机械制造模具成型设计要点探析,本文是机械制造类有关毕业论文范文和机械制造和模具和成型类研究生毕业论文范文.
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摘 要：模具成型设计要在国家及国际技术标准要求上来提升技术精度.本文着重结合模具成型设计要点展开探讨,为提升模具成型水平提供一些参考.
关键词：机械制造 模具成型 设计要点
机械制造业的发展,对模具成型设计提出更高要求.与国际模具成型技术相比,我国模具成型设计还处于发展阶段,特别是在线测量、质量管理方面还有较大差距,使用寿命和设计精度整体水平较低.本文着重从设计任务、设计图纸、原材料筛选、参数标准、成型结构和软件设计等方面,探析机械制造模具成型设计相关问题.
一、模具成型设计的几个重点环节
对于模具成型设计任务,需要绘制设计图纸,并结合成型设计质量标准来选择原材料,确保模具成型达到相应设计指标要求.总的来说,需要考虑三大问题.一是严格选择塑料,针对不同机械制造模具成型规格、要求,确定塑料牌号、透明度,以及冷却过程的收与补问题；二是确定模具浇口与分型面的参数,要处理好机械制造过程中冷却、加热变化对模具结构的影响；三是结合成型结构、最大注射量、锁模力、模具尺寸等参数来确定相应的注射机,确保模具成型的精度、表面粗糙度和刚度符合设计目标.
二、细化模具成型设计的具体步骤及任务在完成模具成型设计时,需要做好以下工作.
1.塑件的分析处理
塑件是模具成型设计的目标,主要任务有塑件设计要求和塑件生产批量.具体要求包括塑件零件图、成型工艺及设计目标,满足相应的结构、形状、尺寸、表面粗糙度等指标.生产批量主要是结合模具成型要求确定相应的成本.比如,批量少则可以考虑简单型模具来降低成本；批量大则在保障塑件质量基础上,选用一模多腔或自动化生产模式；另外,还要对塑件体积、质量及模具型腔等结构进行分析,做好前期准备工作.
2.选择注塑机
结合塑件任务、成型设计参数指标,选择合适的注塑机.比如,对注塑压力、最大注塑量、螺孔位置、模板面积、定位圈、喷嘴等参数进行明确,确保成型设计满足模具要求.
3.成型设计相关的计算
指对模具体凹凸模尺寸、成型型腔壁厚、底板厚度的计算,以及加热、冷却带来的余量设计等.
4.成型结构的设计
成型结构包括塑件的成型及各成型面的关系,模具型腔的排列关系、数量,与模具相关联的其他零件结合点,顶出机构及排气方式,以及模具总体尺寸及模架设计,这些将为后期绘制模具成型结构图提供相应技术参考.
5.绘制成型结构图纸
绘制模具成型总装图、零件工作图,要依照国家标准、行业规范,严格遵循设计目标绘制.比如,需要明确成型形状、浇口位置,在总装图标注俯视图,保留相应动模位置,明确模具外形尺寸、装配尺寸、极限尺寸及技术条件等明细参数信息.
三、对模具成型设计软件的选择
模具成型设计中常用的软件有CAD/CAM辅助设计软件,该软件可以实现与数字、数控等技术的有效关联,且在设计实践中,能够对所需的参数进行定量表达、存储和控制,确保模具成型设计的系统性优化与运算.同时,利用数字建模、仿真软件与CAD/CAM软件进行动态设计,可以降低设计成本,提升模具成型设计效率.比如,利用PowerSolutionCAD/CAM软件,可以实现几何建模、工业设计、制图、数字仿真、数控编程、测量分析等集成化功能设计,各功能模块相对独立,以数据接口进行联用运行,提升了软件应用的兼容性、开放性水平.在三维模具成型设计软件中,以立体化设计来实现3D型腔、型芯结构、模架配置和结构优化.比如,Pro/E和CATIA软件,Moldflow Advisers三维真实感流动模拟软件,以及3D Quickfill、Z-mold等三维设计软件.
四、模具成型设计的其他相关技术要点
针对模具成型设计,随着机械加工精度、技术指标要求的提升,也需要引入先进制造技术来满足成型设计任务.比如,电火花加工技术利用电火花进行高温瞬蚀来完成模具成型,电火花穿孔成型技术以型腔模具加工为主,电火花线切割以注射模、压铸模、热锻模为主.还有高速切削技术,利用该技术来实现对高硬度、耐磨性模具材料进行成型加工,其特点是加工速度快,表面处理质量高.
（作者单位：湖南兵器工业高级技工学校）
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