注塑模具的标准化及自动化设计

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摘 要 随着科技日新月异的发展，先进的制造技术的出现正急剧改变着制造业的产品标准和生产过程，注塑模具业也是如此。一般而言，质量、成本以及工期是限制注塑模具发展的主要的三个方面的因素。而其中工期对于注塑模具的发展又显得尤为重要，因此提高注塑模具的标准化及自动化设计对于提高注塑工作效率非常关键。本文就注塑模具的标准化设计及自动化设计进行探讨。

关键词 注塑模具；工期；标准化；自动化设计

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）042-119-01

随着人类步入21世纪以来，先进的制造技术使得制造业的产品结构以及生产过程都得到了较大的改变，模具行业也是如此。模具行业要想适应现代的社会的发展就必须将产业的制造工艺、设计技术、生产模式等方面进行一定程度的调整。根据以往的经验可以知道，质量、成本以及工期是限制注塑模具行业发展的三个重要的方面。而其中对于质量和成本两个方面又和工期紧密相关，缩短工期就能很大程度上减少成本，但是相对来说产品的质量就可能降低，因此工期对于注塑模具的发展就显得尤为重要。对于制造业的工期又往往和注塑模具的标准化及自动化设计有关，如果能够实现注塑模具的标准化设计就能保证产品的质量，如果能够实现注塑模具的自动化设计就能够减少重复性的劳动，明显的提高工作效率，进而缩短工期、降低成本。

1 注塑模具设计的标准化

1.1 注塑模具标准化的发展

业内人士都知道，凡工业较为发达的国家，对于标准化工作都非常重视。这不仅因为住宿模具标准化能够确保产品的质量，而且能够在很大程度上提高工作的效率和企业的效益。模具技术标准的制定和具体执行、模具产品的生产和应用以及对于模具标准的宣传和推广等是模具标准化工作的主要内容。我国注塑模具的工作发展相对于其他制造业发达的国家来说起步较晚，加上模具标准化的宣传力度不够，致使我国的模具标准化工作与其他国家还有很大的差距。

1.2 注塑模具的标准化设计

本文通过对注塑模具标准化的相关研究进行学习并且根据注塑模具现状对注塑模具的标准化设计提出了以下几点规定。

1）根据公司的实际需求制定统一的模具设计框架，模具配件装配在框架中的位置要形成标准化。

2）通用模架尺寸的标准化.根据产品的类型和尺寸大小制定模架各板的标准尺寸范围，可参考LKM龙记标准模架制定成公司的标准。

3）按成型部分、浇注系统、冷却和加热系统、顶出系统、斜顶机构和滑块机构的分类制定详细的模具结构设计标准。

4）模具配件首选标准件，标准件可以是按公司自己的标准加工成的标准件，也可以是专业模具配件公司（如HASCO、DME、MISUMI、正钢等）生产的标准件。

5）对于结构高度类似的产品，根据产品的外形尺寸建立专用的注塑模具库，以减少模具设计时间，如根据LCD/LED平板电视的寸数建立LCD/LED平板电视面盖和底壳相对应的模具库。

6）制定同步化设计的规则，使得多位工程师在共同设计同一套模具时做到任务清晰，互不干涉。

7）模具设计过程中的辅助设计参照如点、线、平面和曲面要由指定的层关闭和开启，层的名字要统一。

2 注塑模具自动化设计

模具的自动化设计可以有效的提高生产效率，缩短工期，降低成本。欧盟在1998和2000年间支持了无纸模具设计和制造这一研究和开发项目，并取得一定的成果。本文接下来将在此基础上对模具的自动化设计进行探讨。

注塑模具设计具有很强的经验性，设计经验在注塑模具设计中具有非常重要的作用。而目前模具企业的自动化设计普遍采用CAD/CAM/CAE技术。利用该技术进行模具设计具体可以分为以下几个过程。

2.1 评估与自动报价

报价太高，合同会被能给出更精确报价的竞争厂家夺走。若报价太低，则可能做赔本生意。建立符合公司利益的自动报价系统就可以解决报价不精确和报价时间慢的问题。目前有一定规模的模具公司都建立了模具自动报价系统。

2.2 输入产品模型

研究表明：模具制造厂家需要的原始模型数据不是单一的软件就能完成的，厂家需要的数据是由一些不太流行的软件和专业软件等多种软件产生的原始数据。靠单一的CAD/CAM 软件系统是不现实的，是不能满足产品设计要求的。在市场上购买的转换器是一个比较经济的方法，但是这样的转换器所带的系统大多都只能使用一次，从长远的角度考虑，是很不划算的。为了很好的解决这个问题，有些公司会提供在线转换服务。在线转换服务是一种按次付费的服务，使用一次就支付一次服务费用，这样就不用花大量经费购买相关的转换软件。

2.3 完备产品模型

在完成生命周期后，将进入完备产品模型阶段。有时模型中的某些部分设计师有意没有完成，只是设计出足以实现设计产品所需的花样和款式的那部分模型，给生产厂家一个大体的模型，而细节造型部分主要是由模具制造厂家来完成。

2.4 自动产生模具

修整产品模型并确保它能进行流畅的加工造型后，下面即是模具产生阶段。

模具的产生涉及到两个步骤，其一是产生模具的型芯部分（如定模、动模、镶件、斜顶及滑块等）；其二是产生模架及其他配件和结构.目前主流的注塑模具设计的设计软件（如Pro/Engineer和UG）都可以通过外挂专用的设计软件和二次开发可基本实现模具的自动产生。

2.5 加工准备

模具零件在正式加工之前都需要进行相关的准备工作，对那些需要休整的部位，加工人员需要选择合适的加工刀具来进行休整，对于那些不能够用加工刀具进行休整的地方，需要采取更加精密的加工工艺来完成，一般会采用放电加工的方法来进行休整，最后在进行正式加工。

3 结束语

科学技术日新月异的发展促使注塑模具行业也不断对于自身的制造工艺、设计技术、生产模式等方面进行一定程度的调整，因为只有这样才能适应社会的变化。本文在前人的研究基础上对注塑模具标准化及自动化设计进行了研究，得出了一些有益的结论。但是由于时间以及其它各方面的限制，对于注塑模具标准化及自动化设计的研究还有待进一步的完善和深入。希望本文的研究对于注塑模具行业有一定的指导意义。

参考文献

[1]杨化林.基于知识的注塑模具设计若干技术研究[D].浙江大学，2006.

[2]张云峰.模具电极CAPP系统的研究与开发[D].青岛理工大学，2011.

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