模具設計塑件造型研究

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隨著科學技術的發展，模具設計也有著天翻地覆的變化，從早期的CAD輔助設計，一直到現在的CAD、CAM、CAE等一系列的輔助設計加工模擬。步步也離不開軟件的輔助，而模具設計的第一步便是塑件造型，而后的一系列設計都是以塑件出發的，當我們從客戶手中拿到第一手的塑件圖開始，模具設計便從塑件造型開始。在看似簡單的塑件造型里，稍有不慎，便會出現錯誤的造型，特別是剛開始學習模具設計的學生，更是容易出錯。然而塑件造型一旦出現錯誤，不僅影響的是塑件尺寸，結構的錯誤，更是導致分模不成功的主要因素，同時這錯誤的塑件一旦投入生產，影響的是模具零件加工，模具結構的錯誤等等一系列的錯誤。眾所周知，模具的成本是塑件的N倍，塑件錯誤，模具便是廢品，由此造成的經濟損失也是巨大的。那我們就塑件造型中常出現的問題一一進行分析，并且找出相對應的解決方法。

1側孔的建模

在模具設計中，塑件各種各樣，但基本都離不開帶孔的塑件，大家對孔的建模并不陌生，所用的指令也很簡單，拉伸，旋轉，掃略等。一般來說，孔的建模不難，但在學生學習中很容易發生錯誤的一類孔便是側孔，要不尺寸不對，要不方向不對，在模具設計中把孔分為主方向成型的孔與側方向成型的側孔，一般大深孔為主孔，小孔放側方向成型。為了便于脫模，主方向的孔都設置了一定斜度的拔模斜度，如下圖1所示。圖2這時候側孔方向是沿水平方向呢？還是與脫模斜面垂直的方向呢？很多學生在初學時，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，對模具設計有何影響呢?圖1的方向，孔為水平方向，成型時側抽方向是單純的水平側抽，而如果是圖2方向，那這幅模具設置的抽芯機構必須是斜抽了，同時側孔的尺寸也不對，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，草繪面必須選側方向的與基準面平行的面，而不能選脫模斜面，二是拉伸方向必須選水平側方向，這兩點把握好了，側孔基本就不會出錯。

2拔模斜度的設置

一般來說，為了便于脫模，沿著模具開模方向的每個塑件表面都應設置拔模斜度。拔模斜度設置合理，不僅能保證塑件的尺寸與表面質量，還能降低工藝，降低成本，反之，塑件拔模斜度一旦設置不合理，不僅影響模具的制造，更是影響塑件的生產。所以拔模斜度的設置至關重要，那應如何進行合理的設置拔模斜度呢？針對外表面與盲孔的拔模斜度設置比較簡單，以便宜脫模為準，孔以口大里小大方向設置，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，就算錯了也能在分模這一步給予發現。但對于小通孔，通常沒給予明確的拔模斜度，而是按技術要求中未注拔模斜度值來設置，那方向應如何設置呢？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，對于學生而言，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成型（型芯側），而圖4方向，把大小孔分為兩側成型，大孔在型芯側，小孔在型腔側，這對塑件有何影響呢？圖3圖4一個階梯孔分為2側成型的塑件，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合處，而不在塑件的外表面側，塑件表面質量較好，而按圖3的方法同側成型，同軸度能保證，但塑件飛邊在小孔的上端，影響塑件的表面質量。因此，應如何選擇塑件的拔模斜度的方向應根據塑件要求來進行合理選擇，具體問題具體分析，塑件表面質量要求高的，按圖4的脫模斜度來設置，同軸度要求較高的按圖3的脫模斜度來設置。

3過渡圓角的設置

在塑件制品中，除了特殊要求外，其余所有轉角都應圓角過渡，對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要求中體現：未注圓角為Rx，這時學生在造型中就很容易發生錯誤，錯誤一，針對殼體塑件，內表面的小圓角過渡很容易少設，或者不設，這就影響整幅模具的制造，還影響最終塑件產品的生產，所以必須避免，避免的方法，對塑件造型步驟進行調整，先進行塑件外表面的圓角設置，再進行抽殼，則能避免這錯誤，如塑件造型步驟無法調整的，則可以對塑件進行模擬分析。錯誤二，分型面處設置圓角過渡，在分型面處設置圓角過渡，不僅加大模具的制造難度，同時極易造成溢料，影響塑件質量。所以在設置未注圓角過渡，必須對塑件的分模面進行分析，避免在分型面上設置圓角過渡。

4抽殼

針對殼體類塑件，都離不開抽殼這一步，抽殼設置往往很簡單，設置一下抽殼厚度，選擇一個開方面就完成了。但在模具塑件造型中，往往與拔模斜度，過渡圓角一并存在，很多學生在學習過程往往先抽殼再設置拔模斜度與圓角過渡，往往會發現這工作量大，每個小的轉角處都應圓角過渡，且拔模方向容易設置錯誤。所以如不是結構特別要求，應在圓角過度，拔模斜度設置好之后再進行抽殼，能大大提高造型的正確性與速度。同時，在抽殼過程中還應注意抽殼方向，如方向選擇錯誤，則這個塑件的尺寸也就錯誤了，且這并不影響分模，也就在后續的分模中較難發現。

模具設計與制造是環環相扣的一個過程，前個環節并不單單是一個環節，還影響著后面各個環節。塑件造型作為模具設計的第一個環節，不僅影響著分模，模具的加工，裝配，更是影響著經濟損失，一旦出錯，后續環節全都是白費，所以必須把好塑件這一環節。同時，塑件造型與模具的結構是密不可分的，造型不同，模具結構也就不同，看似影響不大，卻影響著整幅模具，所以進行塑件造型時，針對造型中容易出現的問題，應把塑件結構與模具結構聯系起來，當出現多種可能的時候，不僅從塑件圖出發，軟件造型指令出發，還應從對模具結構的影響出發，一一分析，細中有序，才能從容不迫地做好塑件造型這一環節。

參考文獻

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作者:王雪蓮 單位:龍巖技師學院