试析复合材料的模具设计制造工艺

郭荣（中国振华集团永光电子有限公司，贵州 贵阳 550000）



试析复合材料的模具设计制造工艺

郭荣
（中国振华集团永光电子有限公司，贵州 贵阳 550000）

摘要：复合材料在产品的设计和制造过程中优点较多，所以受到人们的推崇和喜爱，同时，复合材料的模具设计与制造也结合了相应的科学技术。但是，因为这一概念被人们过晚地了解到，再加上鲜少有人在复合材料的模具设计和制造中与科技进行结合，所以导致这项技术并不成熟，面对这一现状，我们需要作出改变。在产品的设计和生产中，使用复合材料，并结合科技进行工艺加工，会为我国制造业的发展注入新的血液。

关键词：复合材料；模具设计；制造工艺

复合材料在产品的设计和制造过程中优点较多，正是由于它较于普通材料优点突出，所以复合材料广受人们喜爱。而生产好的复合材料就需要相对应的模具作为支撑，那么复合材料的模具设计制造工艺的重要性由此可见一斑。因此，对复合材料的模具设计制造工艺的探析意义非凡。

1　复合材料的模具的基本构造

进行塑料复合材料的模具设计制造工艺时需要了解其基本构造。模具支架、模具底座和模具主体三大模块共同构成了塑料复合材料的模具。塑料模具主体又由通风孔、卡槽、内板、外板组成；塑料模具底座又由支撑钢架、叉车口、环形钢架组成。由此可见，塑料复合材料的模具构造并不简单。

2　复合材料的模具设计制造工艺

为了使塑料复合材料的模具设计制作得以获得好的成效，将科技运用其中无疑起到了锦上添花的作用，而运用科技的最直观的方式就是使用参数和精度要求高的机器，将这些智能、数控的机器在塑料复合材料的模具设计制造工艺中进行使用，会使其生产保质保量完成。

2.1科技是第一生产力

塑料复合材料模具在制造过程中，将科技运用其中，那么会起到事半功倍的效果。科技是第一生产力，科技能够带动生产和发展，从而推动社会的进步。那么，科技对塑料复合材料的模具设计制造工艺而言也是一样，在其制造过程中结合科技，使用智能、数控的机器进行生产，可以完成多种材质、多种构建的塑料复合材料的模具制造作业，并且在保证生产数量的同时，还能确保其生产质量以及对生产参数的精确要求。社会文明的发展带动科技的发展，科技的发展带动生产力，先进的科技在塑料复合材料的模具设计以及制造过程中加以使用，能够加快生产的节奏，在生产质量上也有一定的保证，由此可见，科技是塑料复合材料的模具设计制造工艺的福音。

2.2复合材料的模具选材

塑料复合材料的模具材料多种多样，有双马、铝制、钢材、氧化材料等，在选择上有许多的讲究，需要通过了解塑料复合材料的功能、使用寿命、性质、生产费用、生产周期等，进而加以分析并选取材料。钢材的强度较高，利于加工过程中进行切割等操作，而且生产费用不高，不过受热容易增大材料的体积，这类材料就较为适合对曲面弧度要求过低的塑料复合材料模具。TNVAR具有明显的钢力性能，受热时材料的体积基本没有变化，不过加工过程中不大好操作，而且生产费用较高，比较适合对曲面弧度要求过高、构架精密、体积偏大的塑料复合材料的模具。铝制材料的因为硬度较低，所以比较容易加工，而且生产的费用也不高，重量较轻，不过它的硬度不够高、强度也较低，所以使用的寿命会相较于其他材料短，比较适合对参数以及精度要求较低的塑料复合材料的模具。双马材料的强度较好，而且能够抵抗得住较高的温度，受热时材料基本不会出现膨胀的情况，可以在过高的温度条件下使用多次，不过此材料的生产费用较高，在制作塑料复合材料的模具时还需要母模，所以比较适合构架精密且复杂、体积庞大的复合材料的模具。氧化材料在加工复合材料的模具过程中用时较短，能抵抗住过高的温度，在高温下能维持原样，不过使用寿命较为短暂，比较适合实验件一类的塑料复合材料的模具制造。

2.3复合材料模具表面的完美处理

塑料复合材料的模具设计制造工艺还应该讲究其对表面的处理，把模具表面做到完美处理能够保证模具在生产过程中的质量，是整个塑料复合材料模具生产的重中之重。塑料复合材料模具表面的完美处理影响着模具在外观上的结构和质感，而这些决定了其模具的性质和功能，并且对模具的强度、稳定性和磨损度都有着直接的影响，因此必须看重对塑料复合材料模具表面的处理，要将其做到最完美的地步，以达到保证质量的目的。在当前的塑料复合材料模具发展中，它的表面处理在生产上分为下面几种类型：激光处理、化学处理、表面覆盖处理等。在采用智能、数控的机器对塑料复合材料的模具设计制造工艺加以生产的同时，还可以将激光运用其中，那么在生产的同时还可以借用激光进行模具的表面处理。激光处理的模具表面无痕、完美，而且还可以与生产的设备一起运用，从而保证保量完成生产，所以激光处理的方法备受人们推崇，此方法的重要性不言而喻。塑料复合材料模具表面的完美处理，还能够增加其使用周期。

2.4预防复合材料模具的生产问题

塑料复合材料的模具在生产过程中势必会遇到多种问题，例如：在焊接过程中会出现变形、表面弧度参数不达标等系列问题，采用正确的设计制造工艺就能有效预防其生产问题。设计制造工艺能够分析出一套合理有效的生产方案，从而减少生产问题，从源头上进行预防。加工过程中，最具有考验性质的就是加工精度和表面处理，由于在这两方面的要求更为严格，而且也有一定的难度，在实际的生产中会出现较多的问题，所以塑料复合材料的模具设计制造工艺应重点关注此类问题，并在工艺中严格把关，定制科学合理的方案，在每一个细节之处做好管控，如果条件允许，最好借用先进的仪器设备加以测验，如此一来，可以在源头上避免类似问题，从而保证其生产质量。复合材料的模具材料不同，有的材料在高温下会发生变形、膨胀等现象，这也对其生产质量有着严重的影响，所以在工艺方面也应当考虑到此类问题，选材料时最好选择耐高温的材料，以免在过热情况下发生模具变形等问题，使其生产质量难以保证。

3　结束语

综上所述，人们对产品的设计和制造的要求增加，使得复合材料应运而生，那么对复合材料的模具设计制造工艺的要求也大大提高，复合材料的好坏取决于它的模具的好坏。质量好的复合材料在产品的设计和制造过程中会提高生产质量，与此同时还能减少成本的支出，质量上也能够得到保证，可谓一箭三雕。如果再结合科技运用到其模具的设计制造工艺当中，那么对复合材料的生产起到了推波助澜的作用，在保证质量的同时，还为企业带来了收益。

参考文献：

[1] 李桂东，周来水. 复合材料构件成型模具设计方法[J]. 南京航空航天大学学报，2009,41(6).

[2] 丁伟亮. 复合材料模具设计制造工艺的探讨[J]. 城市建设理论研究（电子版），2015,(4).

[3] 柏洪武. 复合材料模具设计制造工艺的探讨[J]. 河北农机，2014,(12).

[4] 刘向阳. 复合材料模具设计制造技术探讨[D]. 西北工业大学，2006.

(P-01)

Analysis of mold design and manufacturing process of composite materials

中图分类号：TG76;TB33

文章编号：1009-797X(2016)12-0050-02

文献标识码：A

DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2016.12.021

作者简介：郭荣（1984－），男，本科，毕业于贵州师范大学机电学院，从事工模具加工制造工作，主要研究方向为模具加工制造。

收稿日期：2016-04-25