塑料模具設(shè)計(jì)中常見的問題探討

徐容平

摘 要：當(dāng)前在進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)時(shí)存在很多問題，例如設(shè)計(jì)的收縮率存在嚴(yán)重問題，設(shè)計(jì)出的模具沒有一個(gè)統(tǒng)一的公差標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)的塑料模具存在熱膨脹問題，除此之外，在模具壁厚設(shè)計(jì)、模具分型面設(shè)計(jì)中都存在較多問題，為了有效解決這些問題，技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)真分析，掌握設(shè)計(jì)要點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求，結(jié)合當(dāng)前的技術(shù)水平，選用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和設(shè)備，保證最終設(shè)計(jì)的質(zhì)量，為以后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。下面就對(duì)這些方面進(jìn)行分析，希望給有關(guān)人士一些借鑒。

關(guān)鍵詞：塑料；模具設(shè)計(jì)；常見的問題

模具在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，尤其在工業(yè)方面，通過設(shè)計(jì)加工出顧客所需要的模具，就可以大批量生產(chǎn)各種構(gòu)件，保證我國(guó)工業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。但是當(dāng)前模具設(shè)計(jì)中存在很多問題，當(dāng)這些問題不能有效解決時(shí)，在模具設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就出現(xiàn)很多問題，例如出現(xiàn)嚴(yán)格的檢驗(yàn)、返工、維修等，直接導(dǎo)致模具生產(chǎn)效率下降，模具生產(chǎn)成本上升，不利于模具事業(yè)的發(fā)展。

1 分析塑料模具設(shè)計(jì)中常見的問題

1.1 設(shè)計(jì)中收縮率存在嚴(yán)重問題

進(jìn)行塑料模具的設(shè)計(jì)和制作過程中，必須在高溫、高壓的條件下進(jìn)行，這樣使用的塑料就會(huì)被溶解為液體，技術(shù)人員會(huì)將液體注入到設(shè)計(jì)好的模具中，待其冷卻之后就會(huì)形成設(shè)計(jì)構(gòu)件。但是塑料本身具有一定的缺陷，直接影響液體塑料的定型情況，例如這種液體塑料和固定的模腔進(jìn)行對(duì)比分析，塑料模具開始變小，如果不能有效進(jìn)行處理和防治，所設(shè)計(jì)出的構(gòu)件外形就會(huì)發(fā)生收縮。針對(duì)這一情況，設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)塑料模具過程中，必須有效針對(duì)這一方面的問題進(jìn)行分析，避免存在較大的誤差，但是在實(shí)踐設(shè)計(jì)中，雖然設(shè)計(jì)人員集中資源解決這一問題，但是其忽略了一個(gè)問題，當(dāng)所應(yīng)用的塑料材質(zhì)不同時(shí)，產(chǎn)生的收縮率也不同，直接導(dǎo)致設(shè)計(jì)出的模具尺寸和實(shí)際設(shè)計(jì)不相符，不利于以后的發(fā)展。

1.2 所設(shè)計(jì)出的模具沒有一個(gè)統(tǒng)一的公差標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)合設(shè)計(jì)要求不同，所制備的構(gòu)件不同，使用塑料模具的比例也不同，為了保證最終的設(shè)計(jì)質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員必須重點(diǎn)對(duì)公差問題進(jìn)行考慮，如果公差標(biāo)注低，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)的塑料模具精確度降低，如果標(biāo)注的公差過高，就會(huì)導(dǎo)致模具制作精度較高，浪費(fèi)大量的人力物力，讓模具設(shè)計(jì)制造工作變得越來越復(fù)雜。另一方面，進(jìn)行模具設(shè)計(jì)過程中，如果設(shè)計(jì)人員不重視公差標(biāo)注工作，結(jié)合自己在這方面的經(jīng)驗(yàn)盲目進(jìn)行選擇，所加工出的模具在形狀和尺寸上都會(huì)出現(xiàn)問題，直接降低了塑料模具的質(zhì)量和價(jià)值。

1.3 設(shè)計(jì)的塑料模具存在熱膨脹問題

對(duì)于熱膨脹系數(shù)而言，當(dāng)完成模具的注塑之后，由于熱膨脹系數(shù)的作用，直接影響模具的形狀和大小。通過長(zhǎng)期的工作經(jīng)驗(yàn)得知，熱膨脹系數(shù)會(huì)隨著塑料模具材料的不同而不同，因此在實(shí)際操作中，很難進(jìn)行控制，這需要工作人員對(duì)每種塑料的熱膨脹系數(shù)都進(jìn)行研究，掌握其對(duì)模具形狀和大小的影響規(guī)律，然后制定嚴(yán)格的操作流程，讓技術(shù)人員和施工人員按照要求進(jìn)行操作，有效對(duì)熱膨脹系數(shù)進(jìn)行控制，但是在實(shí)踐工作中發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計(jì)者不嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)流程，缺少對(duì)它的利用，從而導(dǎo)致塑料模具設(shè)計(jì)的成功率降低，這一問題在以后的工作中必須嚴(yán)格進(jìn)行處理，以儆效尤。

2 有效解決塑料模具設(shè)計(jì)問題的具體措施分析

2.1 在設(shè)計(jì)之前做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作

在設(shè)計(jì)塑料模具之前工作人員先收集相關(guān)的材料，然后對(duì)設(shè)計(jì)模具的具體參數(shù)進(jìn)行分析，和設(shè)計(jì)人員進(jìn)行確定，如果在這兩方面存在問題，那么模具后期的制作加工肯定會(huì)出現(xiàn)問題，影響最終的質(zhì)量和效率。例如工作人員要掌握模具的精確的尺寸，清楚使用注塑機(jī)的具體操作方法，同時(shí)要明白具體的操作技巧，知道在哪個(gè)環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)問題，對(duì)操作技術(shù)進(jìn)行提高，避免在這些環(huán)節(jié)中出現(xiàn)問題，如果在這些方面處理不到位，將會(huì)對(duì)塑料模具的最終成型產(chǎn)生很大的影響，由此可見，模具設(shè)計(jì)中不僅要認(rèn)真仔細(xì)，同時(shí)要謹(jǐn)慎，避免出現(xiàn)差錯(cuò)，在最大程度上保證塑料模具設(shè)計(jì)的效率。

2.2 科學(xué)運(yùn)用設(shè)計(jì)程序和相關(guān)設(shè)備

當(dāng)前信息技術(shù)得到了很大的發(fā)展，在模具設(shè)計(jì)中也應(yīng)用了先進(jìn)的信息技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)等相關(guān)設(shè)備，工作人員可以高效的完成相關(guān)模具的設(shè)計(jì)工作，但是模具設(shè)計(jì)設(shè)備和程序有很多種，這就要求設(shè)計(jì)人員對(duì)這些程序和設(shè)備有一個(gè)深入的了解，掌握其優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，針對(duì)所要設(shè)計(jì)模具的情況，科學(xué)進(jìn)行選擇和使用，提高整體的設(shè)計(jì)加工效率。如果設(shè)計(jì)人員選用CAD軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，或者對(duì)模腔的體積進(jìn)行計(jì)算，在很大程度上可以提高計(jì)算的精度，提高計(jì)算的效率，除此之外，在設(shè)計(jì)過程中恰當(dāng)?shù)氖褂靡恍┰O(shè)計(jì)軟件，還能夠幫助設(shè)計(jì)人員對(duì)其中不合理的情況進(jìn)行修改，軟件中還增加了一些新功能，結(jié)合工作人員所提供的熱膨脹系數(shù)和收縮率，對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，避免出現(xiàn)不必要的誤差，保證最終的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2.3 結(jié)合實(shí)際情況設(shè)定相應(yīng)的公差標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)選用的公差標(biāo)注不同時(shí)，對(duì)塑料模具會(huì)產(chǎn)生很大的影響，因此進(jìn)行模具設(shè)計(jì)過程中，要針對(duì)具體問題進(jìn)行具體分析，如果要設(shè)計(jì)高精度的模具，選用的公差標(biāo)注就要高，這一情況會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)、加工工藝變得復(fù)雜，為工作人員增加很多任務(wù)，但是卻可以保證塑料模具尺寸的精確度，很好的滿足顧客需求。如果對(duì)模具的緊密度沒有過高要求，可以選用相對(duì)較低的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行公差標(biāo)注，這樣所設(shè)計(jì)出的模具不僅可以在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，同時(shí)也簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)、加工工藝，提高了加工效率，滿足了客戶的實(shí)際需求。

2.4 強(qiáng)化對(duì)分面的設(shè)計(jì)工作

在進(jìn)行分面設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員要遵循設(shè)計(jì)最大的原則，就是在后期脫模操作時(shí)，確保分型面在塑件尺寸的最大處[1]，設(shè)計(jì)其剛度和強(qiáng)度時(shí)，技術(shù)人員要周密分析性能、澆口位置，綜合考慮各個(gè)因素，最終選擇最優(yōu)的分型面。進(jìn)行模具澆筑過程中，合理性的選擇澆筑技術(shù)，保證澆筑質(zhì)量。

2.5 對(duì)模具出現(xiàn)的失效變形情況進(jìn)行有效的保護(hù)

進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)過程中，工作人員必須重視模具失效問題，當(dāng)所加工出的塑料模具發(fā)生嚴(yán)重的磨損、腐蝕和變形，這就說明其出現(xiàn)了一定的失效問題，針對(duì)這一情況，工作人員結(jié)合實(shí)際情況，選用抗磨損性、抗腐蝕性以及抗壓性都好的材料，通過選擇合適的材料[2]，不僅能夠有效避免出現(xiàn)不合格問題，還可以保證最終的加工質(zhì)量，避免在各個(gè)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)不必要的麻煩，為企業(yè)的以后發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.6 強(qiáng)化對(duì)模具厚度的設(shè)計(jì)

進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)過程中，一定要注意厚度方面的設(shè)計(jì)，選擇實(shí)際設(shè)計(jì)壁厚的時(shí)候，技術(shù)人員往往要結(jié)合設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)工藝，當(dāng)設(shè)計(jì)壁厚不同時(shí)，最終選用的工藝也有很大差別，在壁厚設(shè)計(jì)中一般都遵循構(gòu)造的相關(guān)材料的強(qiáng)度原則，就是結(jié)合生產(chǎn)產(chǎn)品對(duì)構(gòu)造強(qiáng)度的要求，選擇不同的壁厚，結(jié)合脫模強(qiáng)度，合理的選擇壁厚尺寸，確保合理進(jìn)行脫模工作[3]。選擇壁厚過程中，還要考慮能夠均勻的分散沖擊作用，考慮到其對(duì)流動(dòng)的阻礙，否則完成設(shè)計(jì)之后，在實(shí)際使用中將會(huì)出現(xiàn)很多問題。

3 結(jié)束語

通過以上對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)中常見的問題分析，發(fā)現(xiàn)在整體的設(shè)計(jì)流程中沒有較大問題，主要是設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)方面出現(xiàn)問題，如果不是使用的軟件和設(shè)備質(zhì)量，那么根本原因就是人為因素，在設(shè)計(jì)中由于不了解實(shí)際情況，沒有結(jié)合用戶要求合理選擇注塑的材料，沒有結(jié)合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)制定公差標(biāo)注，沒有引入先進(jìn)的技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，提高尺寸設(shè)計(jì)精度等。在以后的發(fā)展中，積極進(jìn)行這方面人才的培訓(xùn)，引入先進(jìn)技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]李順軍.塑料模具設(shè)計(jì)中的常見問題及改進(jìn)方法分析[J].科技風(fēng)， 2014（22）：42-42.

[2]宋釗欣.塑料模具設(shè)計(jì)過程中常見問題探討[J].工程技術(shù)：引文版， 2016（3）：00294-00294.

[3]桑建國(guó).UG軟件在復(fù)雜塑料模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)（月刊），2015（24）：48-49.