模具設(shè)計(jì)塑件造型研究

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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，模具設(shè)計(jì)也有著天翻地覆的變化，從早期的CAD輔助設(shè)計(jì)，一直到現(xiàn)在的CAD、CAM、CAE等一系列的輔助設(shè)計(jì)加工模擬。步步也離不開軟件的輔助，而模具設(shè)計(jì)的第一步便是塑件造型，而后的一系列設(shè)計(jì)都是以塑件出發(fā)的，當(dāng)我們從客戶手中拿到第一手的塑件圖開始，模具設(shè)計(jì)便從塑件造型開始。在看似簡單的塑件造型里，稍有不慎，便會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的造型，特別是剛開始學(xué)習(xí)模具設(shè)計(jì)的學(xué)生，更是容易出錯(cuò)。然而塑件造型一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤，不僅影響的是塑件尺寸，結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤，更是導(dǎo)致分模不成功的主要因素，同時(shí)這錯(cuò)誤的塑件一旦投入生產(chǎn)，影響的是模具零件加工，模具結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤等等一系列的錯(cuò)誤。眾所周知，模具的成本是塑件的N倍，塑件錯(cuò)誤，模具便是廢品，由此造成的經(jīng)濟(jì)損失也是巨大的。那我們就塑件造型中常出現(xiàn)的問題一一進(jìn)行分析，并且找出相對(duì)應(yīng)的解決方法。

1側(cè)孔的建模

在模具設(shè)計(jì)中，塑件各種各樣，但基本都離不開帶孔的塑件，大家對(duì)孔的建模并不陌生，所用的指令也很簡單，拉伸，旋轉(zhuǎn)，掃略等。一般來說，孔的建模不難，但在學(xué)生學(xué)習(xí)中很容易發(fā)生錯(cuò)誤的一類孔便是側(cè)孔，要不尺寸不對(duì)，要不方向不對(duì)，在模具設(shè)計(jì)中把孔分為主方向成型的孔與側(cè)方向成型的側(cè)孔，一般大深孔為主孔，小孔放側(cè)方向成型。為了便于脫模，主方向的孔都設(shè)置了一定斜度的拔模斜度，如下圖1所示。圖2這時(shí)候側(cè)孔方向是沿水平方向呢？還是與脫模斜面垂直的方向呢？很多學(xué)生在初學(xué)時(shí)，都是造型成與脫模面垂直的圖2的方向，如果是圖2的方向，對(duì)模具設(shè)計(jì)有何影響呢?圖1的方向，孔為水平方向，成型時(shí)側(cè)抽方向是單純的水平側(cè)抽，而如果是圖2方向，那這幅模具設(shè)置的抽芯機(jī)構(gòu)必須是斜抽了，同時(shí)側(cè)孔的尺寸也不對(duì)，而且最后的塑件也便成了廢品。那如何解決呢？這主要從兩方面著手，一是正確的選擇草繪面，草繪面必須選側(cè)方向的與基準(zhǔn)面平行的面，而不能選脫模斜面，二是拉伸方向必須選水平側(cè)方向，這兩點(diǎn)把握好了，側(cè)孔基本就不會(huì)出錯(cuò)。

2拔模斜度的設(shè)置

一般來說，為了便于脫模，沿著模具開模方向的每個(gè)塑件表面都應(yīng)設(shè)置拔模斜度。拔模斜度設(shè)置合理，不僅能保證塑件的尺寸與表面質(zhì)量，還能降低工藝，降低成本，反之，塑件拔模斜度一旦設(shè)置不合理，不僅影響模具的制造，更是影響塑件的生產(chǎn)。所以拔模斜度的設(shè)置至關(guān)重要，那應(yīng)如何進(jìn)行合理的設(shè)置拔模斜度呢？針對(duì)外表面與盲孔的拔模斜度設(shè)置比較簡單，以便宜脫模為準(zhǔn)，孔以口大里小大方向設(shè)置，一般在圖中有明確的拔模斜度要求，這樣的拔模斜度不易出錯(cuò)，就算錯(cuò)了也能在分模這一步給予發(fā)現(xiàn)。但對(duì)于小通孔，通常沒給予明確的拔模斜度，而是按技術(shù)要求中未注拔模斜度值來設(shè)置，那方向應(yīng)如何設(shè)置呢？這比較難把握，如下圖中上方的小孔，這拔模斜度按正錐方向可以，倒錐方向也可以，對(duì)于學(xué)生而言，就較難把握，但我們稍微分析下就不難理解，如圖3的方向大孔小孔放在同一側(cè)成型（型芯側(cè)），而圖4方向，把大小孔分為兩側(cè)成型，大孔在型芯側(cè)，小孔在型腔側(cè)，這對(duì)塑件有何影響呢？圖3圖4一個(gè)階梯孔分為2側(cè)成型的塑件，同軸度難保證，模具加工難度較大，但塑件的飛邊是在大小型芯的結(jié)合處，而不在塑件的外表面?zhèn)龋芗砻尜|(zhì)量較好，而按圖3的方法同側(cè)成型，同軸度能保證，但塑件飛邊在小孔的上端，影響塑件的表面質(zhì)量。因此，應(yīng)如何選擇塑件的拔模斜度的方向應(yīng)根據(jù)塑件要求來進(jìn)行合理選擇，具體問題具體分析，塑件表面質(zhì)量要求高的，按圖4的脫模斜度來設(shè)置，同軸度要求較高的按圖3的脫模斜度來設(shè)置。

3過渡圓角的設(shè)置

在塑件制品中，除了特殊要求外，其余所有轉(zhuǎn)角都應(yīng)圓角過渡，對(duì)于塑件圖中有明確要求的圓角過渡，好辦，指令也簡單。但很多的圓角過渡只是在技術(shù)要求中體現(xiàn)：未注圓角為Rx，這時(shí)學(xué)生在造型中就很容易發(fā)生錯(cuò)誤，錯(cuò)誤一，針對(duì)殼體塑件，內(nèi)表面的小圓角過渡很容易少設(shè)，或者不設(shè)，這就影響整幅模具的制造，還影響最終塑件產(chǎn)品的生產(chǎn)，所以必須避免，避免的方法，對(duì)塑件造型步驟進(jìn)行調(diào)整，先進(jìn)行塑件外表面的圓角設(shè)置，再進(jìn)行抽殼，則能避免這錯(cuò)誤，如塑件造型步驟無法調(diào)整的，則可以對(duì)塑件進(jìn)行模擬分析。錯(cuò)誤二，分型面處設(shè)置圓角過渡，在分型面處設(shè)置圓角過渡，不僅加大模具的制造難度，同時(shí)極易造成溢料，影響塑件質(zhì)量。所以在設(shè)置未注圓角過渡，必須對(duì)塑件的分模面進(jìn)行分析，避免在分型面上設(shè)置圓角過渡。

4抽殼

針對(duì)殼體類塑件，都離不開抽殼這一步，抽殼設(shè)置往往很簡單，設(shè)置一下抽殼厚度，選擇一個(gè)開方面就完成了。但在模具塑件造型中，往往與拔模斜度，過渡圓角一并存在，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程往往先抽殼再設(shè)置拔模斜度與圓角過渡，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)這工作量大，每個(gè)小的轉(zhuǎn)角處都應(yīng)圓角過渡，且拔模方向容易設(shè)置錯(cuò)誤。所以如不是結(jié)構(gòu)特別要求，應(yīng)在圓角過度，拔模斜度設(shè)置好之后再進(jìn)行抽殼，能大大提高造型的正確性與速度。同時(shí)，在抽殼過程中還應(yīng)注意抽殼方向，如方向選擇錯(cuò)誤，則這個(gè)塑件的尺寸也就錯(cuò)誤了，且這并不影響分模，也就在后續(xù)的分模中較難發(fā)現(xiàn)。

模具設(shè)計(jì)與制造是環(huán)環(huán)相扣的一個(gè)過程，前個(gè)環(huán)節(jié)并不單單是一個(gè)環(huán)節(jié)，還影響著后面各個(gè)環(huán)節(jié)。塑件造型作為模具設(shè)計(jì)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，不僅影響著分模，模具的加工，裝配，更是影響著經(jīng)濟(jì)損失，一旦出錯(cuò)，后續(xù)環(huán)節(jié)全都是白費(fèi)，所以必須把好塑件這一環(huán)節(jié)。同時(shí)，塑件造型與模具的結(jié)構(gòu)是密不可分的，造型不同，模具結(jié)構(gòu)也就不同，看似影響不大，卻影響著整幅模具，所以進(jìn)行塑件造型時(shí)，針對(duì)造型中容易出現(xiàn)的問題，應(yīng)把塑件結(jié)構(gòu)與模具結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來，當(dāng)出現(xiàn)多種可能的時(shí)候，不僅從塑件圖出發(fā)，軟件造型指令出發(fā)，還應(yīng)從對(duì)模具結(jié)構(gòu)的影響出發(fā)，一一分析，細(xì)中有序，才能從容不迫地做好塑件造型這一環(huán)節(jié)。

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作者:王雪蓮 單位:龍巖技師學(xué)院