一、塑料制品材料的選用對(duì)模具設(shè)計(jì)的影響

一般來(lái)說(shuō)，并沒(méi)有不好的材料，只有在特定的領(lǐng)域使用了錯(cuò)誤的材料。因此，設(shè)計(jì)者必須要徹底了解各種可供選擇的材料的性能，并仔細(xì)測(cè)試這些材料，研究其與各種因素對(duì)成型加工制品性能的影響。本文只就傳統(tǒng)的熱塑性材料進(jìn)行分析以說(shuō)明問(wèn)題。在注射成型中最常用的是熱塑性塑料。它又可分為無(wú)定型塑料和半結(jié)晶性塑料。這兩類材料在分子結(jié)構(gòu)和受結(jié)晶化影響的性能上有明顯不同。一般來(lái)說(shuō)，半結(jié)晶性熱塑性塑料主要用于機(jī)械強(qiáng)度高的部件，而無(wú)定型熱塑性塑料由于不易彎曲，則常被應(yīng)用于外殼。這是材料選用的大框，其次，還要根據(jù)填料和增強(qiáng)材料繼續(xù)選擇。

（一）根據(jù)填料和增強(qiáng)材料進(jìn)行選擇的分析

熱塑性塑料可分為未增強(qiáng)、玻璃纖維增強(qiáng)、礦物及玻璃體填充等種類產(chǎn)品。玻璃纖維主要用于增加強(qiáng)度、堅(jiān)固度和提高應(yīng)用溫度；礦物和玻纖則具較低的增強(qiáng)效果，主要用于減少翹曲。玻璃纖維會(huì)影響到成型加工，尤其會(huì)對(duì)部件產(chǎn)生收縮和翹曲性。所以，玻璃纖維增強(qiáng)材料不能被未增強(qiáng)熱塑性塑料或低含量增強(qiáng)材料來(lái)替代，而不會(huì)有尺寸改變。玻璃纖維的取向由流動(dòng)方向決定，這將引起部件機(jī)械強(qiáng)度的變化。試驗(yàn)（從注射成型片的橫向和縱向截取了10個(gè)測(cè)試條，并在同一個(gè)拉力測(cè)試儀上對(duì)它們的機(jī)械性能進(jìn)行了比較）表明，對(duì)添加了30％玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚酯樹脂，其橫向的拉伸強(qiáng)度比縱向（流動(dòng)方向）低了32％，撓曲模量和沖擊強(qiáng)度分別減少了43％和53％。

在綜合考慮安全因素的強(qiáng)度計(jì)算中，應(yīng)注意到這些損失。

在一些熱塑性塑料中加入了一系列增強(qiáng)材料、填料和改性劑來(lái)改變它們的性質(zhì)。由這些添加劑產(chǎn)生的性能變化必須認(rèn)真地從手冊(cè)或數(shù)據(jù)庫(kù)中查閱，更好的是聽取原材料制造廠家的專家的技術(shù)建議。以選用最為合適的材料。

論文關(guān)鍵詞:塑料模具設(shè)計(jì)；材料；選用

論文摘要:隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展及塑料制品在各個(gè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品對(duì)模具的要求也越來(lái)越高。同時(shí)也對(duì)專業(yè)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)提出了更高的要求，在塑料制品模具設(shè)計(jì)時(shí)制品材料的選擇是決定產(chǎn)品性能的重要因素。還有制品壁厚等問(wèn)題是輔助設(shè)計(jì)軟件所不能解決的，要需要專業(yè)設(shè)計(jì)人員長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)驗(yàn)的積累才能做好的。因此本文就塑料制品模具設(shè)計(jì)中若干重要問(wèn)題做以簡(jiǎn)要的討論。

在我國(guó)塑料工業(yè)發(fā)展中，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用起到了重要作用。計(jì)算機(jī)技術(shù)在模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用，大大縮短了模具設(shè)計(jì)時(shí)間，尤其計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)的大規(guī)模推廣，解決了塑料產(chǎn)品開發(fā)、模具設(shè)計(jì)及產(chǎn)品加工中的薄弱環(huán)節(jié)。更在提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本等方面體現(xiàn)出現(xiàn)代科技的優(yōu)越性。但是現(xiàn)代技術(shù)并不能替代專業(yè)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，在塑料模具設(shè)計(jì)時(shí)制品材料的選擇是決定模具設(shè)計(jì)時(shí)模具材料選用的重要因素。怎樣選用合適的材料，是模具設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的問(wèn)題。

一、塑料制品材料的選用對(duì)模具設(shè)計(jì)的影響

一般來(lái)說(shuō)，并沒(méi)有不好的材料，只有在特定的領(lǐng)域使用了錯(cuò)誤的材料。因此，設(shè)計(jì)者必須要徹底了解各種可供選擇的材料的性能，并仔細(xì)測(cè)試這些材料，研究其與各種因素對(duì)成型加工制品性能的影響。本文只就傳統(tǒng)的熱塑性材料進(jìn)行分析以說(shuō)明問(wèn)題。在注射成型中最常用的是熱塑性塑料。它又可分為無(wú)定型塑料和半結(jié)晶性塑料。這兩類材料在分子結(jié)構(gòu)和受結(jié)晶化影響的性能上有明顯不同。一般來(lái)說(shuō)，半結(jié)晶性熱塑性塑料主要用于機(jī)械強(qiáng)度高的部件，而無(wú)定型熱塑性塑料由于不易彎曲，則常被應(yīng)用于外殼。這是材料選用的大框，其次，還要根據(jù)填料和增強(qiáng)材料繼續(xù)選擇。

（一）根據(jù)填料和增強(qiáng)材料進(jìn)行選擇的分析

一、塑料制品材料的選用對(duì)模具設(shè)計(jì)的影響

一般來(lái)說(shuō)，并沒(méi)有不好的材料，只有在特定的領(lǐng)域使用了錯(cuò)誤的材料。因此，設(shè)計(jì)者必須要徹底了解各種可供選擇的材料的性能，并仔細(xì)測(cè)試這些材料，研究其與各種因素對(duì)成型加工制品性能的影響。本文只就傳統(tǒng)的熱塑性材料進(jìn)行分析以說(shuō)明問(wèn)題。在注射成型中最常用的是熱塑性塑料。它又可分為無(wú)定型塑料和半結(jié)晶性塑料。這兩類材料在分子結(jié)構(gòu)和受結(jié)晶化影響的性能上有明顯不同。一般來(lái)說(shuō)，半結(jié)晶性熱塑性塑料主要用于機(jī)械強(qiáng)度高的部件，而無(wú)定型熱塑性塑料由于不易彎曲，則常被應(yīng)用于外殼。這是材料選用的大框，其次，還要根據(jù)填料和增強(qiáng)材料繼續(xù)選擇。

（一）根據(jù)填料和增強(qiáng)材料進(jìn)行選擇的分析

熱塑性塑料可分為未增強(qiáng)、玻璃纖維增強(qiáng)、礦物及玻璃體填充等種類產(chǎn)品。玻璃纖維主要用于增加強(qiáng)度、堅(jiān)固度和提高應(yīng)用溫度；礦物和玻纖則具較低的增強(qiáng)效果，主要用于減少翹曲。玻璃纖維會(huì)影響到成型加工，尤其會(huì)對(duì)部件產(chǎn)生收縮和翹曲性。所以，玻璃纖維增強(qiáng)材料不能被未增強(qiáng)熱塑性塑料或低含量增強(qiáng)材料來(lái)替代，而不會(huì)有尺寸改變。玻璃纖維的取向由流動(dòng)方向決定，這將引起部件機(jī)械強(qiáng)度的變化。試驗(yàn)（從注射成型片的橫向和縱向截取了10個(gè)測(cè)試條，并在同一個(gè)拉力測(cè)試儀上對(duì)它們的機(jī)械性能進(jìn)行了比較）表明，對(duì)添加了30％玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚酯樹脂，其橫向的拉伸強(qiáng)度比縱向（流動(dòng)方向）低了32％，撓曲模量和沖擊強(qiáng)度分別減少了43％和53％。

在綜合考慮安全因素的強(qiáng)度計(jì)算中，應(yīng)注意到這些損失。

在一些熱塑性塑料中加入了一系列增強(qiáng)材料、填料和改性劑來(lái)改變它們的性質(zhì)。由這些添加劑產(chǎn)生的性能變化必須認(rèn)真地從手冊(cè)或數(shù)據(jù)庫(kù)中查閱，更好的是聽取原材料制造廠家的專家的技術(shù)建議。以選用最為合適的材料。

論文關(guān)鍵詞:塑料模具設(shè)計(jì)；材料；選用

論文摘要:隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展及塑料制品在各個(gè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品對(duì)模具的要求也越來(lái)越高。同時(shí)也對(duì)專業(yè)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)提出了更高的要求，在塑料制品模具設(shè)計(jì)時(shí)制品材料的選擇是決定產(chǎn)品性能的重要因素。還有制品壁厚等問(wèn)題是輔助設(shè)計(jì)軟件所不能解決的，要需要專業(yè)設(shè)計(jì)人員長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)驗(yàn)的積累才能做好的。因此本文就塑料制品模具設(shè)計(jì)中若干重要問(wèn)題做以簡(jiǎn)要的討論。

在我國(guó)塑料工業(yè)發(fā)展中，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用起到了重要作用。計(jì)算機(jī)技術(shù)在模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用，大大縮短了模具設(shè)計(jì)時(shí)間，尤其計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)的大規(guī)模推廣，解決了塑料產(chǎn)品開發(fā)、模具設(shè)計(jì)及產(chǎn)品加工中的薄弱環(huán)節(jié)。更在提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本等方面體現(xiàn)出現(xiàn)代科技的優(yōu)越性。但是現(xiàn)代技術(shù)并不能替代專業(yè)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，在塑料模具設(shè)計(jì)時(shí)制品材料的選擇是決定模具設(shè)計(jì)時(shí)模具材料選用的重要因素。怎樣選用合適的材料，是模具設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的問(wèn)題。

一、塑料制品材料的選用對(duì)模具設(shè)計(jì)的影響

一般來(lái)說(shuō)，并沒(méi)有不好的材料，只有在特定的領(lǐng)域使用了錯(cuò)誤的材料。因此，設(shè)計(jì)者必須要徹底了解各種可供選擇的材料的性能，并仔細(xì)測(cè)試這些材料，研究其與各種因素對(duì)成型加工制品性能的影響。本文只就傳統(tǒng)的熱塑性材料進(jìn)行分析以說(shuō)明問(wèn)題。在注射成型中最常用的是熱塑性塑料。它又可分為無(wú)定型塑料和半結(jié)晶性塑料。這兩類材料在分子結(jié)構(gòu)和受結(jié)晶化影響的性能上有明顯不同。一般來(lái)說(shuō)，半結(jié)晶性熱塑性塑料主要用于機(jī)械強(qiáng)度高的部件，而無(wú)定型熱塑性塑料由于不易彎曲，則常被應(yīng)用于外殼。這是材料選用的大框，其次，還要根據(jù)填料和增強(qiáng)材料繼續(xù)選擇。

（一）根據(jù)填料和增強(qiáng)材料進(jìn)行選擇的分析

1風(fēng)扇葉片表面數(shù)據(jù)采集

本論文所研究的風(fēng)扇葉片外形復(fù)雜，主要由若干自由曲面組成，采用傳統(tǒng)的測(cè)繪方法難以精確測(cè)量。最終采用上海塑造機(jī)電科技有限公司所生產(chǎn)的3DSS-STD-I（I標(biāo)準(zhǔn)型）三維掃描儀，精確、高效地完成了風(fēng)扇葉片表面的數(shù)據(jù)采集。為防止環(huán)境光源對(duì)設(shè)備采集數(shù)據(jù)的干擾，必須保證環(huán)境光線不能太亮。調(diào)整并開啟三維掃描儀后，采用5步標(biāo)定法校準(zhǔn)設(shè)備。掃描前，在風(fēng)扇葉片表面噴涂白色的顯像劑，如有必要，可以在需要的地方貼上參考點(diǎn)。采用多視掃描方法，并利用掃描軟件的自動(dòng)拼接功能將相鄰兩個(gè)掃描視角的公共區(qū)域拼接起來(lái)以獲得風(fēng)扇葉片外形的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，由于該風(fēng)扇葉片具有對(duì)稱性，掃描時(shí)選擇其中一片扇葉進(jìn)行完整的掃描和數(shù)據(jù)處理，掃描完成后得到的模型點(diǎn)云。

2數(shù)據(jù)處理與模型重建

運(yùn)用Geomagic軟件處理掃描儀測(cè)得的風(fēng)扇葉片表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，將點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)榍婺Ｐ?。在掃描儀采集數(shù)據(jù)時(shí)，由于測(cè)量方法、誤差處理方式及周圍環(huán)境等因素的影響，采集到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)不可避免地會(huì)受到噪音的干擾，所以，在反求模型之前必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯處理。刪除不需要的點(diǎn)數(shù)據(jù)，過(guò)濾噪聲。對(duì)于采點(diǎn)盲區(qū)，可采用填充命令進(jìn)行修補(bǔ)。對(duì)原始點(diǎn)云進(jìn)行去噪平滑處理，這樣修補(bǔ)后的模型整體光順性可得到進(jìn)一步提高。

3風(fēng)扇葉片注塑模具設(shè)計(jì)

在逆向工程的基礎(chǔ)上，在UG注塑模具設(shè)計(jì)（MoldWizard）模塊中，對(duì)該風(fēng)扇葉片進(jìn)行了注塑模設(shè)計(jì)。模具設(shè)計(jì)的基本流程如下：導(dǎo)入制件三維實(shí)體模型；對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行初始化，加載實(shí)體模型，確定材料及收縮率；分析實(shí)體模型出模斜度及分型情況；確定模具的分型面、型腔布局、推桿、澆口和冷卻系統(tǒng)等；修補(bǔ)開方面，定義分型面；生成型芯、型腔等工作部件；加入標(biāo)準(zhǔn)模架、推桿、滑塊等部件；設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)；完善設(shè)計(jì)圖紙等。根據(jù)該塑件外觀質(zhì)量及尺寸精度要求，選用模具為一模一腔單分型面模具。結(jié)合分型面的選擇原則，選取單分型面垂直分型。避免了頂桿端部與葉片的接觸，保證產(chǎn)品外觀的完整性。型芯、型腔由系統(tǒng)自動(dòng)生成。

1模具設(shè)計(jì)

1.1模具結(jié)構(gòu)及工作原理

根據(jù)上述確定的工藝方案，設(shè)計(jì)了如圖3所示的落料-沖孔-拉伸復(fù)合模。

模具工作過(guò)程為:坯料送人，上模下行，落料-拉伸凸凹模6、凹模4及沖孔凸模11、拉伸-沖孔凸凹模13分別與坯料接觸完成落料和沖孔，壓機(jī)滑塊繼續(xù)下行，落下的帶孔圓形毛坯隨即被落料一拉伸凸凹模6、拉伸-沖孔凸凹模13的相應(yīng)拉伸工作部位拉成橢圓，隨著拉伸完成，壓機(jī)滑塊上升，拉伸好的半成品橢圓蓋分別被卸料塊12、頂料板14推出各自拉伸工作零件型腔。

圖4為設(shè)計(jì)的零件整形修邊復(fù)合模結(jié)構(gòu)。

模具置于壓力機(jī)工作臺(tái)面上，壓機(jī)滑塊上升，模具開啟，上、下模脫離接觸，卸料板6通過(guò)頂料桿7在壓機(jī)彈性緩沖器的作用下上升至凹模4型腔中適當(dāng)位置。此時(shí)，將橢圓蓋半成品置于凹模4型腔中，完成零件的定位。

摘要：本文分析了當(dāng)前塑料模具設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的主要問(wèn)題，將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法應(yīng)用于塑料模具設(shè)計(jì)教學(xué)中，結(jié)合課程內(nèi)容闡述了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)的實(shí)施方法，經(jīng)實(shí)踐證明該方法可以提高學(xué)生的自學(xué)能力、工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法；塑料模具設(shè)計(jì)；課程教學(xué)；實(shí)踐能力

1概述

《塑料模具設(shè)計(jì)》是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)課，是機(jī)械制造類專業(yè)的重點(diǎn)課程，是一門綜合性、實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，是培養(yǎng)模具行業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理等職業(yè)崗位基礎(chǔ)能力的核心課程。目前，絕大部分高校對(duì)該課程的教學(xué)方法仍然是理論教學(xué)與實(shí)踐操作分開進(jìn)行，導(dǎo)致學(xué)生沒(méi)有真正理解教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)模具時(shí)無(wú)從下手，教學(xué)效果很不理想。教學(xué)過(guò)程中主要存在問(wèn)題如下：1.1塑料模具設(shè)計(jì)課程中模具的外形結(jié)構(gòu)和開合模動(dòng)作原理都較為復(fù)雜，必須借助先進(jìn)的教學(xué)演示手段，課堂中多采用多媒體和板書相結(jié)合的教學(xué)方法，能形象地表達(dá)模具的動(dòng)作和結(jié)構(gòu)。但模具屬于精密復(fù)雜設(shè)備，而動(dòng)畫往往簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu)，使得理論教學(xué)與實(shí)際不符，學(xué)生對(duì)模具的認(rèn)識(shí)不全面。再者過(guò)多模具圖、動(dòng)畫、文字信息的展示，容易造成滿堂灌的教學(xué)現(xiàn)象，未能全面調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，容易讓學(xué)生感覺模具設(shè)計(jì)原理枯燥，內(nèi)容瑣碎，復(fù)雜難記，教學(xué)效果欠佳。1.2塑料模具設(shè)計(jì)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)多，包括塑料材料的選取、塑料件工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分型面設(shè)計(jì)，型腔數(shù)目的確定、模具成型零件設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、冷卻機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等。學(xué)生難以看出知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，往往學(xué)了后面，忘記前面，不能溫故而知新，最終接受的僅是一些零散的知識(shí)點(diǎn)，缺乏系統(tǒng)性。1.3教學(xué)考核方式是試卷與平時(shí)表現(xiàn)相結(jié)合的考察方式。試卷成績(jī)占總評(píng)成績(jī)的70%；平時(shí)成績(jī)占30%，主要包括出勤、作業(yè)和課上提問(wèn)，主要是基于課本內(nèi)容的考察，加大了學(xué)生對(duì)書本的依賴性，難以檢查出學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力以及將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐的能力，難以提高學(xué)生對(duì)模具崗位的適應(yīng)能力，對(duì)今后的就業(yè)會(huì)造成一定的影響。面對(duì)未來(lái)社會(huì)對(duì)模具行業(yè)人才的要求，如何在傳授知識(shí)的同時(shí)，提高學(xué)生的自學(xué)能力和綜合素質(zhì)的，是課程教學(xué)改革的一個(gè)重要方向。[1][2]

2項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法簡(jiǎn)介

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法是指將傳統(tǒng)學(xué)科體系中的知識(shí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為若干個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，圍繞著項(xiàng)目組織和展開教學(xué)，使學(xué)生直接參與項(xiàng)目完成教學(xué)過(guò)程的一種教學(xué)方法。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法的主要特點(diǎn)在于課程教學(xué)始終圍繞著項(xiàng)目進(jìn)行，重在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、獨(dú)立獲取信息和自主建構(gòu)知識(shí)的能力。具體說(shuō)，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法就是師生為完成某一具體的任務(wù)而展開的教學(xué)行動(dòng)。項(xiàng)目式教學(xué)強(qiáng)調(diào)以教案為重點(diǎn)過(guò)渡到以完成項(xiàng)目為重點(diǎn)，選取一個(gè)典型的項(xiàng)目作為總?cè)蝿?wù)貫穿教學(xué)的始終，按知識(shí)點(diǎn)將總?cè)蝿?wù)分解為若干個(gè)具體子任務(wù)，把課程教學(xué)的主要內(nèi)容融入到總?cè)蝿?wù)的各個(gè)階段，使教材中各章節(jié)的零散知識(shí)有機(jī)地聯(lián)系在一起，有利于幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系。

1注塑模具CAD系統(tǒng)概述

注塑模具CAD技術(shù)是一種將模具制造轉(zhuǎn)向高自動(dòng)化的人工智能化的一種技術(shù)，具有以下一些特點(diǎn)：

（1）生產(chǎn)效率高。注塑模具CAD技術(shù)中的注塑成型方法能夠?qū)⒁恍┬螤钶^復(fù)雜的塑料產(chǎn)品一次成型，并且這種方式生產(chǎn)的塑料產(chǎn)品在目前塑料產(chǎn)品中所占的比例是比較大的；

（2）可以批量生產(chǎn)。利用注塑模具CAD技術(shù)能夠迅速將塑料的形狀進(jìn)行復(fù)制，并且快速成型，能夠克服注塑模具外部約束多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且多變、試探性和經(jīng)驗(yàn)性較強(qiáng)的特點(diǎn)，進(jìn)而批量生產(chǎn)大量的塑料產(chǎn)品；

（3）操作性強(qiáng)。注塑模具CAD技術(shù)系統(tǒng)的功能是比較豐富的，在注塑模具的流程中涉及到多個(gè)層面，因此也比較復(fù)雜，另外其交互性比較強(qiáng)，因此需要操作人員掌握豐富的軟件知識(shí)和廣泛拓寬計(jì)算機(jī)知識(shí)領(lǐng)域，從而才能做出正確的操作決策。注塑模具CAD系統(tǒng)一般包括五個(gè)部分，如產(chǎn)品造型或產(chǎn)品圖輸入部分、模具總體設(shè)計(jì)方案確定部分、模具詳細(xì)設(shè)計(jì)部分（包括結(jié)構(gòu)和零件的設(shè)計(jì)）、模具模擬過(guò)程部分（包括強(qiáng)度分析、流動(dòng)分析以及冷卻分析的模擬）以及CAM系統(tǒng)的接口部分等，這些部分一般是相互獨(dú)立并相互聯(lián)系的，在注塑模具功能的發(fā)揮中起到至關(guān)重要的作用。注塑模具CAD技術(shù)的廣泛應(yīng)用給傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)和制造提供了一個(gè)更為先進(jìn)快捷的方式，在模具的質(zhì)量和制模的周期上都有了很大的改善。另外通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)還能夠大幅度降低制模的成本，提高企業(yè)的管理水平，同時(shí)還讓設(shè)計(jì)人員的主觀能動(dòng)性得到充分的發(fā)揮。

2UG中模具設(shè)計(jì)中MoldWizard模塊分析

一、國(guó)內(nèi)塑料模具設(shè)計(jì)中常見的問(wèn)題

國(guó)內(nèi)塑料模具設(shè)計(jì)中常見的問(wèn)題包括了諸多內(nèi)容，其主要內(nèi)容包括了收縮問(wèn)題、公差標(biāo)注問(wèn)題、熱膨脹問(wèn)題等內(nèi)容。以下從幾個(gè)方面出發(fā)，對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)中常見的問(wèn)題進(jìn)行了分析。

1.收縮問(wèn)題

收縮問(wèn)題對(duì)于塑料模具設(shè)計(jì)有著重要的影響。通常來(lái)說(shuō)在塑料模具制作的過(guò)程中往往會(huì)需要在高溫和高壓的環(huán)境下進(jìn)行，并且通過(guò)溫度來(lái)將塑料溶解為液體，從而能夠更好地將其注入到固定的模腔中。除此之外，收縮問(wèn)題主要還體現(xiàn)在塑料本身的特性上，即這一問(wèn)題會(huì)在液體塑料定型的過(guò)程中產(chǎn)生影響，并且會(huì)使塑料模具變得比固定的模腔更小。另外，針對(duì)收縮問(wèn)題的存在模具設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)模具的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)首先考慮并且分析到這種收縮的情況，從而能夠盡可能的減小誤差所帶來(lái)的損失。

2.公差標(biāo)注問(wèn)題

公差標(biāo)注問(wèn)題對(duì)于模具設(shè)計(jì)的影響是顯而易見的。眾所周知公差標(biāo)注的不一致問(wèn)題主要是說(shuō)對(duì)于不同的制品所需要的塑料模具比例也是不同的，因此公差標(biāo)注也就是在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要著重考慮的問(wèn)題。除此之外，公差標(biāo)注低則會(huì)導(dǎo)致塑料模具的精度也隨之降低，但是如果這一問(wèn)題得到了控制則會(huì)促進(jìn)塑料模具精度的持續(xù)提升。另外，公差標(biāo)注問(wèn)題還體現(xiàn)在如果塑料模具設(shè)計(jì)人員在模具設(shè)計(jì)的過(guò)程中如果忽略了公差標(biāo)注并且按照已有經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行盲目的選擇則會(huì)導(dǎo)致塑料模具在尺寸上和形狀上出現(xiàn)較為嚴(yán)重的問(wèn)題和差錯(cuò)，從而導(dǎo)致對(duì)塑料模具在設(shè)計(jì)中的質(zhì)量和價(jià)值都產(chǎn)生較為不利的影響。

1射砂模擬

首先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在砂芯上布好射嘴及排氣塞，然后進(jìn)行射砂及固化的模擬，圖1是首次射砂模擬的結(jié)果，從結(jié)果可見，部分位置存在紊流，中間隔板位置，砂流明顯分開，砂芯射不滿。由于模擬結(jié)果不理想，于是對(duì)射砂嘴和排氣塞進(jìn)行優(yōu)化，增加部分排氣塞，射砂嘴的直徑調(diào)整，經(jīng)過(guò)多次調(diào)整及模擬后得到了合格的結(jié)果，優(yōu)化后的模擬結(jié)果如圖2所示，圖中長(zhǎng)圓柱為射砂嘴位置，短圓柱為排氣塞位置，模擬結(jié)果顯示，中間隔板位置砂流交叉融合，填充完整，其它位置砂芯完整。

2芯盒模具設(shè)計(jì)及制造

芯盒模具的結(jié)構(gòu)與射芯機(jī)有關(guān)[4]，不同的企業(yè)都會(huì)根據(jù)其不同的射芯機(jī)建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)虛擬三維模架。本設(shè)計(jì)首先根據(jù)射砂模擬結(jié)果，布好射砂嘴、排氣塞及頂芯桿等；然后設(shè)計(jì)分形面；最后調(diào)出標(biāo)準(zhǔn)三維模架[4]，將砂芯根據(jù)要求裝配入模架中，通過(guò)布爾運(yùn)算得出三維的模具型腔，并詳細(xì)設(shè)計(jì)出定位銷、導(dǎo)向銷、導(dǎo)向套、壓板、回位導(dǎo)桿等各種零件。設(shè)計(jì)好的模具如圖3所示。模具設(shè)計(jì)好后，根據(jù)圖紙制訂加工工藝，根據(jù)三維模型編NC程序，然后開始模具制造，制造完成的模具如圖4所示。

3制芯效果

模具設(shè)計(jì)前沒(méi)有經(jīng)過(guò)MAGMA軟件的射砂模擬，所試制出的砂芯經(jīng)常出現(xiàn)不飽滿，砂芯斷裂等缺陷（圖5所示）。通過(guò)MAGMA軟件的射砂模擬，根據(jù)射砂模擬結(jié)果，布置好射砂嘴、排氣塞及頂芯桿等。然后制造模具，開始制芯，把芯盒模具裝到相應(yīng)的射芯機(jī)上，調(diào)試好模具，開始射砂，第一輪試制就能射出合格的砂芯，圖6是首輪試制出的砂芯，砂芯飽滿緊實(shí)，質(zhì)量很好，符合要求。