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摘要:随着制造业的持续发展,在机械制造、航天等行业领域中塑料模具得到广泛应用,并能够在人们日常生活中发挥重要作用,同时对塑料制品的要求也在不断提高,因此需要从塑料模具设计环节入手,严格按照设计程序以及相关尺寸加强控制,使塑料模具设计水平和制造质量有效提升。本文就现阶段塑料模具设计中常见问题进行分析,并对相应的改进方法进行探讨。
关键词:模具制造行业;塑料模具;设计理念
引言:随着塑料制品功能要求的不断提高,严格规定了产品的规格、尺寸、公差等各个层面,尤其在塑料模具制造质量保障的重要环节,模具设计不仅需要针对模具的规格和尺寸,还对制造使用过程中极可能出现的问题加强研究,综合考虑和制定相关设计方案,从而使设计制造成功率有效提升,在促进塑料制造行业发展中有着重要的现实意义。因此塑料模具设计人员应针对设计常见问题,对先进设计理念及方法加强实践应用,通过有效解决措施的运用,使模具设计的科学性、高效性增强,设计效率及制品使用可靠性有效提升,从而使产品经济效益切实提高。
一、塑料模具设计中常见问题分析
(一)规范意识薄弱
相关设计人员在进行模具设计时,由于其自身规范意识薄弱,导致设计制造流程缺乏规范性,并且缺乏统一衡量标准,导致实际设计水平参差不齐。目前塑料制品使用范围不断扩大的,针对不同应用场合,对塑料产品的精度也有不同的要求同,其中模具产品规格、尺寸精度要求越高,设计人员所投入的时间和精力耗费较多,使产品投入成本无形中增加,从而一定程度上影响了企业经济效益。另外在产品精度要求不高的情况下,对设计人员的设计水平要求相对较低,使设计人员获得更大的设计弹性空间,能够使设计效率有效提升,成本降低,有利于生产效益提升,所以设计标准以及设计人员规范性至关重要,其对企业成本及生产效率高低造成直接影响,并直接决定了企业可持续发展目标的是否实现[1]。
(二)模具材料收缩性能不同
塑料模具设计人员的专业设计能力、设计水平以及经验直接影响着塑料模式的设计质量,同时对设计人员的专业能力有较高要求,需要确保产品设计符可能预先设定的功能及设计要求,所以要求设计人员面对生产过程中出现的各种问题进行积极探索,采取有针对性的措施,使问题得以有效解决,使设计水平有效提升。在实际设计制造过程中,不少设计与实际产品之间在规格、形状、尺寸等方面存在一定误差,但作为精度要求较高的制造行业,塑料产品制造中需要模具材料加强认识,确保塑料产品质量及精度符合制造要求,从而使产品可靠性及安全性得以有效保障。但现阶段因塑料模具制品种类较多,其采用的材料繁多,所制造的零件具有不同的功能,其中不少零件需要不同材料进行合理搭配,同时不同模具材料在高温和冷却过程中,会呈现出不同的收缩性能,针对不同的收缩率和收缩方向,产品设计及制造也存在一定的差异性,所以相关设计人员需要对材料的收缩率进行充分考虑的情况下进行模具设计,其中包括较大模腔等,根据不同材料的收缩率对塑料模具的收缩率进行计算,确保收缩率数值的准确性,避免影响产品质量。但在实际设计过程中,由于部分设计人员设计水平较低,无法有效掌握材料收缩率,导致设计成品无法满足精度要求,加工误差较大。
(三)热膨胀系数存在差异
在塑料模具设计制造过程中存在着诸多影响因素,会对产品功能和形状等造成一定影响,同时也对塑料模具设计发展造成制约和阻碍。其次塑料模具需要在高温环境下制作成型,而模具材料会受到高温环境的显著影响,并因材料自身热膨胀系数不同,材料在不同温度下所呈现的膨胀程度各不相同,使塑性变形存在差异性,同时塑料产品冷却后的精度、尺寸变化也各不相同,因此设计人员在进行塑料模具设计过程中,需要对材料热膨胀系数加深认识,并对系数对产品质量所造成影响有效掌握,及时调整模具设计尺寸。在实际设计过程中,对膨胀系数造成的影响进行充分考虑,在此基础上合理调整设计尺寸及规格精度等,通过对膨胀规律的有效把控,使塑料制品质量有效提升。
二、塑料模具设计常见问题改进措施
设计人员在进行模具设计时,首先需要对设计方法进行不断改进和更新,同时对设计过程中极可能出现的问题和干扰因素进行充分考虑,对可能出现的问题加强分析,对合理的改进方法和措施进行科学制定。同时在模具设计精度提高的情况下,使设计效率有效提升,设计产品合格率得到保证。
(一)设计人员规范意识增强
模具设计质量与模具设计人员的专业水平密切相关,在零件设计过程中,相关设计人员需要对其中存在的重难点环节加强分析,严格按照相关设计规范和设计流程,并采用统一的设计标准进行设计,同时需要对模具设计精度要求加强了解和掌握,使自身技术水平切实提升,确保能够对设计制造中存在的问题及时发现和解决,对设计精度准确把握,使设计质量得以保障[2]。如在进行模具设计时,需要对模具制品的使用场所进行充分考虑,结合场地要求对模具应用精度进行确定,在此基础上结合使用数据应进行设计,并利用科学监测方法对产品精度进行实现监测,及时发现产品精度、形状等方面存在问题,及时修正误差,确保产品质量符合设计预期要求。
(二)对材料收缩率变化加强分析
在进行塑料模具设计前,相关设计人员需要对制造材料进行确定,明确材料的各种使用性能,对制造过程中不同材料可能出现的变化情况进行掌握,并基于产品尺寸变化情况进行合理设计,使形状变化与制造过程中的变化能够实现相互抵消,从而使产品的合格率得以保障。如相关设计人员应提前对模具相关数据信息进行收集,对其中诸多影响因素进行全面综合考虑,比如设计注意要点、注塑机操作技巧、腔体大小等,防止因设计中常见问题而导致误差加大。另外可通过适当抗高温和抗压添加剂的加入,使材料收缩率问题得以有效解决,避免制造材料在冷却过程中出现收缩变形,使设计难度有效降低,使产品合格率提升。
(三)提高模具设计制造质量
为了进一步提高塑料模具的利用率,需要对设计及制造方法进行创新和改进,有效突破传统浇注模具生产法中存在的产品制造精度局限性,通过数字化操作控制手段的运用,有效克服工人水平的限制,使自动化程度有效提升,生产效率进一步提高[3]。如计算机技术的快速发展,极大地促进了CAD 制图软件的设计能力及其应用范围,其能够对了模腔内的尺寸进行准确计算,使设计效率有效提升。另外相关设计人员可借助计算机对收缩率系数、膨胀系数等不确定数据进行及时修正,使产品制造质量有效提升。
(四)塑料模具材料合理运用
在进行模具设计时,需要对其适用范围、使用年限、腐蚀、磨损、变形等状况进行充分考虑,相关设计人员应结合模具使用特性,对符合技术要求、抗腐蚀、抗磨损,抗压等材料进行合理选择,确保材料质量的同时,提高设计经济性,从而使材料使用率和设计效率有效提高,设计质量及精度得到切实保障。
结束语:在进行塑料模具设计时,不仅要求设计人员具备相应的专业技术及专业知识,还需要根据实际设计要求,对设计制造过程中可能出现的问题加强分析,通过自身专业能力的不断提升,使问题得以有效解决的同时,使模具设计效率和模具质量提高。另外通过不断提高塑料模具设计人员的研究能力,对设计理念和方法进行不断创新和改进,进一步促进模具制造行业的可持续发展。
参考文献:
[1]于丹.塑料模具设计过程中的常见问题和解决策略[J].湖北农机化,2020,No.254(17):154-155.
[2]闫建.塑料模具设计中存在的问题及解决方案[J].化工设计通讯,2019(7).
[3]徐石交.塑料模具设计中的问题以及优化策略[J].内燃机与配件,2019,000(020):P.94-95.