模具設計精選(九篇)

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第1篇：模具設計范文

關鍵詞 注射塑制件模具設計；UG NX8.0；塑制件；CAD/CAE/CAM

中圖分類號TQ320.5 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）65-0165-02

模具制造對塑件進行模具設計之前的初步構思，主要，是模仁的部分設計滿足塑件要求的設計。主要是成型的澆口、分型面，側抽芯的設計。

DFM順序：

1）澆口設計：應用Pro/E-Plastic Advisor對塑件進行澆口位置及填充性分析，找出進膠位置。澆口設置于塑件外表面，需減少澆注痕跡，又需考慮模具自行拉斷流道廢料，采用點進膠；

2）分型面的選擇：塑件開模方向垂直向上，脫模斜度設置為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，在塑件側面鉤槽使用入子成型，可使分型面為一平面；

3）抽芯機構設計：采用斜導柱滑塊側向分型抽芯機構，槽位用滑塊成型便于開模；

4）模仁部分的設計：（1）分型前準備設計過程第一步加載產(chǎn)品和對設計項目初始化。初始化過程中，自動產(chǎn)生模具裝配結構，裝配結構由構成模具的標準元素組成。將塑件加載進去，設置工作坐標系，選擇材料及相應的收縮率；（2）型腔布局根據(jù)經(jīng)驗值數(shù)據(jù)計算模仁的尺寸數(shù)據(jù)。從塑件的工藝分析得出塑件形狀復雜、尺寸小、精度高。為提高生產(chǎn)效率、降低成本、模具簡單、降低加工難度，所以應用雙腔同模設計方案；（3）補孔分模過程就是做出一個面，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這個軟件識別出來，首先要把面上開放的孔和槽覆蓋起來，那些需要覆蓋的孔和槽就是需要 修補的地方，因此修補零件是分模以前需要完成的工作。修補包括實體修補和片體修補。在實際操作中，注意總結經(jīng)驗，靈活地運用各種方法，才能更好地完成設計工作。塑件上一共有15個孔和槽是必須要修補的，側面的鉤槽是為了簡化分型線而去修補的，不補也是可以分型的。在不斷學習軟件和嘗試各種修補方法的過程中，經(jīng)過許多次失敗和經(jīng)驗的累積，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計。

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

6）型腔內(nèi)部冷卻和排氣流道設計：（1）主流道設計是根據(jù)注塑機參數(shù)噴嘴前端孔徑φ核對數(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，設置主流道脫模斜度為1°；（2）分流道設計：主分流道的截面形狀采用梯形，因為其加工較容易，且熱量損失與壓 力損失均不大，需開設在 A 板頂面。次分流道的截面形狀采用圓形，因為其比表面積（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冷料；（3）澆口設計：澆口類型采用前面DFM提到的點澆口，其直徑取為d長度L。

7）注塑抽芯結構：擬將塑模型芯從塑制件成型位置抽移到遠離塑制件脫模處計算出抽芯距，抽芯距是滑塊及型芯的運動數(shù)據(jù)。實際生產(chǎn)中，抽芯距=塑制件側面內(nèi)孔尺寸+安全數(shù)值，塑制件側面內(nèi)孔尺寸為測試中最高數(shù)值。注塑模具傾斜導向柱角度數(shù)值影響塑制件遭受的的曲向應力與產(chǎn)生品后的拔出力度，并影響到傾斜導向柱的數(shù)值、抽芯距和開模行程。確定斜導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，塑件在脫模時須克服抱緊力及抽芯機構產(chǎn)生的摩擦力、抽拔力F。塑件在硬化時單位時間釋放的熱量為Q。冷卻水的體積流量可根據(jù)公式計算。模具每分鐘所需得冷卻水體積流量較大，需設置冷卻水道系統(tǒng)。根據(jù)經(jīng)驗原則計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）推出形式應用最快速、通用的推出裝置進行推出。加工標準件形式的推出頂針和標準件形式孔按國家標準使用、加工。推出件設計位置保持平衡，在塑料模具槽孔凹陷與凸起處安置更多的推出機構。頂針推出塑料制件時，繼續(xù)反向退至起始原點，繼而循環(huán)往復加工。注射塑件模具反向返程推桿附著長形彈簧，其半徑遠高過注塑模具框架返程桿件半徑。加長柔性彈簧壓制到模具制件墊板底面，保證長形彈簧恢復后為原位。

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

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

參考文獻

[1]史鐵梁.模具設計指導[M].機械工業(yè)出版社.

[2]朱光力，萬金保，等.塑料模具設計[M].清華大學出版社.

第2篇：模具設計范文

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計。1.1.1分型面位置的確定分型面是決定模具結構形式的重要因素，它與模具的整體結構和模具的制造工藝有密切關系，并且直接影響著塑料熔體的流動特性及塑料的脫模。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構。型腔的排列方式如圖3所示。1.2澆注系統(tǒng)的設計在選擇澆口位置和形式時，應考慮到澆口容易切除，痕跡不明顯，不影響塑件外觀質(zhì)量，流動凝料少等因素。本設計采用兩種不同的澆口位置進行模流分析，見圖4。從圖4可以看出，采用圖4(a)的方案，塑件的外側無融接痕、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，故本套模具將澆口設在塑件內(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，假如要設置冷卻水管那么冷卻水管的位置應該位于靠近蓋頂?shù)牟课弧D7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，因此在設計冷卻水管的位置時應兼顧這兩方面，選取最佳位置。1.3.2冷卻水孔的設計根據(jù)上述分析，冷卻水孔的最佳位置位于動模固定板上，若在開模過程中出現(xiàn)冷卻效果欠佳，可以在試模時通過加大冷卻水管孔徑來進行修正。1.4導向與定位機構1.4.1導向機構選取導向機構是保證動模和定模合模時，正確定位、導向的零件。根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般需要2～4個導柱。為了避免導柱未導正方向而型芯先進入型腔的現(xiàn)象發(fā)生，導柱導向部分的長度尺寸應比凸模端面的高度尺寸大6～8mm，甚至可以達8～12mm。為使導向順利，導柱先導部分應該做成球狀或錐狀，導套導入部分要做導角。1.4.2定位機構的設計在模具開模的過程中，要實現(xiàn)二次分模將凝料與塑件拉斷，應使用到限位桿。在模具的運動過程中，限位桿與模板不斷發(fā)生剛性沖擊，對材料的剛度與韌性要求較高，因此，選用40Cr鋼。1.5脫模機構的設計采用齒輪脫螺紋機構實現(xiàn)脫模。

2模具結構及工作過程

模具開啟初始，因彈簧（19）力的作用，A分型面處開始分型，點澆口被拉斷，主流道被拉料桿（43）帶出，同時大螺距螺桿（7）相對螺母（8）移動而旋轉(zhuǎn)，通過鏈輪（4）所構成的傳動機構使螺芯齒輪（32）、型腔套（30）將塑件（27）從螺紋型芯（28）上旋出，并隨導向螺母（35）同步后退，型桿（38）觸及動模座板（42）后克服彈簧（33）的彈力相對前移，將塑件（27）從型腔套（30）中頂出。在此過程中，當限位桿（20）達到限位時，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

第3篇：模具設計范文

關鍵詞： 注射成型；模具設計；注塑機

中圖分類號：TQ320.66 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2011）1210056－01

運用三維實體軟件Solidworks對塑料成型進行注射加工產(chǎn)品的總體設計，運用Cosmosxpress分析想到檢驗制件結構正確性，以及模具實際可行性。啟動Solidworks通過三維圖像直接生成平面圖形，應用計算機輔助設計，提升產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)精確度，縮短產(chǎn)品設計周期。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，模具的設計是重要環(huán)節(jié)。

塑料工藝性分析得出大部分為生產(chǎn)批量大，應用于生活各領域，要求化學穩(wěn)定性好、熔點高、玻纖增強、成型工藝性能好，所以主材選用PVC。注射塑料成型模具設計中，除了考慮模具設計，還要特別考慮如下事項：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 注塑機的選擇

注射模安裝于注射機上須符合注射機技術規(guī)范，每幅注射模具只能安裝于適合的注射機上進行生產(chǎn)，因此在設計注射模時應準確注塑機的最大注射量、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、最大開模行程及機床模板和安裝模具的螺釘口位置和具體尺寸。模選擇好注射機針對注射確定型腔數(shù)，估計塑料的體積和重量，根據(jù)塑件的計算重量和體積選擇設備型號規(guī)格，確定型腔數(shù)。然后對注塑機的主要工藝參數(shù)進行校核，首先選擇注射機的注射量，接著進行鎖模力校核，對模具外形與注塑機拉桿間距進行校核，對注塑機安裝尺寸進行校核。保證模具定位圈與注塑機定位孔配合，有良好的可安裝模具高度，精確的噴嘴尺寸，保證開模行程和定出機構，保證模具裝固尺寸。即使模具尺寸一定，制品實際尺寸也因?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)設計采用平衡式布局，設置平衡式分流道；型腔布置和澆口開設部位力求對稱，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噴嘴與分流道的進料通道，其形狀大小直接影響塑料的流速及填充時間。在臥式或立式注射機用模具中，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，須將主流道設計為圓錐口狀，起定位作用，與注射機定模板的定位孔構成間隙配合，可方便更換拆裝，注射模具的定位圈與澆口套分開設計。冷料井位于主流道正對面動模板上，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，開模時可將主流道中冷凝料拉出，冷料井直徑大于主流道大端，長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程中進行補料彌補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，從塑件型腔側面中心進料。澆口套端部設一個與注射機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)克服對套的反作用力。

3 注射模零件設計

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；增強排氣；將側抽芯行程降到最短。

2）排氣槽：為利用配合間隙排氣，可利用推出機構與模板間活動型芯與模板間的配合間隙進行排氣，不必另設排氣槽。

3）型腔結構：采用整體嵌入式凹模，將稍微大于塑件外形一個強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)約了價格昂貴的模具材料，即使凹模損壞后，將嵌入的凹模取下進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）型芯結構：采用嵌入式凸模。采用型芯帶有凸肩，型芯嵌入固定板同時，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）對合導向機結構：采用導柱對合導向機零部件結構。導柱對合導向機在模具設計中應用最廣，分為兩個部分導柱和導套。導柱與安裝在對半模上導套配合，導柱直徑是模具大小決定，要求具有高抗彎強度，表面耐磨，芯部堅韌，多采用低碳鋼、碳素鋼。導柱長度須高出凸模端面6mm，導柱配合精度與安裝孔采用過渡配合。導柱在模具分型面四周均勻分布，注射模導柱一般為4根。導套安裝在對半模與導柱配合，確定動定模相對位置，多采用直導套和帶頭導套，帶頭導套尾部與對半模配合其定位作用，省去定位銷。導柱中心至模具外緣應該有一個導柱直徑厚度，且不應設在矩形類模具四角危險截斷面處。導柱導套多采用耐磨性碳素工具鋼。

6）復位機構：塑件脫模后進行下一個循環(huán)，返回初始位置，根據(jù)具體情況設計在型芯處的孔配合，下端安裝在推桿固定板上。

4 脫模推出機構設計

注塑成型后，使塑件從凸?；虬寄Ｉ厦摮龅臋C構。采用推桿脫模機構，推桿直接與塑件接觸，開模后將塑件推出，設置正確的推桿導柱，完成一個脫模循環(huán)后，采用彈簧復位機構將推桿版退回原位即合模時彈簧的回力就將脫模機構復位。

提高注射成型技術水平，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步研究探討塑料模具注射成型技術。

參考文獻：

[1]塑料模具設計手冊編寫組，《塑料模具設計手冊》[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.

第4篇：模具設計范文

關鍵詞：沖切模；設計；原因；措施

引言

IMD（In Mold Decoration）中文名叫模內(nèi)裝飾技術，是目前市面上流行的一種表面裝飾技術，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，同時可以有效增加產(chǎn)品的耐磨性，并可長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、汽車內(nèi)飾等行業(yè)得到過廣泛應用。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，注塑成形后的產(chǎn)品外觀面能長時間保持鮮艷的圖案[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)）：當模具的上、下模板安裝在沖切機上，在沖切機作用力下將模具打開，將高壓成形好的片材放入凸、凹模之間的刀口區(qū)，上模向下運動，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 模具設計流程及原理

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 刀口設計原理

在沖切模具結構中，常見的沖切模結構有兩種，一種是平面類片材沖切，一種是成形類3D沖切，兩種模具結構設計簡單介紹如下。

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。此類模具加工簡單，其工作原理為：在沖切機力的作用下，上板1往下運動，當壓料板和片材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，當凹模切口碰到片材后，繼續(xù)相對運動，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 常見問題及處理措施

3.1 切不斷

沖切動作完成后，在沖切位置沒有將要切除的片材切掉。出現(xiàn)問題的主要原因有：（a）沖切行程不夠，處理措施：檢查沖切機下定位近接開關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，對局部缺口改用側面沖切，或者建議客戶修改產(chǎn)品設計；（c）片材硬度或油墨影響，處理措施：修改模具，對局部缺口改用側面沖切，或者建議客戶修改產(chǎn)品設計，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，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，處理措施：產(chǎn)品放入模具貼合后再沖切；（c）壓料影響，處理措施：減小壓料板橫向活動間隙，同時增大壓料板摩擦力；（d）定位不準，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)品尺寸與圖紙標注尺寸不符。其主要原因有：（a）高壓成型產(chǎn)品尺寸不準，處理措施：根據(jù)實際調(diào)整成型參數(shù)或者修改模具收縮率；（b）模具問題，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，改善刀口設計或加工尺寸；（c）產(chǎn)品設計不合理，處理措施：建議客戶修改產(chǎn)品設計。

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：減少彈簧數(shù)量，或更換彈力較小的彈簧，或修模、減小彈簧預壓縮量；（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，有配合問題則返工，壓料板加貼膜保護。

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)品側邊，處理措施：建議客戶修改產(chǎn)品設計，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。

4 設計注意事項

在進行沖切模設計時，由于其特殊的要求，與其它類型的模具設計相比，尤其要注意以下一些事項：

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上下模導向機構

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套和導柱作為導向機構；由于壓板需要在刀口位置上下移動，為保證壓板活動運動順暢，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設計一定的定位導向機構。

4.3 壓料板設計

壓料板在模具沖切過程中通過彈簧起著壓緊片材的作用，保證沖裁出所需要的零件。若壓料板彈壓力過小，則會引起片材偏位等現(xiàn)象；若壓料板彈壓力太大就有可能壓傷片材。同時，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高度，否則會讓片材移位，產(chǎn)生偏位現(xiàn)象。

5 結束語

本文針對模內(nèi)裝飾設計中沖切模的設計原理、設計流程以及設計過程中的注意事項進行說明。有助于設計人員從本質(zhì)上找出產(chǎn)品工藝以及模具結構設計的缺陷，并提出相應的對策和方法，從而縮短新產(chǎn)品開發(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)品獲得市場好評。

參考文獻

[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[J].北京：絲網(wǎng)印刷，2001（5）：11-13.

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

第5篇：模具設計范文

以某型號手機模型為例，對其外殼的結構特征進行分析。利用Pro/E軟件進行手機外殼與其注塑模具的設計，并選取Moldflow軟件對設計的模具進行必要的優(yōu)化分析。通過結果證實，運用CAD/CAE技術進行手機外殼的開發(fā)與使用，可以極大的減少開發(fā)周期，并降低設計的成本，為企業(yè)市場競爭力的提升。

關鍵詞：

CAD/CAE技術；手機外殼；模具

將CAD/CAE技術應用到模具設計中，是提高模具技術和促進手機行業(yè)持續(xù)發(fā)展的有效途徑。通過對某款超薄手機外殼結構進行細致分析，并依據(jù)CAD/CAE技術進行模具的生產(chǎn)，最后在通過Moldflow軟件對其進行分析，對其生產(chǎn)工藝提出有效優(yōu)化方法。

1手機外殼模具設計

當今社會手機外殼是否美觀、結實、精致已經(jīng)成為人們選購手機的主要因素之一，因此對于手機外殼的生產(chǎn)要求是較為嚴格的[1]。而模具設計的好壞將直接影響到手機外殼成品的質(zhì)量，因此在對手機外殼進行注塑模具的具體設計之前，一定要從多方面進行考量。對于模具制作的材料、精度、抗壓力等等方面都要經(jīng)過科學的分析。除此之外還要在模具設計之前對所設計外殼的手機結構進行了解，進而使模具結構的設計更為合理。

2模型分析

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

3模具設計的CAE/CAD分析

基于CAE技術進行超薄手機外殼模具的設計，為了保證模具制品的成功率，在進行模具設計之前對參照制品進行模流分析[3]。采用現(xiàn)今通用的模流分析軟件Moldflow進行分析，來對制品的成型工藝參數(shù)進行優(yōu)化，來確保手機外殼的成型質(zhì)量。

3.1建模通過MDL將手機外殼制品的模型導進MPI模塊中進行建模。因為手機外殼是分屬于薄壁實體件類型中的，因此在進行制品模型導入的過程中要采用Fusion網(wǎng)格對整個制品進行網(wǎng)格區(qū)域劃分。同時為了使制作模具更加的精確，確保分析結構的準確性，因此在導入制品模型之后要對網(wǎng)格進行不斷的修改與完善。通常網(wǎng)格的統(tǒng)計信息對數(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)點數(shù)在4380處，那么該模具的匹配率則達到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)點數(shù)的匹配率過低，就應該應用網(wǎng)格的重新生成工具對網(wǎng)格進行修改，直到達到合格參數(shù)為止。

3.2設置工藝條件通過對所選手機成品的模具分析，進行模具實體的制作。將設計材料選為某公司生產(chǎn)的牌號為LupoyHR5005A的ABS/PC合金進行制作；所選用的制作成型工藝的參數(shù)為，注塑機的最大注塑壓力值設為360兆帕，手機外殼模具的表面溫度控制在80℃左右，熔體的溫度設置在260℃，其他的工藝數(shù)值采用默認值。

3.3澆口位置預分析澆口位置在手機外殼模具的設計中極為重要，因此要通過相應的技術對該位置進行預分析。將要分析的制品模具的分析類型設置為GateLocation，并通過MPI軟件中含有的GateLocation分析模塊對其進行分析。通過數(shù)據(jù)分析結果為此次的模具設計初步預設一個最佳的澆口位置。

3.4流動模擬與方案比較

3.4.1初始流動方案模擬分析手機外殼模具系統(tǒng)的設計制作中，最為重要的就是澆注系統(tǒng)的構建，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，澆注系統(tǒng)也對熔體的填充行為造成直接的影響。在模具的制作過程中由于手機外殼的澆口位置和數(shù)量并不相同，導致熔體的流動路徑、長度和所遇到的阻力也都是情況不一的。所以在模具設計時，對于模具所需要成型的制作注射的工藝參數(shù)要依具體情況進行選擇。根據(jù)所選制品的實際形狀，將熔體流動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軟件分析出結果確定澆口位置。通過對數(shù)據(jù)的分析制定出不同的澆口位置預方案，并對其流動行為進行模擬與分析。

3.4.2改進后的流動方案通過對最初預設的澆口位置方案設計的分析，需要對其進行改進。將澆口位置設置為四處，分別布置在手機前模的按鍵與屏幕接口處兩點，上半部分兩側各設一點。之后進行流動模擬試驗。改進后的澆口位置設計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流動和翹曲分析為對設計調(diào)整之后成型的成品進行檢驗來觀察制作效果，可以通過流動+Flow+Warp對成品的內(nèi)在強度、整體的變形程度以及外觀的質(zhì)量等進行分析。（1）熔接痕由于手機殼多采用注塑形式進行制作，因此，塑料結構制品熔接痕的產(chǎn)生是不可避免的。針對此現(xiàn)象，在設計中要盡可能對熔接痕進行優(yōu)化，以免出現(xiàn)融合不良的現(xiàn)象，進而導致手機成品的取向不良，并且表面出現(xiàn)裂痕其力學能力也會驟減。通過對澆口位置的方案進行調(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）填充時間整個手機外殼模具的設計中，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不平衡。填充過程如果熔體的流動不平衡，則會造成整個外殼的型腔內(nèi)部分位置過保壓，從而使整個制品的整體收縮不均，內(nèi)應力加大，最后曲翹變形。因此為了防止曲翹變形現(xiàn)象的發(fā)生，保證熔體流動的平衡性，就應對熔體的填充時間加以控制[6]。在進行熔體填充過程中，熔體到達模型腔末端的最長時間與最短時間的差值，是反映熔體不平衡程度的主要參考值。所以要將這個差值控制在最小范圍內(nèi)，才能夠達到熔體的相對平衡。通過對本文設計的模具進行熔體流動平衡性的分析，該方案下的熔體末端的充滿時間應設為0.8～1.1秒之間。

4結語

綜上所述，基于CAD/CAE軟件技術對超薄手機外殼制品進行開發(fā)與注塑模型的設計方案優(yōu)化，可以極大地縮短手機外殼制品的開發(fā)時間和周期，并且能夠提升手機模具設計的效率以及對于其結構的優(yōu)化也具有重要意義。目前手機行業(yè)發(fā)展景象繁榮，為提升企業(yè)競爭力，就要提升手機外殼制品的生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效以及降低生產(chǎn)成本，因此企業(yè)可以大力應用CAD/CAE技術，進而滿足企業(yè)發(fā)展需求。

參考文獻：

［1］臧昆巖.手機殼注塑模具設計及仿真［D］.天津：天津大學，2009.［2］王強.手機外殼注射模具設計與制造［D］.南昌：南昌大學，2007.

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

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

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

第6篇：模具設計范文

通過型腔和型芯組件的結構分析與設計，在滿足塑料齒輪尺寸精度、位置精度要求的同時，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度的要求。采用斜頂結構解決了塑料齒輪上鉤爪結構側向分離和脫模問題。

關鍵詞：

塑料齒輪；型腔；型芯；斜頂；設計

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，廣泛應用于電子產(chǎn)品、汽車配件、家用電器、辦公用品、玩具等各個行業(yè)。但由于塑料齒輪使用的是聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)等材料，在疲勞強度試驗中，高達99%的塑料齒輪會出現(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，個別齒根圓角由于光潔度較低以及存在注塑流道設置不合理造成的熔接痕，極易產(chǎn)生應力集中。在減速器運行時，由于齒輪油脂的反復擠壓，導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，導致塑料齒輪強度大大降低[1]。因此在考慮塑料產(chǎn)品結構特點的同時，要合理設計塑料齒輪模具，以滿足其使用要求。

1塑料齒輪技術要求及其模具結構

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NW-02。該材料自性、耐磨性、流動性好，其制品成型收縮率僅為1.6%。從產(chǎn)品結構和精度、材料特性要求來看，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模具結構分析

1.2.1成型零件分型面設在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個點澆口分流道組成，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的機械加工精度保證。對于4個寬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，當斜頂向上移動一段距離后，塑料齒輪被頂出的同時，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計型腔分布，采用平衡式分流道結構，結果如圖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，采用3個點澆口形式，如圖9所示。

2模具設計

2.1模具裝配設計通過對同步皮帶塑料齒輪工藝及模具結構分析，設計出同步皮帶塑料齒輪模具總體結構，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澆口，模具采用三板式結構，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對澆注凝料有一定的拉力，所以當注射機開模時，在分型面彈簧42的作用下Ⅰ-Ⅰ處打開，分流道澆注凝料在拉料桿4和澆口套9帶動下，從分流道帶出[2]。(2)澆注凝料脫出：隨著注射機繼續(xù)開模，Ⅱ-Ⅱ打開，同步皮帶塑料齒輪從齒輪型腔40帶出；繼續(xù)開模，限位板32帶動限位拉桿41，限位拉桿41帶動凝料拉板13，Ⅲ-Ⅲ打開，凝料拉板13使?jié)沧⒛蠌睦蠗U4和澆口套9上脫離，并自動脫落。(3)同步皮帶塑料齒輪頂出：注射機頂桿推動推板24、推桿固定板25，帶動斜頂27；當斜頂27向上移動一段距離后，在塑料齒輪頂出的同時，斜頂上的鉤爪槽與塑料齒輪分離。(4)模具復位：注射機合模時，在復位彈簧20、復位桿21作用下復位。

3結論

通過型腔和型芯組件的結構分析與設計，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度要求。采用斜頂結構既解決了塑料齒輪上鉤爪結構側向分離問題，也實現(xiàn)了同步皮帶塑料齒輪的順利脫模。

參考文獻：

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

第7篇：模具設計范文

為期六周的塑料模具設計制造實訓在大家的依依不舍中落下了帷幕！想想這短暫的六周，讓我們真正領略并學習到了模具設計與制造的流程，讓我們大開眼界，起初，對于模具，我也是一只半解！通過此次實訓，不僅讓我看到了世界先進國家模具發(fā)展的快速和高質(zhì)量高標準，也讓我看到我國模具行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀以及存在的問題！引發(fā)、堅定了后倍加努力鉆研，開拓創(chuàng)新，投身模具行業(yè)的激情和信念！

前三周，塑料模設計。在設計之前，老師給我們詳細講解了塑料模具的結構和組成以及各個零部件的功能。讓我們在腦海中產(chǎn)生一種塑料模具的框架，在設計的時候能夠清晰明了！畫圖一直不是我的強項，以前學習的畫圖軟件CAD、UG的一些指令都已忘記的差不多了，猛地用起來，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，用起來竟得心應手，不僅完成了任務而且回顧了從前的知識！這次設計中，在組長帶領下，大家協(xié)手同心，分工明確，計算，畫圖……讓我們感受到了團隊協(xié)作的重要性，更增強了我們的集體譽感！

后三周，塑料模具制造。設計好的圖紙在老師們的細心審閱下不斷被修復，終于審閱過關！在加工的階段，我看到了久違沒碰的數(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！懶惰，惶恐不安一直籠罩我！看到周圍同學樂此不疲，虛心請教，不斷提高自己，我也克服心理障礙，翻閱編程書，又重新學習了解并掌握了數(shù)控銑床的基本操作流程……不僅是數(shù)控銑床，對于模具的其他加工工藝，線切割，車床，磨床等等我們都有涉及到，真正做到了大融合大貫通！看著最后設計好的模具安裝成功，看著產(chǎn)品在出爐，我們真的是長長的舒了一口氣，一身的疲憊都被拋到九霄云外……辛勤的付出換來了甜蜜的回報，值了！

這次實訓中，真的很感謝季進軍老師、王迪老師的辛勤講解跟熱情的幫助，讓我們大家看到了無限的希望！老師們，您們辛苦啦！還要感謝組長張聰?shù)挠⒚黝I導，組員崔盼盼的殷切指導和點播，以及其他組員們的配合和熱情的幫助！

第8篇：模具設計范文

關鍵詞：模具設計；模具制造；模具行業(yè)

中圖分類號：TG386 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）04-0033-02

模具可以說是制造業(yè)的重要工藝基礎之一。在制造業(yè)中有著舉足輕重的作用。我國將模具制造列入了專用設備制造業(yè)。模具制造和使用在我國起步上并不算晚，但是因為企業(yè)分散、布局不夠合理，最根本的是我國的制造業(yè)水平不高，這些原因?qū)е挛覈＞咴O計和制造始終沒有形成一個產(chǎn)業(yè)，缺乏產(chǎn)業(yè)的支撐導致其發(fā)展相對滯后，落后于其他發(fā)達國家。隨著改革開放，這讓我國模具設計和制造獲得了發(fā)展契機，進入發(fā)展的快車道。盡管我國模具工業(yè)快速發(fā)展，但是受制于科技、工藝等原因，難以跟上我國制造業(yè)的發(fā)展需求，對于高精尖的大型模具和專用模具還是依賴進口。

1 我國模具設計與制造的基本概況

中國模具行業(yè)在上世紀80年代進入發(fā)展的快車道，隨著我國制造業(yè)的興起和日益提升的模具需求。近些年，我國的模具行業(yè)進行了全方位的體制化、制度化和機構化改革。一些大型模具企業(yè)更看好高端模具設計與制造產(chǎn)品。主要表現(xiàn)在，高水平的模具設計與制造企業(yè)數(shù)量和生產(chǎn)能力在逐年增加；模具設計與制造企業(yè)結構正在發(fā)生變化，國有、合資、私營等模具企業(yè)涌現(xiàn)；從區(qū)域分布來看，珠三角、長三角、環(huán)渤海經(jīng)濟圈等經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)模具制造企業(yè)相對集中，模具設計與制造水平相對較高。整體來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，強化企業(yè)內(nèi)部機構調(diào)整，優(yōu)化行業(yè)布局，產(chǎn)品結構向高精尖的高端模具產(chǎn)品發(fā)展，向國際水平靠攏進而開拓國際市場成為模具行業(yè)發(fā)展方向。與此同時，密切關注國際制造業(yè)發(fā)展和研究國際模具設計與制造行業(yè)發(fā)展大勢，創(chuàng)新發(fā)展模式，合理布局產(chǎn)業(yè)結構。

2 我國模具設計制造存在的問題及其原因

2.1 我國模具設計與制造問題分析

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

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

（2）我國模具生產(chǎn)企業(yè)一個很大的特點就是自產(chǎn)自配，這一比例高達六成。在國外模具設計制造有七成是以商品形式市場運作。這就形成了鮮明的對比，國內(nèi)模具設計制造企業(yè)不論大小都追求全，而國外的企業(yè)更多發(fā)展方向是“小而?！薄ⅰ靶《?，國外模具企業(yè)更側重于在某一領域?qū)崿F(xiàn)尖端科技水平。國內(nèi)的大型、高精尖模具設計制造企業(yè)比例不足三成，國外五成以上都是設計制造該類產(chǎn)品。

（3）國內(nèi)模具企業(yè)的設計制造水平遠遠低于國際平均水平，設計制造周期卻遠遠高于國際水平。模具產(chǎn)品水平低主要是在模具制造的材質(zhì)、精度、壽命還有結構等方面。

（4）模具企業(yè)在中國自給自足的多，創(chuàng)新研發(fā)能力差，整體效益不盡人意。國內(nèi)高端、專業(yè)的模具設計制造人員嚴重短缺，水平業(yè)較低，對于產(chǎn)品的創(chuàng)新研發(fā)不夠重視，市場競爭能力差。有相關調(diào)查顯示，國內(nèi)，有相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)模具設計開發(fā)人員的年平均創(chuàng)造產(chǎn)值是約1萬元，而在國外這一數(shù)字高達15～30萬元，然而，我國相當比例的模具設計制造企業(yè)還采取作坊式企業(yè)管理模式，缺乏現(xiàn)代企業(yè)科學管理思路。

2.2 我國模具設計與制造與國外差距產(chǎn)生的原因

（1）從宏觀上來看，國家對模具產(chǎn)業(yè)的政策支持力度不夠。我國模具行業(yè)相關政策早有頒布，但是框架性政策較多，然而后期落地政策的執(zhí)行細則缺乏跟進。國家在進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)的稅負依然過重，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)對設備要求和技術需求較高，缺乏高端技術和設備的引進對企業(yè)發(fā)展影響非常大。另外，模具企業(yè)還缺乏靈活科學的金融

支持。

（2）模具設計制造企業(yè)專業(yè)人才短缺。全球經(jīng)濟一體化，科技水平迅猛發(fā)展，能夠接受、掌握并熟練應用的專業(yè)模具設計及制造人員非常短缺。企業(yè)經(jīng)濟效益不理想，對人才引進和創(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）我國模具設計與制造的專業(yè)化、標準化、商品化程度低。國內(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。就目前來看，相關統(tǒng)計顯示，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)標準不統(tǒng)一，標準件的覆蓋率較低，這就導致生產(chǎn)資源的浪費，企業(yè)投入成本巨大，收貨甚微，這也是制造周期長的原因之一。

（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。國產(chǎn)和進口模具用鋼之間差別就很明顯，塑料、板材、相關配套設備的性能差也都會影響模具成品質(zhì)量水平的提升。全球經(jīng)濟一體化趨勢不可阻擋，我國經(jīng)濟也迎來了重大發(fā)展機遇期。一方面，隨著經(jīng)濟發(fā)展和制造業(yè)的興盛我國模具市場將快速發(fā)展，另一方面，模具制造企業(yè)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移趨勢也已經(jīng)出現(xiàn)，鑒于人工、原材料等成本優(yōu)勢，一些跨國企業(yè)也開始進入國內(nèi)進行相關模具的采購。這都為我國模具制造企業(yè)和行業(yè)提供了發(fā)展機遇，市場前景較好。我國模具制造業(yè)也應從自身水平提升著眼，不僅要成為模具制造業(yè)大國，還要成為模具制造業(yè)強國。

3 我國模具設計與制造發(fā)展對策及方向

3.1 我國模具設計與制造發(fā)展對策

從國際模具行業(yè)發(fā)展來看，模具技術的發(fā)展趨勢主要是大型化、高精尖、復雜程度高、性價比高。模具設計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、品牌產(chǎn)品、人才專業(yè)、國際化經(jīng)營的集合體。

3.2 我國模具設計與制造未來發(fā)展方向

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

第二，精密沖壓模具，大型精密塑料模具。多工位級進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)模具市場大部分額，約四成左右。汽車、電子產(chǎn)品、生活用品等等都會應用塑料模具。隨著人們對產(chǎn)品個性化需求的提升，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，主要模具標準件。目前國內(nèi)已有較大產(chǎn)量的模具標準件主要是模架、導向件、推桿推管、彈性元件等。這些產(chǎn)品不但國內(nèi)配套大量需要，出口前景也很好，應繼續(xù)大力發(fā)展。

參考文獻

[1] 鄭懷亮，陳德焜.網(wǎng)格技術在制造業(yè)中的應用研究[J].機械研究與應用，2004，（ 1）.

[2] 林建平.我國汽車模具技術發(fā)展的戰(zhàn)略思考[J].中國機械工程，2003，（24）.

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

第9篇：模具設計范文

塑料熔體在成型過程中會經(jīng)歷非常復雜的流動過程和傳熱過程，如果在注塑模具設計中引入CAE技術，采用分析和模擬模擬設計方案取代之前的實際試模，以便提前發(fā)現(xiàn)存在的技術缺陷，并對此做出及時修改。本文主要對注塑模內(nèi)流動與傳熱數(shù)值分析理論進行了簡要闡述，并通過實例闡述了如何在注塑模具設計中利用CAE技術以及如何利用該技術解決出現(xiàn)的問題。

關鍵詞：

注塑成型；CAE；技術；模具設計

注射模CAE技術指的是通過利用塑料加工流變學基本理論以及傳熱學理論，構建塑料熔體在模具內(nèi)部流動和傳導的模型，通過計算得出其中的求解方法，并通過計算機圖形學技術，將熔體的填充過程、冷卻過程生動、直觀地呈現(xiàn)在計算機屏幕上，并確定整個成型過程的具體參數(shù)。在模具制造過程中應用注射模CAE技術，利用計算機技術分析模具設計方案，并模擬成型過程，取代實際試模過程，以便提前知曉可能存在的缺陷，并制定出改進措施。這種方式擺脫了反復試模、修模的限制，便于設計人員對模具做出修改和調(diào)整。CAE技術在注塑模具設計中的應用，不僅節(jié)省了時間成本和人力成本，減少了修模次數(shù)，提高了模具合格率，減少了模具設計制造成本。

一、流動分析及其在模具設計中的應用

之所以進行流動分析，主要是對熔體流經(jīng)流道以及澆口填充型腔的過程進行預測，這樣一來，設計者確定的流道和澆口會更加合理，通過對鎖模力和注射壓力進行預測，從而更好地發(fā)現(xiàn)其中的缺陷，以便及時做出修改和調(diào)整，優(yōu)化產(chǎn)品設計，提高產(chǎn)品質(zhì)量。從當前來看，Hele-Shaw流動模型在流動分析實際過程中應用最廣泛，該模型通過使用控制體積法對熔體前沿進行跟蹤，以便采用動態(tài)化模擬法來模擬注射模的填充過程。經(jīng)過流動分析，我們可以獲得更準確的設計數(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，我們還可以更確切地了解到不同時間點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。流動分析結果可以幫助設計人員及時對模具設計進行修改，有利于模具設計工藝的提高。流動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)過流動分析，我們可以獲得更準確的設計數(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，我們還可以更確切地了解到不同時間點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計中的應用

熔劑在冷卻過程中會受到模壁溫度以及溫度均勻性的影響，而這兩種因素會對塑件質(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)會發(fā)生變化，冷卻系統(tǒng)主要對注射模的溫度進行控制和調(diào)節(jié)，冷卻系統(tǒng)如果效率高，卻溫度控制均衡，注射模的冷卻時間便可以大大縮短，同時塑件的殘余應力能夠減少，成型效率提高，從而生產(chǎn)出更高質(zhì)量的塑件。注塑模的冷卻過程涉及到熱的傳導，是一個不穩(wěn)定的過程，冷卻系統(tǒng)中的各個物理參數(shù)和幾何參數(shù)會直接影響到模具內(nèi)溫度和熱流，因此必須采用三維熱擴散方程求解。可三維熱擴散方程的計算過程十分復雜，導致它的實際應用性較差。由于模具運轉(zhuǎn)穩(wěn)定之后，模具內(nèi)溫度在一定周期內(nèi)隨著時間變化的程度不大，因此可以利用穩(wěn)態(tài)冷卻過程將之前的瞬態(tài)過程取而代之。模具的三維溫度場計算演變?yōu)閷aplace方程的求解。邊界元法離不開區(qū)域邊界，可以應用于分析模具溫度場領域。從模具的結構特征出發(fā)，將中緬模型與線單元分別應用于型腔以及冷卻管道，這樣一來，冷卻過程分析結果的精確度以及穩(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。設計人員利用冷卻分析結果可以對冷卻截止的流動狀態(tài)、雷諾數(shù)分布、冷卻液流量、模壁溫度、冷卻時間等做出準確預測，從而幫助設計人員優(yōu)化模具設計方案，提高模具生產(chǎn)質(zhì)量。

三、結語

在注塑模具設計中引入CAE技術之后，傳統(tǒng)的注塑模具生產(chǎn)開始邁入現(xiàn)代化發(fā)展階段，傳統(tǒng)的注射模生產(chǎn)方式被先進的生產(chǎn)工藝所取代，可是CAE技術在當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計方案是否可行的工具，并不能為人類提供行之有效的改進方案。因此，設計人員需要反復分析、反復修改，這樣才能優(yōu)化模具設計方案，顯然，設計人員自身經(jīng)驗以及設計水平對設計方案具有很大影響。如今，CAE技術不斷提高，人們開始將CAE技術與模具優(yōu)化設計技術相結合，目的是提高模具產(chǎn)品質(zhì)量。

作者：艾勇 單位：邵陽學院機械系

參考文獻：

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