手板（prototype），通常刚研发或设计完成的产品均需要做手板，手板是验证产品可行性的第一步，是找出设计产品的缺陷、不足、弊端最直接且有效的方式，从而对缺陷进行针对性的改善，直至不能从个别手板样中找出不足。至此，通常还需要进行小量的试产进而找出批量里的不足以改善。设计完成产品一般不能做到很完美，甚至无法使用，直接生产一旦有缺陷将全部报废，大大浪费人力和物力和时间；而手板一般情况是少数的样品，制作周期短，损耗人力物力少，很快地找出产品设计的不足进而改善，为产品定型量产提供充足的依据。

手板制作方式有手工制作手板和数控手板。在早期，没有相应的设备，数控技术落后，手板制作主要靠手工完成，材料、工艺都有很大的局限性。很少有纯手工手板了。数控手板精度较高，自动化程度高，做出来的手板能体现批量生产产品的效果，后期辅以细节部分手工打磨等工序，所以当前手板制作多数是用数控加工的方法。

手板在中国得到了快速发展，生产所需机器设备都已十分先进，大多数的手板生产企业管理还停留在手工管理上，从接单-下单-编程-CNC加工-手工后处理-品检-出货 ，每一个定单都是一张纸走全程。一套定单所涉及到的数据并不能在一张纸上表达清楚。机器设备并没有和先进的管理方式接合到一起去，由于手板产品都是非标产品，生产过程中的材料浪费，效率低下已经不适合手板企业在同行业中的竞争。

鉴于新型产品开发模具成本相对高，因此手板打样便会存有。用于检测产品外观设计或产品结构设计是否可行，这种加工过程通常被称作手板打样，它的作用具体表现在以下几方面：首位，查验产品外观设计。其次，产品结构设计的认证。最后，防止可以直接开发模具风险性。因模具加工生产成本广泛比较高，规模较大摸具使用价值数万乃至百万以上，当在开发模具时发现产品结构设计不科学或其他现象，其损害显而易见。最后，提早获得市场评估和意见反馈，加快新品上市推广。

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生产过程是指由原料转变成成品的整个过程。它包括原料的提前准备、运输和储存，制造的提前准备，毛培的生产制造，毛培通过生产加工、热处理工艺变成零部件，零部件、构件经安装变成商品，机械质量检测以及运作实验、调节，机械漆料与封装等。
机械加工工艺全过程是指通过机械加工制造的办法可以直接转变毛培的形态、规格、位置关系和特性等使其变成达标零部件的工艺流程。从本质上而言金属加工、超声波加工、电子束电子束等生产加工是属于生产过程。

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文章首先经过模流剖析软件Moldflow对精细注塑齿轮的注塑过程停止了模仿，主要停止了最佳浇口位置剖析、充填时间与注射压力剖析、变形剖析以及冷却和活动剖析，最后分离模仿剖析的结果设计了相应的注塑模具。

关键词：Moldflow；注塑模具；齿轮；模流剖析

中图分类号：TQ32+文献标识码：A+文章编号：1006-8937（2013）29-0072-02

齿轮是现代机械范畴应用最普遍的传动机构之一，他工作牢靠、构造紧凑、效率高、寿命长。齿轮传动平稳，冲击小，合适高速运动。齿轮是一种较为精细的零件，一点小小的变形都会影响齿轮的性能，因而在齿轮的注塑过程中一定要充沛思索模具的构造设计以及注塑工艺，进步注塑齿轮的精度。运用CAE软件如Moldflow能够经过对整个注塑过程的模仿，停止相关数据的剖析、评价及优化，从而减少试模、修模次数，大大进步模具设计的效率，本文将应用Moldflow软件对精细齿轮的注塑过程停止剖析。%0D%0A%0D%0A1+填充与翘曲剖析

1.1+最佳浇口位置剖析

浇口是衔接流道与型腔之间的一段细短通道，是浇注系统的关键部位，起着调理控制料流速度、补料时间及避免倒流等作用。浇口的位置很难经过理论公式计算，普通都是依据经历判别，经过Moldflow，能愈加直观地选择最佳浇口的位置，如图1所示，最佳浇口选在齿轮断面分度圆圆心处。

1.2填充时间及注射压力剖析

Moldflow的填充时间剖析结果，从图中能够看出，填充从圆心开端，整个填充过程用时30+s，经过压力变化图能够看出，注塑主要分三个阶段，如图3所示，0-30+s，充填过程中，注射压力较稳定；30+s，充填快完毕时注射压力突增，保压阶段压力稳定；保压完毕后压力释放，归零。30+s的时间可能偏大，能够恰当增加一点注射压力。


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1.3变形剖析

在模具注塑过程中，最重要的就是保证塑件的精度，避免塑件变形。取向要素、收缩等等都可能形成塑件的变形，Moldflow能够对注塑过程停止模仿，各种要素惹起的变形都能够经过彩图生动地展示出来，从而选择相应的处理计划。

为取向要素惹起的变形，能够看出，取向要素惹起的变形十分小，简直能够疏忽不计；图5所示为收缩惹起的变形，结果显现收缩惹起的变形十分大，特别是棱角局部，处理这个问题能够采用的办法是增加保压压力或者延长保压时间。

2冷却与活动剖析

温度对塑件质量影响十分大，因而温度控制在注塑过程中显得尤为重要，关于普通塑件，必需使模温较低，并坚持恒温，以减少塑件成型收缩率的动摇，所以必需设计适宜的冷却回路。Moldflow也能够停止这样的模仿剖析。

为充填完毕时塑件的体积温度剖析，数据显现，靠近冷却回路的局部温度明显更低；图7所示为塑件冻结时间剖析，数据显现，靠近冷却回路的局部冻结用时较短；图8所示为回路管壁与冷却介质温度剖析，数据显现，越靠近制品的中央，回路管壁的温度越高；图9所示为体积收缩率剖析，数据显现，靠近冷却回路的中央由于冷却较充沛，体积收缩率较小。

3模具构造设计

依据Moldflow剖析的结果，设计了相应的注塑模具，模具的三维总装图，图11为对应的装配图。模具采用三板式构造，一模两腔，点浇口。

4总结

本文首先经过Moldflow对精细注塑齿轮的注塑过程停止了模仿剖析，然后依据剖析结果设计了相应的模具。Moldflow+软件的应用使模具设计的过程得到了极大的优化，它将大大缩短新模具的研发周期，也能显著进步注塑产品的消费效率和产质量量。

1收缩痕

1.1产生缘由及改善办法注塑件的收缩痕通常和外表的痕迹有关，而且是塑料从模具外表收缩脱离构成的，经常产生在部分壁厚较大的区域、筋或突起物的反面。缩痕的构成与塑料熔体充模时的活动状态有关，在正常状况下塑料熔体以“喷泉流”方式填充模具型腔。在这种充模状态下，表层的熔体因接触较冷的模壁构成固化层，而芯层处于熔融状态。充模完毕后，表层曾经冷却固化，而芯层才开端冷却，假如此时没有得到足够的保压补偿，芯层的冷却收缩会拉扯表层，招致外表下凹而构成缩痕。收缩痕产生的缘由如下：
1）塑料收缩率偏大；
2）塑料活动性不好，不能及时补塑；
3）注塑速度太慢、注塑压力太低，固然料流充溢型腔但制品外表不平整；料温太高、冷却时间太短、制品未能充沛冷却就已脱模，也会形成制品外表不平整；
4）流道不合理、浇口截面过小，无法完成补塑过程；
5）浇口位置设计不当，浇口应设计在型厚壁处，否则前端料流无法完成补塑过程；
6）模腔内塑料缺乏；
7）冷却阶段时接触塑料的面过热；
8）模温与塑料特性不相顺应；
9）冷却效果不好，产品脱模后继续收缩。产品构造不合理，在产品部分料厚加厚或是有增强筋构造的部位（增强筋过高、过厚，明显厚薄不一），也容易产生收缩痕，

淡色为流体，深色为固化层。固化层逐步加厚，液态局部变少，液态向固态转变过程中，体积变小，薄壁的固化层被拉进去，构成收缩痕。收缩痕的位置，能够经过做内切圆的方式找出，以零件外边缘做内切圆，直径最大部位就是缩痕产生的位置，

部分加厚与增强筋的构造普遍存在，因而，在产品设计之初，要尽量保证产品的料厚变化控制在合理的范围内，并尽量做到平均过渡，增强筋与产品名义壁厚比例的选择也至关重要。改善收缩痕的常见办法如下：



1）调整射料缸温度；

2）调整螺杆速度以取得正确的螺杆外表速度；

3）增加注塑量；

4）保证运用正确的塑料；增加螺杆向前时间，进步注塑压力和注塑速度；

5）检查止流阀能否装置正确，由于非正常运转会引致压力流失；

6）降低模具外表温度；

7）恰当改良浇口位置，矫正流道防止压力损失过大，依据实践需求，恰当扩展截面尺寸；

8）依据所用塑料的特性及产品构造恰当控制模温；

9）在允许的状况下改善产品构造；

10）设法让产品有足够的冷却。

1.2实例剖析与改良某种日产雷诺商用车扰流外板有多处焊接柱，在有焊接柱的部位会产生一定水平的缩痕，但有一处收缩痕较为明显，不被日产检查员承受。经过增加填充料和增加注塑压力的方式消费，结果收缩痕不但没有得到改善，反而招致产生严重的飞边。毁坏零件焊接柱以后，发现该点模具焊接柱销子长度偏短，招致该处料厚高于其他焊接柱，因而缩痕明显。

为了改善该处缩痕，在消费厂家模具供给商的配合下，加长塑料模具对应此处的焊接柱销子长度至1mm后再调试，缩痕调整到日产可承受范围，如图4所示。图4a为焊接柱处表现的收缩痕；图4b为改良前构造，实物砸破后焊接柱内为实心，料厚明显，缩痕也相对明显；图4c为改良后构造，实物砸破后焊接柱内有明显凹槽。


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由此阐明，在模具上去除多余料厚即可减轻缩痕。某国产轻型商用车新法规后视镜系列中，补盲镜后盖装置卡座原始设计构造不合理，零件成型后在A面产生明显收缩痕，为此更改产品构造，对卡座底部停止掏空设计，在原卡座（长6mm，宽3mm）的底部构成一个长4mm、宽1.5mm、高5mm的凹槽。

产品构造变卦后，卡座增强筋的厚度就减少为1mm与1.5mm，不大于名义厚度的0.6倍，缩痕消弭，如图5所示。图5a为原始构造实物，补盲镜后盖名义厚度2.5mm，设计装置卡座长为6mm，宽为3mm；图5b为改良构造后的实物，是掏空设计，卡座底部有1个长4mm、宽1.5mm、高5mm的凹槽。

水丝

水丝，也称银纹或白花，注塑件外表的很长的、针状雪白色如霜普通的细纹，启齿方向沿着料流方向，在塑件未完整充溢的中央，流体前端较粗糙，称为银丝纹（银纹）。其表现为随着流体活动方向在产品外表呈现发射状花纹。水丝扫除注塑机、模具及成型工艺参数的要素，主要缘由是资料水分过高、原料受高温降解或碳化物气化所产生气体且未完整排尽所致。

碳化物是高分子链物质，在流体活动过程中，受剪切应力的作用，降解成小分子链后的产物。流体在模具内活动的过程中，流体与模具之间、流体与流体之间剪切应力越大，则摩擦力越大，散热越多，招致温度越高，产生困气越多，水丝越明显。为了减少水丝，能够采取如下措施：

1）减少原资料水分；

2）增大浇口，降低流体的剪切速率与剪切应力，降低模具温度；

3）改进模具的排气系统。

3流痕

流痕是指在产品外表呈波浪状的成型缺陷，该缺陷是由于熔胶活动迟缓惹起的一种蛙跳痕迹，常用有效的处理计划是增加熔胶活动速度和注塑压力。假如经过增加注塑速度和注塑压力均无法改善或消弭流痕，则需求增加原资料熔融指数。熔融指数是指在一定条件下（温度为230°C），某个时间范围内（10min）流过某一孔洞（直径2.1mm）的塑料质量。熔融指数越高，资料的加工活动性好，流痕现象越轻。

日产某种车型的冷凝器下导风板，资料为EVA，在注塑成型后呈现明显的流痕，经过调整注塑压力都未得到明显改善，且呈现很严重飞边，最后调整资料配方，选择熔融指数高的资料，将资料从熔融指数为16.2g%2F10min的资料改换到熔融指数为22g%2F10min的资料，流痕消弭。各阶段零件外观比照如图8所示。


4熔接线

4.1产生缘由及处理办法在塑料熔料填充型腔时，模具温度低于熔体温度，熔融塑料在型腔中流速不连接，充模料流被阻断或以多股料流集合，料流前沿局部先于其它局部冷却，不能完整交融，便在集合处产生线性凹槽，构成熔接线。

熔接线是注塑件机械强度较为单薄的位置，熔接线上可能呈现缺口或者是变色现象，缺口特别在深色或润滑透明的注塑件或光亮度高的注塑件上更为明显。在产品存在孔构造、多个浇口注塑或是产品壁厚不均时，注塑过程中，两股胶料的前沿相遇熔接，前沿热量损失，且气体未排尽而产生的外表缺陷。

严厉来说，熔接线并不只仅是注塑缺陷，而是产品构造设计、模具和消费的综合问题。遇到注塑件有通孔或者多个浇口注塑时，熔接线容易产生。在注塑过程中，每多一个浇口，就会有多产生一条熔接线的可能，所以在保证模具能填满的状况下，应尽量减少浇口的数量。

处理熔接线的办法有增加模具温度和流体温度、进步注塑压力和速度、更改模具排气系统、优化产品构造、减少浇口的数量等。在不产生收缩痕的前提下，恰当增加熔接痕部位产品壁厚，在注塑过程中料温随之增加，熔接线能够得到改善。

同时产品壁厚也对胶料活动速度有影响，因而改动产品壁厚也对产品胶料前沿的角度有影响，前沿角度越小，熔接线越明显，当熔接线呈180°时，熔接线消逝。在产品熔接线产生部位，由于2股熔胶分离不紧，招致该处构造强度稍弱，容易发作断裂。

4.2实践案例剖析研讨与改良某种轻型商用车仪表板仪表装饰盖，与高锰钢卡爪装配后，再装置在仪表板本体上，但该卡接构造经过数次拆装后发作断裂。

为处理该质量问题，先从工艺参数调整着手，经过增加注塑温度，熔接线部位强度增强，未再发作断裂现象，产品构造如图9所示。图9a中，零件反面有4个与仪表板本体装配的卡座，卡座处表面面（圆圈处）有熔接线；图9b中，圈出部位有熔接线，强度较弱，折装后呈现断裂。

因产品构造限制，熔接线无法完整消弭时，能够经过修正浇口大小和位置，将熔接线位置转移至主机厂能够承受的部位。某种日产雷诺商用车格栅采用5点进胶注塑，熔接线在两侧纹理区域。经剖析，采用将上面两侧2个浇口由15mm加大到30mm，且下面2个浇口向中靠拢155mm的对策。CAE剖析显现，熔接线下移至转角位置，且经过控制排气和模具温度，熔接线能够减轻。经过调实验证，两侧熔接线消逝。

采用5点进胶，在皮纹区域产生明显的熔接线。修正浇口后熔接线位置如图10c所示，将上面两侧的浇口加大，下面2个浇口向中间挪动，熔接线位置下移，经过控制好排气和模具温度，熔接线消弭。某种日产雷诺商用车控制面板旋钮最初采用产品内侧3点进胶注塑，零件成型后在表面面产生多处熔接线，经过调整进胶量与修正浇口位置与数量2种计划的考证，最终找到有效处理措施，将内侧原有3个Φ1点浇口改为外边缘1个长3mm、宽1mm浇口，如图11所示。

图11a为原浇口计划注塑零件，在表面面产生多处熔接线。

5迟滞现象

在产品壁厚单薄的部位呈现短射或是强度缺乏，即为注塑的迟滞现象。熔胶在注塑过程中容易在阻力较小的型腔内活动，当遇到忽然减薄的构造时，熔胶会短暂停留，待壁厚部位填充完成时，迟滞区四周熔胶曾经开端固化，此时就容易发作短射，阻力大惹起一定水平的压力降，薄壁构造的强度也遭到影响。

迟滞现象能够经过更改浇口位置停止缓解，将浇口位置放在产品离迟滞区域最远的部位，减少迟滞发作的时间，从而起到缓解的作用。在汽车零件中，存在迟滞现象的零件有仪表板右下护板。

由于构造需求，产品有一处需求翻折的盖板，此处容易呈现迟滞现象，盖板经过屡次翻折，薄壁的衔接处呈现一条白色的痕迹，该痕迹为迟滞部位资料撕裂的痕迹，是强度不够的表现。迟滞部位如图12所示。椭圆内的线为迟滞痕，零件经过屡次翻折会产生一条白线。合理的浇口位置见图13~14，圈内是卡扣，根部是薄壁构造，为防止发作迟滞现象，减轻卡扣根部断裂的风险，零件浇注口应选在箭头所示部位。

6结语

在汽车塑料件的实践制造中，依据经历和常见的质量缺陷，按照一定的次第有规则地排查，就能较便当地找出缺陷产生的真正缘由，肯定克制缺陷的详细计划和措施。本文中提到的各种改良对策都只能做为定性剖析，详细整改能收到多大效果，还需求经过有效的软件剖析或实践的调试停止考证。

同时应用CAE技术能预测模具设计和工艺条件对制品的影响，预测可能发作的缺陷，减少失误，进步胜利率。

现往常，塑料制品的外观和外形变得十分复杂，因而招致了塑料模具的设计工作愈加难做。与此同时，塑料模具设计跟产质量量以及模具的运用性能和寿命有直接关系。这就给设计师提出了请求：设计塑料模具一定要依照科学的办法停止。

本文提出来了塑料模具设计的常见问题，并提出了一些处理问题的战略。

【关键词】塑料模具；设计；常见问题；战略

当今社会人们对塑料模具的需求量日积月累，塑料模具的设计人员应停止不时地创新，进步塑料模具质量，以满足人们日益增长的生活需求，最终进步塑料模具的质量。塑料模具设计人员需求思索设计规范、设计尺寸和设计本钱这三个方面的问题。只要处理了这三个方面的问题，设计出来的塑料模具的性价比才干高。所以，塑料模具的设计人员要创新设计理念和变革设计办法，探求模具设计中的常见问题，并采取一定的办法进步塑料模具设计程度，以防止有关问题的发作，最终节约设计本钱。

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一、塑料模具设计中的常见问题

在多种多样的工业制品中提出的请求很多，比方对塑料模具尺寸和外形的把握，所以为提升工业制品制造效率，要合理设计塑料模具。现往常，塑料模具设计者在设计模具时主要存在三个方面的问题，

1.塑料模具的收缩率不统一；

2.公差不统一；

3.冷却水平不统一，因此使塑料模具的设计效率遭到严重的影响。

（一）收缩率不统一

塑料模具的制造环境需求高温高压，因而要创设一种环境，溶解塑料，然后再注入到模腔中。收缩的情况是在液态塑料转化为固体的过程中，依据塑料自身特性，模腔实践上会比塑料模具大一些。因而，在设计者设计塑料模具时，必需思索到塑料的收缩率，但是，现往常的某些设计者没有思索到不同类型塑料的收缩率是不同的，不能程式化计算收缩率。收缩率一旦算错，那么制成的模具外形也会遭到一定的影响。

（二）公差标注不统一

不同比例的塑料模具会制成不同的制品，公差标注高意味着塑料模具加工工艺相对复杂，公差标注低意味着塑料模具的精度不够高。所以，设计者设计塑料模具思索模具的公差问题应该成为重点。现有的情况是，设计模具时依然有设计人员依据过往的经历来设置公差规范，招致的状况是模具尺寸呈现偏向，而且外形呈现改动，这在很大水平上影响到了塑料模具设计的质量和其参考价值。

（三）热收缩系数不统一

不同的塑料资料的热收缩系数各不相同，塑料冷却之后的外形和大小直承受到热收缩系数的影响。所以，设计者在设计塑料模具时，必需思索热收缩系数，并依照实践状况的变化，对塑料模具的设计尺寸做出及时的调整。如今有一些设计者不依照设计程序停止设计，不运用热收缩系数，从而招致的结果是产品无法满足实践的请求，进而整个的塑料模具的设计效率大大降低。

二、进步塑料模具设计效率的战略

要进步塑料模具的设计效果，设计人员需求不时创新理念并更改设计办法，多维度思索到使设计效果遭到影响的要素，对塑料模具设计中常常呈现的问题停止不时的剖析、考虑和探索，提出科学合理的防治低成果的塑料模具设计谋略，为塑料模具设计效果的进步，塑料模具质量的保证打下坚实的根底，从而为消费模具的相关企业提供合格的、质量高的塑料模具。

（一）资料的搜集工作要在设计前做好

在塑料模具的设计和制造之前，设计人员需求做好设计前期的资料搜集工作，以细致理解与塑料模具相关的数据和信息。比方设计过程中的留意事项、模腔的尺寸大小、注塑机的操作办法与技巧、影响塑料模具设计的要素等都会招致塑料的最终定型遭到影响，设计人员的思想应缜密，全面、多方位地思索以上要素，并应躲避设计问题，以误差的最低化进步塑料模具的设计效率。

（二）公差标注应依据实践状况来选择

塑料模具可能会遭到公差标注的影响，公差标注不同，对塑料模具的影响也相异。塑料模具的精度高，需求的公差标注的规范也就高。为满足客户的实践需求，虽然制造工艺在一定水平上增加了难度，但是还要可以保证塑料模具的尺寸。塑料模具的精度低，需求的公差标注的规范也就低，这样设计出的塑料模具尺寸要保证在误差允许的范围之内。

除此之外，还要全方位思索到热收缩系数和收缩率两方面的问题，依据塑料模具材质的差别，选出设计计划，以确保模具最终的质量和精确度，进步设计效率。

（三）有效应用计算机和CAD设计软件

随着计算机技术的快速开展，许多设计都能够在计算机和Internet上面完成。所以，设计人员能够合理应用计算机和CAD制图软件以进步塑料模具的设计效率。经过运用CAD制图软件，能够算出模腔的精确尺寸，这不只能够极大地俭省设计时间，而且在很大水平上进步了设计效率。除此之外，在专业的CAD设计软件系统的协助下，设计人员还能够愈加快速有效地修正设计图纸上不契合常规的数据信息，并依据提供的热收缩系数和收缩率等给出相应的计算结果。

（四）设计塑料模具时，应思索塑料模具失效后的维护问题

多方位思索塑料模具是如何失效的，比方塑料模具遭到腐蚀、磨损或者变形等。所以，设计人员应在事前找到处理模具设计问题的办法，并在节约本钱的前提条件下，选择一定的资料作为塑料模具，比方抗腐蚀性良好、抗磨损性良好或抗压性良好的塑料，这样不只能在很大水平上提升设计效率，而且还能使塑料模具更为耐用。

三、结语

总体来说，由于塑料模具的设计联络到的学问和技术存在很多方面，如今有一些设计人员不能很好地运用这些学问和技术，所以塑料模具设计中存在常见问题，这不只极大地影响了塑料模具的设计效率，而且在很大水平上阻碍了模具质量的进步。本文经过对塑料模具设计中的常见问题展开讨论，并提出了针对影响塑料模具设计的设计效率的对策，诚意约请学生停止塑料模具设计方面的学习并参加到塑料模具设计的队列当中来。现往常，我国的塑料模具设计人员正在对塑料模具设计中存在的常见问题展开讨论，有一些设计人员还创新了设计理念，更改了设计办法。

1UG软件的模具设计

由于模具是工业消费的根底,随着工业的整体开展,其重要性被越来越多的人所认可,针对这种现象,UG软件也单独的开发了一个注塑模导游模块,这个模块是依据塑料模具设计的需求,开发的一个专业模块,在这个模块中,集成了常用的模具框架和零件,设计人员在实践的设计过程中,很多零件都能够在这个库中找到,即便找不到完整一样的,也能够选择一个类似的零件,然后对零件的参数停止调整,从而完成模具的设计,此外这个模块还对模具的设计流程停止了优化,因而经过UG软件,不但可以极大的缩短模具设计的周期,关于设计人员本身的专业素质,也没有过多的请求,只需可以纯熟的运用这个软件,即便普通的设计人员,也可以设计出一些复杂的塑料模具,这也是UG软件可以在模具设计范畴中,被普遍运用的重要要素。

2UG软件在塑料模具设计中的应用剖析

2.1应用UG软件停止塑料模具设计的理念

在塑料模具的整个设计过程中,首先要明白设计的目的,对要设计的模具停止深化的剖析,然后应用UG软件画出模具的外形,经过软件内置的注塑模导游模块,对模具的整体构造停止计算和设计,在模具加工时,也能够应用该软件的辅助制造功用,该软件提供了冷却系统和浇筑系统的设计,可以输出整个模具工艺的参数,从而完成模具的消费,塑料模具的设计通常都有很高的几何外形请求,而且随着加工业的精度越来越高,塑料模具的复杂水平也越来越大,这在一定水平上进步了塑料模具的设计难度,但是经过UG软件内置的注塑模导游模块,很好的简化了模具设计的过程,在这个模块中,设计人员只需求依据模具设计的需求,在软件中树立一个三维的模型,然后依据软件的引导,就可以生成一个完好的模具实体,在三维模型的树立时,软件内置了很多废品零件能够选择,一些常用的零件都能够在软件中直接找到,一些无法找到的零件,也能够经过对软件内置的零件停止修正而得到。

2.2UG软件在塑料模具设计中的详细应用

通常状况下,塑料模具设计的第一个环节就是制图,传统的做法是应用UG软件的应用模块,依据模具的实践外形,画出一个三维平面的实物图,也能够应用软件内置的零件库,从当选择一些废品零件,或停止一定的修正,然后对这种零件停止组合,从而得到模具的三维平面图,画图环节完成之后,就能够应用软件内置的注塑模导游模块,对模具的尺寸停止选择,在尺寸设定的过程中,要留意模具的坐标系,此外思索到塑料本身的特性,模具收缩率的设计也十分重要,收缩率通常要依据塑料的实践状况来设定,一切的参数都设定好之后,就要进入模具的剖析阶段,关于模具的剖析,UG软件同样开发了一个单独的模块,就是注塑模剖析模块,经过这个模块能够对注塑时的冷却、压力等多种状况停止剖析,并且能够模仿一定的消费过程,经过对模具的剖析和模仿,就可以及时的发现模具设计中存在的问题,最大水平的保证模具一次消费胜利。

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结语

经过全文的剖析能够晓得,目前的工业消费中,塑料的相关产品应用十分普遍,而且随着塑料本身的开展,塑料的应用范围还在增加,在塑料加工的过程中,模具是保证消费的根底,计算机辅助设计和制造的呈现,对传统的模具设计方式产生了宏大的冲击,越来越多的模具设计软件被开发出来,这些软件本身都具有一定的特性,而UG软件是目前运用最多的,由于其本身的功用强大,而且集成了很多人性化的模块,对整个塑料模具设计过程停止了很好的优化,经过这个软件的运用,可以缩短模具设计的周期,也可以降低模具设计的难度。

塑料模具设计与制造属于相当繁复的过程，且理论研讨与实践消费有较大差异。随着现代塑料制品外形逐步朝多元化、多样性开展，会对塑料模具的设计与制造形成影响。本文基于上述背景，引见了塑料模具的设计、制造步骤，并分离塑料模具的实践消费提出了一套完善的工艺流程，以期能为模具设计与制造人员提供参考。

关键词：塑料模具；设计制造；工艺流程

中图分类号：TQ320.52+文章编号：1009-797X（2016）10-0110-02

在日常生活中，人们所运用到的各类工具，到达汽车火箭，小到针头线脑，均与模具有着直接关联，模具的内模外形决议了所消费出的这些产品的外形特征，同时，模具设计与制造的精度和质量也对这些产品的质量有重要影响，因而，对模具设计与制造的工艺流程停止剖析意义严重，完好、标准的工艺流程是保证模具设计合理、产品运用稳定的首要前提，以下将以实践消费案例动身，从模具设计到消费的普通流程动手停止讨论。

1塑件剖析

本文所选取的塑料产品为某电子设备充电座上盖，外观请求无明显形变、翘曲、接痕、划伤等，并请求按榜样做出细纹咬花。针对消费请求，对该产品构造和性能请求停止剖析：注塑方式采用中心点注射法，缩水率坚持在4%2F1000，产品预算质量为40g，成型温度控制早60℃。该产品模具方式为三板模，所采用的机床冲压吨位为100t。

2模具设计与制造工艺流程

2.1设计前的思索

模具设计是制造的前提，且二者密不可分，模具制造工艺需求依据模具设计的构造和制造请求停止准确操作。模具设计主要依据塑件外形和尺寸来完成，且需求对模具制造的可行性停止充沛思索，正常状况下，模具设计与制造需分工停止，在设计完成后停止审核，经过后才开端制造模具，并依照加工进度方案对加工流程停止布置。

2.2剖析原始材料

（1）理解产品的用处、尺寸、精度等技术请求，并对精度最高的塑料零件尺寸和成型工艺参数停止剖析；（2）肯定成型办法，选择注射法、铸压法、直压法，由于充电座上盖的外形特征，故本文采用注射法停止操作；（3）依据成型设备的品种对模具加工停止剖析，例如注射机应首先对注射容量、注射压力、模具装置尺寸、喷嘴直径、模具最大厚度值和最小厚度值以及模板行程等参数停止肯定；（4）肯定成型零件、构造件方式；（5）依据各局部强度计算出成型零件的工作尺寸。（6）剖析3D模型，对塑件构造曲面分型停止选取，为了利于塑件顺利出模，防止发作托花、粘结等异常问题，在内标明局部需增加拔模1%2F3（如图1），且思索到上盖构造，需在侧边做一滑块构造，因而该塑件模具所设计的构造为斜导柱侧抽芯三板模构造，使其具备结构简单、平安牢靠、出模便当的特性，以顶针推出，一模一腔。

2.3产品图转换

将3D模型转换为2D消费图后停止排位设计，由于采用斜导柱侧抽芯机构，动模机芯采用镶件构造，模架、模芯、侧芯、镶件的订料单均由设计人员完成；加工人员则对2D排位图停止剖析，模具制造所虚的资料毛坯由管理人员依据订料单订购。

2.4画收工序图

设计人员对推杆、水道位置的工序图停止起草后需认真审核各项数据。用于模具加工的毛坯，除了模架加工周期略微长一点，其他均会很快就装备终了，在动、定模型芯毛坯订回后，加工人员需对其先停止粗加工，再停止精加工。针对芯柱的六面，通常可采用铣加工以及平面磨削加工，并在芯柱上停止流道、推杆孔、水道、浇口的加工。

2.5塑料模具成型构造剖析

注塑成型是将粉末状或颗粒状塑料加进注塑机料筒，在机械剪切力和热力作用下，颗粒状资料塑化成活动性良好的塑料熔体，在螺杆推进下经过注塑机喷嘴注入低温模具腔内，经过保压、冷却、固化构成与模腔外形分歧的塑料产品，最后开模取出产品，闭合模腔，即完成了一个注塑操作周期。

注塑模具在工作过程中需求接受各种各样的外力作用，例如保压压力、注射压力、模腔作用力等，注塑模具以及成型零件一些受力单薄的部位在上述外力作用下有可能招致变形或决裂，一旦发作决裂必然招致整个模具报废，因而，在对模具停止成型设计时，必需对强度停止核准，此外，模具在外力要素下还会惹起弹性形变，若形变水平超越精度请求则会招致次品产生，若成型零件在对接面或贴合面处变形水平较为明显，则会招致脱模艰难、溢料等现象，最终招致塑料产品无法到达质量请求，因而还需对模具构造的刚度停止核准。

2.6三维分模

设计人员在运用三维软件停止分模后即可得到定、动模型芯的3D外型图，用自动编程幽禁停止CNC程序编制后即可对模芯停止数控加工。此时设计人员需求画出动模镶件、侧滑块的2D框线平面图，并提供应加工人员，对镶件和侧滑块停止加工时通常以线切割法停止，或者采用成型磨削工艺。运用线切割时需求依据线割2D图对线切割程序停止编制，之后完成模具工件加工。

2.7电极加工

在完成CNC编程后，设计人员需依据定、动模型芯的3D图停止电极设计，并绘出3D电极图，通常叫做“拆电极”，依据电极图可定制电极资料，并编写电极CNC加工程序。在定、动模型芯的电火花加工完成后，设计人员需对整套模具的3D装配图停止完善，并做好图档整理，与加工人员做好技术交底。

2.8其他零件加工

（1）定、动模板加工。在模架订回后即可停止其他零件加工，首先需对模架停止编码，包括对应的模芯也要打上分歧编码，保证在装配过程中可对号入座，之后再拆模架；对定、动模板停止加工时首先需依照模芯尺寸对模框停止加工，分别以磨削工艺和铣削工艺停止粗加工和精加工，保证模框平整度和相邻外表的垂直度误差在0.02mm以内，再用定、动模型芯分别停止配合，完成螺纹孔、推杆顶针孔、浇口套孔、水道的加工。
（2）推杆、推板加工。设计人员提供推杆位置2D简图后，用复位杆将动模板和推杆固定板衔接起来，动模板面朝上，从上至下钻开推杆孔，推杆沉头则需先将推杆固定板反向，底部朝上停止校正，以钻头粗加工，再以铣刀精加工后停止倒角，最后对定、动模型芯以及侧型芯等成型的模具零件停止抛光，防治粘膜。
（3）装配检验。定、动模型经过调整，在合模合格后配合加工斜导柱孔，再以装配试模返工整改试模的步骤停止装配检验，直到塑件到达客户请求前方可投产。

北京右手工业设计-北京产品设计公司,右手北京科技有限公司，右手（北京）科技有限公司，右手工业设计-右手产品设计-致力于为客户提供工业设计,产品设计,产品结构设计,产品外观设计,医疗产品设计,医疗产品结构设计,机器人结构设计,空间设计,从产品原型定义,概念设计,结构设计,手板加工，零件加工,钣金折弯,吸塑加工,低压灌注加工,小批量生产,到供应链整合和品牌建构的全面解决方案.

3完毕语

本文分离详细塑料产品工件，对塑料模具设计与制造的工艺流程停止了逐渐讨论，文中经过对充电座上盖的模具设计留意事项以及工艺制造的操作规程停止了剖析，突出了模具设计与制造相辅相成，相互促进的准绳。目前我国的模具设计与制造技术与国外先进技术相比尚存在很大差距，因而需对设计与制造的各项工艺流程停止深化研讨剖析，从设计理念、工序图、成型剖析、三维分模等方面动手，进步模具设计与制造的正确性和合理性，缩短成型周期，保证加工质量，进一步进步模具企业的市场竞争力。

近年来我国经过引进国际的先进技术和加工设备，使塑料模具的制造程度比十年行进了一大步，但是由于根底单薄、对引进技术的吸收、控制，尚有一段间隔，而且开展也非常不均衡，因此，我国塑料模具总体程度与世界先进技术尚有一定差距。本文对国内外模具开展概略停止了综述。

关键词+模具+塑料+开展概略+趋向

中图分类号：TG76+文献标识码：

塑料成型模具可分为三大类，即注射成型模具、中空成型模具和挤出成型模具。我国如今的制造程度，以注射成型模具为最高，中空成型具为最低，如化装品用瓶子的吹塑模具，无论从外型以及质量上远不能顺应出口请求。

1国内模具开展现状

目前，国内消费的小模数塑料齿轮等精细塑料模具已到达国外同类产品程度。在齿轮模具设计中采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型紧缩形成的齿形误差，到达了规范渐开线外型请求。显现管隔离器注塑模、高效多色注射塑料模、纯平彩电塑壳注塑模等精细、复杂、大型模具的设计制造程度也已到达或接近国际程度。运用CAD三维设计、计算机模仿注塑成形、抽芯脱模机构设计新颖等对精细、复杂模具的制造程度进步起到了很大作用。

20吨以上的大型塑料模具的设计制造也已到达相当高的程度。34英寸彩电塑壳和48英寸背投电视机壳模具，汽车保险杠和仪表盘的注塑模等大型模具，国内都已可消费。国内最大的塑料模具已达50吨。

固然在这十多年中注塑模具工业获得了令人注目的开展，但许多方面与工业兴旺国度相比仍有较大的差距。精细加工设备在模具加工设备中的比重还比拟低，

CAM技术的提高率不高，许多先进的模具技术应用还不够普遍等。特别在大型、精细、复杂和短命命模具技术上存在明显差距，这些类型模具的消费才能也不能满足国内需求，因此需求大量从国外进口。

2国外注塑模具的开展现状

国外注塑模具制造行业的最根本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的目的是进步产质量量及消费效率。国外兴旺国度模具规范化水平到达70%25～80%25，完成局部资源共享，大大缩短设计周期及制造周期，降低消费本钱.最大限度地进步模具制造业的应变才能+满足用户需求。模具企业在技术上完成了专业化，在模具企业的消费管理方面，也有越来越多的采用以设计为龙头、按工艺流程布置加工的专业化消费方式，降低了对模具工人技术全面性的请求，强调专业化。

国外注塑成型技术在也向多工位、高效率、自动化、连续化、低本钱方向开展。因而，模具向高精度复杂、多功用的方向开展。例如：组合模、即钣金和注塑一体注塑铰链一体注塑、活动周转箱一体注塑；多色注塑等；向高效率、高自动化和节约能源，降低本钱的方向开展。例如：叠模的大量制造和应用，水路设计的复杂化、装夹的自动化、取件全部自动化。

3国内注塑模具存在的问题

我国注塑模具行业与其开展需求和国外先进程度相比，主要存在五大问题：

（1）开展不均衡，产品总体程度较低，固然有个别企业的局部产品已到达或接近国际程度，但总体来看，模具的精度、型腔外表粗糙度、消费周期、寿命等指标与国外先进程度相比尚有较大差距。

（2）工艺配备落后，组织谐和才能差，固然局部企业经过近几年的技术改造，工艺配备程度已比拟先进，但大局部企业工艺配备仍比拟落后。企业的组织谐和才能差，难以整合或调动社会资源为我所用，从而就难以承接比拟大的项目。

（3）多数企业开发才能弱，一方面是技术人员比例低、程度不够高，另一方面是科研开发投入少，观念落后，对开发不够注重。

（4）供需矛盾一时还难以处理，2003年国产塑料模具国内市场满足率只要74.7%25，其中大型、精度、短命命模具满足率还要低，估量缺乏60%25。市场需求旺盛，消费开展一时还难以跟上，供不应求的场面还将持续一段时间。

（5）体制和人才问题的处理尚待时日，在模具这样竞争性行业中需依赖于特殊用户，需单件消费的行业，国有和集体一切制原来的体制和运营机制已越来越显得不顺应。人才的数量和素质程度也跟不上行业的快速开展。各地都注重这两问题，处理尚待时日。

国内外注塑模具的开展趋向

北京右手工业设计-北京产品设计公司,右手北京科技有限公司，右手（北京）科技有限公司，右手工业设计-右手产品设计-致力于为客户提供工业设计,产品设计,产品结构设计,产品外观设计,医疗产品设计,医疗产品结构设计,机器人结构设计,空间设计,从产品原型定义,概念设计,结构设计,手板加工，零件加工,钣金折弯,吸塑加工,低压灌注加工,小批量生产,到供应链整合和品牌建构的全面解决方案.

由于塑料模具工业快速开展及上述各方面差距的存在，因而我国今后塑料模具的开展必将大于模具工业总体开展速度。塑料模具消费企业在向着范围化和现代化开展的同时，“小而专”、“小而精”+仍旧是一个必然的开展趋向。从技术上来说，为了满足用户对模具制造的“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价钱低”的请求，以下的开展趋向也较为明显。%0D%0A%0D%0A瞻望我国塑料模具的将来，笔者以为应从进步技术程度着手，一方面开展专业模具厂的技术优势，使之进一步进步对某一类模具的设计制造程度；另一方面要不时采用新技术、新工艺，进步模具产品的技术含量。要进步我国的模具技术程度，必需在以下方面加大努力：

（1）开发精细、大型、复杂、短命命的模具，完成模具国产化；

（2）速模具规范化、专业化、商品化消费；

（3）鼎力开展CAD、CAE、RPM等先进模具设计和制造技术；

（4）加大人才培育的力度，使他们尽快控制模具设计和制造中的先进技术。

随着经济全球化的不时深化，模具工业在国民经济中起着越来越重要的作用。本设计是对手机壳停止设计，从零件的尺寸肯定到模具设计完成一个较为完好的塑料模具设计过程。本套模具浇口采用点浇口，由于塑件内侧具有凸出局部，本模具采用了斜撑销构造，实行了较为简单方式的塑件的成型和推

关键词：手机壳；注塑模；模具设计

1+概述

近年来，随着制造行业的不时开展，塑料模具在模具行业中所占比例持续上升。置信塑料模具的开展对我国的经济开展以及消费技术的进步会产生极端宏大的影响%5B1%5D。

2+手机外壳的注塑模具设计

2.1+产品功用剖析

图1为手机壳平面图，上方凹槽功用是为耳机孔及开锁屏键预留，下方凹槽是为外置扬声器和数据线接口开槽。左侧开槽是为音量键预留位置，其反面圆形孔是为Logo标志而设计，而矩形圆槽则是为摄像头孔。

2.2+成型工艺剖析

采用普通精度等级5级，大批量消费。

该塑件壁厚约为1.5mm，思索到壳体浅，且手机壳内部凸出的局部小于5%25的凸起，塑料件的脱模设计为强迫脱模。%0D%0A%0D%0A2.3+塑料的选材及性能剖析

手机壳，常用手触摸，必需耐酸、对电绝缘，化学稳定性好，故选成形资料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）%5B2%5D。

3+模具设计计划肯定

3.1+分型面肯定

本模具在手机壳周围框处停止分型，分型面与开模方向垂直。

3.2+型腔数量肯定及排列方式

普通以为，每增加一个型腔，制品尺寸的精度会降低4%25。依据公式N-24，经计算初定本套模采用一模两腔。

4+模具设计

4.1+注塑机选择

4.1.1+注射量计算

ABS均匀密度为1.09，均匀收缩率为0.55%25。经过UG剖析功用的丈量体，得塑件体积V塑%3D12.56cm3%

塑件质量：

浇注系统质量：

故总体积和总质量：

4.1.2+注射机型号选定

依据以上计算初步选XS-Z-60%2F50型卧式注射机。

4.1.3+型腔数量校核

（1）依据注射机的最大注射量校核型腔数

2.91>2，契合请求。

（2）由注射机料筒塑化速率校核型腔数量145.9>2，契合请求。

（3）按注射机额定锁模力校核型腔数量

2.08>2，满足请求。

4.1.4+注射机有关工艺参数校核

（1）注射量校核：前面计算过，契合请求。

（2）i模力校核：前面计算过，契合请求。

（3）最大注射压力校核

Pmax？叟k′P0%式中Pmax%3D120Mpa，k′%3D1.25≈1.4，P0%3D80～110Mpa。

代入数据计算，契合请求。

（4）闭合高度校核

模具闭合高度HM与注塑机允许的装模厚度之间应满足如下关系：

本注塑机+，该套模具厚度H%3D225mm，

满足请求。

（5）模具外形尺寸校核

XS-Z-60%2F50型卧式注射机拉杆间距为300×190mm，本套模具长×宽为250×250mm，只要单边大于拉杆间距，满足条件。

6）最大行程的校核%0D%0A%0D%0A带有机械-液压结合作用的注塑机，它们的最大行程不受模具厚度影响。

H1%2BH2%2BH3%2Ba%3D35%2B7%2B5%2B35%3D82mm%

满足请求。%0D%0A%0D%0A故该注射机能够满足此模具设计请求。

4.2+模具浇注系统设计和浇口设计

4.2.1+主流道设计

（1）主流道尺寸和浇口设计

a.主流道锥角：本模具取3°。

b.与注塑机喷嘴相接触局部尺寸：SR1%3DSR0%2B1%3D13mm，凹坑深度h取5mm。

Ac.主流道入口直径d1：d1%3Dd0%2B1%3D5mm。

d.主流道长度L：取60mm。

e.出口端直径D：+D%3Dd1%2B2Ltan？琢%3D8.14mm。

f.主流道出口处圆角r：取2mm。

浇口套总长L0%3DL%2Bh%3D64mm。

（2）浇口套的设计

常采用碳素工具钢，热处置硬度为50～55HRC。

（3）定位环的设计与固定

4.2.2+分流道与浇口的设计

本产品为手机外壳，请求外表光亮度高，故在logo开设的圆孔处设置浇口。浇口采用侧浇口。此浇口较小，可完成流道和浇口的自动零落。

3+成型零件工作尺寸设计和计算

工作尺寸主要有型腔和型芯的径向尺寸，ABS均匀收缩率取+s%3D0.55%25，塑件尺寸公差按塑件规范中的5级精度成型。

型芯和型腔：

以型芯为例，型腔同理采用相应公式计算。

塑件的尺寸公差取自《塑料成型工艺与模具设计》%5B2%5D的塑件公差数值表。

塑件尺寸标注见图2。

4.4+温度调理系统设计

.4.1+加热系统设计

该套模具的模温请求在70+以下，又是小型模具，故无需加热安装。

4.4.2+冷却系统计算

冷却系统计算参照《塑料成型工艺与模具设计》%5B2%5D中相应公式，带入数据分别计算塑料传给模具的热量q、需求用冷却水带走的热量QW、冷却水流量qw、水道直径d、冷却水在管道内的流速v、热传导面积Aw和冷却水道长度计算L。

计算结果依次为q%3D125.64KJ，Qw%3D305.9KJ，qw%3D0.0146m3%2Fh，d%3D6mm，v%3D1.44m%2Fs%3DAw%3D95.96×10-3m2，L%3D548mm。

4.5+排气系统设计%0D%0A%0D%0A除分型面起到排气作用，还可应用推杆和孔的配合间隙停止排气，排气足够。

4.6+脱模推出机构的设计

4.6.1+脱模推出机构资料

推杆的资料用T8碳素工具钢，请求硬度50HRC以上，工作端配合局部的外表粗糙度为u%3D0.8um%5B5%5D。

4.6.2+脱模力计算

当开端脱模时，模具所受的阻力最大，推杆刚度及强度应按此时计算

制品是薄壁矩形件%5B2%5D：

4.6.3+复位弹簧的选取

本模具在复位杆上套装4个弹簧，脱模力大，选矩形弹簧。

脱模力F%3D52396N，预估4个弹簧总受力和F总%3D6000N。

本模具推出行程为35mm，则

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查《冲压手册》%5B3%5D选外径尺寸为40mm矩形弹簧。

4.7+合模导向机构和定位机构

由于规范模架自身带有导向安装，按模架规格选取即可。

4.8+斜顶机构设计及校核

斜顶设置在动模，斜顶中部用管位控制，底部固定在推杆固定板上能够左右摆动。斜顶角度为3度。在顶出制品同时受斜面限制，同时作横向挪动，从而使制品脱离。

斜顶需求侧抽的间隔是l%3D0.5mm，斜顶完整顶出竖直移拥木嗬H%3D35mm，侧抽程度偏移的间隔是L%3D1.8m，满足条件。

4.9+模架肯定和规范件选用

依据前面型腔的规划以及相互位置尺寸，再依据成型零件尺寸分离规范模架，选用构造方式为DCI2525-45×45×60+GB%2FT12555-2006。

五轴加工法在制造业的模具加工过程中应用十分普遍。在实践的加工过程中，五轴加工的编程和操作技术是一项十分复杂的工作，稍有不慎就会呈现严重的模具质量问题。本文以模具型面定位五轴加工刀轴方向的优化办法和操作流程为中心，阐述了五轴加工刀轴方向的优化的流程和办法，指出了刀轴倾角、工作区域的辨别等重要技术，为完成模具加工工艺的进步提供参考。

关键词：模具型面+刀轴方向+加工区域+五轴加工

中图分类号：TG76+文献标识码：A+文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0070-01

在机械设备的模具的加工制造工作中，像汽车掩盖见这样的外形复杂、尺寸变化大、外表质量请求高的产品，为保证加工模具型号契合设计请求，制造厂家常常会运用定位五轴的加工办法。应用这一工艺停止加工实践上就是将曲面的加工区域以近似平面加工的方式停止加工。在工作中，经过调整刀轴的角度，使加工过程中的切削速率等于零，使产品契合请求，这种办法在实践工作中是可行的。而调整好刀轴的方向就成为这一工艺的关键环节。

1+刀轴方向优化流程

定位五轴加工的技术理念是将加工区域看作一个契合请求的操作平面，调整刀轴的方向使之契合加工质量请求停止操作的过程。而刀轴的方向肯定需求根据发明出的假想平面所包含的法矢方向和刀轴倾角。关于外形复杂的模具是不可能一次性的加工完成的，在加工中需求依据设计请求将模具划分红若干个加工区域。对刀轴方向停止优化的前提是综合加工资料和刀具资料的详细要素，选择最为合适的刀轴倾角。为此我们在总坚固际加工经历的根底上制定出对刀轴方向停止优化的流程图（如图1所示）。首先，在停止模具的加工之前需求对模具特性停止剖析，设定加工型面。其次，以最优平面想象划定加工区域。再次，是依据区域设计出最优的刀轴方向。最后，停止仪器的数控编程工作，其他区域同样依照这样的工作流程完成加工。其中刀轴倾角的优化选择和加工区域的划定是完成模具的技术关键点。

2+型面定位五轴加工刀轴方向优化的技术措施

2.1+对刀轴倾角的优化

2.1.1+优化刀轴倾角进步切削效果

加工区域的位置的曲面法矢同刀轴方向之间构成的夹角构成了刀轴倾角，经过理论证明，刀轴倾角对刀具切削过程中的平稳性和磨损水平有很大的影响。出于保证面五轴加工方式的加工质量，我们应当对刀轴倾角和刀具切削性之间的关系停止认真剖析，使模具切削面法矢和刀轴方向之间构成的夹角得到优化，这是完成刀轴方向优化的先决条件。

2.1.2+对刀轴倾角停止优化的措施

为了保证刀轴倾角的优化效果，我们需求将与加工误差和刀具运用年限有关的切削力和温度作为研讨剖析的对象。论证的办法包括理论剖析、实验考证和有限元模仿等，从完成刀轴倾角的优化。

同其他的物理、化学实验不同，五轴加工的工序复杂、需求投入很多的人力和物力、而且有效数据获取艰难，关于探究加工模具切削过程中的各项物理变化规律是很有明显的效果的。所以，仅仅依托实践操作实验效率极慢。理论剖析的先决条件是需求树立精确的切削过程的数据模型，而模型树立必需以大量的实践实验为根底，同样是费时费力。

所以，我们应当将现代计算机模仿技术引入研讨中，现有的有限元模仿技术克制了传统的实体实验的弊端，免去了实践操作的耗费，而采用计算机模仿切削过程的办法，明晰的模仿出在切削过程中各种应力和温度的变化趋向，这是停止刀轴方向优化研讨的有效方法。

在计算机切削加工有限元模仿实验中，
第一步，树立起能够反映出加工资料应力、应变率和加工当中温度变化规律的数据模型；
第二步，针对加工过程中各种力学的变化状况树立起描绘模型；
第三步，需求在理想状态下将外形复杂的切削区域划分红若干个局部，采用有限形态的参数方式表现出来，树立起切削加工程序的力学仿真模型；
第四步，是在不时的演化实验过程中对模型停止校正，使其愈加接近实践加工过程。这是运用有限元模仿实验对刀轴倾角停止优化的措施，但是由于加工过程中，模具外形千差万别，刀轴倾角也会随之变化，因而模仿实验所得结果仅能在一定范围内有效。

北京右手工业设计-北京产品设计公司,右手北京科技有限公司，右手（北京）科技有限公司，右手工业设计-右手产品设计-致力于为客户提供工业设计,产品设计,产品结构设计,产品外观设计,医疗产品设计,医疗产品结构设计,机器人结构设计,空间设计,从产品原型定义,概念设计,结构设计到供应链整合和品牌建构的全面解决方案.

2.2+加工区域的划定

关于外形复杂的模具需求划定不同的加工区域，这样可以防止零切速度不时发作变化，确保刀轴倾角一直处于最佳位置。合理的划定加工区域是获得理想的加工效果的保证。但需留意，加工区域不能划分太细，这样会增加数控机床的操作程序，而且接刀点太多也会影响加工模具外表的质量。
详细的优化措施是将模具的整体的型面划分红点，密度要平均，同时测算出各点的法向矢量；经过神经网络聚类的功用，测算出法向矢量同最优的刀轴倾角之间的最小误差的步距，经过各点的衔接划定区域。

3+结语

综上所述，关于模具型面定位五轴加工刀轴方向的优化研讨应以现代计算机模仿技术为根底。克制传统实验办法的缺乏，采用科学的剖析办法，对刀轴倾角停止优化设计，合理的划分加工区域，保证加工的质量和效率。

企业研发几个新产品，是一回一类分批次批量生产中的一种公司生产组织方式。大批量是指企业（或生产车间）在特定一段时间内，一回出产的、在品质、结构与生产制造方法上完全一致新产品（或零配件）的总数。
具备多种产品加工能力，批量轮流生产制造新产品的产品类别，其大批量有大有小，通常与此同时选用专业设备及通用机械进行加工，按每一种新产品每一次资金投入生产制造的总数，分成批量生产、中批量生产和大批量生产三类。

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外表处理要在基体材料外表面人力产生一层层与常规的机械、化学物理特性不同类型的表面的加工工艺方式。外表处理的目的在于达到新产品的耐腐蚀性、耐磨性能、装饰或其它特殊功能性需求。
针对金属材料铸造件，大家较为常见的外表处理方法是什么，机械设备打磨抛光，化学处理，表面热处理，喷漆表层，外表处理便是对工件表面进行清洗、清理、研磨抛光、去油渍、去氧化皮等。

外表处理要在基体材料外表面人力产生一层层与常规的机械、化学物理特性不同类型的表面的加工工艺方式。外表处理的目的在于达到新产品的耐腐蚀性、耐磨性能、装饰或其它特殊功能性需求。
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什么是数控技术，数控技术，简称数控(Numerical Control)。它是利用数字化的信息对机床运动CNC数控机床及加工过程进行控制的一种方法。用数控技术实施加工控制的机床，或者说装备了数控系统的机床称为数控(NC)机床。数控系统包括:数控装置、可编程控制器、主轴驱动器及进给装置等部分.数控机床是机、电、液、气、光高度一体化的产品。要实现对机床的控制，需要用几何信息描述刀具和工件间的相对运动以及用工艺信息来描述机床加工必须具备的一些工艺参数。例如:进给速度、主轴转速、主轴正反转、换刀、冷却液的开关等。这些信息按一定的格式形成加工文件(即正常说的数控加工程序)存放在信息载体上(如磁盘、穿孔纸带、磁带等)，然后由机床上的数控系统读入(或直接通过数控系统的键盘输入，或通过通信方式输入)，通过对其译码，从而使机床动作和加工零件.现代数控机床是机电一体化的典型产品,是新一代生产技术、计算机集成制造系统等的技术基础。 现代数控机床的发展趋向是高速化、高精度化、高可靠性、多功能、复合化、智能化和开放式结构。
主要发展动向是研制开发软、硬件都具有开放式结构的智能化全功能通用数控装置。数控技术是机械加工自动化的基础，是数控机床的核心技术，其水平高低关系到国家战略地位和体现国家综合实力的水平. 它随着信息技术、微电子技术、自动化技术和检测技术的发展而发展。数控加工中心是一种带有刀库并能自动更换刀具，对工件能够在一定的范围内进行多种加工操作的数控机床。在加工中心上加工零件的特点是:被加工零件经过一次装夹后，数控系统能控制机床按不同的工序自动选择和更换刀具;自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能，连续地对工件各加工面自动地进行钻孔、锪孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自动地完成多种工序，避免了人为的操作误差、减少了工件装夹、测量和机床的调整时间及工件周转、搬运和存放时间，大大提高了加工效率和加工精度，所以具有良好的经济效益。加工中心按主轴在空间的位置可分为立式加工中心与卧式加工中心。卧式加工中心有效解决了大型模具的加工。

数控激光切割机行业未来的发展，从适用行业及企业来看，数控激光切割机重点发展范围将围绕在在以下几个方面:
高速、精密数控车床，车削中心类及四轴以上联动的复合加工机床。主要满足航天、航空、仪器、仪表、电子信息和生物工程等产业的需要。
高速、高精度数控铣镗床及高速、高精度立卧式加工中心。主要满足汽车发动机缸体缸盖及航天航空、高新技术等行业大型复杂结构支架、壳体、箱体、轻金属材料零件和精密零件加工需求。
重型、超重型数控机床类:数控落地铣镗床、重型数控龙门镗铣床和龙门加工中心、重型数控卧式车床及立式车床，数控重型滚齿机等，该类产品满足能源、航天航空、军工、舰船主机制造、重型机械制造、大型模具加工、汽轮机缸体等行业零件加工需求。
数控磨床类:数控超精密磨床、高速高精度曲轴磨床和凸轮轴磨床、各类高精高速专用磨床等，满足精密超精密加工需求。
数控金属成形机床类(锻压设备):数控高速精密板材冲压设备、激光切割复合机、数控强力旋压机等，主要满足汽车、摩托车、电子信息产业、家电等行业板金批量高效生产需求及汽车轮毂及军工行业各种薄壁、高强度、高精度回转型零件加工需求。
数控电加工机床类:大型精密数控电火花成形机床、数控低速走丝电火花切割机床、精密小孔电加工机床等，主要满足大型和精密模具加工、精密零件加工、锥孔或异型孔加工及航天、航空等行业的特殊需求。
数控专用机床及生产线:柔性加工自动生产线FMS/FMC)及各种专用数控机床，该类生产线是针对汽车、家电等行业加工缸体、缸盖、变速箱箱体等及多品种变批量壳体、箱体类零件加工需求。

数控折弯机CNC Bending Machine
WE67Yk系列数控折弯机的特点:
主要采用WE67YK系列板料折弯机结构;由SDS-3PB折弯机全闭环数控系统、两把光栅尺、一个光电编码器实时检测反馈，步进电机驱动丝杆组成全闭环控制。两把光栅尺;一把对后挡料、一把对滑块的位置实时检测反馈纠正;光电编码器对油缸死挡块的位置进行检测反馈给数控系统。
直接进行角度编程，具有角度补偿功能。
光栅尺实时检测反馈校正、全闭环控制、后挡料和滑块死挡料定位精度为±0.02mm。
上模采用快速夹紧装置，下模采用斜楔变形补偿机构。
具有多工步编程功能，可实现多自动运行，完成多工步零件一次性加工，提高生产效率。
根据用户需求可选用性能稳定，结构紧凑的进口液压系统、后挡料可选用滚珠丝杆、同步带传动。

数控剪板机一般是采用通用或专用计算机实现数字程序控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。
性能特点:强迫定位准确，蜗轮蜗杆传动，光杆丝杆同心，无噪音结构与特点:采用钢板焊结构，液压传动，蓄能器回程，操作方便，性能可靠，外形美观
刃口间隙调整有指示牌指示，调整轻便迅速。设有灯光对线装置，并能无级调节上刀架的行程量(选配)
采用栅栏式人身安全保护装置
后挡料尺寸及剪切次数有数字显示装置
液压传动，摆式刀架。机架整体焊接坚固耐用，使用蓄级器油缸回程，平稳迅速。
具有无极调节行程的功能，上下刀片刃口间隙量用手柄调节，刀片间隙均匀度容易调整。
防护栅与电气联锁确保操作安全。
CNC数控系统与位置编码器组成闭环控制系统，速度快，精度高，稳定性好，能精确地保证后挡料位移尺寸精度，同时数控系统具有补偿功能及自动检测等多种附加功能。

传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的，加工时用手摇动机械刀具切削金属，靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了，数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是我们说的"数控加工"。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域，更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。
加工精度高，具有较高的加工质量;
可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件;
加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间;
机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高(一般为普通机床的3~5倍);
机床自动化程度高，可以减轻劳动强度;
批量化生产，产品质量容易控制;

冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工（或称压力加工），合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中，有60～70%是板材，其中大部分经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包，容器的壳体，电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。
压 sheet metal foming；stamping利用模具在压力机上将金属板材制成各种板片状零件和壳体、容器类工件，或将管件制成各种管状工件。这类在冷态进行的成型工艺方法称为冷冲压，简称冲压。
冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料，模具和设备是冲压加工的三要素。
按冲压加工温度分为热冲压和冷冲压。前者适合变形抗力高，塑性较差的板料加工；后者则在室温下进行，是薄板常用的冲压方法。它是金属塑性加工（或压力加工）的主要方法之一，也隶属于材料成型工程技术。
冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。

进行电火花加工时，工具电极和工件分别接脉冲电源的两极，并浸入工作液中，或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给，当两电极间的间隙达到一定距离时，两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿，产生火花放电。在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能，温度可高达10000℃以上，压力也有急剧变化，从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化，并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝，形成固体的金属微粒，被工作液带走。这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹，放电短暂停歇，两电极间工作液恢复绝缘状态。
紧接着，下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿，产生火花放电，重复上述过程。这样，虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少，但因每秒有成千上万次脉冲放电作用，就能蚀除较多的金属，具有一定的生产率。在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下，一边蚀除工件金属，一边使工具电极不断地向工件进给，最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。因此，只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式，就能加工出各种复杂的型面。工具电极常用导电性良好、熔点较高、易加工的耐电蚀材料，如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中，工具电极也有损耗，但小于工件金属的蚀除量，甚至接近于无损耗。工作液作为放电介质，在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质，如煤油、去离子水和乳化液等。电火花机是一种自激放电，其特点如下: 火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压，当两电极接近时，其间介质被击穿后，随即发生火花放电。伴随击穿过程，两电极间的电阻急剧变小，两极之间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间(通常为10-7-10-3s)后及时熄灭，才可保持火花放电的"冷极"特性(即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深)，使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用，可使电极局部被腐蚀。 利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法，叫电火花加工。 电火花加工是在较低的电压范围内，在液体介质中的火花放电。 电火花的加工 按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动的特征，可将电火花加工方式分为五类:利用成型工具电极，相对工件作简单进给运动的电火花成形加工;利用轴向移动的金属丝作工具电极，工件按所需形状和尺寸作轨迹运动，以切割导电材料的电火花线切割加工;利用金属丝或成形导电磨轮作工具电极，进行小孔磨削或成形磨削的电火花磨削;用于加工螺纹环规、螺纹塞规 、齿轮等的电火花共轭回转加工;小孔加工、刻英表面合金化、表面强化等其他种类的加工。电火花加工能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件;加工时无切削力;不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷;工具电极材料无须比工件材料硬;直接使用电能加工，便于实现自动化;加工后表面产生变质层，在某些应用中须进一步去除;工作液的净化和加工中产生的烟雾污染处理比较麻烦。

数控车床车铣中心是稳定、快速、精密的加工方式，刀塔+栉式的设计可减少换刀机台空跑的距离，并且提高加工的效率。栉式刀座让简易的铣削可在车床上同步完成，节省二次加工的麻烦和不便。6000rpm精密主轴，稳定且提供高效率的切削能力。15°倾斜床台设计，兼顾力学及排屑，让原本刀塔+栉式式的排屑不易得到完整的解决。线轨式设计，满足使用者切削负荷和快速移动的需求，让加工物件的车削纹路细致且精度稳定。