模具设计塑件造型研究

随着科学技术的发展，模具设计也有着天翻地覆的变化，从早期的CAD辅助设计，一直到现在的CAD、CAM、CAE等一系列的辅助设计加工模拟。步步也离不开软件的辅助，而模具设计的第一步便是塑件造型，而后的一系列设计都是以塑件出发的，当我们从客户手中拿到第一手的塑件图开始，模具设计便从塑件造型开始。在看似简单的塑件造型里，稍有不慎，便会出现错误的造型，特别是刚开始学习模具设计的学生，更是容易出错。然而塑件造型一旦出现错误，不仅影响的是塑件尺寸，结构的错误，更是导致分模不成功的主要因素，同时这错误的塑件一旦投入生产，影响的是模具零件加工，模具结构的错误等等一系列的错误。众所周知，模具的成本是塑件的N倍，塑件错误，模具便是废品，由此造成的经济损失也是巨大的。那我们就塑件造型中常出现的问题一一进行分析，并且找出相对应的解决方法。

1侧孔的建模

在模具设计中，塑件各种各样，但基本都离不开带孔的塑件，大家对孔的建模并不陌生，所用的指令也很简单，拉伸，旋转，扫略等。一般来说，孔的建模不难，但在学生学习中很容易发生错误的一类孔便是侧孔，要不尺寸不对，要不方向不对，在模具设计中把孔分为主方向成型的孔与侧方向成型的侧孔，一般大深孔为主孔，小孔放侧方向成型。为了便于脱模，主方向的孔都设置了一定斜度的拔模斜度，如下图1所示。图2这时候侧孔方向是沿水平方向呢？还是与脱模斜面垂直的方向呢？很多学生在初学时，都是造型成与脱模面垂直的图2的方向，如果是图2的方向，对模具设计有何影响呢?图1的方向，孔为水平方向，成型时侧抽方向是单纯的水平侧抽，而如果是图2方向，那这幅模具设置的抽芯机构必须是斜抽了，同时侧孔的尺寸也不对，而且最后的塑件也便成了废品。那如何解决呢？这主要从两方面着手，一是正确的选择草绘面，草绘面必须选侧方向的与基准面平行的面，而不能选脱模斜面，二是拉伸方向必须选水平侧方向，这两点把握好了，侧孔基本就不会出错。

2拔模斜度的设置

一般来说，为了便于脱模，沿着模具开模方向的每个塑件表面都应设置拔模斜度。拔模斜度设置合理，不仅能保证塑件的尺寸与表面质量，还能降低工艺，降低成本，反之，塑件拔模斜度一旦设置不合理，不仅影响模具的制造，更是影响塑件的生产。所以拔模斜度的设置至关重要，那应如何进行合理的设置拔模斜度呢？针对外表面与盲孔的拔模斜度设置比较简单，以便宜脱模为准，孔以口大里小大方向设置，一般在图中有明确的拔模斜度要求，这样的拔模斜度不易出错，就算错了也能在分模这一步给予发现。但对于小通孔，通常没给予明确的拔模斜度，而是按技术要求中未注拔模斜度值来设置，那方向应如何设置呢？这比较难把握，如下图中上方的小孔，这拔模斜度按正锥方向可以，倒锥方向也可以，对于学生而言，就较难把握，但我们稍微分析下就不难理解，如图3的方向大孔小孔放在同一侧成型（型芯侧），而图4方向，把大小孔分为两侧成型，大孔在型芯侧，小孔在型腔侧，这对塑件有何影响呢？图3图4一个阶梯孔分为2侧成型的塑件，同轴度难保证，模具加工难度较大，但塑件的飞边是在大小型芯的结合处，而不在塑件的外表面侧，塑件表面质量较好，而按图3的方法同侧成型，同轴度能保证，但塑件飞边在小孔的上端，影响塑件的表面质量。因此，应如何选择塑件的拔模斜度的方向应根据塑件要求来进行合理选择，具体问题具体分析，塑件表面质量要求高的，按图4的脱模斜度来设置，同轴度要求较高的按图3的脱模斜度来设置。

3过渡圆角的设置

在塑件制品中，除了特殊要求外，其余所有转角都应圆角过渡，对于塑件图中有明确要求的圆角过渡，好办，指令也简单。但很多的圆角过渡只是在技术要求中体现：未注圆角为Rx，这时学生在造型中就很容易发生错误，错误一，针对壳体塑件，内表面的小圆角过渡很容易少设，或者不设，这就影响整幅模具的制造，还影响最终塑件产品的生产，所以必须避免，避免的方法，对塑件造型步骤进行调整，先进行塑件外表面的圆角设置，再进行抽壳，则能避免这错误，如塑件造型步骤无法调整的，则可以对塑件进行模拟分析。错误二，分型面处设置圆角过渡，在分型面处设置圆角过渡，不仅加大模具的制造难度，同时极易造成溢料，影响塑件质量。所以在设置未注圆角过渡，必须对塑件的分模面进行分析，避免在分型面上设置圆角过渡。

4抽壳

针对壳体类塑件，都离不开抽壳这一步，抽壳设置往往很简单，设置一下抽壳厚度，选择一个开方面就完成了。但在模具塑件造型中，往往与拔模斜度，过渡圆角一并存在，很多学生在学习过程往往先抽壳再设置拔模斜度与圆角过渡，往往会发现这工作量大，每个小的转角处都应圆角过渡，且拔模方向容易设置错误。所以如不是结构特别要求，应在圆角过度，拔模斜度设置好之后再进行抽壳，能大大提高造型的正确性与速度。同时，在抽壳过程中还应注意抽壳方向，如方向选择错误，则这个塑件的尺寸也就错误了，且这并不影响分模，也就在后续的分模中较难发现。

模具设计与制造是环环相扣的一个过程，前个环节并不单单是一个环节，还影响着后面各个环节。塑件造型作为模具设计的第一个环节，不仅影响着分模，模具的加工，装配，更是影响着经济损失，一旦出错，后续环节全都是白费，所以必须把好塑件这一环节。同时，塑件造型与模具的结构是密不可分的，造型不同，模具结构也就不同，看似影响不大，却影响着整幅模具，所以进行塑件造型时，针对造型中容易出现的问题，应把塑件结构与模具结构联系起来，当出现多种可能的时候，不仅从塑件图出发，软件造型指令出发，还应从对模具结构的影响出发，一一分析，细中有序，才能从容不迫地做好塑件造型这一环节。

参考文献

[1]申开智.塑料成型模具(第二版)[M].北京：中国轻工业出版社,2002.

[2]张子成,刑继纲.塑料产品设计[M].北京：国防工业出版社出版，2006.

[3]陈锡栋,周小玉.实用模具技术手册[M].北京：机械工业出版社,2001.

作者:王雪莲 单位:龙岩技师学院