模具设计中常见问题研究.doc

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1、塑料模具设计中常见的问题研究1 塑料模具设计的发展现状  为了更好的解决塑料模具设计中常见的问题,笔者认为有必要让读者了解一下当前塑料模具设计的发展现状。1.1 塑料模具设计的容  塑料模具的设计总是在不断变化和更新的。它主要从以下四方面更新变化。它们分别是:①工业产品的形状与外观;②产品尺寸的精确度;③设计模具的工艺程序;④模具的质量要求。在设计每个模具的过程中,设计者都要不断的进行创新。模具尺寸的大小、部件的组成部分、工艺设计以及力学的计算等都是模具设计的主要容。模具的设计主要经历四个阶段,它们分别

2、是:①在设计前要对产品进行分析;②对部件进行设计;③设计总体方案;④进行结构和施工图的设计。1.2 现代塑料模具的设计  设计者将客户的计算机资料输入电脑,在计算机辅助系统以及CAD/CAE技术的帮助下,可进行仿真实验。在此过程中,系统能进行图形处理。特别是对于那些包含三维曲面的图纸,系统能够进一步修正和编辑。例如,曲面的结合、截面圆角以及曲面的融合等。设计好的零部件在电脑系统的帮助下,可将其实体显示出来。这样,设计者就能很直观的观察其设计的正确性。设计者还可以借助系统功能对强度、塑料流动状态以及模温等

3、进行模拟测试。一旦发现设计中存在误差就能及时修改,这在很大程度上降低了塑料模具的设计成本。1.3 在塑料模具设计中CAD/CAE技术的应用  当前在塑料模具的设计中,主要应用的技术就是CAD/CAE技术。CAD/CAE技术主要包括概念设计、有限元分析、优化设计、计算机仿真、绘图以及辅助设计过程管理等。产品的大体结构是通过CAD技术设计出来的。设计者在设计出大体结构后再利用CAE技术进行结构分析和评估。在模具CAD/CAE集成技术的帮助下,制件不需要原型试验。通过几何造型技术,制件就能准确而生动的展示在计

4、算机上。当需要进行力学检测时,可采用有限元分析技术。此外,计算机还能帮助设计者进行快速分析、自动绘图和自动检索,这不但能减轻设计者的工作压力,还能让他们把更多的精力放在模具设计的难点、重点上。在正式使用模具之前,CAD软件能够对模具的参数进行正确性预测。例如,在考察熔体在模腔中的流动状况时,可采用流动模拟软件来进行,以便改进浇注系统的设计,从而更大的提高模具的成功率。当需要考察熔体的凝固和模温的变化时可采用保压和冷却分析软件,通过软件的分析结果来改进冷却系统。此外,为了事前了解塑料模具出模后的翘曲以及变

5、形情况,可应用应力分析软件。随着技术的进步,当前的概念设计已经不仅仅是外观和结构上的设计,它已经扩展到模具结构分析的领域。当用CAD技术设计出塑料模具后,可采用CAE软件对其进行刚度、强度、跌落试验模拟以及散热能力等分析。通过这些分析,可以对前面的概念性结构进行合理性检验。当发现不合理时,可采用CAD软件进行修改。通过以上的介绍可以看出CAD/CAE技术在塑料模具设计中发挥着巨大的作用。1.4 塑料模具设计中的常见问题  从当前的社会发展状况来看,大多数工艺制品对其尺寸和形状的要求都很高。因此,这也要求

6、模具设计者在设计模具时要对其进行严格设计和分析,以便达到工业制品的要求。尽管模具设计者在工作中非常严谨,但是也经常会出现一些问题。例如,①在塑料模具设计中存在收缩率方面的问题。在制备塑料模具时,往往需要高温和高压的环境。塑料在高温的条件下溶解为液体,然后在将其注入模腔中。由于塑料本身的特性使其对液体塑料的定型产生了影响。和固定的模腔相比,塑料模具变小了。在此种情况下就发生了收缩。这要求设计者在制备塑料模具前必须考虑到此方面的问题,以便尽量减少误差。但在真正的设计中,虽然设计者考虑了此问题,但是却忽略了不

7、同类型的塑料其收缩率也不同这一点。因此也会影响模具尺寸的大小;②在塑料模具设计中存在公差标注不一的问题。众所周知,根据制品的不同,其塑料模具的比例也是不一样的。因此,对于模具设计者来说,在设计模具时要着重考虑公差标注问题。一旦发生公差标注低的情况就会降低塑料模具的精确度,反之就会造成精度较高,模具复杂。此外,在设计模具时,设计者因忽略了公差标注问题而采用自己的经验进行盲目选择时,会导致模具在尺寸和形状上出现问题。从而降低了塑料模具的质量和价值;③在塑料模具设计中存在热膨胀系数问题。热膨胀系数是另一个影响

8、塑料模具形状和尺寸的问题。热膨胀系数随着塑料模具材料的不同而不同。正是这种热膨胀系数对塑料模具冷却后的形状和大小产生作用。由此可见,热膨胀系数在设计塑料模具中占据重要作用。但是,在实际工作中,总有一些设计者不严格遵守设计流程,缺少对它的利用,从而导致塑料模具设计的成功率降低。2 关于塑料模具设计中常见问题的解决措施  在设计模具时,设计者为了提高塑料模具的设计效率,就需要不断的进行理论及实践上的创新,谨慎分析各种问题,寻找出影响塑料模具成功

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