塑料模具设计与制造的工艺原理解析

涂霞 王龙英

重庆海德世拉索系统（集团）有限公司 重庆 401120

1 塑料模具设计中的几个问题

1.1 排汽槽设计中存在的问题

而在对一些模具的外形或尺寸进行严格审查时，设计师往往会忽略有关模具的形状或尺寸问题，尤其是通过计算机对模具的形状和尺寸进行合理的选择。如果排气槽设计合理，可以避免模具内出现高温现象或气体过多导致产品烧焦的可能性。因此，相关设计人员应注意排气槽的设计。在设计中，对于形状复杂或投影面积大的产品，相关人员可采用顶针或分段抽芯进行排气。如果设计精良的产品还存在排气困难的现象，可以镶嵌模具型腔，但最重要的一点是不要影响产品的外观和精度。采用这种方法不仅可以简化处理，而且便于后期维护[1]。

1.2 不同的材料导致不同的收缩

对于塑料模具的设计，对设计者的要求很高。要想使塑料模具设计达到或超过预期效果，就要求塑料模具设计师具有特别丰富的工作经验。对于模具设计师来说，在自己的工作中学习新知识，从而提高设计的整体水平，并在面对问题时能很好的解决。在设计之前，设计师要先研究模具，分析设计过程中可能出现的问题，然后将设计方案与设计产品进行比较，这样我们就可以看出区别在哪里，主要是从形状或尺寸的比较上，使模型和产品保持一致。一般来说，塑料模型产品精度高，生产工艺也非常严格，所以尺寸和形状没有差别。如果存在差异，将影响塑料制品的整体质量，降低后期使用的安全性能。如果企业将不合格塑料产品投放市场，将给产品或企业带来不良后果。在实际生产生活中，塑料制品种类繁多，不同种类的塑料制品的功能也不同。因此，相关人员在进行生产配置时，应根据不同的原材料进行选择，因为原材料不同，而且在加工过程中的收缩率也不一样，所以生产出来的产品也会有所不同。如果在生产过程中，设计师不注意材料的收缩，那么会影响塑料制品的精度，会出现尺寸误差，不利于整个企业的发展[2]。

2 塑料模具设计工艺流程

考虑模具设计过程中理论值与实际值存在的差异性，每一项工作步骤必须遵循相应的数据基准，保证整个生产加工体系可满足实际设计需求，降低误差性，提高生产质量。上文中提到的实际案例，是对整个工艺原理进行分析，从多个方面解析出当前系统设定过程中，各个环节存在的偏差性问题，以及在实际工作过程中，各项组件、工艺运行中存在的联动影响。目前，多数塑料模件的设计与生产，整体工作流程如下[3]。

2.1 产品外形、性能

模具设计人员依据产品外形、性能等，对产品进行模型数据的确认，以此来得到与模型成对等关系的数据参数，然后结合塑料模具的结构特性，例如，曲面、凹曲面、板面等，通过待加工模型的确认，选取适应的加工方式，以保证整个制造生产过程具有稳定性。

2.2 三维模型

当模具设计人员设定好三维模型以后，通过计算机软件设备将三维模型转变为二维平面模型，通过平面数据参数的核对，将整个数据进行有序罗列。对模具的关键转折点或者是主承接构件进行分析，然后对后续加工生产过程中的材料消耗总成进行测定，计算出每一项加工环节的材料消耗比，如果是批量生产，还应考虑到整个系统运行过程中的损耗度，即为产品在实际生产过程中因非人为性误差所导致的不合格产品，进而得出较为全面的数据。

2.3 模具工序图的测定

由上文中提到的案例可知，产品在加工过程中，工序图作为图纸文件，其类似于建筑工程中的规划图纸，是整个生产过程中的基准。为此，要想保证模具设计与生产之间所产生的参数信息达成一致，必须对模型架构进行精准测量，分析出模型与工序图之间的参数关系，并依据参数的溢出现象制定材料超预定方案，以保证整个工序执行的完整性。在进行零件加工时，工序以及工艺的选取必须遵循零部件的各项组成参数，通过二维视图、三维视图的组合，保证机床设备或其它设备可按照指令需求进行工作，例如，切割程序、镶件程序等，通过有序性的组合排列，令设备完成复杂化的操作，以对各种结构复杂的机械部件进行加工。

2.4 指令参数

在进行电极加工时，模型设定必须严格遵循机械加工方法所设定的相关指令参数。且电极图形中的三维图示决定着电极的材料属性，在利用电火花进行加工时，为保证整个加工的精度，模具人员需对三维图示以及二维图示进行分析，从整体布局来决定各类加工工艺施行的方式，并应对各类数据信息进行存档处理。

2.5 零部件加工

当对模具的零部件进行加工时，必须保证零部件上的打码编号与主框架上的编号相一致，这样才不会造成在组装时产生框架与部件不匹配的问题。在对静态模板、动态模板进行加工时，需针对零部件所呈现出的物理属性以及各类参数，选取与之对应的铣削、切削、磨削等工艺，如部件表面所要求的精度较高时，需先进行粗加工，然后再逐步进行精细化加工，以保证零部件在加工过程中可保持一定的连续性。如待加工模具属于螺栓类部件时，则应对螺纹孔的直径以及螺纹之间的间隙进行参数设定，合理使用水道、推杆与套孔设备等，以保证静态模板、动态模板在实际加工过程中，部件衔接处的位置相对不变，进而提高整体加工精度。

3 结语

塑料模具设计是构件生产制造的前提，在确定好构件之后，设计人员依据待加工产品特性，利用软件设计好相应的参数模型，确保构件的生产制造可满足实际使用需求。从模具设计制造发展形势来看，我国与国外仍存在一定的差距，为此，科研人员应针对各类工艺原理进行分析，加大制造理念、模型设定等之间的研究力度，降低模具设计与制造之间存在的误差，缩减模具成型时间，以提高模具生产质量。