本設(shè)計(jì)采用兩種不同的澆口位置進(jìn)行模流分析，見(jiàn)圖4。從圖4可以看出，采用圖4(a)的方案，塑件的外側(cè)無(wú)融接痕、有利于螺紋成型，保證螺紋的質(zhì)量、有利于冷卻水管的加工等優(yōu)點(diǎn)，故本套模具將澆口設(shè)在塑件內(nèi)頂部，如圖5所示。1.3溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方案確定1.3.1冷卻質(zhì)量的分析圖6可以看出，制件表面溫度的分布由蓋口向蓋頂依次均勻上升，假如要設(shè)置冷卻水管那么冷卻水管的位置應(yīng)該位于靠近蓋頂?shù)牟课?。圖7冷卻質(zhì)量分析表示：紅色區(qū)域代表冷卻質(zhì)量差，綠色區(qū)域代表冷卻質(zhì)量好，從圖中可以看出蓋口的冷卻質(zhì)量較差，因此在設(shè)計(jì)冷卻水管的位置時(shí)應(yīng)兼顧這兩方面，選取最佳位置。1.3.2冷卻水孔的設(shè)計(jì)根據(jù)上述分析，冷卻水孔的最佳位置位于動(dòng)模固定板上，若在開(kāi)模過(guò)程中出現(xiàn)冷卻效果欠佳，可以在試模時(shí)通過(guò)加大冷卻水管孔徑來(lái)進(jìn)行修正。1.4導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)1.4.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)選取導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)模和定模合模時(shí)，正確定位、導(dǎo)向的零件。根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般需要2～4個(gè)導(dǎo)柱。為了避免導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔的現(xiàn)象發(fā)生，導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度尺寸應(yīng)比凸模端面的高度尺寸大6～8mm，甚至可以達(dá)8～12mm。為使導(dǎo)向順利，導(dǎo)柱先導(dǎo)部分應(yīng)該做成球狀或錐狀，導(dǎo)套導(dǎo)入部分要做導(dǎo)角。1.4.2定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在模具開(kāi)模的過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)二次分模將凝料與塑件拉斷，應(yīng)使用到限位桿。在模具的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，限位桿與模板不斷發(fā)生剛性沖擊，對(duì)材料的剛度與韌性要求較高，因此，選用40Cr鋼。1.5脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)采用齒輪脫螺紋機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)脫模。

2模具結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程

模具開(kāi)啟初始，因彈簧（19）力的作用，A分型面處開(kāi)始分型，點(diǎn)澆口被拉斷，主流道被拉料桿（43）帶出，同時(shí)大螺距螺桿（7）相對(duì)螺母（8）移動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，通過(guò)鏈輪（4）所構(gòu)成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使螺芯齒輪（32）、型腔套（30）將塑件（27）從螺紋型芯（28）上旋出，并隨導(dǎo)向螺母（35）同步后退，型桿（38）觸及動(dòng)模座板（42）后克服彈簧（33）的彈力相對(duì)前移，將塑件（27）從型腔套（30）中頂出。在此過(guò)程中，當(dāng)限位桿（20）達(dá)到限位時(shí)，B分型面分型，給塑件下落留以空間，并將澆道系統(tǒng)從拉料桿（43）上脫下。

3小結(jié)

第3篇：模具設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞： 注射成型；模具設(shè)計(jì)；注塑機(jī)

中圖分類號(hào)：TQ320.66 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671－7597（2011）1210056－01

運(yùn)用三維實(shí)體軟件Solidworks對(duì)塑料成型進(jìn)行注射加工產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)，運(yùn)用Cosmosxpress分析想到檢驗(yàn)制件結(jié)構(gòu)正確性，以及模具實(shí)際可行性。啟動(dòng)Solidworks通過(guò)三維圖像直接生成平面圖形，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)精確度，縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期。注射成型是最重要的塑料成型方法之一，如何提高注射成型技術(shù)水平，生產(chǎn)出高精度的塑料制品，創(chuàng)造附加值高的產(chǎn)品，模具的設(shè)計(jì)是重要環(huán)節(jié)。

塑料工藝性分析得出大部分為生產(chǎn)批量大，應(yīng)用于生活各領(lǐng)域，要求化學(xué)穩(wěn)定性好、熔點(diǎn)高、玻纖增強(qiáng)、成型工藝性能好，所以主材選用PVC。注射塑料成型模具設(shè)計(jì)中，除了考慮模具設(shè)計(jì)，還要特別考慮如下事項(xiàng)：防止產(chǎn)生成型收縮率誤差；防止產(chǎn)生成型變形；防止產(chǎn)生脫模變形；降低模具制作誤差等。

1 注塑機(jī)的選擇

注射模安裝于注射機(jī)上須符合注射機(jī)技術(shù)規(guī)范，每幅注射模具只能安裝于適合的注射機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)，因此在設(shè)計(jì)注射模時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確注塑機(jī)的最大注射量、最大注射壓力、最大鎖模力、最大成型面積、模具最大厚度和最小厚度、最大開(kāi)模行程及機(jī)床模板和安裝模具的螺釘口位置和具體尺寸。模選擇好注射機(jī)針對(duì)注射確定型腔數(shù)，估計(jì)塑料的體積和重量，根據(jù)塑件的計(jì)算重量和體積選擇設(shè)備型號(hào)規(guī)格，確定型腔數(shù)。然后對(duì)注塑機(jī)的主要工藝參數(shù)進(jìn)行校核，首先選擇注射機(jī)的注射量，接著進(jìn)行鎖模力校核，對(duì)模具外形與注塑機(jī)拉桿間距進(jìn)行校核，對(duì)注塑機(jī)安裝尺寸進(jìn)行校核。保證模具定位圈與注塑機(jī)定位孔配合，有良好的可安裝模具高度，精確的噴嘴尺寸，保證開(kāi)模行程和定出機(jī)構(gòu)，保證模具裝固尺寸。即使模具尺寸一定，制品實(shí)際尺寸也因?qū)嶋H收縮不同而異。所以收縮率的控制是十分重要的。

2 澆注系統(tǒng)

澆注系統(tǒng)分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。正常采用普通流道澆注系統(tǒng)，其包括：主流道、冷料穴、澆口。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用平衡式布局，設(shè)置平衡式分流道；型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱，防止模具承受偏載產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，型腔布置排列序需緊湊，減小模具外形尺寸，熱量及壓力損失降到最低，盡量過(guò)程確保均衡，塑料消耗量少，排氣良好，防止塑件出現(xiàn)缺失，提高產(chǎn)效。主流道作為連接注射機(jī)噴嘴與分流道的進(jìn)料通道，其形狀大小直接影響塑料的流速及填充時(shí)間。在臥式或立式注射機(jī)用模具中，主流道垂直與分型面，在淬硬澆口套內(nèi)部，為使塑料凝料可順利從流道中拔出，須將主流道設(shè)計(jì)為圓錐口狀，起定位作用，與注射機(jī)定模板的定位孔構(gòu)成間隙配合，可方便更換拆裝，注射模具的定位圈與澆口套分開(kāi)設(shè)計(jì)。冷料井位于主流道正對(duì)面動(dòng)模板上，或分流道末端，用于采集料流前鋒，防止冷料流入型腔影響質(zhì)量，開(kāi)模時(shí)可將主流道中冷凝料拉出，冷料井直徑大于主流道大端，長(zhǎng)度為主流道大端直徑。推板式鉤料裝置由冷料穴和鉤料桿構(gòu)成。澆口為主流道分流道與型腔間的連接部分，是澆注的終端，截面積很小。澆口使熔融料快速充滿型腔在保壓過(guò)程中進(jìn)行補(bǔ)料彌補(bǔ)塑件收縮留出的空間。一模多腔采用潛伏式澆口，提高注射效率。直接澆口位置選在型腔中心點(diǎn)，從塑件型腔側(cè)面中心進(jìn)料。澆口套端部設(shè)一個(gè)與注射機(jī)定位孔相配的定位環(huán)，并在斷面用螺釘將澆口套壓在模體內(nèi)克服對(duì)套的反作用力。

3 注射模零件設(shè)計(jì)

1）分型面：選擇在塑件外形最大輪廓處，利于留模和脫模；保證塑件精確度要求；滿足塑件外觀要求；便于制造；減小成型面積；增強(qiáng)排氣；將側(cè)抽芯行程降到最短。

2）排氣槽：為利用配合間隙排氣，可利用推出機(jī)構(gòu)與模板間活動(dòng)型芯與模板間的配合間隙進(jìn)行排氣，不必另設(shè)排氣槽。

3）型腔結(jié)構(gòu)：采用整體嵌入式凹模，將稍微大于塑件外形一個(gè)強(qiáng)度的壁厚的材料制成凹模，再將此凹模嵌入模板固定住，既保證凹模的使用壽命，又節(jié)約了價(jià)格昂貴的模具材料，即使凹模損壞后，將嵌入的凹模取下進(jìn)行維修與更換都是很方便的。注意采用整體嵌入式凹模，零件數(shù)量多、分割拼裝件多，各分割拼裝件加工精度互相間的匹配精度都需要提高，取下后維修作業(yè)增加下次匹配難度。

4）型芯結(jié)構(gòu)：采用嵌入式凸模。采用型芯帶有凸肩，型芯嵌入固定板同時(shí)，凸肩部分沉入固定板的沉孔部分，然后將凸肩墊上墊板，用螺釘將墊板和固定板連接。

5）對(duì)合導(dǎo)向機(jī)結(jié)構(gòu)：采用導(dǎo)柱對(duì)合導(dǎo)向機(jī)零部件結(jié)構(gòu)。導(dǎo)柱對(duì)合導(dǎo)向機(jī)在模具設(shè)計(jì)中應(yīng)用最廣，分為兩個(gè)部分導(dǎo)柱和導(dǎo)套。導(dǎo)柱與安裝在對(duì)半模上導(dǎo)套配合，導(dǎo)柱直徑是模具大小決定，要求具有高抗彎強(qiáng)度，表面耐磨，芯部堅(jiān)韌，多采用低碳鋼、碳素鋼。導(dǎo)柱長(zhǎng)度須高出凸模端面6mm，導(dǎo)柱配合精度與安裝孔采用過(guò)渡配合。導(dǎo)柱在模具分型面四周均勻分布，注射模導(dǎo)柱一般為4根。導(dǎo)套安裝在對(duì)半模與導(dǎo)柱配合，確定動(dòng)定模相對(duì)位置，多采用直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，帶頭導(dǎo)套尾部與對(duì)半模配合其定位作用，省去定位銷。導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)該有一個(gè)導(dǎo)柱直徑厚度，且不應(yīng)設(shè)在矩形類模具四角危險(xiǎn)截?cái)嗝嫣帯?dǎo)柱導(dǎo)套多采用耐磨性碳素工具鋼。

6）復(fù)位機(jī)構(gòu)：塑件脫模后進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)，返回初始位置，根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)在型芯處的孔配合，下端安裝在推桿固定板上。

4 脫模推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

注塑成型后，使塑件從凸?；虬寄Ｉ厦摮龅臋C(jī)構(gòu)。采用推桿脫模機(jī)構(gòu)，推桿直接與塑件接觸，開(kāi)模后將塑件推出，設(shè)置正確的推桿導(dǎo)柱，完成一個(gè)脫模循環(huán)后，采用彈簧復(fù)位機(jī)構(gòu)將推桿版退回原位即合模時(shí)彈簧的回力就將脫模機(jī)構(gòu)復(fù)位。

提高注射成型技術(shù)水平，生產(chǎn)出高精度的塑料制品，創(chuàng)造附加值高的產(chǎn)品，為涉及精密注射塑料成型模具各行各業(yè)提供高精密度的模具共同進(jìn)步研究探討塑料模具注射成型技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組，《塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

第4篇：模具設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：沖切模；設(shè)計(jì)；原因；措施

引言

IMD（In Mold Decoration）中文名叫模內(nèi)裝飾技術(shù)，是目前市面上流行的一種表面裝飾技術(shù)，其表面是硬化透明薄膜，中間是印刷圖案層，最后在背面有注塑層，油墨位于中間，這樣產(chǎn)品表面不易被刮花，同時(shí)可以有效增加產(chǎn)品的耐磨性，并可長(zhǎng)期保持油墨的鮮明顏色而不易退色。其產(chǎn)品集裝飾性、功能性于一身，在家用電器、電子產(chǎn)品、汽車(chē)內(nèi)飾等行業(yè)得到過(guò)廣泛應(yīng)用。IMD生產(chǎn)的主要工藝流程[1、2]：PC片背面印刷油墨干燥高壓成型剪切廢邊注塑后處理。沖切模主要用于在PC片材高壓成形后，將片材上多余的廢邊切除掉，以形成最終IMD產(chǎn)品的外觀形狀。有了片材的保護(hù)，注塑成形后的產(chǎn)品外觀面能長(zhǎng)時(shí)間保持鮮艷的圖案[3、4]。

1 沖切模成型原理

IMD沖切成型原理（如圖1所示為模具閉合狀態(tài)）：當(dāng)模具的上、下模板安裝在沖切機(jī)上，在沖切機(jī)作用力下將模具打開(kāi)，將高壓成形好的片材放入凸、凹模之間的刀口區(qū)，上模向下運(yùn)動(dòng)，在沖切凸模和沖切凹模共同作用下將片材按照要求M行切斷，從而為最后的注塑成形提供帶有裝飾作用的片材。

2 模具設(shè)計(jì)流程及原理

2.1 收縮率的確定

由于沖切后的片材需要放入模腔中進(jìn)行注塑成型，所以沖切模具的成型部分制作大小需要與塑料模的模腔保持一致，因此：沖切模收縮率=注塑模收縮率。

2.2 刀口設(shè)計(jì)原理

在沖切模具結(jié)構(gòu)中，常見(jiàn)的沖切模結(jié)構(gòu)有兩種，一種是平面類片材沖切，一種是成形類3D沖切，兩種模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單介紹如下。

平面類片材沖切：此類片材產(chǎn)品都是平面的，凸模與片材接觸面為平面，如圖2所示的模具閉模狀態(tài)圖。此類模具加工簡(jiǎn)單，其工作原理為：在沖切機(jī)力的作用下，上板1往下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓料板和片材5以及帶有斜度便于落料的下刀口6面貼合后，壓料板4壓縮彈簧2，上刀口3相對(duì)下行，最終在上、下刀口的作用力下將片材分離。

成形類3D沖切：此類片材零件，具有一定的曲面形狀，所以凸、凹模與片材接觸的位置形狀要吻合，工作原理如圖3所示：片材5放置于沖切凸模6上，上模部分在沖切機(jī)力的作用下，壓料板4與片材5貼合后，在彈簧2彈力作用下壓緊片材，當(dāng)凹模切口碰到片材后，繼續(xù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在與沖切凸模的共同作用下將片材切斷，從而獲得所需要的產(chǎn)品。

3 常見(jiàn)問(wèn)題及處理措施

3.1 切不斷

沖切動(dòng)作完成后，在沖切位置沒(méi)有將要切除的片材切掉。出現(xiàn)問(wèn)題的主要原因有：（a）沖切行程不夠，處理措施：檢查沖切機(jī)下定位近接開(kāi)關(guān)行程以及檢查模具合模限位柱高度；（b）上下刀口配合間隙太大，處理措施：重新安裝模具，以保證上下刀口順暢嚙合，避免四周間隙不一致現(xiàn)象；修改模具，刀口間隙盡量小，控制在間隙范圍內(nèi)。

3.2 扯斷現(xiàn)象、毛邊、披鋒、起塵等

片材在切口位置不能整齊被切斷，出現(xiàn)扯斷現(xiàn)象以及出現(xiàn)毛邊、披鋒、起塵等現(xiàn)象。除了與1中（b）外，主要原因還有：（a）刀口鈍化，處理措施：修模刀口，使刀口鋒利；（b）局部切斷處斜度太小，處理措施：修改模具，對(duì)局部缺口改用側(cè)面沖切，或者建議客戶修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)；（c）片材硬度或油墨影響，處理措施：修改模具，對(duì)局部缺口改用側(cè)面沖切，或者建議客戶修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)，增加切斷出斜度；更換片材或油墨，采用熱切等特殊方式。

3.3 偏位

片材沖切后與所需要的產(chǎn)品零件發(fā)生位置上的偏差。其主要原因有：（a）高壓成型偏位或尺寸不準(zhǔn)，處理措施：檢查上一步成形的高壓成形產(chǎn)品，尺寸是否與沖切模一致；（b）沖切操作不當(dāng)，處理措施：產(chǎn)品放入模具貼合后再?zèng)_切；（c）壓料影響，處理措施：減小壓料板橫向活動(dòng)間隙，同時(shí)增大壓料板摩擦力；（d）定位不準(zhǔn)，處理措施：平面采用定位孔定位，3D沖切盡量以產(chǎn)品外形或內(nèi)孔定位，必要時(shí)增加真空吸附定位功能。

3.4 尺寸不符

出現(xiàn)產(chǎn)品尺寸與圖紙標(biāo)注尺寸不符。其主要原因有：（a）高壓成型產(chǎn)品尺寸不準(zhǔn)，處理措施：根據(jù)實(shí)際調(diào)整成型參數(shù)或者修改模具收縮率；（b）模具問(wèn)題，處理措施：調(diào)整壓料板彈簧，要求壓力平衡、壓力大小適中，增加真空吸附定位功能，改善刀口設(shè)計(jì)或加工尺寸；（c）產(chǎn)品設(shè)計(jì)不合理，處理措施：建議客戶修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

3.5 壓痕

在成形產(chǎn)品的外觀出現(xiàn)凹印等壓痕現(xiàn)象。其主要原因有：（a）壓料板彈簧彈力太大，處理措施：減少?gòu)椈蓴?shù)量，或更換彈力較小的彈簧，或修模、減小彈簧預(yù)壓縮量；（b）壓料板與下模配合不好，處理措施：檢查壓料板與下模配合面，有配合問(wèn)題則返工，壓料板加貼膜保護(hù)。

3.6 刮傷

在成形產(chǎn)品的外上觀出現(xiàn)表面刮傷，其主要原因有：（a）壓料板橫向間隙太大，處理措施：更換壓料板；（b）上刀口刮傷產(chǎn)品側(cè)邊，處理措施：建議客戶修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)，加大拔模斜度；（c）模具拋光不夠，處理措施：壓料板拋光，壓料板加貼膜保護(hù)。

4 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

在進(jìn)行沖切模設(shè)計(jì)時(shí)，由于其特殊的要求，與其它類型的模具設(shè)計(jì)相比，尤其要注意以下一些事項(xiàng)：

4.1 模具加工精度

由于片材都比較薄，為保證切片后產(chǎn)品的尺寸精度和形狀精度，模具在制造和裝配上都需要精度保證。刀口尺寸靠CNC加工完成，為保證刀口的硬度和耐用度，不要采用電火花放電加工；模具裝配后要保證沖切模的單邊間隙不能大于0.005mm。

4.2上下模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)

由于沖切模配合后間隙很小，為保證模的使用壽命，需要選擇精度高的滾珠導(dǎo)套和導(dǎo)柱作為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；由于壓板需要在刀口位置上下移動(dòng)，為保證壓板活動(dòng)運(yùn)動(dòng)順暢，沖切模的壓板與刀口的需要保證雙邊間隙小于0.01mm，所以需要為壓料板單獨(dú)設(shè)計(jì)一定的定位導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。

4.3 壓料板設(shè)計(jì)

壓料板在模具沖切過(guò)程中通過(guò)彈簧起著壓緊片材的作用，保證沖裁出所需要的零件。若壓料板彈壓力過(guò)小，則會(huì)引起片材偏位等現(xiàn)象；若壓料板彈壓力太大就有可能壓傷片材。同時(shí)，壓料板在裝配后的自由狀態(tài)下，其高度必須高于上刀口的任何一個(gè)高度，否則會(huì)讓片材移位，產(chǎn)生偏位現(xiàn)象。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)模內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)中沖切模的設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)流程以及設(shè)計(jì)過(guò)程中的注意事項(xiàng)進(jìn)行說(shuō)明。有助于設(shè)計(jì)人員從本質(zhì)上找出產(chǎn)品工藝以及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的缺陷，并提出相應(yīng)的對(duì)策和方法，從而縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的周期和缺陷，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，保證最終的產(chǎn)品獲得市場(chǎng)好評(píng)。

參考文獻(xiàn)

[1]吳松山.也談IMD/IMS工藝[J].北京：網(wǎng)印工業(yè)，2004（3）：34-38.

[2]陳德山，任鳳霞.淺談IMD技術(shù)[J].北京：絲網(wǎng)印刷，2001（5）：11-13.

[3]陳德山.IMD技術(shù)及IMD技術(shù)專用油墨的應(yīng)用要求[J].北京：網(wǎng)印工業(yè)，2006（3）：20-22.

第5篇：模具設(shè)計(jì)范文

以某型號(hào)手機(jī)模型為例，對(duì)其外殼的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析。利用Pro/E軟件進(jìn)行手機(jī)外殼與其注塑模具的設(shè)計(jì)，并選取Moldflow軟件對(duì)設(shè)計(jì)的模具進(jìn)行必要的優(yōu)化分析。通過(guò)結(jié)果證實(shí)，運(yùn)用CAD/CAE技術(shù)進(jìn)行手機(jī)外殼的開(kāi)發(fā)與使用，可以極大的減少開(kāi)發(fā)周期，并降低設(shè)計(jì)的成本，為企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的提升。

關(guān)鍵詞：

CAD/CAE技術(shù)；手機(jī)外殼；模具

將CAD/CAE技術(shù)應(yīng)用到模具設(shè)計(jì)中，是提高模具技術(shù)和促進(jìn)手機(jī)行業(yè)持續(xù)發(fā)展的有效途徑。通過(guò)對(duì)某款超薄手機(jī)外殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)致分析，并依據(jù)CAD/CAE技術(shù)進(jìn)行模具的生產(chǎn)，最后在通過(guò)Moldflow軟件對(duì)其進(jìn)行分析，對(duì)其生產(chǎn)工藝提出有效優(yōu)化方法。

1手機(jī)外殼模具設(shè)計(jì)

當(dāng)今社會(huì)手機(jī)外殼是否美觀、結(jié)實(shí)、精致已經(jīng)成為人們選購(gòu)手機(jī)的主要因素之一，因此對(duì)于手機(jī)外殼的生產(chǎn)要求是較為嚴(yán)格的[1]。而模具設(shè)計(jì)的好壞將直接影響到手機(jī)外殼成品的質(zhì)量，因此在對(duì)手機(jī)外殼進(jìn)行注塑模具的具體設(shè)計(jì)之前，一定要從多方面進(jìn)行考量。對(duì)于模具制作的材料、精度、抗壓力等等方面都要經(jīng)過(guò)科學(xué)的分析。除此之外還要在模具設(shè)計(jì)之前對(duì)所設(shè)計(jì)外殼的手機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解，進(jìn)而使模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更為合理。

2模型分析

手機(jī)外殼設(shè)計(jì)其外側(cè)底端是有兩處側(cè)凹的，因此在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)不能以前后模直接進(jìn)行成型制作，而要通過(guò)走行位的方式進(jìn)行處理。通常在進(jìn)行手機(jī)外殼模具設(shè)計(jì)時(shí)，為了不受缺口凹陷的影響而快速完成生產(chǎn)，都會(huì)通過(guò)枕位對(duì)缺口進(jìn)行成型制作[2]。除此之外，目前的超薄手機(jī)外殼制品的尾部一般都含有兩個(gè)卡扣位，也不能通過(guò)前后膜的形式直接進(jìn)行成品制作。而需要斜頂成型，通過(guò)此種方式處理才能保證在制品與模具分離時(shí)卡扣位的完整。除此之外手機(jī)外殼尾部還有一處缺口，同樣需要枕位來(lái)定型。而制品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中也同樣存在兩個(gè)相互對(duì)稱的卡扣，與卡扣位一樣通過(guò)斜頂來(lái)定型。

3模具設(shè)計(jì)的CAE/CAD分析

基于CAE技術(shù)進(jìn)行超薄手機(jī)外殼模具的設(shè)計(jì)，為了保證模具制品的成功率，在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)之前對(duì)參照制品進(jìn)行模流分析[3]。采用現(xiàn)今通用的模流分析軟件Moldflow進(jìn)行分析，來(lái)對(duì)制品的成型工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，來(lái)確保手機(jī)外殼的成型質(zhì)量。

3.1建模通過(guò)MDL將手機(jī)外殼制品的模型導(dǎo)進(jìn)MPI模塊中進(jìn)行建模。因?yàn)槭謾C(jī)外殼是分屬于薄壁實(shí)體件類型中的，因此在進(jìn)行制品模型導(dǎo)入的過(guò)程中要采用Fusion網(wǎng)格對(duì)整個(gè)制品進(jìn)行網(wǎng)格區(qū)域劃分。同時(shí)為了使制作模具更加的精確，確保分析結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性，因此在導(dǎo)入制品模型之后要對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行不斷的修改與完善。通常網(wǎng)格的統(tǒng)計(jì)信息對(duì)數(shù)據(jù)精確度是有所顯示的，三角形的單元數(shù)如果在8810的，而節(jié)點(diǎn)數(shù)在4380處，那么該模具的匹配率則達(dá)到90%[4]。在制品模具的網(wǎng)格分析中匹配率是不能低于85%的，如果發(fā)現(xiàn)單元數(shù)與節(jié)點(diǎn)數(shù)的匹配率過(guò)低，就應(yīng)該應(yīng)用網(wǎng)格的重新生成工具對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行修改，直到達(dá)到合格參數(shù)為止。

3.2設(shè)置工藝條件通過(guò)對(duì)所選手機(jī)成品的模具分析，進(jìn)行模具實(shí)體的制作。將設(shè)計(jì)材料選為某公司生產(chǎn)的牌號(hào)為L(zhǎng)upoyHR5005A的ABS/PC合金進(jìn)行制作；所選用的制作成型工藝的參數(shù)為，注塑機(jī)的最大注塑壓力值設(shè)為360兆帕，手機(jī)外殼模具的表面溫度控制在80℃左右，熔體的溫度設(shè)置在260℃，其他的工藝數(shù)值采用默認(rèn)值。

3.3澆口位置預(yù)分析澆口位置在手機(jī)外殼模具的設(shè)計(jì)中極為重要，因此要通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)對(duì)該位置進(jìn)行預(yù)分析。將要分析的制品模具的分析類型設(shè)置為GateLocation，并通過(guò)MPI軟件中含有的GateLocation分析模塊對(duì)其進(jìn)行分析。通過(guò)數(shù)據(jù)分析結(jié)果為此次的模具設(shè)計(jì)初步預(yù)設(shè)一個(gè)最佳的澆口位置。

3.4流動(dòng)模擬與方案比較

3.4.1初始流動(dòng)方案模擬分析手機(jī)外殼模具系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作中，最為重要的就是澆注系統(tǒng)的構(gòu)建，它是決定模具能否完成順利充模工作的主要因素[5]。與此同時(shí)，澆注系統(tǒng)也對(duì)熔體的填充行為造成直接的影響。在模具的制作過(guò)程中由于手機(jī)外殼的澆口位置和數(shù)量并不相同，導(dǎo)致熔體的流動(dòng)路徑、長(zhǎng)度和所遇到的阻力也都是情況不一的。所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于模具所需要成型的制作注射的工藝參數(shù)要依具體情況進(jìn)行選擇。根據(jù)所選制品的實(shí)際形狀，將熔體流動(dòng)通道以及模具制品的表面質(zhì)量和使用要求以及制品成型參數(shù)等，依據(jù)PMI軟件分析出結(jié)果確定澆口位置。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析制定出不同的澆口位置預(yù)方案，并對(duì)其流動(dòng)行為進(jìn)行模擬與分析。

3.4.2改進(jìn)后的流動(dòng)方案通過(guò)對(duì)最初預(yù)設(shè)的澆口位置方案設(shè)計(jì)的分析，需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。將澆口位置設(shè)置為四處，分別布置在手機(jī)前模的按鍵與屏幕接口處兩點(diǎn)，上半部分兩側(cè)各設(shè)一點(diǎn)。之后進(jìn)行流動(dòng)模擬試驗(yàn)。改進(jìn)后的澆口位置設(shè)計(jì)方案完全可以滿足熔體條件，且澆口位置與熔接痕都較為均勻。

3.4.3流動(dòng)和翹曲分析為對(duì)設(shè)計(jì)調(diào)整之后成型的成品進(jìn)行檢驗(yàn)來(lái)觀察制作效果，可以通過(guò)流動(dòng)+Flow+Warp對(duì)成品的內(nèi)在強(qiáng)度、整體的變形程度以及外觀的質(zhì)量等進(jìn)行分析。（1）熔接痕由于手機(jī)殼多采用注塑形式進(jìn)行制作，因此，塑料結(jié)構(gòu)制品熔接痕的產(chǎn)生是不可避免的。針對(duì)此現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)中要盡可能對(duì)熔接痕進(jìn)行優(yōu)化，以免出現(xiàn)融合不良的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致手機(jī)成品的取向不良，并且表面出現(xiàn)裂痕其力學(xué)能力也會(huì)驟減。通過(guò)對(duì)澆口位置的方案進(jìn)行調(diào)整之后發(fā)現(xiàn)熔接痕的位置也發(fā)生變化，不再集中于手機(jī)外殼最為薄弱的區(qū)域，并且熔接痕數(shù)量也大大減少。（2）填充時(shí)間整個(gè)手機(jī)外殼模具的設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)翹曲變形的主要原因是由于在充模階段的熔體流動(dòng)不平衡。填充過(guò)程如果熔體的流動(dòng)不平衡，則會(huì)造成整個(gè)外殼的型腔內(nèi)部分位置過(guò)保壓，從而使整個(gè)制品的整體收縮不均，內(nèi)應(yīng)力加大，最后曲翹變形。因此為了防止曲翹變形現(xiàn)象的發(fā)生，保證熔體流動(dòng)的平衡性，就應(yīng)對(duì)熔體的填充時(shí)間加以控制[6]。在進(jìn)行熔體填充過(guò)程中，熔體到達(dá)模型腔末端的最長(zhǎng)時(shí)間與最短時(shí)間的差值，是反映熔體不平衡程度的主要參考值。所以要將這個(gè)差值控制在最小范圍內(nèi)，才能夠達(dá)到熔體的相對(duì)平衡。通過(guò)對(duì)本文設(shè)計(jì)的模具進(jìn)行熔體流動(dòng)平衡性的分析，該方案下的熔體末端的充滿時(shí)間應(yīng)設(shè)為0.8～1.1秒之間。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基于CAD/CAE軟件技術(shù)對(duì)超薄手機(jī)外殼制品進(jìn)行開(kāi)發(fā)與注塑模型的設(shè)計(jì)方案優(yōu)化，可以極大地縮短手機(jī)外殼制品的開(kāi)發(fā)時(shí)間和周期，并且能夠提升手機(jī)模具設(shè)計(jì)的效率以及對(duì)于其結(jié)構(gòu)的優(yōu)化也具有重要意義。目前手機(jī)行業(yè)發(fā)展景象繁榮，為提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，就要提升手機(jī)外殼制品的生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效以及降低生產(chǎn)成本，因此企業(yè)可以大力應(yīng)用CAD/CAE技術(shù)，進(jìn)而滿足企業(yè)發(fā)展需求。

參考文獻(xiàn)：

［1］臧昆巖.手機(jī)殼注塑模具設(shè)計(jì)及仿真［D］.天津：天津大學(xué)，2009.［2］王強(qiáng).手機(jī)外殼注射模具設(shè)計(jì)與制造［D］.南昌：南昌大學(xué)，2007.

［3］左小剛.汽車(chē)玻璃升降器外殼的沖壓模設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬［D］.烏魯木齊：新疆大學(xué)，2007.

［4］孫健.基于Pro/E的手機(jī)外殼注射模CAD系統(tǒng)的研發(fā)及應(yīng)用［D］.成都：電子科技大學(xué)，2011.

［5］李慶.基于CAD/CAE集成模型的塑料注射模優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)［D］.武漢：華中科技大學(xué)，2012.

第6篇：模具設(shè)計(jì)范文

通過(guò)型腔和型芯組件的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)，在滿足塑料齒輪尺寸精度、位置精度要求的同時(shí)，將型腔組件分成四段，便于塑料齒輪型腔的加工和研磨拋光，以提高塑料齒輪的表面粗糙度和滿足疲勞強(qiáng)度的要求。采用斜頂結(jié)構(gòu)解決了塑料齒輪上鉤爪結(jié)構(gòu)側(cè)向分離和脫模問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：

塑料齒輪；型腔；型芯；斜頂；設(shè)計(jì)

塑料齒輪以其質(zhì)量輕、噪音低、自性好、可批量生產(chǎn)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品、汽車(chē)配件、家用電器、辦公用品、玩具等各個(gè)行業(yè)。但由于塑料齒輪使用的是聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)等材料，在疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)中，高達(dá)99%的塑料齒輪會(huì)出現(xiàn)輪齒折斷現(xiàn)象。其原因是塑料制品成型收縮比較大，塑料齒輪齒形不如金屬齒輪制造精度高，個(gè)別齒根圓角由于光潔度較低以及存在注塑流道設(shè)置不合理造成的熔接痕，極易產(chǎn)生應(yīng)力集中。在減速器運(yùn)行時(shí)，由于齒輪油脂的反復(fù)擠壓，導(dǎo)致齒輪易在齒根處發(fā)生斷裂。另外，塑料齒輪的注塑成型溫度與其熱裂解溫度比較接近，注塑溫度稍高易使材料降解，導(dǎo)致塑料齒輪強(qiáng)度大大降低[1]。因此在考慮塑料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的同時(shí)，要合理設(shè)計(jì)塑料齒輪模具，以滿足其使用要求。

1塑料齒輪技術(shù)要求及其模具結(jié)構(gòu)

1.1塑料齒輪工藝分析同步皮帶塑料齒輪主要尺寸如圖1所示。該塑料齒輪齒數(shù)為24，齒形為S2M。材料為POM，牌號(hào)NW-02。該材料自性、耐磨性、流動(dòng)性好，其制品成型收縮率僅為1.6%。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和精度、材料特性要求來(lái)看，采用塑料模具注塑加工能夠滿足產(chǎn)品形狀和尺寸精度、位置精度以及性能的要求，其三維圖如圖2所示。

1.2模具結(jié)構(gòu)分析

1.2.1成型零件分型面設(shè)在Φ17圓的最右端(圖1)。為了便于同步齒輪型腔的線切割(或電火花成型)加工和后續(xù)的研磨拋光及維修，型腔組件(如圖3所示)由型芯Ⅰ、分流道組件、固定件Ⅰ、齒輪型腔、外圓型腔組成。其中分流道組件(如圖4所示)由鑲件Ⅰ和3個(gè)點(diǎn)澆口分流道組成，型腔組件組成后的裝配圖如圖5所示。型芯組件如圖6所示。從圖6可以看出，該型芯組件由型芯Ⅱ、鑲件Ⅱ、固定件Ⅱ、斜頂組成。與的同軸度要求可由型芯Ⅱ的機(jī)械加工精度保證。對(duì)于4個(gè)寬2mm的鉤爪，由于空間較小，采用斜頂4完成，鉤爪分離原理如圖7所示。從圖7可以看出，當(dāng)斜頂向上移動(dòng)一段距離后，塑料齒輪被頂出的同時(shí)，斜頂上的鉤爪槽與塑料齒輪分離。

1.2.2澆注系統(tǒng)同步皮帶塑料齒輪模具按照一模四腔設(shè)計(jì)型腔分布，采用平衡式分流道結(jié)構(gòu)，結(jié)果如圖8所示。為了消除熔接痕，利用塑料齒輪上均勻分布的6條筋中的3條作為澆口連接點(diǎn)，采用3個(gè)點(diǎn)澆口形式，如圖9所示。

2模具設(shè)計(jì)

2.1模具裝配設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)同步皮帶塑料齒輪工藝及模具結(jié)構(gòu)分析，設(shè)計(jì)出同步皮帶塑料齒輪模具總體結(jié)構(gòu)，其裝配圖如圖10所示。

2.2模具工作原理由于澆注形式采用點(diǎn)澆口，模具采用三板式結(jié)構(gòu)，模具主要部分的工作原理如圖11所示。(1)分流道凝料脫出：由于拉料桿4和澆口套9對(duì)澆注凝料有一定的拉力，所以當(dāng)注射機(jī)開(kāi)模時(shí)，在分型面彈簧42的作用下Ⅰ-Ⅰ處打開(kāi)，分流道澆注凝料在拉料桿4和澆口套9帶動(dòng)下，從分流道帶出[2]。(2)澆注凝料脫出：隨著注射機(jī)繼續(xù)開(kāi)模，Ⅱ-Ⅱ打開(kāi)，同步皮帶塑料齒輪從齒輪型腔40帶出；繼續(xù)開(kāi)模，限位板32帶動(dòng)限位拉桿41，限位拉桿41帶動(dòng)凝料拉板13，Ⅲ-Ⅲ打開(kāi)，凝料拉板13使?jié)沧⒛蠌睦蠗U4和澆口套9上脫離，并自動(dòng)脫落。(3)同步皮帶塑料齒輪頂出：注射機(jī)頂桿推動(dòng)推板24、推桿固定板25，帶動(dòng)斜頂27；當(dāng)斜頂27向上移動(dòng)一段距離后，在塑料齒輪頂出的同時(shí)，斜頂上的鉤爪槽與塑料齒輪分離。(4)模具復(fù)位：注射機(jī)合模時(shí)，在復(fù)位彈簧20、復(fù)位桿21作用下復(fù)位。

3結(jié)論

通過(guò)型腔和型芯組件的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)，滿足了同步皮帶塑料齒輪尺寸精度、同軸度精度的要求，尤其型腔組件分成4段，便于塑料齒輪型腔的線切割(或電火花成型)加工和后續(xù)的研磨拋光，以及日后的維修，也可以提高塑料齒輪的表面光潔度和滿足疲勞強(qiáng)度要求。采用斜頂結(jié)構(gòu)既解決了塑料齒輪上鉤爪結(jié)構(gòu)側(cè)向分離問(wèn)題，也實(shí)現(xiàn)了同步皮帶塑料齒輪的順利脫模。

參考文獻(xiàn)：

[1]賈鐵鋼.檢驗(yàn)減速器疲勞強(qiáng)度的方法和裝置的研究[J].機(jī)械傳動(dòng),2013(7):110-111.

第7篇：模具設(shè)計(jì)范文

為期六周的塑料模具設(shè)計(jì)制造實(shí)訓(xùn)在大家的依依不舍中落下了帷幕！想想這短暫的六周，讓我們真正領(lǐng)略并學(xué)習(xí)到了模具設(shè)計(jì)與制造的流程，讓我們大開(kāi)眼界，起初，對(duì)于模具，我也是一只半解！通過(guò)此次實(shí)訓(xùn)，不僅讓我看到了世界先進(jìn)國(guó)家模具發(fā)展的快速和高質(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)，也讓我看到我國(guó)模具行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀以及存在的問(wèn)題！引發(fā)、堅(jiān)定了后倍加努力鉆研，開(kāi)拓創(chuàng)新，投身模具行業(yè)的激情和信念！

前三周，塑料模設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)之前，老師給我們?cè)敿?xì)講解了塑料模具的結(jié)構(gòu)和組成以及各個(gè)零部件的功能。讓我們?cè)谀X海中產(chǎn)生一種塑料模具的框架，在設(shè)計(jì)的時(shí)候能夠清晰明了！畫(huà)圖一直不是我的強(qiáng)項(xiàng)，以前學(xué)習(xí)的畫(huà)圖軟件CAD、UG的一些指令都已忘記的差不多了，猛地用起來(lái)，還真是很生硬！但是還好，在其他組員的幫助下，我又重新熟悉了軟件的功能，慢慢嘗試，用起來(lái)竟得心應(yīng)手，不僅完成了任務(wù)而且回顧了從前的知識(shí)！這次設(shè)計(jì)中，在組長(zhǎng)帶領(lǐng)下，大家協(xié)手同心，分工明確，計(jì)算，畫(huà)圖……讓我們感受到了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性，更增強(qiáng)了我們的集體譽(yù)感！

后三周，塑料模具制造。設(shè)計(jì)好的圖紙?jiān)诶蠋焸兊募?xì)心審閱下不斷被修復(fù)，終于審閱過(guò)關(guān)！在加工的階段，我看到了久違沒(méi)碰的數(shù)控銑床直往后退，以前的手工編程早已忘卻，但總是不想重拾起來(lái)！懶惰，惶恐不安一直籠罩我！看到周?chē)瑢W(xué)樂(lè)此不疲，虛心請(qǐng)教，不斷提高自己，我也克服心理障礙，翻閱編程書(shū)，又重新學(xué)習(xí)了解并掌握了數(shù)控銑床的基本操作流程……不僅是數(shù)控銑床，對(duì)于模具的其他加工工藝，線切割，車(chē)床，磨床等等我們都有涉及到，真正做到了大融合大貫通！看著最后設(shè)計(jì)好的模具安裝成功，看著產(chǎn)品在出爐，我們真的是長(zhǎng)長(zhǎng)的舒了一口氣，一身的疲憊都被拋到九霄云外……辛勤的付出換來(lái)了甜蜜的回報(bào)，值了！

這次實(shí)訓(xùn)中，真的很感謝季進(jìn)軍老師、王迪老師的辛勤講解跟熱情的幫助，讓我們大家看到了無(wú)限的希望！老師們，您們辛苦啦！還要感謝組長(zhǎng)張聰?shù)挠⒚黝I(lǐng)導(dǎo)，組員崔盼盼的殷切指導(dǎo)和點(diǎn)播，以及其他組員們的配合和熱情的幫助！

第8篇：模具設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)；模具制造；模具行業(yè)

中圖分類號(hào)：TG386 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）04-0033-02

模具可以說(shuō)是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)之一。在制造業(yè)中有著舉足輕重的作用。我國(guó)將模具制造列入了專用設(shè)備制造業(yè)。模具制造和使用在我國(guó)起步上并不算晚，但是因?yàn)槠髽I(yè)分散、布局不夠合理，最根本的是我國(guó)的制造業(yè)水平不高，這些原因?qū)е挛覈?guó)模具設(shè)計(jì)和制造始終沒(méi)有形成一個(gè)產(chǎn)業(yè)，缺乏產(chǎn)業(yè)的支撐導(dǎo)致其發(fā)展相對(duì)滯后，落后于其他發(fā)達(dá)國(guó)家。隨著改革開(kāi)放，這讓我國(guó)模具設(shè)計(jì)和制造獲得了發(fā)展契機(jī)，進(jìn)入發(fā)展的快車(chē)道。盡管我國(guó)模具工業(yè)快速發(fā)展，但是受制于科技、工藝等原因，難以跟上我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展需求，對(duì)于高精尖的大型模具和專用模具還是依賴進(jìn)口。

1 我國(guó)模具設(shè)計(jì)與制造的基本概況

中國(guó)模具行業(yè)在上世紀(jì)80年代進(jìn)入發(fā)展的快車(chē)道，隨著我國(guó)制造業(yè)的興起和日益提升的模具需求。近些年，我國(guó)的模具行業(yè)進(jìn)行了全方位的體制化、制度化和機(jī)構(gòu)化改革。一些大型模具企業(yè)更看好高端模具設(shè)計(jì)與制造產(chǎn)品。主要表現(xiàn)在，高水平的模具設(shè)計(jì)與制造企業(yè)數(shù)量和生產(chǎn)能力在逐年增加；模具設(shè)計(jì)與制造企業(yè)結(jié)構(gòu)正在發(fā)生變化，國(guó)有、合資、私營(yíng)等模具企業(yè)涌現(xiàn)；從區(qū)域分布來(lái)看，珠三角、長(zhǎng)三角、環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)模具制造企業(yè)相對(duì)集中，模具設(shè)計(jì)與制造水平相對(duì)較高。整體來(lái)看就是東部比中西部發(fā)展好，南方地區(qū)比北方地區(qū)發(fā)展快。

鑒于以上現(xiàn)狀，提高科技工藝水平，強(qiáng)化企業(yè)內(nèi)部機(jī)構(gòu)調(diào)整，優(yōu)化行業(yè)布局，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向高精尖的高端模具產(chǎn)品發(fā)展，向國(guó)際水平靠攏進(jìn)而開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)成為模具行業(yè)發(fā)展方向。與此同時(shí)，密切關(guān)注國(guó)際制造業(yè)發(fā)展和研究國(guó)際模具設(shè)計(jì)與制造行業(yè)發(fā)展大勢(shì)，創(chuàng)新發(fā)展模式，合理布局產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

2 我國(guó)模具設(shè)計(jì)制造存在的問(wèn)題及其原因

2.1 我國(guó)模具設(shè)計(jì)與制造問(wèn)題分析

我國(guó)模具行業(yè)目前是規(guī)模壯大，品質(zhì)不高，散亂差問(wèn)題集中。模具的整體設(shè)計(jì)制造水平也有了非常大的提高，但是橫向比較來(lái)看，與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家依然存在較大差距，就目前來(lái)看，模具設(shè)計(jì)與制造業(yè)存在的問(wèn)題和主要差距具體表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

（1）供需不平衡，中低端模具設(shè)計(jì)制造供大于求，高端模具設(shè)計(jì)制造求大于供。國(guó)內(nèi)模具生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品只能滿足國(guó)內(nèi)需求的七成左右，中高端模具設(shè)計(jì)制造僅能滿足市場(chǎng)需求的一半。

（2）我國(guó)模具生產(chǎn)企業(yè)一個(gè)很大的特點(diǎn)就是自產(chǎn)自配，這一比例高達(dá)六成。在國(guó)外模具設(shè)計(jì)制造有七成是以商品形式市場(chǎng)運(yùn)作。這就形成了鮮明的對(duì)比，國(guó)內(nèi)模具設(shè)計(jì)制造企業(yè)不論大小都追求全，而國(guó)外的企業(yè)更多發(fā)展方向是“小而?！薄ⅰ靶《?，國(guó)外模具企業(yè)更側(cè)重于在某一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)尖端科技水平。國(guó)內(nèi)的大型、高精尖模具設(shè)計(jì)制造企業(yè)比例不足三成，國(guó)外五成以上都是設(shè)計(jì)制造該類產(chǎn)品。

（3）國(guó)內(nèi)模具企業(yè)的設(shè)計(jì)制造水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際平均水平，設(shè)計(jì)制造周期卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)際水平。模具產(chǎn)品水平低主要是在模具制造的材質(zhì)、精度、壽命還有結(jié)構(gòu)等方面。

（4）模具企業(yè)在中國(guó)自給自足的多，創(chuàng)新研發(fā)能力差，整體效益不盡人意。國(guó)內(nèi)高端、專業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造人員嚴(yán)重短缺，水平業(yè)較低，對(duì)于產(chǎn)品的創(chuàng)新研發(fā)不夠重視，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力差。有相關(guān)調(diào)查顯示，國(guó)內(nèi)，有相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)模具設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)人員的年平均創(chuàng)造產(chǎn)值是約1萬(wàn)元，而在國(guó)外這一數(shù)字高達(dá)15～30萬(wàn)元，然而，我國(guó)相當(dāng)比例的模具設(shè)計(jì)制造企業(yè)還采取作坊式企業(yè)管理模式，缺乏現(xiàn)代企業(yè)科學(xué)管理思路。

2.2 我國(guó)模具設(shè)計(jì)與制造與國(guó)外差距產(chǎn)生的原因

（1）從宏觀上來(lái)看，國(guó)家對(duì)模具產(chǎn)業(yè)的政策支持力度不夠。我國(guó)模具行業(yè)相關(guān)政策早有頒布，但是框架性政策較多，然而后期落地政策的執(zhí)行細(xì)則缺乏跟進(jìn)。國(guó)家在進(jìn)行大范圍的增值稅改革，享受增值稅的模具企業(yè)卻較少。大多企業(yè)的稅負(fù)依然過(guò)重，這就限制了企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)方面的資金投入。模具企業(yè)對(duì)設(shè)備要求和技術(shù)需求較高，缺乏高端技術(shù)和設(shè)備的引進(jìn)對(duì)企業(yè)發(fā)展影響非常大。另外，模具企業(yè)還缺乏靈活科學(xué)的金融

支持。

（2）模具設(shè)計(jì)制造企業(yè)專業(yè)人才短缺。全球經(jīng)濟(jì)一體化，科技水平迅猛發(fā)展，能夠接受、掌握并熟練應(yīng)用的專業(yè)模具設(shè)計(jì)及制造人員非常短缺。企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不理想，對(duì)人才引進(jìn)和創(chuàng)新研發(fā)投入不足，這樣就陷入了惡性循環(huán)。一些有能力進(jìn)行研發(fā)的科研院所和大專院校也在以創(chuàng)收為主要工作，導(dǎo)致模具行業(yè)投入少，創(chuàng)新研發(fā)滯后，人才短缺，因此行業(yè)發(fā)展速度滯后。

（3）我國(guó)模具設(shè)計(jì)與制造的專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化程度低。國(guó)內(nèi)很多行業(yè)都存在唯“大而全”、“小而全”尊的現(xiàn)象。模具行業(yè)同樣不例外。就目前來(lái)看，相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，商品模具的僅占四成左右，六成都是自我配套使用。模具行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，標(biāo)準(zhǔn)件的覆蓋率較低，這就導(dǎo)致生產(chǎn)資源的浪費(fèi)，企業(yè)投入成本巨大，收貨甚微，這也是制造周期長(zhǎng)的原因之一。

（4）模具原材料的質(zhì)量參差不齊，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。模具原材料質(zhì)量的高低影響后期模具制造的質(zhì)量、壽命以及成本。國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口模具用鋼之間差別就很明顯，塑料、板材、相關(guān)配套設(shè)備的性能差也都會(huì)影響模具成品質(zhì)量水平的提升。全球經(jīng)濟(jì)一體化趨勢(shì)不可阻擋，我國(guó)經(jīng)濟(jì)也迎來(lái)了重大發(fā)展機(jī)遇期。一方面，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和制造業(yè)的興盛我國(guó)模具市場(chǎng)將快速發(fā)展，另一方面，模具制造企業(yè)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移趨勢(shì)也已經(jīng)出現(xiàn)，鑒于人工、原材料等成本優(yōu)勢(shì)，一些跨國(guó)企業(yè)也開(kāi)始進(jìn)入國(guó)內(nèi)進(jìn)行相關(guān)模具的采購(gòu)。這都為我國(guó)模具制造企業(yè)和行業(yè)提供了發(fā)展機(jī)遇，市場(chǎng)前景較好。我國(guó)模具制造業(yè)也應(yīng)從自身水平提升著眼，不僅要成為模具制造業(yè)大國(guó)，還要成為模具制造業(yè)強(qiáng)國(guó)。

3 我國(guó)模具設(shè)計(jì)與制造發(fā)展對(duì)策及方向

3.1 我國(guó)模具設(shè)計(jì)與制造發(fā)展對(duì)策

從國(guó)際模具行業(yè)發(fā)展來(lái)看，模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要是大型化、高精尖、復(fù)雜程度高、性價(jià)比高。模具設(shè)計(jì)與制造的科技含量不斷提高，制作周期逐漸縮短。模具企業(yè)將成為技術(shù)、品牌產(chǎn)品、人才專業(yè)、國(guó)際化經(jīng)營(yíng)的集合體。

3.2 我國(guó)模具設(shè)計(jì)與制造未來(lái)發(fā)展方向

第一，為汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)提供高質(zhì)量覆蓋件模具。世界汽車(chē)工業(yè)飛速發(fā)展，中國(guó)已經(jīng)成為汽車(chē)產(chǎn)銷大國(guó)。沖壓模具占據(jù)了模具總量的四成以上。于此同時(shí)，工程機(jī)械、農(nóng)用機(jī)具等也是重點(diǎn)方向。

第二，精密沖壓模具，大型精密塑料模具。多工位級(jí)進(jìn)模和精沖模代表了沖壓模具的發(fā)展方向，精度要求壽命要求極高。也占據(jù)模具市場(chǎng)大部分額，約四成左右。汽車(chē)、電子產(chǎn)品、生活用品等等都會(huì)應(yīng)用塑料模具。隨著人們對(duì)產(chǎn)品個(gè)性化需求的提升，塑料模具的工藝水平也面臨挑戰(zhàn)，企業(yè)需要快速提升科技及工藝

水平。

第三，主要模具標(biāo)準(zhǔn)件。目前國(guó)內(nèi)已有較大產(chǎn)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件主要是模架、導(dǎo)向件、推桿推管、彈性元件等。這些產(chǎn)品不但國(guó)內(nèi)配套大量需要，出口前景也很好，應(yīng)繼續(xù)大力發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭懷亮，陳德焜.網(wǎng)格技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用研究[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2004，（ 1）.

[2] 林建平.我國(guó)汽車(chē)模具技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略思考[J].中國(guó)機(jī)械工程，2003，（24）.

[3] 陳躍新，顧超.要重視模具、數(shù)控技術(shù)人才培訓(xùn)[J].成才與就業(yè)，2007，（24）.

第9篇：模具設(shè)計(jì)范文

塑料熔體在成型過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷非常復(fù)雜的流動(dòng)過(guò)程和傳熱過(guò)程，如果在注塑模具設(shè)計(jì)中引入CAE技術(shù)，采用分析和模擬模擬設(shè)計(jì)方案取代之前的實(shí)際試模，以便提前發(fā)現(xiàn)存在的技術(shù)缺陷，并對(duì)此做出及時(shí)修改。本文主要對(duì)注塑模內(nèi)流動(dòng)與傳熱數(shù)值分析理論進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述，并通過(guò)實(shí)例闡述了如何在注塑模具設(shè)計(jì)中利用CAE技術(shù)以及如何利用該技術(shù)解決出現(xiàn)的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：

注塑成型；CAE；技術(shù)；模具設(shè)計(jì)

注射模CAE技術(shù)指的是通過(guò)利用塑料加工流變學(xué)基本理論以及傳熱學(xué)理論，構(gòu)建塑料熔體在模具內(nèi)部流動(dòng)和傳導(dǎo)的模型，通過(guò)計(jì)算得出其中的求解方法，并通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)，將熔體的填充過(guò)程、冷卻過(guò)程生動(dòng)、直觀地呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕上，并確定整個(gè)成型過(guò)程的具體參數(shù)。在模具制造過(guò)程中應(yīng)用注射模CAE技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)分析模具設(shè)計(jì)方案，并模擬成型過(guò)程，取代實(shí)際試模過(guò)程，以便提前知曉可能存在的缺陷，并制定出改進(jìn)措施。這種方式擺脫了反復(fù)試模、修模的限制，便于設(shè)計(jì)人員對(duì)模具做出修改和調(diào)整。CAE技術(shù)在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，不僅節(jié)省了時(shí)間成本和人力成本，減少了修模次數(shù)，提高了模具合格率，減少了模具設(shè)計(jì)制造成本。

一、流動(dòng)分析及其在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

之所以進(jìn)行流動(dòng)分析，主要是對(duì)熔體流經(jīng)流道以及澆口填充型腔的過(guò)程進(jìn)行預(yù)測(cè)，這樣一來(lái)，設(shè)計(jì)者確定的流道和澆口會(huì)更加合理，通過(guò)對(duì)鎖模力和注射壓力進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而更好地發(fā)現(xiàn)其中的缺陷，以便及時(shí)做出修改和調(diào)整，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。從當(dāng)前來(lái)看，Hele-Shaw流動(dòng)模型在流動(dòng)分析實(shí)際過(guò)程中應(yīng)用最廣泛，該模型通過(guò)使用控制體積法對(duì)熔體前沿進(jìn)行跟蹤，以便采用動(dòng)態(tài)化模擬法來(lái)模擬注射模的填充過(guò)程。經(jīng)過(guò)流動(dòng)分析，我們可以獲得更準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，如熔接線位置、氣穴位置、充模模式、鎖模力大小、注射壓力大小等，與此同時(shí)，我們還可以更確切地了解到不同時(shí)間點(diǎn)下的不同位置下的模具內(nèi)的物理量分布情況和變化情況，它包括溫度、剪切速率以及壓力等物理量。流動(dòng)分析結(jié)果可以幫助設(shè)計(jì)人員及時(shí)對(duì)模具設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，有利于模具設(shè)計(jì)工藝的提高。流動(dòng)分析需要用到包括材料的物理性質(zhì)、流變性質(zhì)、成型工藝參數(shù)、澆口和型腔的參數(shù)等在內(nèi)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)流動(dòng)分析，我們可以獲得更準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，如熔接線位置、氣穴位置、充模模式、鎖模力大小、注射壓力大小等，與此同時(shí)，我們還可以更確切地了解到不同時(shí)間點(diǎn)下的不同位置下的模具內(nèi)的物理量分布情況和變化情況，它包括溫度、剪切速率以及壓力等物理量。

二、冷卻分析在注射成型及模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

熔劑在冷卻過(guò)程中會(huì)受到模壁溫度以及溫度均勻性的影響，而這兩種因素會(huì)對(duì)塑件質(zhì)量以及生產(chǎn)效率產(chǎn)生直接影響。在多種因素的影響下，注射模的溫度狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化，冷卻系統(tǒng)主要對(duì)注射模的溫度進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，冷卻系統(tǒng)如果效率高，卻溫度控制均衡，注射模的冷卻時(shí)間便可以大大縮短，同時(shí)塑件的殘余應(yīng)力能夠減少，成型效率提高，從而生產(chǎn)出更高質(zhì)量的塑件。注塑模的冷卻過(guò)程涉及到熱的傳導(dǎo)，是一個(gè)不穩(wěn)定的過(guò)程，冷卻系統(tǒng)中的各個(gè)物理參數(shù)和幾何參數(shù)會(huì)直接影響到模具內(nèi)溫度和熱流，因此必須采用三維熱擴(kuò)散方程求解?？扇S熱擴(kuò)散方程的計(jì)算過(guò)程十分復(fù)雜，導(dǎo)致它的實(shí)際應(yīng)用性較差。由于模具運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定之后，模具內(nèi)溫度在一定周期內(nèi)隨著時(shí)間變化的程度不大，因此可以利用穩(wěn)態(tài)冷卻過(guò)程將之前的瞬態(tài)過(guò)程取而代之。模具的三維溫度場(chǎng)計(jì)算演變?yōu)閷?duì)Laplace方程的求解。邊界元法離不開(kāi)區(qū)域邊界，可以應(yīng)用于分析模具溫度場(chǎng)領(lǐng)域。從模具的結(jié)構(gòu)特征出發(fā)，將中緬模型與線單元分別應(yīng)用于型腔以及冷卻管道，這樣一來(lái)，冷卻過(guò)程分析結(jié)果的精確度以及穩(wěn)定性不僅能夠得到有效保證，而且也能減少繁瑣的計(jì)算量。冷卻模擬所需要的數(shù)據(jù)包括：型腔的大小、形狀、冷卻孔的位置、大小以及連接關(guān)系等；塑料材料、模具材料以及冷卻液的比熱、密度，此外還有冷卻液的粘度等；脫模、冷卻液以及塑料熔體的溫度、冷卻液流量等。設(shè)計(jì)人員利用冷卻分析結(jié)果可以對(duì)冷卻截止的流動(dòng)狀態(tài)、雷諾數(shù)分布、冷卻液流量、模壁溫度、冷卻時(shí)間等做出準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，從而幫助設(shè)計(jì)人員優(yōu)化模具設(shè)計(jì)方案，提高模具生產(chǎn)質(zhì)量。

三、結(jié)語(yǔ)

在注塑模具設(shè)計(jì)中引入CAE技術(shù)之后，傳統(tǒng)的注塑模具生產(chǎn)開(kāi)始邁入現(xiàn)代化發(fā)展階段，傳統(tǒng)的注射模生產(chǎn)方式被先進(jìn)的生產(chǎn)工藝所取代，可是CAE技術(shù)在當(dāng)前還不能將人的工作完全取代，它充其量是一種幫助人判斷設(shè)計(jì)方案是否可行的工具，并不能為人類提供行之有效的改進(jìn)方案。因此，設(shè)計(jì)人員需要反復(fù)分析、反復(fù)修改，這樣才能優(yōu)化模具設(shè)計(jì)方案，顯然，設(shè)計(jì)人員自身經(jīng)驗(yàn)以及設(shè)計(jì)水平對(duì)設(shè)計(jì)方案具有很大影響。如今，CAE技術(shù)不斷提高，人們開(kāi)始將CAE技術(shù)與模具優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)相結(jié)合，目的是提高模具產(chǎn)品質(zhì)量。

作者：艾勇 單位：邵陽(yáng)學(xué)院機(jī)械系

參考文獻(xiàn)：

[1]任玉珠.基于CAE技術(shù)的注塑模具高效率設(shè)計(jì)方法[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2011(05).

[2]劉世豪,郭志忠,李粵.基于CAE技術(shù)的注塑模具設(shè)計(jì)及其成形工藝分析[J].航空制造技術(shù),2014(09).