模具设计要点
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模具设计要点范文第1篇
关键词：塑料模具设计；材料；选用
在我国塑料工业发展中，计算机的应用起到了重要作用。计算机技术在模具设计领域的应用，大大缩短了模具设计时间，尤其计算机辅助工程（CAE）技术的大规模推广，解决了塑料产品开发、模具设计及产品加工中的薄弱环节。更在提高生产率、保证产品质量、降低成本等方面体现出现代科技的优越性。但是现代技术并不能替代专业设计人员的经验，在塑料模具设计时制品材料的选择是决定模具设计时模具材料选用的重要因素。怎样选用合适的材料，是模具设计中一个重要的问题。
一、塑料制品材料的选用对模具设计的影响
一般来说，并没有不好的材料，只有在特定的领域使用了错误的材料。因此，设计者必须要彻底了解各种可供选择的材料的性能，并仔细测试这些材料，研究其与各种因素对成型加工制品性能的影响。本文只就传统的热塑性材料进行分析以说明问题。在注射成型中最常用的是热塑性塑料。它又可分为无定型塑料和半结晶性塑料。这两类材料在分子结构和受结晶化影响的性能上有明显不同。一般来说，半结晶性热塑性塑料主要用于机械强度高的部件，而无定型热塑性塑料由于不易弯曲，则常被应用于外壳。这是材料选用的大框，其次，还要根据填料和增强材料继续选择。
（一）根据填料和增强材料进行选择的分析
热塑性塑料可分为未增强、玻璃纤维增强、矿物及玻璃体填充等种类产品。玻璃纤维主要用于增加强度、坚固度和提高应用温度；矿物和玻纤则具较低的增强效果，主要用于减少翘曲。玻璃纤维会影响到成型加工，尤其会对部件产生收缩和翘曲性。所以，玻璃纤维增强材料不能被未增强热塑性塑料或低含量增强材料来替代，而不会有尺寸改变。玻璃纤维的取向由流动方向决定，这将引起部件机械强度的变化。试验（从注射成型片的横向和纵向截取了10个测试条，并在同一个拉力测试仪上对它们的机械性能进行了比较）表明，对添加了30%玻璃纤维增强的热塑性聚酯树脂，其横向的拉伸强度比纵向（流动方向）低了32%，挠曲模量和冲击强度分别减少了43%和53%。
在综合考虑安全因素的强度计算中，应注意到这些损失。
在一些热塑性塑料中加入了一系列增强材料、填料和改性剂来改变它们的性质。由这些添加剂产生的性能变化必须认真地从手册或数据库中查阅，更好的是听取原材料制造厂家的专家的技术建议。以选用最为合适的材料。
（二）考虑湿度对材料性能影响
一些热塑性材料，特别是PA6和PA66，吸湿性很强。这可能会对它们的机械性能和尺寸稳定性产生较大的影响。在进行设计时，应特别注意这种性能，考虑其对产品性能的影响。
模具材料的选用取决于制品材料，细致分析制品材料后，才能在模具设计时选用最为合适的模具材料。
（三）塑料制品模具材料选用
细致分析塑料制品使用的材料后，选取最为合适的模具材料。目前我国市场常见的、适合热缩性材料的模具材料有：非合金型塑料模具钢（即碳素钢）、渗碳型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、整体淬硬型塑料模具钢、耐腐蚀型塑料模具钢几种。在模具材料选取时，根据制品材料是否改性和增加填充剂，添加何种添加剂来选取适合的模具材料。例如：制作形状复杂的大、中型精密塑料制品时，其模具材料可选用预硬型塑料模具钢；制造复杂、精密且生产时间较长，需要高寿命模具时刻采用时效硬化型塑料模具钢。具体选用时主要还是要针对塑料制品的材料和模具预计使用情况选取。适宜的材料加上合理的设计将极大的提高模具使用周期，同时也可以提高产品质量。
二、壁厚及相关注意事项对产品性能的影响
在工程塑料零件的设计中，还有一些设计要点要经常考虑，其中对于壁厚的设计尤为重要，壁厚设计的合理与否对产品影响极大，改变一个零件的壁厚，对以下主要性能将有显著影响：零件重量、在模塑中可得到的流动长度、零件的生产周期、模塑零件的刚性、公差、零件质量，如表面光洁度、翘曲和空隙等。
（一）塑料模具设计工艺中的基础要求
在设计的最初阶段，有必要考虑一下所用材料是否可以得到所要求。流程与壁厚比率对注塑工艺中模腔填充有很大影响。如果在注塑工艺中，要得到流程长、而薄，则聚合物应具有相当的低熔融粘度（易于流动熔解）是非常必要的。为了深入了解聚合物熔化时的流动性能，可以使用一种特殊的模具来测定流程。
增加壁厚不仅决定了机械性能，还将决定成品的质量。在塑料零件的设计中，很重要的一点是尽量使均匀。同一种零件壁厚不同可引起零件的不同收缩性，根据零件刚性不同，这将导致严重的翘曲和尺寸精度问题。为取得均匀的，模制品的厚壁部分应设置模心。此举可防止形成空隙，并减少内部压力，从而使扭曲变形减至最小。零件中形成的空隙和微孔，将使横截面变窄，内应力升高，有时还存在切口效应，从而大大降低其机械性能。不同壁厚塑料制品的模具设计时，模腔的要求也不同，根据制品的要求，设计模具的模腔及脱模斜度，斜度要与塑胶制品在成型的分模或分模面相适应；是否会影响外观和壁厚尺寸的精度。
（二）热塑性塑料设计中的指标分析
热塑性塑料一般具有高的延展性和弹性，不需要像具有高刚性、低延展性和低弹性的金属一样指定严格的范围。设计者在决定热塑性塑料模具制品的成本方面起了关键作用，合理且不影响产品性能的、缩小公差，较少成本是可以实现的。一般商业上可接受的产品与标准尺寸的偏差不高于0.25-0.3%，但这还需要与应用时的具体要求相结合来判断。精确的模具可以有效的缩小制品公差，从而降低制品成本。因此，模具精密度对制品生产厂家具有重要意义。
结论：
与产品模后性能相关问题还有许多，设计人员可以参考手册进行设计。总之，在塑料制品模具设计时要充分考虑可能影响制品尺寸、性能、外观等多方面因素，综合利弊，选用适合的材料，合理的设计，才能保证产品的性能。
参考文献
模具设计要点范文第2篇
关键词：UG注射模；模具设计；模具制造；计算机辅助设计；数据库开发 文献标识码：A
中图分类号：TB237 文章编号：1009-2374（2015）15-0018-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.009
1 UG注射模设计系统概述
传统的注射模具设计常存在分模面设计不合理、浇灌口位置不当、注塑压力以及注塑温度的选择不合理等问题，造成模具的填充效果不佳，模具产品出现翘曲变形或者密度不均等现象，这大大影响了模具制造的质量和成本。因此，随着科学的发展，计算机辅助技术渐渐应用到注射模具设计中来，UG注射模具设计系统就是基于计算机实现的一种模具设计方式，通过UG软件来完成模具形状、尺寸的设计，进而通过计算机辅助技术完成模具注塑过程。具体来说，UG注射模设计系统就是通过UG软件中的注射模向导（Mold Wizard）对设计模具的型芯、型腔、滑块、推杆以及嵌件等提供一定的建模工具，从而加快模具设计的便捷性和迅速性，提高模具设计的准确度。在整个设计系统运行过程中，实现了模具设计和制作的无纸化，缩短了模具产品生产的周期。
2 注塑模具CAD系统概述
注塑模具CAD技术是一种将模具制造转向高自动化的人工智能化的一种技术，具有以下一些特点：（1）生产效率高。注塑模具CAD技术中的注塑成型方法能够将一些形状较复杂的塑料产品一次成型，并且这种方式生产的塑料产品在目前塑料产品中所占的比例是比较大的；（2）可以批量生产。利用注塑模具CAD技术能够迅速将塑料的形状进行复制，并且快速成型，能够克服注塑模具外部约束多、结构复杂且多变、试探性和经验性较强的特点，进而批量生产大量的塑料产品；（3）操作性强。注塑模具CAD技术系统的功能是比较丰富的，在注塑模具的流程中涉及到多个层面，因此也比较复杂，另外其交互性比较强，因此需要操作人员掌握丰富的软件知识和广泛拓宽计算机知识领域，从而才能做出正确的操作决策。注塑模具CAD系统一般包括五个部分，如产品造型或产品图输入部分、模具总体设计方案确定部分、模具详细设计部分（包括结构和零件的设计）、模具模拟过程部分（包括强度分析、流动分析以及冷却分析的模拟）以及CAM系统的接口部分等，这些部分一般是相互独立并相互联系的，在注塑模具功能的发挥中起到至关重要的作用。注塑模具CAD技术的广泛应用给传统模具设计和制造提供了一个更为先进快捷的方式，在模具的质量和制模的周期上都有了很大的改善。另外通过该项技术还能够大幅度降低制模的成本，提高企业的管理水平，同时还让设计人员的主观能动性得到充分的发挥。
3 UG中模具设计中Mold Wizard模块分析
由上述的描述可以知道，UG注射模具设计技术主要是通过UG软件中的Mold Wizard模块对将要制作的模具进行数据库的开发，然后得到设计图形。在UG软件中，Mold Wizard模块能够根据用户企业的需求建立出与需求产品参数相关的三维模具，这些建立出来的模具是可以用来直接加工的。另外Mold Wizard模块能够对模块进行自动分模，也就是说，通过其能够自动搜索模具的分型线，并且自动生成分型面和提取公母模面，从而生成磨具的型芯与型腔。在这个过程中大大简化了设计程序，并且具有很强的逻辑性。另外，Mold Wizard模块能够定义标准件库系统，能够将直观的图形直间调入到设计的模具中去，并且可以很方便地在上面进行修改。该标准件库是一个庞大的数据库，既能将数据库内的图形数据调出利用还能往数据库中添加新的标准件数据，用户可以根据结构来自行对这些标准件进行定义。
4 UG注射模在模具设计和制造中的应用
对于UG注射模在模具设计和制造中的应用，以下以游戏机手柄上盖的注射模具来进行分析。
进行UG软件的Mold Wizard模具设计时，主要有以下流程：
4.1 产品的模型结构分析
在进行模具的设计时，首先需要对所期望的产品的模型结构进行分析，本文以游戏手柄为例，对游戏手柄的材料、外形等进行分析，判断其结构类型。
4.2 产品的加载和项目的初始化
根据上述对所期望产品的结构模型进行分析之后，就需要选择材料的种类，并对产品和项目的路径、名称以及单位进行设置，这就是产品的加载和项目的初始化过程。在这个过程中，材料的选择一般基于UG软件的数据库系统，或者直接编辑新增，然后完成模具的整个资料，形成一个加载项。
4.3 模具坐标系和收缩率的定义
通过上述将游戏手柄的材料信息进行设置处理后，就需要在软件中将该种模具的坐标系和收缩率进行定义。此坐标系属于三维坐标系，在坐标系中模具要处于零件分型面的中心线上，Z轴需要代表产品的顶出方向，这样才能保证Mold Wizard系统只能进行操作。收缩率则是根据游戏手柄材料的种类来确定。
4.4 成形工件的确定
在本例中，游戏手柄的总体形状为长方形，且有一定的弧度，因此，在形成模具时，需要在动态固定的模具中安装型芯和型腔，型芯和型腔是通过机床加工而来的，然后利用成形工具来定义模具的大小。
4.5 模腔的布局
通过成形工具的确定后，就要对模腔的布局进行确定，一般是根据产品的需求量来决定，若需要大量生产，则可以将模腔布局为一模多腔，这样就能充分利用材料，提高生产效率。
4.6 分型
模具设计的重点和难点就是分型面的建立，其目的就是让工件的分型面对工件进行分割，从而形成各个模具腔体的体积块。因此分型的过程主要包括：创建分型线、创建分型面以及创建型芯和型腔。
4.7 模架的调用
等模具的大致零件部位确立后，就需要借助模架来确立整个模型。一般来说，模架的调用来自于UG软件系统本身存储的模架库，当然也可以借助其他软件自行建立模架库。本例中的游戏手柄则需要通过KBE知识工程来建立一个特定模架，加入到模架库之后，再进行
调用。
4.8 成形
该过程主要包括模具零件的标准零件，如主流道、推杆、固定环以及浇口等，进而进行模具浇注系统的设计。浇注后，需要对成型的模具进行冷却，因此UG软件系统还需要设计出该种模具的冷却系统，设计的内容包括冷却时间、冷却材料、冷却工艺等。最后就是模具的装配过程，根据模具的三维图进行各设计木块的安装。
5 结语
UG注射模设计系统的应用是模具设计与制造的全新发展，UG软件提出的设计理念包含设计、制造、装配以及生产管理等多个层面，让塑料模具的设计与制造过程更加一体化。UG软件中的Mold Wizard模块，更是将模具设计与制作推向更加简易化、自动化、高效率化、智能化方向发展，大大节约了人力和物力成本，为模具的开发提供了更加强有力的工具支撑。
参考文献
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[3] 董海涛.基于UG注射模设计的自动分模和手动分模方法[J].模具制造，2012，（4）.
模具设计要点范文第3篇
关键词：高等本科院校；模具课程；研究型教学
现代工业产品零部件的60%～80%，都是依靠模具成形，模具已经成为机械、电子、汽车、家电、通讯、航空航天及国防军工等领域产品生产的重要手段和发展方向，是实现少、无切削或近净成形的重要工艺方法。模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家工业产品的制造水平和能力的重要标志[1-2]。尽管我国的模具工业近年来在不断发展，但模具工业的整体技术水平还落后于发达国家，尤其在大型、精密、复杂、长寿命模具技术方面。模具工业水平的提高，离不开掌握先进模具设计和制造技术的人才，而模具技术人才的培养是高等学校责无旁贷的职责。因此，近几年，不仅高职院校，国内很多高等本科院校也相继开设了模具设计制造专业课程，争取为模具工业培养更多高素质创新型人才。
一、高等学校模具课程教学方法存在的问题
大连理工大学是国内最早成立模具研究所的两所高校之一，先后开设了“精密模具设计”、“塑料模具设计”、“高分子模具设计原理”、“模具概论”、“塑料成型技术”、“模具制造工艺”等一系列模具设计制造专业课程，并指导本科生毕业设计，在模具教学和科研方面积累了丰富经验，同时为国家培养了大量的模具专业人才。经过长期的教学实践和调查研究发现，尽管包括我校在内的高等本科院校模具专业和模具课程的建设取得了显著的成果，但是由于在教学方法和教学模式上还存在明显的不足，致使毕业生工程实践能力和创新能力薄弱，不能满足我国模具工业对高素质人才的需求，主要存在的问题包括以下几个方面：
（1）理论教学和实践脱节，教学过于注重理论的讲解，实践教学内容不足，缺乏理论和实践的相互融通，致使学生不能对知识进行全面的理解、掌握和应用，无法激发学生对教学内容的兴趣。
（2）缺少形象生动的案例教学，教学方式过于僵化。尽管有些高校也引入了“案例教学”，但很多情况下更接近于“举例说明”，案例往往是辅助要点的讲解，学生不能对整个模具设计案例进行有效地掌握，致使学生的形象思维和分析解决实际工程问题的能力明显欠缺。
（3）授课方式仍然停留在传统的知识传授型模式，在课堂教学中缺乏互动式的讨论和双向式的交流，以及自主式和合作式学习，学生研究和分析问题的兴趣、习惯和能力没有得到很好的培养。
（4）过于注重课堂教学，缺少课外、实物演示和生产现场教学环节。模具课程具有很强的实践性，单凭课堂的讲解，会导致学生缺乏模具实物的认识，不能产生对模具三维空间实体的想象力，进而导致整体教学效果较差。
（5）考核方式陈旧，多数高校的模具课程仍然是期末笔试一卷定“终身”的考核方式，评价方法单一，忽视了对学生的创造性思维、知识和问题的主动研究和分析思考能力、知识的综合运用能力的考察，不能全面和客观地评价学生的学习情况。
二、模具课程教学方法的改革
研究型教学是一种基于问题和研究，把教学、科研、实践在人才培养中融为一体的教学模式。这种教学模式突出了学生在教学中的主体地位，充分体现了“以人为本”的教学理念；突出研究在教学中的重要作用，强调知识的创新性和实践性；突出知识、能力、素质三者的统一，学生从理解和接受式的被动学习转变为探索和研究式的主动学习，并在这种探究式学习过程中获取知识、培养创新意识和合作精神、训练思维能力、发展个性[3-5]。模具专业课程包含的内容十分丰富，即包括模具结构设计与优化，也包括模具制造工艺理论和方法，它不仅是多学科领域知识的综合，更需要有实践环节的真实体会。因此，通过选用典型案例，来映射模具课程内容的所有关键知识点，将知识的具体应用和应用过程中的分析以及分析中需要研究的问题紧密联系起来，再结合实践进行研究型教学，对于加深学生对知识的理解，提高对知识的综合应用能力以及分析、研究和解决问题的能力具有重要意义。同时，采用典型案例分析的模具课程研究型教学方法，可以引导学生主动学习、积极思考和主动实践，培养创新能力和严谨的科学工作作风。基于上述分析，对模具系列课程的教学方法进行了改革，采取的主要措施包括以下几个方面：
（1）打破传统的以模具成形理论基础模具成形工艺模具成形零件结构工艺性模具成形设备模具设计模具制造为主线的知识灌输型课程讲解体系，以若干个典型模具设计和制造案例为研究对象，在课程初期即给出典型案例，以案例引发的问题为引导，循序渐进和由浅入深地展开课程基本内容的讲解，重点突出每部分内容的关键知识点，以模具设计和制造过程的分析方法为主线，将课程内容与实际应用融为一体。
（2）从模具成形制品设计和制造问题的分析入手，按照实际模具设计和制造过程和方法，以模具的功能结构模块和设计制造知识为重点，重新整合课程内容，形成以模具功能结构为对象的若干知识点。然后从模具设计和制造整体优化的角度，研究功能结构设计和制造的合理性，提高学生对模具知识的综合应用以及模具设计师应有的把握全局的素质和能力。
（3）采用研究式、启发式和讨论式的教学方法。通过典型案例分析，围绕授课内容提出能引发讨论和发挥想象力的问题让学生独立思考，进行分组讨论，给出模具设计方案。然后教师针对学生提出的问题和设计结果，进行分析评价，归纳总结出关键知识点并重点讲解，实现教师和学生的双向互动。同时，教师通过介绍模具设计和制造研究领域国际前沿的一些热点问题，结合教学内容，引出该领域科学问题的研究方法，创造一种类似科学研究的教学环境和教学气氛，调动学生的积极性和主动性，让学生在自主思维与主动探索过程中学习知识。
（4）针对模具课程的特点，采用课内讲授与课外实践相结合，多媒体课件、动画、视频、网络、现场实物并用的多介质、多手段教学方式。根据课程内容的性质，选择相应的授课方法和手段。建立课程的动画、视频和网络资源库，将课程内容形象化、简易化和趣味化，调动学生学习兴趣和激发他们的学习热情，使学生能够切实理解和掌握课程知识要点。
（5）研究新的课程考核方法。模具课程具有较强的实践性和工程应用性，传统的通过一张试卷的考试方式存在明显弊端。现在我们尝试采用了多元化的考核办法，把重点放在平时的考核中，分阶段、分内容、分知识点进行考核，再以不同的加权平均确定学生的最终成绩。考试中增加了没有标准答案的考试内容，鼓励学生按照自己的个性和特长探索和创新。
三、模具课程研究型教学方法改革的实践
实施的教改课程包括“塑料模具设计”、“高分子模具设计原理”、“模具概论”、“精密模具设计”、“塑料成型技术”等模具设计制造方向本科生专业课。以“塑料模具设计”为例，采用了典型案例分析的教学方法，为了确保课堂的教学质量，制定了典型案例分析教学实施计划，按照计划编制了具有模具设计课程特色的教学大纲，将原来的知识原理讲解为主的教学计划转变为以典型案例为主线、逐步引出知识点、全面提高学生的综合应用能力的教学方案，并在教学过程中加以修改和完善。实践的内容包括：
（1）典型案例的分析与选择。注塑模具种类很多，各类注塑模具的设计既有共同点，又具备自身的特点，因此，必须对各类塑料模具设计过程进行归纳和总结，选择合理的教学案例。尽管塑料模具种类繁多，但按照模具结构分类，可分为两大类即单分型面的二板式模具和多分型面的三板式模具。当塑件中存在侧孔或侧向凸凹时，模具又需增加侧向分型机构，而浇注系统的设计尤其是浇口形式的设计会直接影响到注塑模具结构及其复杂程度。因此，我们选取了三种具有代表性的浇口形式作为典型案例，即直浇口、侧浇口及点浇口：
① 案例1：直浇口式单分型面二板式注塑模具。这类模具又可分为不带和带侧向分型机构的直浇口式二板式注塑模具两类。模具一模一腔，模具结构简单，装配图和零件图简单易懂，模具功能零件齐全，适合在授课初期作为典型案例讲解。
② 案例2：侧浇口式单分型面二板式注塑模具。这类模具又可分为不带和带侧向分型机构的侧浇口式二板式注塑模具两类。模具可以一模多腔，模具结构与案例1相似，但成型零部件的结构复杂，适合在授课中期作为典型案例讲解。
③ 案例3：点浇口式三板式注塑模具。这类模具又可分为不带和带侧向分型机构的点浇口式三板式注塑模具两类。模具可以一模多腔，多分型面，由于需要顺序开模，自动脱凝料，模具结构复杂，适合在授课后期作为典型案例讲解。
三类典型案例根据不同的授课阶段，由浅入深地引出，既保持了授课知识的整体性，又让学生容易接受，取得了满意的教学效果。
（2）根据典型案例，整合教学内容。教学内容的整合不是教学内容的简单加减，而是在新的教学观念指导下的重新调整与组合。根据典型案例，将授课内容整合为模具总体结构设计、浇注系统设计、排气系统设计、温度调节系统设计、脱模机构设计、成型零部件设计和侧向分型机构的设计等几个功能模块。每一部分功能模块都结合典型案例讲解，便于学生对授课知识点的理解。
（3）完善多媒体教学课件及动画，制作用于教学的模具实物。多媒体课件的制作对教改实施效果有很大影响，结构合理、生动活泼的多媒体课件会吸引学生的学习兴趣，改善教学效果。因此，我们对原有多媒体课件进行了进一步的完善，增加了很多动画内容和图例。另外，还准备了30多件模具实物，为同学们在课堂上演示。
（4）基于典型案例，采用研究型教学模式。通过实践和探索，以新的教学思路组织课堂教学，要求学生课前查阅相关资料，课堂上积极参与对话、讨论、辩驳，形成“教师陈述问题，学生多人猜想反驳”的“对话共同体”课堂模式。重点章节的讲授由传统的教师一人单讲改为学生上台合讲，形成了“猜想与反驳”的课堂讨论气氛。主要讲述章节，教师首先简要介绍今天的知识点和问题，然后以提问的方式让学生提出解决方案的多种可能性，然后在随后的教学中逐步将学生心中的疑问给予解答。教学手段上尽可能采用多媒体教学手段，放映动画，引用图例和演示实物，产生了一种图文并茂、情景交融的教学效果。最后，教师提出解决问题的方案，并在课后为学生布置思考题。
（5）设置实践教学环节。在课程中期，设置1-2学时的参观实习环节，通过成形加工和模具制造的生产实习和教师现场讲解，使学生对模具企业生产与管理模式、产品设计、工艺设计、模具结构、模具加工设备和模具加工的工艺过程等知识有较全面的感性认识，为下一阶段的课程学习打下良好基础。
（6）改革课程考核方法。采取了期末笔试、大作业和口试答辩相结合的方式。笔试中注意了试题的全面性和系统性，基本上覆盖了所有的知识点，注重了对学生模具设计基本原理和分析实际问题能力的考核。期末大作业是课程考核方式改革的重点，对考察学生的实践和应用能力具有重要作用。考核根据模具课程的特点，结合典型案例，选择了一个带有侧孔的方形壳体塑件作为考核对象，分别让学生们设计三类注塑模具即带侧向抽芯机构的直浇口二板式注塑模具、带侧向抽芯机构的侧浇口二板式注塑模具以及带侧向抽芯机构的点浇口三板式模具，要求学生画出模具装配图并采用答辩的方式给出大作业最终成绩。这种考核方式既让学生们系统地掌握了塑料模具设计的知识，又提高了学生的学以致用的实践能力，取得了很好的考核效果。
四、教改效果与展望
采用问卷调查的方式收集了学生对校改实施效果的反馈信息。问卷调查涉及学生对授课方式、教学计划安排、课件和动画及实物演示、典型案例的选择、实践教学、教师授课水平、考核方式、校改效果总体评价等17个问题，并采用了无记名的方式，收回问卷118份。在学生认同度调查数据中，95%的学生对此次教改效果非常认同，5%的学生基本认同，他们一致认为案例式研究型教学方法对于提高知识的理解和掌握以及应用能力给予了很大帮助。
通过基于典型案例分析的模具课程研究型教学方法改革的尝试，激发了学生学习的积极能动性，提升了学生发现问题、分析研究和解决实际问题的能力，收到了良好的教学效果。今后，需要对这种全新教学方法进行进一步的探索，并在教学实践中不断地改进和完善，期望未来能够形成一种适合高等院校模具专业课程特点的研究型教学模式，为我国模具工业的振兴与发展培养出更多具有创新意识和工程实践能力的高素质人才。
参考文献：
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模具设计要点范文第4篇
本文对大型模具设计及应用技术方面应该注意的问题以及设计要点进行了简要的分析和研究，根据目前大型注塑模具应用技术的现状对其发展趋势进行的预测，力求通过合理的设计以及对大型注塑模具的应用技术的改良和提高，促进制造业发展。
关键词：
大型注塑模具；设计；应用技术
1如何对大型注塑模具进行合理设计
1.1大型注塑模具设计特点及应用
大型注塑模具在日常生活中被广泛应用，我们常见的冰箱、洗衣机、电视机等无一不是以大型注塑模具为基础来进行生产的。而大型注塑模具在设计方面是具有一定难度的，与小型注塑模具相比，对设计的周密性、仔细性和可靠性要求更高。在大型注塑模具进行设计时，应结合其实际应用的特点，根据所允许的变形量来计算凹模侧壁的厚度，以避免由于强度不够而导致产品损坏，给企业带来经济损失，甚至威胁到操作人员的生命安全。
1.2大型注塑模具设计过程中应该注意的问题
在大型注塑模具的设计方面，我国的发展水平与国外一些发达国家相比，仍然处于相对落后的状态。特别是相对于德国、日本等制造业较为发达的国家来说，我国在大型注塑模具的设计方面，设计观念还不够创新、相关的设计资料也还不够先进，设计水平较低。在设计资源方面，虽然国外有很多先进的设计技术和经验值得我们学习，但是由于专利、国籍等因素的限制，使得各个国家的先进技术和设计理念不能进行资源共享，更加阻碍了中国大型注塑模具的设计，这种种的因素都制约了我国大型注塑模具设计水平的提高，应该引起注意。
1.3大型注塑模具设计的意义
大型注塑模具的设计具有十分重要的意义，首先是在满足人民的需求方面，由于大型注塑模具的应用十分广泛，关系到了人民的衣食住行的各个方面，使得人民对其有着极大的需求。只有对大型注塑模具进行合理设计才能保证制造出来的产品安全、耐用，有利于提高人民的生活水平。而对相关产品的需求也推动了研究人员在此方面的研究，从而使得设计观念得到更新，设计方法得以不断改善，推动了需求量的增加，如此良性循环，促进使得设计水平得以提升。而对于产品本身，只有大型注塑模具设计的科学合理，才能保证成品的产量高、使用寿命长，同时减少安全隐患，保障了操作人员的生命安全。
2大型注塑模具应用技术
2.1大型注塑模具应用技术的基本介绍
在大型注塑模具的技术应用方面，我国主要采用的方式包括注塑成型技术、注塑模CAE技术。值得一提的是，后者在节约时间和降低制造成本方面具有重要作用，尤其对于一些较为大型的复杂模具来说，注塑模CAE技术的优越性十分明显。注塑模CAE技术根据介质力学以及传热学基本理论等原理，经过三个部分的程序处理，使得熔体的冷却过程得以完整呈现。特别应该注意的是，在注塑模CAE技术的应用过程中，还应该结合数字化的管理方式，利用专业的操作软件，对塑模的过程进行数字化的分析和记录，并通过准确的数字记录对有可能或者已经存在的隐患进行预防和排除，力求通过科学的、理论性的依据对熔体的冷却过程进行动态模拟，从而有效改善成品的质量。
2.2大型注塑模具应用技术的要点
在大型注塑模具技术的应用过程中，应该按照一定的方式和顺序来进行，才能保证产品的顺利成型。在进行实际操作之前，要对注塑模具的性质以及相关特点进行分析和记录，并且针对其特点采取恰当的应用技术。还应利用相关的软件、根据记录的数据对各个步骤进行模拟，从而为实际操作提供有效的参数。在进行过程模拟之后，还应该对模拟过程中所记录的相关参数，例如最佳浇口是否合理、充填过程是否准确等进行分析和研究。通过与正常参数的比较，分析方案是否可行，在确定可行的情况下，再进行接下来的工作。
2.3大型注塑模具应用技术的发展趋势
安全问题是最普遍也是最重要的问题，在注塑成型技术、注塑模CAE技术，或是其他各种应用技术的操作过程中，安全隐患还是随处可见的。安全管理作为一切应用技术的前提，是大型注塑模具应用技术发展的必然趋势。此外，当今社会已经进入了信息化时代，各行各业都更加推崇数字化管理的理念并且逐渐应用到实际操作当中。大型注塑模具应用技术如果想要得到更有效、合理的应用以及更好更快的发展，实施数字化操作和管理是其必然的发展趋势。首先，是在相关操作软件的开发和使用方面，众所周知，为了避免由于设计不合理或者是数据记录不准确等客观、主观因素引起的重复返工，造成资源浪费，在实际操作之前，都要对大型注塑模具的成型过程进行模拟，而这种模拟与专业的软件分析是密不可分的，充分利用网络资源，有利于充分发挥大型注塑模具应用技术的潜力。
3结语
大型注塑模具的设计及应用技术水平直接关系到了机械制造、医学、化工等方面的产品开发是否顺利进行，能否满足人民日益增长的需求。不仅有利于相关企业的健康有序发展，还可增加其经济效益。另外，在对大型模具设计及应用技术的研究过程中，还可以通过对其存在的问题及相关隐患进行排除，从而使国内相关行业的设计以及制造技术能够更加先进，以适应时代的发展。
作者：赵晶 单位：长春理工大学光电信息学院
参考文献：
模具设计要点范文第5篇
Abstract： Through analysis of the structure and forming characteristics of coffee pot shell， the design of spring sidewise parting core-pulling coffee pot shell injection mould is completed. The design features of mould gating system， side core-pulling mechanism and ejecting mechanism are introduced in detail. Practice shows that the mould structure is reasonable and the formation quality of the product is high.
关键词： 咖啡壶外壳；注射模；侧抽芯
Key words： coffee pot shell；injection mould；side core-pulling
中图分类号：TQ320.66 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）19-0134-02
0 引言
如今，模具工业发展非常迅速，塑料产品也越来越多地应用于人们日常的生活和工作中。然而，塑料材料的自有特性和复杂的工艺条件致使注塑成型过程相当复杂[1]。注射成型工艺是塑料制品成型的主要方法，可快速、高效地成型尺寸精密、结构复杂的大批量塑料产品[2]。本文根据咖啡机外壳塑件的结构特点，采用了侧向抽芯机构的注射模设计。结果表明，该模具结构紧凑，工作可靠，操作方便，生产效率高。
1 制件结构分析及模具设计要点
1.1 制件结构分析
如图1所示，咖啡壶壳体主要为回转体结构，壶底直径为Ф98mm，壶长245mm，壁厚为3mm。咖啡壶外形结构简单，内形部分有内凹结构，如区域1圈选所示，采用内部侧滑块型芯侧面抽芯。
1.2 成型材料选择
制件所采用的材料是聚丙烯（PP），PP材料属于结晶型高聚物，有着质轻、无毒、无味。该材料耐腐蚀性优良，力学性能高于聚乙烯，耐疲劳和耐应力开裂性好，但收缩率较大，低温脆性大。制件属于外壳装配件，没有特殊的精度要求，所以选择PP材料的精度等级为MT5等级。
1.3 模具设计要点
模具结构如图2所示，五板式模架，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个分型面顺序分型，一次弹簧哈夫分型，圆周侧向浇口进料，弹簧侧向抽芯，推件板推件。
①侧向分型脱外螺纹机构。分型面Ⅰ的作用是在定、动模分离之前，使成型咖啡壶头部螺纹的两个左、右成型滑块17在弹簧32的作用下有足够的空间先行侧向分型（塑件螺纹脱模），以免开模时制品与模具干涉。左、右成型滑块17应设置在型腔板上，以避免外抽脱模来不及而损坏制品。若将左、右成型滑块设置在定模座板19上，开模时滑块与制品会产生干涉，损坏制品。分型面Ⅰ的分型距离由拉杆20限定，拉杆20的限位长度既要保证左、右成型滑块17的分型要求，又要保证在外抽结束后，左、右成型滑块17和楔紧块16的工作斜面还有6-8mm的接触长度，这样可以省去左、右滑块的定位机构。由于产品尺寸大，固定在动模座板31上的动模型芯23悬空部分长。为避免注射时动模型芯23受横向力而偏斜，导致制品壁厚不均匀，在浇口套18上设计一凸台与在动模型芯23上的凹槽相配，达到将悬臂端加固的目的。
②侧向内抽芯脱内螺纹机构。由于塑件底部M96×3mm的内螺纹内径小，难以成型连续螺纹，为此将其分解成4块成型滑块5，成型间断螺纹，间断部分在动模型芯23上让位，这样既不影响产品的使用性能，又能在结构上实现内侧抽芯。成型滑块5内移实现内抽芯。模具开启时，在弹簧29的作用下，成型滑块5在内抽导向块4的作用下，沿锥面内移抽芯。当模具闭合时，成型滑块5在内抽芯轴6的锥面作用下外移复位。成型滑块5上的两个工作锥面和抽芯6及内抽导向块4上的工作锥面角度均取30°。制造时，先加工成回转体，然后再进行其他加工，这样不仅制造简单，而且又能保证滑块同步正常工作。
③弹簧侧向外抽芯机构。成型塑件筒壁上的四处9×2方孔的侧型芯7和侧型芯14依靠弹簧9抽拔。由于注射力和弹簧9压力较大，固定在动模座板31上的楔紧板1悬臂长，刚度差，为了保证注射时侧型芯7、14不错位，在定模型腔板24上设置由滚轴10和支座11组成的支撑结构，加强楔紧板1的刚度。当分型面Ⅱ打开时，压板30与动模座板31分离，而侧抽芯楔紧板1是固定在动模座板31上，因此它与滚轴10及型芯座12、8分离。侧型芯7和14在弹簧9的作用下完成侧抽芯。分型面Ⅱ的分型距离由限位螺钉2限定。确定限位螺钉2的限位长度，以及确定芯轴6与内抽导向块4之间的锥面部分轴向高度差的原则是：内抽芯结束后，成型滑块5锥面仍有一部分与内抽导向块4的锥面接触，以保证滑块工作时能够正常运动，不产生干涉。
2 模具工作过程
模具开启时，在弹簧21和弹簧29张力作用下先后Ⅰ、Ⅱ分型面打开，弹簧32的张力使定模中的左、右滑块17分型，弹簧9使侧型芯14和7侧抽芯，成型滑块5在弹簧29及内抽导向块4的锥面作用下径向内移，实现内抽芯。当拉杆20和限位螺钉2起作用时，Ⅰ、Ⅱ分型面分型结束，这时与塑件相连的流道凝料已从浇口套18中脱出一段距离，分型面Ⅲ打开，即动、定模分离。塑件对动模型芯23的包紧力使塑件随着动模后移，而脱出定模型腔板24，流道凝料因与塑件连在一起而完全脱出浇口套18。开模行程到位后，注射机推杆推动推件板27前移，将塑件（连同流道凝料）退离动模型芯23。取出塑件即完成一个工作循环。
3 模具结构设计
3.1 浇注系统设计
浇注系统是模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道，其设计是模具设计的一个重要环节[3]。如果浇注系统设计不合理会对制品的性能、尺寸、内在质量、外在质量及模具的结构、塑料的利用率有较大的影响。尤其对于浇口的设计，更是要加以重视。浇口设计应保证提供一个快速、均匀、平衡、单一方向流动的充填模式，避免凹痕、喷射、熔体倒流等现象发生，影响制品的外观和表面质量[2]。如图3所示，针对咖啡壶的外形结构，在壶口采用轮辐式的浇口设计，可避免上述不良成型现象的发生。
3.2 侧抽芯机构设计
当在注射成型的塑件上与开模方向不同的内侧时，塑件就不能直接由推杆或推件板等推出机构推出脱模，此时，模具上成型该处的零件必须制成可侧向移动的活动型芯，以便在塑件脱模推出之前，先将侧向成型零件抽出，然后再把塑件从模内推出，否则就无法脱模。咖啡壶的侧凹部位的成型滑块如图4、图5所示，采用弹簧侧向抽芯机构，且弹簧设在定模左右成型滑块上。弹簧是分型抽芯机构的关键零件，其作用是：在开模时将侧抽芯，而在合模过程中将侧型芯与滑块顺利复位到成型位置。
3.3 推出机构设计
每次注射模在注射机合模注射结束后，都必须将模具打开，然后把成型后的塑料制件及浇注系统凝料从模具中脱出，这个要靠模具的推出机构来完成。本模具设计中，如采用推杆推出，推杆在活动型芯内不易布置，而且推出阻力大，推出力不易均衡，如图6所示，采用推件板推出，推出简单，推出平稳。
4 结论
通过对咖啡壶外壳的结构分析，完成了模具结构设计。采用弹簧实现了内侧活动滑块的侧抽芯，避免了负责抽芯机构的设计。制品成型工艺参数设置为：料筒温度270℃，模具温度90℃，注射压力120MPa，保压时间15s，冷却时间30s。按照此参数设置制作出的模具用于成批生产制品，经质检检测外观无瑕疵，结构合理，成型的制品质量均符合质量要求。
参考文献：
[1]殷铭，徐立华.排风扇外壳浇口位置的CAE模拟及优化计[J].塑料，2014，43（5）：106-107.
模具设计要点范文第6篇
(一)模具课程教学中存在的主要问题
“塑料成型模具设计”传统的课程教学内容一般是首先讲授塑料成型技术基础和塑料制品的结构工艺性，接下来大多数学时在课堂讲授各种类型的注塑模具结构组成、工作原理和设计方法。这一过程较乏味，效果不太好。虽然在实践教学环节加入模具拆装实验，使得教学效果有一定改善。但学校和教师往往更注重理论教学，将指导实验与实习看做教学之外的“辅工作”。培养出来的学生缺少实践能力和创新精神，难于适应模具企业的需要。“塑料成型模具设计”这类实践性很强的课程应该进行较大改革，重新探索更加合理、完善的教学模式，使教学与工程实践结合，建立以创新能力培养为主线的课程群，深化课程教学改革是非常必要，也是十分迫切的任务。
(二)课程教学改革的必要性
传统的塑料成型模具设计教学内容过于偏重理论教学，轻实践和实验教学，并且教材内容的更新程度也滞后于工业技术和市场需求的发展，这对学生实践能力及创新精神十分不利。随着计算机有关技术的不断发展和计算机技术应用领域的日益扩大，涌现出了以计算机技术为基础的新兴学科，模具CAD技术便是其中之一。学生对模具CAD软件运用不够熟练，大多数学生的软件运用水平只停留在简单的操作上，满足不了企业的生产要求。企业接收应届毕业生后都需对学生进行为期2－3年有关模具制造、模具设计及模具CAD软件等技能的培训，学生经过培训才能胜任注射模具的设计工作。造成当前许多模具企业不愿招收模具专业的应届毕业生，学生毕业后面临找不到学有所用的技术岗位。
二、产学研合作教育是培养创新型人才的有效形式
我国培养的工科类大学生虽具有较扎实的基础知识，但是创新能力、实践能力较弱，创新精神不足，学生个性不强;毕业生进入社会缺乏竞争力，远不能适应社会发展对创新型人才的要求。因此，产学研合作教育培养创新型人才是时展的需要，也是我国高等教育改革发展的需要。产学研合作教育是以培养学生的综合素质、综合能力为重点，利用学校与企业、科研单位等多种不同的教育环境和教育资源，充分发挥各自在人才培养方面的优势，把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、创新能力和实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育模式。
(一)产学研合作培养创新型人才的优势
创新型人才培养的关键是创新意识和实践能力的培养。创新意识需要在对创新氛围及过程的亲身经历和感受中得到升华;而实践能力的培养离不开各种的实际训练，只有通过具有实际价值的创新实践，提炼出具有真实意义的策略、手段和方法，才能在理论指导下灵活运用、创造知识和技术并取得有价值的成果。产学研合作教育的情境恰恰具备了这些无形的条件。
(二)产学研合作教学平台的建立
集美大学机械工程学院把产学研合作教育视为培养高素质应用型创新人才的重要模式之一，学院目前已与50多个企业单位鉴订产学研合作教育协议。为发挥学院在人才资源和科学研究方面的优势，充分利用企业在生产实践方面的优势，共同促进模具行业应用型人才培养质量的提升，集美大学机械工程学院与信华科技(厦门)有限公司合作成立模具CAD设计室，借此平台加强学校与企业之间的沟通和联系，从本质上实现校企合作办学。该平台的工作要点:安排专业教师对部分学习成绩优秀学生进行必要的注射模具结构设计和模具CAD软件的培训。利用课余时间，企业安排有经验的模具工程师到模具CAD设计室，按照企业的设计要求对学生进行注射模具设计及设计规范的培训。学生通过一系列的培训之后，基本具备简单注射模具设计能力，并能利用所学知识为企业进行简单模具零件的设计工作，力所能及为企业分担一些模具设计任务，解决企业在生产高峰期设计人力不足问题。学生在完成设计任务的过程中积累一些模具设计经验及实践工作锻炼，通过产学研合作平台实现校企双赢的目的。
三、教学改革措施与实践应用
(一)围绕人才培养目标定制教学大纲
按照集美大学机械工程学院应用型人才培养目标，重新编写了新的《塑料成型模具设计》课程教学大纲，重新规划授课内容和学时分配，力求知识点全面、重难点突出。增加实践教学课时，除保证原有的注射成型工艺、注射模具试摸及注射模具拆装及测绘等实验课外，增加两堂在企业生产车间的现场教学课，将注射模具相关课程的理论知识与实践有机结合，将实际生产中可能遇到的技术问题引入课堂教学中讨论，尽量将抽象注射模具结构物质化和具体化，极大提高学生对《塑料成型模具设计》课程的学习兴趣，学生学习主动性被大大地激发。这种教学模式能极大地激发学生的创新意识和潜能，提高学生的创新能力。
(二)产学研合作教育培养创新型人才的措施与实践
首先在教学中，处理好课堂知识的传授与现场及实验课知识传授的关系，在学生掌握一定注射模具理论知识的基础上，安排学生到企业进行现场教学或通过实验课程巩固对新知识的理解，及时将理论知识与实践相结合，发挥学生学习主观能动性并培养学生创造性思维的能力。挑选部分学习成绩优秀的学生参加模具CAD设计室的培训和设计工作。对学生先进行集中培训，巩固和提高塑料成型模具设计的相关知识，尤其模具CAD软件的运用能力。利用假期时间安排该部分学生到信华科技(厦门)有限公司进行为期两周的工作实习，在模具制造流程的每一道工序都有专业技术人员对学生进行现场讲解和指导，及时解答同学的疑问，让学生了解模具零件从设计到制造所经历的各个生产工序，对注射模具的生产工艺及流程有一个初步认识。在学生具备一定注射模具模具设计和模具CAD软应用能力的基础上，企业安排有经验工程师到模具CAD设计室对学生专门培训。培训内容主要围绕模具设计理念、设计标准及规范、模具零件加工过程中需注意事项及各种加工工艺能达到的加工精度等内容。工程师结合公司所设计典型模具案列进行由浅至深的讲解，让学生了解模具整个设计流程及及设计要求，并在工程师指导下开展模具零件工程图的设计以及简单模具零件三维建模。根据企业生产需要，协助企业完成部分模具零件工程图设计及简单模具零件的三维建模。学生所完成的设计质量基本能符合企业的要求，解决企业在生产高峰期技术人员储备不足的问题，为企业寻找降低人力资源成本的管理模式提供帮助。模具CAD工作室的同学毕业设计题目全部来自企业实际生产案例。毕业设计期间安排他们到企业进行毕业设计实习，深入生产第一线，积累模具制造经验，将毕业设计中可能遇到的问题带到生产寻找解决方法。实践表明，产学研结合教育为学生提供创造性的环境和机会，把理论知识同研究、产业实践紧密结合，帮助学生从多角度多层次分析问题，使学生的创新能力得到实质性的提高。
四、产学研合作教学改革创新点
产学研合作教学改革之后，在塑料成型模具设计课程教学环节中，增加企业生产现场的授课环节，同时改变传统单纯验证性实验模式，增加分析性、研究性的实践环节，启发学生的创新思维，将理论教学与实践环节有机结合起来。通过实践环节提高学生学习兴趣，充分调动学生学习专业知识的积极性，启发学生的创新思维，使学生学习由单纯课堂接受知识转变为将课堂学到的知识及时与实践相联系和验证，实现学生从被动接受转变为主动探索并获取知识的学习过程，从实践中培养学生创新精神和解决问题的实践能力，并逐渐积累模具设计经验。培养出来的学生更符合时代的潮流，更加满足企业的实际用人需求。
五、产学研合作教育培养应用型创新人才见成效
(一)提高学习目的性和学习主动性
产学研合作教育能促进学生的创新精神和创新能力，激发学习兴趣，挖掘个人学习潜力。学生毕业设计题目来自企业，企业工程师参与毕业设计指导，工程师对学生毕业设计提出很多建设性意见，学生毕业设计完成质量普遍较好，都能获得良好以上的毕业设计成绩。
(二)提高实践能力和就业竞争力
产学研合作教育能够促使学生将课堂学到的理论知识，通过社会实践转化为实际应用能力，增加专业技能素质，缩短毕业后适应社会、适应工作的时间，提高就业自信心和择业竞争力，参与模具CAD设计室学生的就业率都为100%，企业对学生在模具CAD设计室学习经历很感兴趣，学生都能选择到理想的就业单位。通过摸底调查，走上工作岗位的学生大都表现出了较大的发展潜力和可栽培性，理论水平和实践能力比一般的应届毕业生都强，得到所在单位的认可和好评。
六、结束语
模具设计要点范文第7篇
关键词：散热器型材；模具；设计
中图分类号：TG379 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）11-0064-03
前言
近年来，随着我国大规模的基础建设和工业化进程的快速推进，我国一跃成为世界上最大的铝型材生产基地和消费市场。伴随着交通、工业、汽车以及IT、太阳能和LED等产业的迅速发展，铝合金因质轻、美观、良好的导热性和易加工成复杂的形状等特点，现已被广泛地用于生产散热器材。由于散热型材断面形状出现复杂化、多样化，如按常规常见形式进行设计，存在许多不足，需要在生产实践不断地学习、积累、不断地改造和创新，并通过生产实践逐步解决问题。
1 模具设计的要点概述
模具在挤压成型过程中起着将圆形的铝棒变形为各种形状的铝材的作用。因此，模具在铝型材挤压工序中举足轻重，其设计的好坏直接影响到挤压型材的质量及效率（外形尺寸、壁厚公差、强度、表面外观）。
挤压模具的设计不但要充分考虑到金属在挤压过程中的特性和在模具中流动的复杂性，而且还要在保证模具强度和寿命的同时，使成型出口的每个位置金属流速基本保持一致。
模具设计主要考虑的内容如下：
1.1 确定设计模腔参数
设计模腔参数不但要根据生产现场的设备条件、工艺规程和大型基本工具的配备情况，还要考虑挤压筒尺寸，挤压系数和挤压力的大小。
1.2 布置模孔在模子平面上的位置
一般来说，对于单孔的管棒材及对称好的型材，应将模孔的理论重心放在模子的中心上。对于多孔模的分布还要考虑模孔数目、模具强度，制品表面的质量要求、金属流动的均匀性等问题。
1.3 计算模孔尺寸
设计模孔尺寸，不但要考虑铝合金的化学成分、产品形状、公称尺寸及其公差、产品断面的几何形状及其在拉伸矫直时的变化，还要考虑挤压温度以及在此温度下模具与合金的线膨胀系数、模具的弹性变形、升温特性等。一般来说，模孔的设计尺寸要比公称尺寸大1%。
1.4 调整金属的流动速度
金属的流动速度一般由模孔的形状、位置、布局以及工作带共同调节。其中，工作带是模子中垂直于模具工作端面并用以保证挤压制品的形状、尺寸和表面质量的区段。金属流经模孔时的变形应力最大，因此，工作带的长短对金属流出模孔的速度影响也最大。一般来说，要根据型材的形状，各部分壁厚的差异和比周L的不同以及距离模具中心的远近，是否有遮挡等情况设计出不等长的工作带，保证制品断面上的每一个质点以相同的速度流出模孔。
1.5 模具要保证足够的强度
挤压模具的工作条件十分恶劣，模具强度直接影响模具的使用寿命和使用效益。设计时要合理布置模孔的位置，选择合适的模具材料，设计合理的模具结构和外形，同时要对危险断面的许用强度校核。
1.6 确定模孔空刀结构
模孔空刀就是模孔工作带出口端悬臂支承的结构。空刀的设计如果不合理则容易导致型材划伤甚至出现堵模。一般来说，型材壁厚t≥2.0mm时，可采用加工容易的直空刀结构；当t
2 散热器铝合金型材的特点
铝合金散热器型材的特点：散热片之间距离短，相邻两散热片之间形成一个槽形，深宽比大，壁厚差大：根部的底板厚度大，齿部很薄。
目前，散热器型材主要有三种类型：放射型，梳子形、鱼刺形。它们广泛应用于IT、LED行业的散热器上，具有良好的散热功能，如图1所示。
这些型材的结构特点给模具设计、制造和生产带来了很大的困难。笔者根据多年的实践经验，并通过实际例子介绍这类型材的模具设计方法，以供同行们参考。
3 典型散热器挤压模具设计举例
3.1 梳子形散热器铝型材挤压模具设计
3.1.1 产品分析
图2是一款梳子状散热器铝合金型材截面图，其特点是散热片齿薄，悬臂长，而散热片齿间距小，挤压时齿部极易出现偏齿和断齿，导致模具报废；其次是型材截面壁厚相差悬殊：截面根部的底板较厚而齿部薄，挤压时金属流速的不均匀更易导致危险断面的断裂。
对这种型材，如采用平面模直接挤压，很难生产出合格的产品，而且极易导致模具报废。改进的办法是增加导流模，即金属先在导流模中产生预变形，进行第一次分配，形成与散热器相似的坯料，再经过模孔再进行第二次变形，从而挤压出合格产品。为控制调节金属的流动，使壁薄、形状复杂、难度大的型材易成形，有时将模孔设计成扩展模式。扩展除了起宽展作用外，还起着预分配金属和调整出口型材流速的作用，同时也可减少模具挤压时承受较大的正面压力，防止模孔的危险断面的断裂，实现正常挤压。
3.1.2 设计方案确定
方案1：采用遮盖式导流保护模：
设计思路：采用遮盖式导流保护模，让金属直达壁薄的悬臂根部，率先充满根部型孔，悬臂的头部由于位于导流板的保护之下，金属不能直接到达，从而减小头部对根部产生的扭矩、弯矩。同时，对导流孔进行扩孔，减少了金属进入模孔的流速和挤压力，减缓了悬臂所承受的正压力。一般来说，导流遮盖板遮盖悬臂的长度为悬臂总长度的1/3-1/2为宜，扩孔以15°～25°为宜。如图3所示。
方案2：采用假分流模：
设计思路：所谓假分流模就是将型材模具设计成分流模的形式，但没有决定型材内孔尺寸的型芯，因此，称之为假分流模，如图4所示，其中图（1）的导流孔设计为2个、图（2）的导流孔设计为4个。
这2种设计的假分流模，都将壁厚较厚的部分布局在上模分流桥下，分流桥起到阻碍金属流动的作用，使金属到达模孔的流速和挤压力都降低，减小大悬臂型材模具危险断面的断裂系数，有效地增强模具的强度。
将型材的齿布局在分流口处，减小挤压阻力，使金属先期到达壁薄处，使型材挤出时流速均衡。为使金属能够充分填充模孔的各处，将上模的分流口设为带有斜度的扩展形式，如图5所示。
为改善齿顶部的流速，有时下模的齿顶处的焊合室设计促流斜面，以利于齿顶部不易填充部分的充分填充。如图6所示。在工作带的选取上，被遮盖住的齿部工作带应设计为最小，其余模孔各部的工作带，按其所处模孔的位置、形状、壁厚等和经验做相应的调整和选择，确保其挤压速度趋于一致。
3.2 太阳花散热器挤压模具设计
太阳花散热器是一款常用的电脑散热器。
3.2.1 产品分析
如图7所示，此型材截面的外形尺寸为φ90 的圆形，在它的周围均布有52根圆弧型齿，每根齿前端又分出2根叉齿，齿片总长度24.6mm，齿尖部位的厚度仅有0.52mm，而实心部位的厚度42mm。如果采用平面模直接挤压，基本上不可能挤出成品，而且模具极易压塌报废。
3.2.2 确定设计方案
对于这类太阳花铝合金散热型材，要采用分流组合模结构。
分流组合模具有普通平面分流模的功能及点，其主要特点是：
（1）按断面形状进行一次金属流量预分配，有效地减小了底部较大壁厚模孔处的流速，确保了挤压型材流速的均衡平稳。
（2）通过上模的中心部位对下模孔悬臂部分的遮盖，可以减少流动金属对模孔的直接冲击，减少在模端面上形成的拉应力，从而增强了模具的强度。
太阳花散热片型材横截面为中心对称结构圆形，但由于其壁厚差相差大，为保证金属均匀流动，提高焊合性能和模具强度，设计选用4个分流孔，其形状设计为扇形，并呈90°角均布，如图8所示。分流孔内切圆直径的选取比散热片齿根外径大，使齿根部位位于分流桥下，减小挤压时金属对齿根部的正压力。
3.3 LED灯具散热器铝合金型材
如图9，这是一种LED灯具散热器铝合金型材产品结构图。
此LED灯具散热器是空心型材，其特点是外接圆尺寸大，断面形状复杂，截面大，齿薄，悬臂长，齿间间距小，挤压时齿部受力极易发生偏齿和断齿；其次是截面壁厚相差大，挤压流速的极不均匀，也使危险断面的断裂系数增大。
对于本产品的特点，分流模的设计要采用宽展设计：两端部区域采用30°大宽展角，使两端形成足够的压容室，这样有利于金属自然流动，同时，重点还要优化分流孔、工作带、空刀、焊合室、分流桥等5个方面的设计，要对中心部位与边部的金属流速进行平衡从而保证制品的平直度。LED灯具散热器铝合金型材模具结构如图10所示。
4 结语
通过对上面几种典型散热器型材的设计实践，我们以后对于这类具有高密齿的散热器型材挤压模具的设计，一定要打破常规，通过采用导流板、分流模、扩展导流（分流）孔等优化设计，合理地分配金属的供应，合理地调整金属的流速，使各处金属流速趋于一致；要尽量减少由于挤压模具承受较大的正面压力，改善了各悬臂的受力状况，提高了悬臂的强度，延长挤压模具的使用寿命从而提高模具的使用效益。
参考文献
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[7]魏小伟.铝合金电脑散热片挤压模具设计[D].江西理工大学，2009.
模具设计要点范文第8篇
深入长三角模具行业，了解企业对模具高技术工程人才的需求。人才培养目标对应明确的技术岗位，是服务于长三角区域模具行业、面向生产管理一线的材料加工现场程师，擅长模具设计与制造、成型生产的技术管理，受到现代机械工程师的基本训练，适应企业需求，具有实践能力和创新精神的应用型高级工程技术人才。人才培养的质量标准是教育标准与职业标准的融合，邀请企业专家参与修订人才培养方案，建立包含基础理论、专业能力、综合素质等在内的材料加工现场工程师的能力指标体系。坚持“一贯穿，二共享，三参与”原则，企业参与人才培养标准及方案制订全过程，提供专业教学需要的软硬件资源，参与理论教学、工程实践、教材编写等环节。按照“用人单位人事部门座谈毕业生座谈技术部门访谈总结汇报教研室研讨初定培养方案学院审查企业专家论证”的路线，深入模具企业进行调研。同时，分析总结兄弟院校模具专业的办学特点与定位，对模具专业的培养方案进行了广泛探讨和充分论证。
二、优化课程体系，创新人才培养模式
建立模块化专业课程体系，改革材料成型及控制工程专业各方向原有课程结构，教学内容体现“基础扎实、口径适当、强化能力、注重实践”原则。将理论课程和实践环节按公共教育模块、模具工程基础模块、模具工程材料模块、材料成型与模具设计模块、模具制造模块、模具数字化CAX模块、专业与综合素质拓展模块、校企联合培养模块、综合能力课外培养模块等进行划分，改变传统的公共基础课、专业基础课、专业课的三段模式。以专业能力培养为主线，按照基础知识、专业能力、专业技能、素质拓展构建模块化课程体系，从根本上打破课程整合的壁垒，实现课程按照内在关联的整合。在课程体系的基础上，将按照课程在体系中的作用、能力培养要点等优化课程内容，保证各模块的组成课程在内涵上形成一个整体，保证教学目标的实现。继续推行并完善“学历学位证书＋职业资格证书”的双证培养模式，开展工程师资格认证，完善长三角“模具设计师”岗位能力认证项目。在人才培养方案中把岗位工程师认证、CAX数字化认证等列入人才培养方案的综合素质拓展模块，学生获得证书就可以获得相应的创新学分。根据职业工程师知识结构要求，对原有课程体系进行优化整合，增设《模具工程师基础》等课程，打通课外认证培训与课堂理论学习的通道。学生的工程素养和岗位适应能力将会得到明显的提升，实现“专业+专长”的培养目标。
三、提高实践教学比例，推行模具综合实验周等综合性实验环节
在人才培养方案制订中，将实践教学比例大幅提高，强化学生的工程实践训练，系统整合原有课内实践环节，大幅减少验证性实验，构建“以工程能力训练为核心”的实践教学体系，开设模具综合实训周，模具失效分析综合实训周，材料信息资源检索、创业与创新实验周，材料再生与回收综合实验周等综合实践环节。同时，增加模具加工工艺、锻造工艺学等核心课程的课程设计，使主干课程均有一个课程设计项目，课程设计强调项目训练。模具CAD/CAM技术、塑性成形原理等课程增加实验课时，强化学生分析能力、动手能力与创新意识，逐步建立实践教学质量考核评价机制，确保实践环节教学效果。
四、突出模具数字化设计应用能力培养，完善和成熟CAD、CAE、CAM、CAPP（概称CAX）技术及应用课程体系
使学生掌握以三维设计、数字模拟仿真、数字化设计与制造为代表的先进设计与制造方法。要求学生掌握产品数字化模型，进行产品设计、工艺装备及模具设计、工艺分析计算、数控加工、模拟仿真等并行设计制造、平行作业的先进成形技术。通过模具企业调研，检测技术与数据处理技术在现代企业中越来越重要，该课程涉及检测设备应用，检测数据处理及产品、工模具的评估等。将新增逆向工程、检测技术与数据处理、实用模具设计与制造方法等实用课程。
五、建立多元结合，多平台支撑的课外综合素质培养体系
推进科技创新制度建设，促进学生的个性发展，增强学生创新能力、工程能力培养。建立和完善课外综合素质培养目标、要求、内容、规格等顶层设计的理论层次。具体方案设计结合“专业、职业、创业、创新”等元素的渗透，实现多元结合，多平台支撑的优化。将专业和职业知识、能力、素质培养延伸到综合素质培养体系中，以大赛、讲座、资质认证培训、研究项目为主要载体开展。充分利用校企共建形成的优质硬件教学资源（实验室、图书馆等）、教师科研资源（项目、学术报告、自制设备）、企业行业提供的学习锻炼资源（竞赛、假期实习、赞助活动）、学校各种平台提供的软资源（社团组织、学科竞赛、文体活动、学术活动等）及班级资源（自我研究与学习，小组项目完成、活动的积极参与）等达到多元结合，多平台支撑，促进学生个性发展。
六、改善实践教学平台建设，创造良好的工程实践环境和氛围
深入推进“产学研”合作，建立校企合作的长效机制，解决卓越培养计划中学生企业实训若干问题。完善实验室硬件建设，健全实验室管理各项制度，规范实验室日常管理，探索实验室的开放制度及青年教师下实验室制度，结合现有实验设备，推进实验（训）项目改革，积极开发专业综合实验周项目。探索在“产学研”平台的基础上开设更多校企合作课程，按照企业的生产流程、岗位技能要求，确定课程结构、选择课程内容、开发教材讲义，将企业最需要的知识、专业技能、职业素养提炼出来，融入课程教学内容之中。在教学上，采用“专家课堂讲座+车间现场教学”的模式，把理论讲解与生产实践紧密结合起来，帮助学生树立工程意识，营造良好的工程氛围。针对卓越培养计划中学生企业实训环节，解决企业积极性不高问题、企业实践环节管理问题、学生考研究生问题、企业对学生无计划安排岗位并且不轮岗问题，学生出现工伤如何解决问题、企业是否要支付给学生用工报酬问题、实践期间企业实践长效运行及保障机制问题、学生企业实践期间所产生的成果知识产权界定问题。此外，积极开展教学方法和教学手段改革，开展考试方法改革，突出实践环节在课程教学中的地位，采用大作业、项目考评、技能考证与竞赛、平时成绩＋综合测评等方法，分阶段、多层次考察学生基础理论知识与工程实践能力等。
七、结语