金屬模具設(shè)計中的常見問題及改進(jìn)方法分析

張建國

摘 要 在我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的作用下，許多領(lǐng)域需要不斷的建設(shè)和發(fā)展，越來越多的金屬模具成為各個行業(yè)中發(fā)展的基礎(chǔ)，所以使的金屬模具的設(shè)計，需要滿足不同的使用要求而十分復(fù)雜。本文圍繞設(shè)計金屬模具所出現(xiàn)的問題，進(jìn)行細(xì)致的分析和討論，并能夠制定相應(yīng)的解決和改進(jìn)方法。不僅可以為金屬模具的設(shè)計開拓思維，同時也能推動金屬模具更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 金屬模具；模具設(shè)計；常見問題；改進(jìn)方法

隨著我國改革開放不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，對于如何獲得更優(yōu)質(zhì)的生活，成為許多人討論的話題。這就要求產(chǎn)品制造企業(yè)，不但要了解客戶的需求，同時能夠不斷完善產(chǎn)品的功能和藝術(shù)價值。作為工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，金屬模具設(shè)計要不斷創(chuàng)新使用功能和要求，同時能夠更好地解決出現(xiàn)的問題，使得產(chǎn)品能夠在符合人們使用和藝術(shù)性的要求。

1 金屬模具設(shè)計中常見問題

在進(jìn)行金屬模具制作過程中，會受到許多因素的干擾。比如自身熱膨脹系數(shù)、收縮率等問題，這些問題成為金屬模具設(shè)計的主要問題。所以要嚴(yán)格按照金屬模具設(shè)計內(nèi)容，才能制作出合格的金屬模具。由于金屬模具所要承擔(dān)的特殊功能，所以其結(jié)構(gòu)的變化主要由使用的材料屬性而決定的，同時配合熱處理的方式，按照科學(xué)合理的設(shè)計方案進(jìn)行制作[1]。這樣不僅可以使金屬模具質(zhì)量更加穩(wěn)定，同時也能增加使用壽命。結(jié)合當(dāng)前研究內(nèi)容，在進(jìn)行研制金屬模具過程中，研究領(lǐng)域普遍認(rèn)同以下問題。

1.1 模具成型中出現(xiàn)的問題

金屬模具成型，第一個因素就是收縮率。由于產(chǎn)品的種類、結(jié)構(gòu)和成型條件，當(dāng)完成產(chǎn)品制作時，其收縮率能夠代表產(chǎn)品脫離金屬模具后，會發(fā)生尺寸縮減現(xiàn)象。在高溫制作環(huán)境中，制作材料呈現(xiàn)流動液體，在金屬模具中定型后，會制作成相應(yīng)的產(chǎn)品。由于自身的特性，在制作過程中發(fā)生不同的變化，這就是出現(xiàn)的產(chǎn)品收縮情況。

1.2 模具制作中出現(xiàn)的問題

將金屬模具制作成成品后，由于存在熱膨脹系數(shù)，會使體積和形狀發(fā)生變化。當(dāng)物體在不同的溫度中，受到不同壓力的作用和溫度的影響，會發(fā)生膨脹和縮減的變化，這就是熱膨脹系數(shù)。通常情況下，如果受到不同的溫度影響，其熱膨脹系數(shù)是不固定的。另外，不同材質(zhì)和形狀的金屬模具，都會受到不同熱膨脹系數(shù)的影響，所以不同按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，使得產(chǎn)品形成量產(chǎn)的規(guī)模。所以說熱膨脹系數(shù)能夠?qū)饘倌＞叩闹谱?，起到關(guān)鍵的作用。在進(jìn)行金屬模具設(shè)計時，設(shè)計人員要做好預(yù)算工作，要詳細(xì)的進(jìn)行研究和分析，使產(chǎn)品生產(chǎn)成本降到最低。同鉆石相比，金屬模具不僅無法與其價格相比，同時也沒有展現(xiàn)出很多的藝術(shù)價值。但是涉及的工藝技術(shù)和制作，也是十分復(fù)雜和有難度的。這就要求設(shè)計人員綜合考慮問題，使得設(shè)計能夠符合經(jīng)濟(jì)利益，同時也能滿足使用要求。在當(dāng)前的工業(yè)的發(fā)展中，要不斷優(yōu)化設(shè)計內(nèi)容，并結(jié)合高科技手段，實(shí)現(xiàn)效益和藝術(shù)完美的融合。由于許多產(chǎn)品屬性無法保持穩(wěn)定性，這就需要設(shè)計人員要不斷研究和創(chuàng)新，將更多的科學(xué)技術(shù)運(yùn)用其中，并推動這個行業(yè)的發(fā)展。所以，要不斷制作出符合使用要求和具有藝術(shù)性的金屬模具，就要加大在設(shè)計方面的研究和改革[2]。

2 金屬模具設(shè)計的改進(jìn)方法

2.1 金屬模具設(shè)計過程中的改進(jìn)方法

（1）模具制作要滿足以下幾點(diǎn)：要按照科學(xué)合理的制作技術(shù)，使設(shè)計流程更加規(guī)范和系統(tǒng)。這樣不僅可以提高生產(chǎn)效率，同時也能減少收縮率和熱膨脹系數(shù)產(chǎn)生的影響，提高金屬模具的成品率。

（2）通過對金屬模具進(jìn)行試模，能夠檢驗(yàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的功能和美觀。通過試驗(yàn)產(chǎn)品產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，能夠不斷進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，并使產(chǎn)品更加具有藝術(shù)性的同時，能夠提高其功能的作用。所以，要嚴(yán)格執(zhí)行金屬模具試模流程，保證產(chǎn)品能夠符合使用要求。

（3）要提高抽芯設(shè)計的水平，主要是抽芯能夠決定金屬模具的質(zhì)量和壽命。所以，主要對帶有槽結(jié)構(gòu)和側(cè)向孔的模具，進(jìn)行抽芯操作，并能順利完成脫模工作。通過抽芯流程，不僅可以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時也對抽芯技術(shù)提出更高的要求。在目前的使用的抽芯技術(shù)中，主要使用脫模力、氣動和液壓直抽芯的方法。

2.2 金屬模具的工藝設(shè)計的改進(jìn)方法

為不斷優(yōu)化和改進(jìn)金屬模具工藝設(shè)計水平，要密切關(guān)注公差標(biāo)注產(chǎn)生的差異。按照公差標(biāo)注的差異性，挑選不同的金屬模具，這樣就可以提高生產(chǎn)效率。如果使用的金屬模具進(jìn)度要求很高，就需要用到公差標(biāo)注很高，才能使金屬模具制作更加精準(zhǔn)，使得金屬模具的尺寸根據(jù)合適。利用公差標(biāo)注產(chǎn)生的差異，不僅可以有效降低成本費(fèi)用，還可以使金屬模具進(jìn)行調(diào)整，使制作產(chǎn)品更加具有科學(xué)性和藝術(shù)性。

2.3 模具設(shè)計全過程中的改進(jìn)方法優(yōu)化

為有效提高金屬模具生產(chǎn)效率和質(zhì)量，設(shè)計人員首先要掌握材質(zhì)的性能，并對使用到的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，才能對設(shè)計程序進(jìn)行優(yōu)化和修改。根據(jù)影響金屬模具制作因素，將尺寸、制作方式、使用的技術(shù)、和模腔尺寸等因素，都要進(jìn)行綜合的考慮。從而能夠使金屬模具，展現(xiàn)不同的形狀和狀態(tài)，充分發(fā)揮其功能和藝術(shù)性。通過對金屬模具設(shè)計過程的優(yōu)化和改進(jìn)，能夠不斷積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，使得金屬模具不僅能夠滿足功能的使用，同時更能體現(xiàn)其藝術(shù)的價值[3]。

3 結(jié)束語

綜上所述，在許多領(lǐng)域中，由于熱流道技術(shù)的不斷成熟，能夠在許多行業(yè)中起到重要的作用，使得模具成型技術(shù)也能受到推動和發(fā)展，這成為我國模具制作和設(shè)計新的動能。將金屬模具設(shè)計作為研究對象，不僅能夠體現(xiàn)其重要的作用，同時也能為今后的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。隨著金屬模具的發(fā)展，要求設(shè)計人員能夠集中精力，不但要提高產(chǎn)品的功能性，同時也能更加具有藝術(shù)性。為提高金具模具產(chǎn)品的價值，要不斷將出現(xiàn)的問題進(jìn)行解決，使得金屬模具行業(yè)更加具有競爭能力。本文圍繞金屬模具設(shè)計出現(xiàn)的問題，通過不斷的分析和研究，能夠使金屬模具成型的產(chǎn)品，更加具有功能性和藝術(shù)性，將不同的問題進(jìn)行處理和分析，實(shí)現(xiàn)金屬模具行業(yè)更好的發(fā)展。針對目前金屬模具行業(yè)的特點(diǎn)，通過研究和探索，使設(shè)計人員和研究人員積累豐富的經(jīng)驗(yàn)，同時推動模具工業(yè)的壯大，并為今后的發(fā)展奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 彭惠民.熱軋金屬模具鋼材的熱處理[J].國外金屬熱處理，1989，（03）：162.

[2] 丘友青.數(shù)控加工技術(shù)在金屬模具制造中的應(yīng)用[J].世界有色金屬，2017，（15）：188.

[3] 姜不居，閆雙景，崔戰(zhàn)良，等.快速金屬模具制造[J].特種鑄造及有色合金，1999，（01）：89.