金属模具设计中的常见问题及改进方法施根良

金属模具设计中的常见问题及改进方法施根良

施根良

(佛山市顺德区凯硕精密模具自动化科技有限公司)

摘要：随着技术水平的不断提高，制造技术日益升级，这为新时期金属模具设计提供了可靠的技术支持。现今，金属模具在成型环节、制作环节存在设计问题，导致模具设计效果与预期要求相差甚远。本文首先进行必要性介绍，然后详细分析已有设计问题，最后重点探究改进方法。以期为设计工作者提供思路和实践指导。

关键词：金属模具；设计；问题；方法

前言：目前，人们的生产要求和生活标准日益提高，对于制造业来讲，应以此为导向，与时俱进的改进金属模具设计方法，继而生产出优质的金属模具产品。这对制造业持续发展、金属模具产品大量销售有促进意义。基于此，本文针对该论题探析，具体探究如下。

1.必要性

模具产业作为制造业的重要组成部分，适时创新金属模具设计思路、改进设计方法，能够增加高性能、高质量金属模具产品数量，继而提高消费者对这类产品的满意度。此外，今后模具产业发展能够以此为铺垫，这对制造业发展空间拓展、经济效益增加有促进意义。最为关键的是，设计人员的设计热情会自此调动，相关设计理论也能随之完善。总结可知，金属模具设计的现实意义和理论意义较显著。

现下，金属模具产品琳琅满目，但市场上高工艺、优质、创新型金属模具产品少之又少，从长远角度来看，这对制造业持续发展有消极影响，并且模具市场良性竞争态势将达不到预期效果。要想推动模具产业向现代化方向发展，务必创新设计思维，针对已有设计问题全面总结，据此提出相应的改进方法。

2.常见问题

近年来，金属模具设计活动开展得如火如荼，但模具设计期间存在一定问题，下文主要从成型环节、制造环节进行问题总结，以便为改进方法优化提供依据。

2.1成型环节

金属模具种类、结构不尽相同，加之，不同类型金属模具成型条件各异。一旦设计者忽视上述因素，那么模具收缩变化幅度将超出限制范围，最终影响模具定型效果，模具质量也得不到可靠保证[1]。此外，不同金属模具材料收缩率有细微差异，并且成型环节普遍存在多种材料混合加工现象，若加工条件（温度、湿度）一成不变，则成型模具制造误差将增大，继而限制金属模具应用范围及应用效果。因为金属模具设计行业对精确度、美观效果、安全系数等方面提出了较高要求，若模具成品设计工作形式化推进，那么模具产品市场销量将受到影响，并且厂商信誉度和影响力会随之弱化。

2.2制造环节

金属模具制造期间，如果设计者对材质、制造条件、热膨胀系数等要素把控不当，那么模具尺寸将达不到既定标准，并且模具形状也会发生不同程度的变化，这对模具日后销量会产生不利影响[2]。最为关键的一点，即不同种类金属模具在高温条件下，其热膨胀系数发生明显变化，加之，设计者对热膨胀系数了解甚少，最终会降低金属模具质量。总结可知，热膨胀系数在模具制作中起到关键性作用，这对设计者分析能力、设计水平提出了较高要求。

3.改进方法

金属模具设计工作具有复杂性、高成本等特点，要想顺利、高效完成模具设计任务，既要考虑消费者需要，又要结合制造业发展趋势，探索新时期金属模具设计的有效方法。这既能妥善解决上述设计问题，又能为今后模具设计工作奠定良好基础。下文提出金属模具设计方法改进的合理化建议，以期为同行提供参考。

3.1材料方面

设计人员针对金属模具设计时，应事先了解模具材质，对其进行种类归纳，具体掌握不同类型金属模具在加工、制造等环节的变化情况，并预测变化规律，据此控制金属模具尺寸，适当调整金属模具材料，确保成品模具达到相关标准。这不仅关系到金属模具市场销量，而且关乎到消费者满意度。为确保金属模具精确度达到既定标准，减少模具形变误差，应酌情添加抗高温、抗压力添加剂，这在一定程度上能够减少模具设计阻力，促使金属模具在复杂条件下满足使用需要。由此可见，金属模具材料种类有序划分、材料性质总结性预测具有必要性和迫切性，这对成品模具性能优化、可靠应用有重要意义。因此，设计者以及加工制造者应在材料分析方面提高重视程度，以便为接下来设计加工操作奠定良好基础，取得金属模具设计的良好效果[3]。

3.2工艺方面

为保证金属模具实现高标准、高质量设计目的，设计人员应主动与技术人员沟通，针对设计细节协商，并参照相关标准优化设计程序，以此控制金属模具误差。具体来说，从业者应结合新时期公差标准要求把控设计工艺，事前掌握模具用途，通过数据分析制定合理的设计方案，据此控制模具制造精度。事后应用可行性方法检验金属模具尺寸、形状、精度等要素，这有利于提高模具应用效率。若金属模具精度要求较低，这时从业者应在把控误差的基础上，参照低标准公差标注降低制造成本，以此保证金属模具实用性和经济性。除此之外，设计人员应从细节入手，根据具体情况合理调整热膨胀系数，确保模具设计任务高效、顺利完成。例如，某模具产业改进金属模具设计工艺时，增设试模实践环节，根据试模结果自行修改模具参数，并严格遵循试模程序，以此保证成品金属模具质量。需要注意的是，设计人员应大力研发抽芯技术，这一技术应用于脱模环节，技术应用效果对模具性能和寿命有至关重要的影响。例如，某模具产业在槽结构金属模具脱模环节借助液压直抽芯完成抽芯任务，自此之后，这类金属模具生产效率大大提高。

3.3设计方面

金属模具设计的过程中，设计人员在其中的作用至关重要。设计人员专业能力、综合素质提高后，模具设计精度能够得到有效控制，同时，模具设计流程能够不断优化。在此期间，模具行业应定期组织培训活动，针对设计人员和技术人员专项训练，以此提升设计水平，从整体上提升金属模具工艺质量。以往模具浇筑方式过于局限，现今，信息化浇筑技术应运而生，要想提高现代化浇筑技术利用率，从业者应充分发挥引导作用，通过彰显技术优势来优化金属模具制造质量。例如，设计人员灵活操控CAD软件，借此精确控制金属模具尺寸，以免成品模具使用环节出现多样化故障。除此之外，设计人员应不断创新设计思路，动态关注模具行业发展情况，继而改进设计方法，确保金属模具设计任务高效完成。条件允许的情况下，设计人员应把握外出学习的机会，借此引进先进的设计方法，以此拓展自身设计视野，促使传统金属模具设计方法的不足之处得到有效弥补。现今，金属模具行业动态发展，消费者对金属模具产品实用性、经济性、创新性提出了较高要求，站在设计人员角度来分析，要想更好的满足金属模具设计需要，设计人员必然要强化责任感，并积累金属模具设计经验，主动向发达国家借鉴金属模具设计技巧，确保设计完成的金属模具成品满足市场需要[4]。

总结：综上所述，现今制造业正处于转型的关键阶段，为加快制造业现代化发展步伐，务必探索新时期金属模具设计技巧，针对成型环节、制造环节已有问题全面总结，并在材料方面、工艺方面、设计方面提出合理的解决措施，以此优化金属模具成品质量。这对制造业持续发展、金属模具市场销量增加有促进意义。

参考文献：

[1]王佳珺.塑料模具设计中的常见问题及改进分析[J].中国新技术新产品,2017(12):58-59.

[2]杨淑琴,孙菁,奚霞.塑料模具设计中的常见问题及改进方法探索[J].产业与科技论坛,2018,17(24):69-70.

[3]张在平.基于ANSYS的带轴齿轮温锻工艺及模具优化设计[J].热加工工艺,2018,47(19):177-179+183.

[4]程扬方.塑料模具设计中常见的问题及改进方法研究[J].南方农机,2017,48(16):70.