金属模具设计中的常见问题及改进方法分析

张建国

摘 要 在我国经济快速发展的作用下，许多领域需要不断的建设和发展，越来越多的金属模具成为各个行业中发展的基础，所以使的金属模具的设计，需要满足不同的使用要求而十分复杂。本文围绕设计金属模具所出现的问题，进行细致的分析和讨论，并能够制定相应的解决和改进方法。不仅可以为金属模具的设计开拓思维，同时也能推动金属模具更好的发展。

关键词 金属模具；模具设计；常见问题；改进方法

随着我国改革开放不断发展，人们的生活水平不断提高，对于如何获得更优质的生活，成为许多人讨论的话题。这就要求产品制造企业，不但要了解客户的需求，同时能够不断完善产品的功能和艺术价值。作为工业生产的基础，金属模具设计要不断创新使用功能和要求，同时能够更好地解决出现的问题，使得产品能够在符合人们使用和艺术性的要求。

1 金属模具设计中常见问题

在进行金属模具制作过程中，会受到许多因素的干扰。比如自身热膨胀系数、收缩率等问题，这些问题成为金属模具设计的主要问题。所以要严格按照金属模具设计内容，才能制作出合格的金属模具。由于金属模具所要承担的特殊功能，所以其结构的变化主要由使用的材料属性而决定的，同时配合热处理的方式，按照科学合理的设计方案进行制作[1]。这样不仅可以使金属模具质量更加稳定，同时也能增加使用寿命。结合当前研究内容，在进行研制金属模具过程中，研究领域普遍认同以下问题。

1.1 模具成型中出现的问题

金属模具成型，第一个因素就是收缩率。由于产品的种类、结构和成型条件，当完成产品制作时，其收缩率能够代表产品脱离金属模具后，会发生尺寸缩减现象。在高温制作环境中，制作材料呈现流动液体，在金属模具中定型后，会制作成相应的产品。由于自身的特性，在制作过程中发生不同的变化，这就是出现的产品收缩情况。

1.2 模具制作中出现的问题

将金属模具制作成成品后，由于存在热膨胀系数，会使体积和形状发生变化。当物体在不同的温度中，受到不同压力的作用和温度的影响，会发生膨胀和缩减的变化，这就是热膨胀系数。通常情况下，如果受到不同的温度影响，其热膨胀系数是不固定的。另外，不同材质和形状的金属模具，都会受到不同热膨胀系数的影响，所以不同按照统一的标准，使得产品形成量产的规模。所以说热膨胀系数能够对金属模具的制作，起到关键的作用。在进行金属模具设计时，设计人员要做好预算工作，要详细的进行研究和分析，使产品生产成本降到最低。同钻石相比，金属模具不仅无法与其价格相比，同时也没有展现出很多的艺术价值。但是涉及的工艺技术和制作，也是十分复杂和有难度的。这就要求设计人员综合考虑问题，使得设计能够符合经济利益，同时也能滿足使用要求。在当前的工业的发展中，要不断优化设计内容，并结合高科技手段，实现效益和艺术完美的融合。由于许多产品属性无法保持稳定性，这就需要设计人员要不断研究和创新，将更多的科学技术运用其中，并推动这个行业的发展。所以，要不断制作出符合使用要求和具有艺术性的金属模具，就要加大在设计方面的研究和改革[2]。

2 金属模具设计的改进方法

2.1 金属模具设计过程中的改进方法

（1）模具制作要满足以下几点：要按照科学合理的制作技术，使设计流程更加规范和系统。这样不仅可以提高生产效率，同时也能减少收缩率和热膨胀系数产生的影响，提高金属模具的成品率。

（2）通过对金属模具进行试模，能够检验产品生产的功能和美观。通过试验产品产生的数据，能够不断进行改进和优化，并使产品更加具有艺术性的同时，能够提高其功能的作用。所以，要严格执行金属模具试模流程，保证产品能够符合使用要求。

（3）要提高抽芯设计的水平，主要是抽芯能够决定金属模具的质量和寿命。所以，主要对带有槽结构和侧向孔的模具，进行抽芯操作，并能顺利完成脱模工作。通过抽芯流程，不仅可以提高生产效率和产品质量，同时也对抽芯技术提出更高的要求。在目前的使用的抽芯技术中，主要使用脱模力、气动和液压直抽芯的方法。

2.2 金属模具的工艺设计的改进方法

为不断优化和改进金属模具工艺设计水平，要密切关注公差标注产生的差异。按照公差标注的差异性，挑选不同的金属模具，这样就可以提高生产效率。如果使用的金属模具进度要求很高，就需要用到公差标注很高，才能使金属模具制作更加精准，使得金属模具的尺寸根据合适。利用公差标注产生的差异，不仅可以有效降低成本费用，还可以使金属模具进行调整，使制作产品更加具有科学性和艺术性。

2.3 模具设计全过程中的改进方法优化

为有效提高金属模具生产效率和质量，设计人员首先要掌握材质的性能，并对使用到的数据和信息进行详细的分析和研究，才能对设计程序进行优化和修改。根据影响金属模具制作因素，将尺寸、制作方式、使用的技术、和模腔尺寸等因素，都要进行综合的考虑。从而能够使金属模具，展现不同的形状和状态，充分发挥其功能和艺术性。通过对金属模具设计过程的优化和改进，能够不断积累相关经验，使得金属模具不仅能够满足功能的使用，同时更能体现其艺术的价值[3]。

3 结束语

综上所述，在许多领域中，由于热流道技术的不断成熟，能够在许多行业中起到重要的作用，使得模具成型技术也能受到推动和发展，这成为我国模具制作和设计新的动能。将金属模具设计作为研究对象，不仅能够体现其重要的作用，同时也能为今后的发展奠定基础。随着金属模具的发展，要求设计人员能够集中精力，不但要提高产品的功能性，同时也能更加具有艺术性。为提高金具模具产品的价值，要不断将出现的问题进行解决，使得金属模具行业更加具有竞争能力。本文围绕金属模具设计出现的问题，通过不断的分析和研究，能够使金属模具成型的产品，更加具有功能性和艺术性，将不同的问题进行处理和分析，实现金属模具行业更好的发展。针对目前金属模具行业的特点，通过研究和探索，使设计人员和研究人员积累丰富的经验，同时推动模具工业的壮大，并为今后的发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1] 彭惠民.热轧金属模具钢材的热处理[J].国外金属热处理，1989，（03）：162.

[2] 丘友青.数控加工技术在金属模具制造中的应用[J].世界有色金属，2017，（15）：188.

[3] 姜不居，闫双景，崔战良，等.快速金属模具制造[J].特种铸造及有色合金，1999，（01）：89.