玩具外壳成型工艺分析及模具设计+CAD图纸(2)

由于不同塑料其成型性能也不相同,其成型过程的收缩率、缩水率、最高耐热温度等都不相同,而不同的塑料材料则需要不同的成型方式。塑料可分为热塑


由于不同塑料其成型性能也不相同,其成型过程的收缩率、缩水率、最高耐热温度等都不相同,而不同的塑料材料则需要不同的成型方式。塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料,热塑性塑料在通过加热冷却成型后在进行加热会重新融化并再次凝固,而热固性形塑料在加热冷却成型后无法再次加热而融化。针对热固性塑料的成型方法主要是模压、传递模塑和注射成型。热塑性塑料则用挤出、注射成型(注塑模)、吹塑(矿泉水瓶)等形式。三个之中注射成型占了绝大部分的比例。因此塑料制品件的差距实际上就是模具设计上的差距。

这之间的差距主要体现在:模具的寿命、精度、型腔表面的粗糙度以及模具的复杂程度[1]。并且工艺水平也处于下风,例如模具的设计、模具的材料、加工工艺等。在传统的模具的设计初级阶段都是通过老工程师的经验得出的公式来进行设计而这些都需要通过长久的实验和尝试才得以累积出足够的经验,其效率较低,无法广泛使用,并且这一过程必然会有许多的误差。在是模具方案的设计,浇口的位置,型腔数量和布局的确定等等设计过程中无一都在影响着最终成型件的质量,而在设计完成后进行试模,测量成型件的尺寸是否合格,不合格模具就得返修,多次反复直到合格为止。而若此过程越久则对企业生产的成本会大大增加,经济效益被压缩,并且还会影响模具的寿命和质量,因此传统的模具设计方式往往使得模具的质量得不到保证,设计周期长,成本高。因此结合计算机进行设计就成为了大势所趋。

因此为了这种“避门造车”的情况发生,在设计的源头找到解决办法才是最好的选择,现今的模具设计方式多种多样,可以通过UG的Moldwizard模块进行设计,Pro/E,CAD等都是非常完备的设计软件,在设计完成后可以通过UG进行模具仿真,随后用CAE进行网格分析,CAE可以协助设计人员完成评估塑件的壁厚,分析出现翘曲缩印的可能,从而判断塑件成型的可行性,以及浇口流道的设置合理性,避免塑件出现应力集中,翘曲,缩印等质量问题,并会分析塑件的预估收缩尺寸,提高成品质量,并提供合适的成型工艺,例如保压时间,确定适当的模温等等,这样也大大提高了模具设计的效率,降低了成本[2]。

本文将通过以玩具外壳作为载体,研究通过CAD、UG等应用软件对玩具外壳的模具在设计阶段的应用设计绘图。通过玩具外壳进行三维模型构建,并进行工艺分析和结果计算校核。尽可能的提高模具的精度,降低成型零件的出问题的概率。尽量避免模具在成型后出现斑点、条纹、凹痕、壁厚不均导致缩孔等问题。

1.2注塑模发展现状

注塑模是塑料模具中最常见的一种,占到其中的45%左右,是塑料产业链中十分重要的一环。因此在发展中难免出现“交通拥堵”的情况,在产量的增长却无法促使产品质量的提高,反而更多的让人们留下中国制造质量差的印象,而自主研发产品质量不如发达国家的,使得营业额难以达到预期而陷入恶性循环,大部分的高精密模具只能更多的依赖进口,而“大蛋糕”无法分得一杯羹的情况下,小商品市场就活跃了起来。在中国义乌是一个十分有名的小商品市场,而模具厂家更多的只能在小商品市场上争破喉咙,据调查显示中国的总模具的产量不足需求的60%,并且由于分不到大蛋糕,假货,冒牌货也屡见不鲜,通过逆向工程企业可以快速获取商品设计数据,Autodesk的Moldflow软件能够实现注塑成型过程分析,具有强大CAE分析功能的软件占据了主导地位塑料成型市场分析和UGNX数据可以在系统之间进行交换通过IGES,STL等标准输出格式。[3]并且为了节约成本使用不好的原材料甚至有毒塑料,减小壁厚等等措施,这种看似在走近路的方式却像病毒一样影响产业的健康发展真正搞研发的企业,无法降低成本,价格相对假货冒牌货较高,却质量不如发达国家商品。因此加快人才的培养,国家大力扶持才是模具发展的出路。