塑料模具設計探究

　　摘 要：隨著(zhù)我國工業(yè)的發(fā)展，塑料在電子、電器中的應用日益廣泛，發(fā)展方向逐漸趨向以塑代木和以塑代鋼。塑料的主要裝備就是模具，它的功能是塑造塑料成型，是塑料工藝品更新的重要生產(chǎn)手段。文章結合塑料的概念成分，闡述了Pro/e與反求工程在塑料模具中的應用、計算機輔助模具設計和西門(mén)子電機模具設計。

　　關(guān)鍵詞：塑料模具 設計 研究 計算機 西門(mén)子電機

　　前言：塑料的成分主要有樹(shù)脂、填充劑、增塑劑、著(zhù)色劑和穩定劑等，在現實(shí)生活的應用非常普及，比如：電視機、洗衣機、塑料袋、計算機、西門(mén)子電機等。制造出這些塑料工藝品的主要設備就是塑料模具，模具的設計主要是模具的設計方案構思。關(guān)于模具的設計，目前有很多方法，塑料模具廠(chǎng)商最經(jīng)常用的是經(jīng)驗試模定工藝方法，但是這種方法也已經(jīng)陳舊。

　　1 Pro/e與反求工程在塑料模具設計中的應用

　　Pro/e具有強大的造型功能，而反求工程是至今為止產(chǎn)品設計的一種新方法，在很多領(lǐng)域中具有不可估量的前景。

　　1.1 Pro/e和反求工程中的逆向工具

　　當前，絕大多數反求工程的研究和應用都集中在重建產(chǎn)品實(shí)物的CAD模型和產(chǎn)品制造上，這種行為就叫做實(shí)物反求工程。反求工程要最終形成CAD模型的工序很復雜，他要經(jīng)過(guò)數據采集、點(diǎn)云模型預處理、曲線(xiàn)或曲面的重構等許多復雜的環(huán)節。Pro/e也要經(jīng)過(guò)輸入點(diǎn)集、創(chuàng )建包絡(luò )、創(chuàng )建小平面和曲面四個(gè)環(huán)節才能形成處理逆向的一個(gè)完整流程。Pro/e完整的逆向解決方案有兩個(gè)特征，一個(gè)是重新造型特征，另一個(gè)是野火版的小平面特征。

　　1.2 應用Pro/e和反求工程在塑料模具設計中的流程

　　軟件系統的模塊是模具設計的主要手段，它幾乎提供了模具設計所需要的所有功能。模具設計的流程是先利用軟件系統的模塊建立出塑料產(chǎn)品模具的三維模型，第二步是利用型腔模塊設計模具的構建，第三步也是最后一步，是設計模具的模架。塑料模具設計好之后就可以按照模具設計進(jìn)行模具裝配和模具組建了。其中PTC公司推出Pro/e軟件所具有的一系列功能是設計模具最方便的裝備，它幾乎囊過(guò)了模具設計所需要的所有功能包括模具的零件裝配和模具開(kāi)發(fā)。

　　1.3 計算機輔助模具設計

　　計算機輔助模具設計主要探討的是塑料注射成型的塑料產(chǎn)品中，影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要工藝參數，并用鮮明的例子說(shuō)明了計算機輔助流動(dòng)模擬技術(shù)在塑料模具設計中的引導作用。

　　1.4 計算機輔助模具設計的主要工藝參數

　　模具設計出來(lái)后，在注射過(guò)程中影響塑料工藝品的因素有很多，C-MOLD[1]經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的研究，終于研究出影響塑料工藝品注射成型品質(zhì)的一些工藝參數，它們分別是注射溫度、注射壓力、設置螺桿行程轉換的開(kāi)關(guān)位置和設置的注射速度和排氣等方面。在塑料工藝注型過(guò)程中，冷卻介質(zhì)的溫度一般小于型腔表面的溫度，通常比型腔表面的溫度低10-20攝氏度。如果模具溫度大于或等于40攝氏度了，需在模具固定板和模具兩者之間增加一個(gè)隔熱的裝置。注射溫度是模具注射的主要技術(shù)參數，而注射壓力是主要的工藝參數，在塑料模具注射成型中受到普遍的關(guān)注。

　　2 塑料模具設計實(shí)例

　　塑料模具設計實(shí)例運用的是C-MOLD的軟件系統對XX家電產(chǎn)品的模擬[2]。在模具設計構思階段，采用流動(dòng)模擬的方法尋找結構參數的設計是提高模具設計品質(zhì)的有效手段，也是一次性試模成功的好方法。

　　3 西門(mén)子電機塑料模具設計

　　西門(mén)子公司是大型的電機的著(zhù)名制造廠(chǎng)，它在電機模具設計和制造方面有許多先進(jìn)的技術(shù)。其中包括典型的結構圖、繪圖法、模具制造工藝等諸多方面，都有自己的獨特特點(diǎn)。模具設計和制造的獨特之處如下：

　　(1)典型的結構圖。在設計圖結構要素基礎上對沖膜相應地方進(jìn)行獨特化設計的方法就是典型結構設計。以西門(mén)子磁極沖片來(lái)舉例說(shuō)明，西門(mén)子公司在設計磁極沖片時(shí)，先把磁極沖片所需的結構和各種零件先固定下來(lái)，然后畫(huà)出新模具的平面圖，這樣的方法只需繪制一張模具設計圖就可以了。繪制模具圖采用平面繪圖的方法主要有兩個(gè)好處，一是作為繪制模具的圖紙，二是用于模具各種板塊和零件的確定，作為生產(chǎn)模具的一個(gè)樣板。這樣，就不再需要畫(huà)模具的各種零件圖了，省時(shí)又省力。

　　(2)電機模具的制造工藝。西門(mén)子公司在制造模具時(shí)，模塊全部用線(xiàn)切割來(lái)加工的方法，粗切、精切都有適度的尺寸和公差。用淬火前鉸孔、淬火后磨孔來(lái)固定模塊。這種工藝法不僅能使電機模具的制造簡(jiǎn)單化還可以降低成本，一舉兩得為西門(mén)子公司的發(fā)展做出了巨大貢獻。

　　(3)模具模塊的毛坯和磁軛沖模。大多數模塊的毛坯都是購買(mǎi)材料公司的，但是購買(mǎi)回來(lái)的模塊毛坯粗糙，需要進(jìn)行精加工才能用來(lái)制作模具。磁軛沖片的特點(diǎn)是材料厚、形狀千奇百怪而且尺寸大。它的設計制造都很復雜而且成本高昂，西門(mén)子的狄納莫廠(chǎng)拋棄常用的多極復合沖模，改為單極沖模，不但節省了工序還為公司降低了成本。

　　4 結語(yǔ)

　　隨著(zhù)塑料在世界各國的普及，塑料行業(yè)的發(fā)展越來(lái)越迅速。依附于塑料的模具設計行業(yè)也因塑料行業(yè)的發(fā)展而快速發(fā)展，文章先闡述了Pro/e與反求工程在塑料模具中的應用，然后探討了提高模具注射成型塑料工藝品的質(zhì)量的主要注射溫度、注射壓力等參數，最后闡述了西門(mén)子電機模具的設計，從三個(gè)方面著(zhù)手探討了塑料模具的設計。

　　參考文獻：

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　　[2]項輝宇.計算機輔助塑料模具設計和工藝改進(jìn)[J].山東工業(yè)大學(xué)機械學(xué)院，CAD中心200072-73

　　[3]李鐘猛.塑料模具設計與制造_第一講塑料概論[J].成都無(wú)線(xiàn)電機械學(xué)校，38-45

　　[4]劉國良.模具先進(jìn)制造技術(shù)在塑料成型模具設計方法中的應用研究[J].北京電子科技職業(yè)學(xué)院，201141-47.

　　[5]吳文旭.西門(mén)子電機模具設計制造特點(diǎn)[J].哈爾濱電機有限責任公司.

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