模具设计论文范文第1篇
摘要：压铸模具是一种重要的工艺设备，在各种机械零部件和机械产品中得到了广泛应用。液体经过冷却后在模具中固定以形成压铸件，才能真正地投入到机器的生使用中。近年来，随着工程机械装备和制造行业的进一步发展，对压铸模具的技术和质量提出了更高的要求。压铸模具成型后的质量、形状、大小、尺寸及有效性等因素与压铸模具密切相关。一个好的压铸模具不仅需要有很强的使用性和教学效果，还应有利于企业真正实现金属从液态加工到固态，因此要有很强的抗压、耐高温、抗腐蚀等工作性能，这对模具来说，是非常重要的。因此，本文结合实际生产过程，对压铸工艺进行了合理的分析，同时从结构设计、功能设计等方面对压铸模具进行了详细分析。通过对压铸模具的理解和认识，了解压铸生产工艺，提高压铸模具的制造水平和质量。进而说明了压铸模具的基本设计特点，为相关部门提供了可靠的参考，使压铸工作更准确、更顺畅。
关键词：压铸工艺;压铸模具设计;
1 压铸模具的设计
1.1压铸模具的设计压铸模具的设计原则
在进行压铸模具时是，首先必须要严格遵循以下的原则：相对简单的结构能够最大限度地直接参与到实际的设计，保证了设计过程中工作的稳定性和可靠性，便于后期维修和产品的日常保养。要考虑修改注射系统的可能性。产品在调试过程中，可以修改一些不必要的地方。在压铸模具的制造工艺过程中，当选择测量型号时，应注意量具的精度。因为压铸模具在生产制造的过程中量相对较小，因此量具是必须的。必须保证设备的稳定性和精度以确保生产。另外，压铸模必须是能够同时承受一定强度和模具本身的压力，才能有效地避免压铸件成形过程中发生变形。此外，在对模具的制造和加工中，保证了模具零部件的规范化和标准化使用，提高了零件的经济性。
1.2压铸模具的零部件设计
随着汽车装备制造业的进步和发展，使用铝合金材料的气缸体、汽缸盖等装备零部件已经越来越多，这些采用铝合金材料不仅要能够耐受高温，而且还应具有一个良好的耐腐蚀性能，汽车工程行业内部控制系统结构设计灵活，可以通过检查它是否受外部环境压力的影响程度较小。随着压铸工艺技术的发展与进步和成熟，汽车制造商对于压铸件的质量要求也越来越高。不仅对于产品的基本功能提出了要求，而且在产品孔隙率方面也有严格的要求。比如有些零件的结构相当复杂，需要针对模具进行一些整体的结构设计，这样才能够实现最终压铸和生产，这不仅是因为在压铸和生产的过程中需要对模具进行精确的计算和设置，还是因为压铸工厂在其生产的过程中需要对于产品有更高的技术要求，比如;如果零件有许多螺纹，则必须在适当的位置修改模具的形状，确保加工产品的质量。
1.3压铸模具主要结构
压铸生产工艺是模具铸造中的重要信息技术，改变压铸工艺的结构之一就是通过尽可能多地扩大模具内腔，对熔炼金属施加高压。压铸操作中使用的模具通常有高强度合金制成。此外，压铸件一般不含铁。与其它的铸造工艺相比，压铸生产工艺所制造的产品尺寸更精确，铸造性能平稳，生产速度快。
通常这种情况下，压铸模具通常有两个半模，一个模具可以叫做动模，一个国家则可以简单地叫做固定模。压铸模的主要部件包括直流道、固定模架、动态模架、浇筑系统、型腔、抽芯机构、溢流系统、温控电机、排料器等。每个部分的主要功能如下所示：
（1）活动模架：用于连接和固定的活动模架组成部件，其中包括支撑板和套板等组成部件。
（2） 直浇道：连接直浇道、流道或压力室。这还包括分锥体和浇道衬套之类的组件。
（3）腔体的顶出装置：一个挤压铸件安装在一个腔体中，该腔体还包含顶出杆等部件。
（4）浇注系统：该系统是熔融的金属进入成型腔的重要通道，还包括浇口、内流道和横向流道等零部件。
（5）压铸温度控制系统：该设备主要目的就是有效地控制压铸模具的工作温度，还应用到加热供油管及冷却水管等零部件。
2压铸工艺的系统设计
2.1浇注系统的设计
模具的相应框架设计工作完成后，必须进行浇筑系统，在最初的浇筑系统设计中，相关使用2D 或3D 图样。然后开始实际生产过程。在实际进行生产的过程中，根据对产品服务质量的要求和膝盖内部控制位置及其发展方向，近年来，对于压铸机械产品的需求越来越大，这就给铸造机械系统在设计和生产过程中提出了一个全新的技术要求。这些要求要求铸造模拟软件具有准确的预算和实际估计。设计，首先将自己已经设计好的三维模型直接导入到软件中，然后通过模拟仿真软件中的计算机程序对模型进行仿真，最后设置压铸工艺参数，最后由模拟软体建立参数模型，实现真正的制造工艺过程的虚拟维护或者仿真动画。
2 重要的压铸工艺
2.1合理选用压铸机
选择压铸机时，相关人员应确定锁模力。一般情况下，锁模力主要对锁模力有两个重要的作用：
（1）锁模力可以防止熔融金属飞溅，从而保证目标尺寸更准确。另外，如果压铸件内部在设计的过程中逐渐失去了局部膨胀的力，则不会使压铸件出现侧孔或者咬边。
（2）锁模力可以有效地平衡产生的反压力，从而锁紧分型面。
2.2协调压铸时间与速度
如果工作人员通过调整了压铸时间，压铸的速度也会随之改变，一般科学地设置压铸时间可以有效地优化压铸的时间。工作人员在选择最合适的压铸速度时，主要采用两种模式：塑料注射速度模式和填充型速度，工作人员应该根据实际工作需要来选择最合适的速度模式。从压铸件复杂结构中的性别和尺寸差异中进行选择。当工作人员在模具上选择一个压铸的速度模型，工作人员可以全面掌控模具的保压时间，压铸件在模具上的充型时间和停留在模具的时间。
3压铸模具的设计要点
3.1设计浇注系统
工作人员在进行压铸模具的浇注系统时，工作人员应充分利用内浇口的相应教学设计点。这主要是因为浇口的对应设计点是整个模具最重要的部分。铸造工艺设计在正常情况下，人员通常在分型面上进行设计。同时，为了有效地保证模具在金属液的充填工作过程中，能够有效地缩短流动的距离，工作人员通常会将上述位置直接放在模具长边或中心点的部分。
在设计内浇口的位置时，相关部门考虑了熔融金属填充过程中可能出现的各种障碍，设计的内浇口位置与压铸件的位置相匹配。在这个过程中，该部门的技术人员应采取适当的措施，以确保内浇口的位置和熔融金属腔体进出口的方向与熔融金属流入腔体的方向相匹配。在这种设计模式下，腔体的通风能力通常会得到提高。
3.2 设计冷却系统
在实际压铸模具的设计和制造过程中，充分利用其相对复杂的结构，而这些复杂的模具结构往往会造成热量的分布不均衡，在某些模具的工作环境中，滑块的成形位置通常被大量铝液所覆盖，因此在设计相应的渐进工艺时，必须考虑冷却系统的设计。这主要原因是由于系统直接地影响了压铸制造的效率及最终质量。
综上所述，现有的压铸技术落后于其他先进国家，因此在压铸工艺的整体水平上在世界范围内还只是处于初步的阶段，无法完全掌控产业链。只有通过不断探索压铸工艺与压铸模具结构设计的技术要点，相关工作人员对的压铸模具工艺的探究，才能使压铸模工艺和压铸设计更合理，并推广应用，推动我过压铸行业快速发展。
参考文献
1、潘宪曾， 刘兴富. 压铸工艺及压铸模具设计要点[C]// 中外压铸技术交流会. 中国铸造协会;江苏压铸技术协会;广东省压铸学会， 2007.
2、孔亚. 綜述压铸工艺及压铸模具设计要点[J]. 南方农机， 2018， 049（019）：172.
3、徐纪平. 压铸工艺及模具设计[M]. 化学工业出版社， 2009.
模具设计论文范文第2篇
摘 要：本文对汽车过滤器外壳注塑模具设计过程当中三维设计软件SolidWorks以及该软件当中的插件IMOLD的使用进行了介绍。利用该软件，能够使得注塑模具的设计周期得到了有效的缩短，使得设计效率得到了有效的提高，并能够直接利用该软件对零件的模型进行相应的加工。
关键词：SolidWorks；模具设计；汽车过滤器；设计
现如今，随着时代的进步以及科技的不断发展，塑料制品在很多方面都得到了不断的开发，在汽车零件当中也得到了大量的采用，而人们对于塑料注射模具的技术也提出了越来越高的需求，要求该技术具有较短的制造周期。而传统的模具方法已经难以适应现代的需求。因此，相关的模具软件也得到了十分广泛的应用，作为一套功能十分强大，且具有一定功能创新的软件，SolidWorks采用了Windiws界面，经过一周左右的学习，初学者就能够利用该软件对模具进行设计，该软件利用参数化技术塑造了良好的设计环境。在本文当中，对塑料成型模具设计当中的SolidWorks软件中IMOLD的应用进行了介绍。
1 SolidWorks软件系统主要功能的介绍
SolidWorks公司是一家专门从事三维机械设计软件开发的公司。易学易用、容易掌握是SolidWorks最大的特点。并且，SolidWorks还对硬件具备较低的要求。现如今，在世界当中已经很多的公司开发了基于SolidWorks的插件在其界面当中进行集成，其中包含有模具的设计、产品演示等，这也使得SolidWorks具有了较强的实际解决方案的能力。
1.1 三维零件设计功能
SolidWorks能够供强大的实体建模功能，通过拉伸、抽壳等操作对产品的设计进行有效的实现。对于三维实体造型系统来讲，曲面设计共能够有着十分重要的作用，而在SolidWorks系统当中，就提供了很多的曲面创建命令，此外还有多个过渡功能，且是完全參数化的，能够生成复杂的曲面尸体。通过三维设计，一方面能够更加合理、高校的对产品进行设计，另一方面也能够使得设计人员在较短的实践当中对设计思维进行转化，从而使得设计质量以及设计效率得到有效的高。现如今，SolidWorks已经成为了最方便的三维零件设计工具。
1.2 装配件设计功能
通过装配设计模型，能够对零件尺寸的是否正确进行检测。在SolidWorks软件当中，能够对产品装配特征功能进行提供，从而更好的对装配体设计过程进行创建。在实际的设计过程当中，很多的特征都是根据设计意图才产生的，而在零件设计时却无需考虑。一旦做好产品装配图纸后，零件之间就能够进行相应的配合加工。打开装配图之后，则能够对零件的轻化进行直接的设定，使得系统的性能得到有效的提高。
1.3 工程图绘制功能
SolidWorks能够提供产品级二为工程图，不管是什么产品，都是由很多的零件组成的，因此工程图的生成就显得十分重要的，对于3D软件来讲，工程图生产的速度以及工程图生成的效率也是需要面临的重要问题。SolidWorks当中能够对工程图进行快速的生成，使得大型装配体的工程图十分快捷，并产生齐全的视图功能。此外，SolidWorks还能够与Excel进行连接，并对各种图表进行产生。并且，SolidWorks能够提供GB标注，生成符合实际需求的工程图，从而对生产更好的进行指导。
2 应用实例
2.1 数据准备
数据准备功能能够对需要设计的模型进行处理，并将其放置到准确的方向当中。在IMOLD当中，分模定义为Z轴方向，而数据准备功能能够将模型进行定位。通过原始模型产生复制品，并利用这个复制品进行相应的设计工作，原始模型与复制品始终保持关联。
2.2 方案控制
在对数据准备完成之后，就需要对进行方案控制。不管利用模块当中的哪一个入口，设计方案都需要从这里开始。而在对汽车过滤器底壳磨具进行设计时，则需要对设计方案当中的相关信息进行定义。这些信息包含有收缩率、工作目录等。
2.3 型芯/型腔创建
型芯/型腔创建模块能够对对型芯以及型腔进行创建。该模块能够利用分模分离毛坯，其他的镶块则能够利用SolidWorks的型腔功能来创建。一般，其处理方法分别有标准分模法以及进阶分模法两个种类。而在完成型芯以及型腔之后，能够对其进行数控编程。
2.4 浇筑系统设计
该模块能够提供浇口设计的功能，利用参数化的方式能够对留到以及标准浇口进行更好的创建，并将其放置到模组结构当中。在对汽车过滤器底壳磨具进行设计的过程当中，采用了点浇口的方法，这是因为其相对较小，能够在表面进行实际的浇注。
2.5 模架设计
该功能是利用参数化的方式集成各种模架结构，在实际的设计过程当中，能够根据实际的需求对参数进行相应的调整，除此之外还能够调整模架结构。与此同时，在该软件当中具有对模架进行定制的功能。在汽车过滤器底壳的模架设计过程当中，采用了A型的HASCO，并根据实际的情况对模板的厚度进行确定，此外还应该对导柱的位置进行确定。
3 结束语
在对注塑模具设计的过程当中，利用SolidWorks软件当中的插件IMOLD能够使得设计周期得到有效的缩短，同事降低了相应的设计费用，有效的提高了设计的精确程度。作为功能强大的参数造型软件，SolidWorks具有操作简单、开放性较强的特点，能够帮助企业更好的对市场进行占领。
参考文献
[1]梁国一.基于SolidWorks模具零件三维化参数设计[J].机械工程师，2010，（6）：82-83.
[2]徐长学，殷国富，汤庆华，等.基于SolidWorks的计算机前面板注塑模校核与分析[J].机械设计与制造，2009，（3）：65-67.
[3]潘安霞，罗广思.基于SolidWorks/MPI平台的注塑模设计[J].智能制造，2009，（3）：50-51.
（作者单位：上海汽车集团股份有限公司培训中心）
模具设计论文范文第3篇
经常会有人问，为什么有的车采用较好的珍珠金属漆，却看上去没有质感呢？这要取决于设计师是否在设计阶段对车身曲面的光顺度进行精心调整，饱满的、有节奏的、斑马纹流畅的曲面，即便是普通的金属漆也会闪烁光泽。
对于偏重制造的汽车企业来讲，说到品质，一般人可能认为是指产品生产制造阶段的质量控制。但这并不是全部，“全面质量管理”中包含了产品企划和产品设计阶段的质量管理。那么，在用户眼中，产品品质的认可还包括哪些因素？本期，《汽车周刊》特邀资深汽车设计师、中诺德汽车创新设计公司创始人兼CEO孙学琛来介绍感性的品质理念。
品质概念是理性的判断还是感性的感知？
最近车市又窜出几匹黑马，其中以广汽传祺的GS4和GS8尤为突出，叫好又叫座。消费者对其产品的直观感受是“看上去品质很好，像合资品牌的车”。看似普通的一句话，含义甚丰。一方面，对于一款新车型，这种关于品质的判断，很大程度上是感官维度的。类似还有“这车皮看着很厚实。销售员踹了一脚前门没变形。客户立马成交”这样的生动案例。另一方面，以合资品牌做标杆，可见合一资产品视觉的品质感，已经深入客户的认知之中，这也是自主品牌与合资品牌之间遥遥的差距。
曾经有车迷朋友提问，是不是自主品牌用的车身漆都很劣质啊？为什么看上去都那么没有质感呢？实际上，虽然自主品牌产品会比较重视成本因素，但其实大多数经济型产品所用的素色漆和金属漆，肉眼去辨别，差别并不大。那为什么会让人觉得没有质感呢？如果说十年前，自主品牌产品的模具精致度影响了车身表面的平整度，但现在的精致度足够支撑车身表面顺滑闪亮度。所以问题还是在于，是否在设计阶段。对于车身曲面的光顾度进行精心调整。饱满的、有节奏的、斑马纹流畅的曲面，即便是普通的金属漆也会闪烁光泽。
大多数消费者在眼花缭乱的车市里，除了因多年建立的品牌口碑的品质认知外，很难驻足研究某款新车的品质。尤其在竞争产品品质差距不大的情况下，品质感的表达，大多是一种短时间内的直观感知。塑造这种感知，自主品牌车企需要建立具有管理感知能力的设计团队，需要懂得如何评价感知质量。
设计管理Design Managemen把控感知品质
有形之物易于制定标准，无形的感知难以把控。这也是为何很多车企困顿于“怎样才能把造型搞好”，以及多数车企品牌定位只是个空洞的sLOGAN，摸索起来完全找不到规律。这是源于我们对于设计工具了解的缺失。设计在中国更多被称为“美工”，只是“美化—下”，于是有了“萝卜白菜各有所爱”，很多人认为自己比设计师更擅长“把东西搞漂亮了”。
以往我们总认为德国是精于制造的国家，实际上德国非常善于品牌塑造。我们非常认可的几大汽车品牌，奔驰、宝马、奥迪、在汽车技术发展到今天，技术水平已经没有太大的差距。但这几个品牌已经将社会中的人群进行了分类，因此买宝马是因为“喜欢宝马，没有任何原因”。其实是有原因的，那就是品牌文化与人内心的共鸣。
早在上世纪的包豪斯时期，德国人对“美”的创造就总结出了规律，成为能够被普遍掌握和复制的理论。“色彩构成”、“平面构成”、“工业设计”，等等专业理论。对于商业而言，设计理论帮助企业抓住非常感性的大众审美，降低产品推向市场时的风险。并且，企业通过管理产品、广告、空间的视觉设计，通过视觉语言与客户沟通，也更容易获得客户对于品牌定位的认可和共鸣，有助于品牌感性认知的确立。
现代汽车曾经也是低质低价的品牌形象。2009年起，现代汽车以“设计管理为导向”进行产品和品牌的重新塑造，品牌地位在全球得到了提升，甚至在欧洲闯出了独特的韩国风。但大多数中国车企还尚未认识“设计管理”，这个创建品牌价值的工具。
相比可以用数据作为标准的品质控制，感知品质的把搓难度更大。设计管理是一套体系化的管理工具。从对用户的理解开始，多维度定义产品和品牌的感知定位，形成统一的输入文件传达到汽车造型设计、品牌视觉设计、广告设计、经销店等展示空间设计、衍生品设计等不同设计专业的设计团队，并以统一的标准对创意方案进行审核决策，其中一些最终方案再制定为可复制执行的标准进行推广。整套过程中，对设计管理人才的要求非常高，需要兼具设计文化品位、用户和市场理解深度、整个销售链条和企业内部经营管理的理解。但能够将缥缈如烟，却又在研发营销品牌处处如影随形的“感知设计”控制好，也只有这样的体系化的工具才能胜任。
数字时代+电动汽车的感知品质
随着互联网企业如日中天，电动汽车又被政府强力扶持，“汽车行业要被颠覆”这样的声音像环绕立体声在汽车行业回响。我们可能只是很久没有经历改变，才会对改变如此敏感。其实，只要回归产品的本质和用户的需求，很多变化就是可以被掌控的。
那么。一个联网的、电动的、载人的“设备”，我们应该如何定义感知品质呢？
驾驶功能和驾驶体验注定要被弱化为最基础却最不重要的功能，就像智能手机的通话功能。在用户心目中影响感知品质的因素，更多会是车内智能电脑设备使用时，交互设计是否简便易用、符合直觉？在这个“移动空间”内需要做的每一件事情，使用流程是否便捷省時？在这个“移动空间”内，感官感受是否愉悦？上述这些元素才是直接影响用户对于汽车产品品质和品牌档次的核心因素。用户体验设计、服务设计、交互设计，中国的这类团队在互联网行业已经被锤炼得在全球领先。
传统汽车企业同样是有机会的。其出路在于尽快依靠企业的体量优势，提供非常大的革新空间，吸引互联网行业用户体验设计的人才；以电动互联网车型为契机，重新塑造品质优势，打个翻身仗。但是，需要警惕的是，传统车企的机制常常会令互联网行业的优秀创新性人才无可忍受，或者无法真正发挥作用。
模具设计论文范文第4篇
摘 要：该文就注塑生产中常见的缺陷进行分析和归纳，并给出解决的方法。品质优良的塑件应满足以下六个方面的要求，即收缩率小，变形小，尺寸稳定，冲击强度高，耐开裂性好和表面光洁，这是最理想的要求，实际上塑件不能全部达到上述六个要求，还要考虑各种因素，确定塑件产品合格尺度。注塑过程中，由于注塑条件（如压力、温度、时间等）控制不当，胶料的变化以及模具损伤等原因引致塑件表面产生不同形式的缺陷，正确鉴别塑件的缺陷是做好品质工作的基本要求。
关键词：毛刺 成形不足 气泡 凹陷 波纹 喷射纹 雾痕
塑料常见缺陷如缺料、溢料、飞边、凹陷、气孔、熔接痕、皱纹、翘曲与收缩、尺寸不稳定等，往往是由成形工艺条件、塑件成形原材料选择、模具总体设计等多种因素造成的。正确了解各种缺陷产生的原因及解决方法，有利于生产出质量较高的塑件产品。
1 毛刺原因、解决方法
毛刺是成形作业中最恶劣的状态，它的发生是由于熔融注塑树脂从模具分型面上溢出而形成。当一件模具产生了毛刺，它就会非常牢固地在模具分型面上进行粘附，一旦进行锁模，很可能会损伤模具的分型面，导致模具产生损伤后，周而复始的作业会在此基础上产生新的毛刺，不断加剧模具损坏，最终导致模具的损坏。
①避免过高注射压力。为了减少注射量、降低注射压力，可以让成型机在注射、保压的切换位置形成动作，当注射压力表显示达到预先设定的峰值时，树脂充填的过程已完成，将会切换到保压压力。而当充填完成后仍存在或增加较高注射压力，就会在成形品内部发生残余应力，导致毛刺的最终发生。②锁模压力设定。锁模压力调节阀可调节变更锁模压力，通常锁模压力设定为95%。③模具破坏、损伤。损伤或夹入异物的模具会让分型面不能无缝贴合，这就引发大概率毛刺现象。模具保管也十分重要，模具的动、定模座板比较容易损伤、锈蚀。④妥善保管模具。成型机模具的安装面，在模具装入成型机前要进行检查、并擦拭干净。若发生锈蚀、敲打痕、凹痕，及时拆卸固模板、锁模板，加工修理达标后再行安装使用。⑤温度与量的设定。通常情况下，加热料筒的温度过高、注射量过多，也会引起毛刺。值得注意的是，注射量一定要在逐渐增加时进行设定。
2 成形不足原因、解决方法
熔融树脂尚未完全充满模腔，此时已冷却硬化而成形，这种缺陷叫做成形不足。缺陷引起原因及解决方案如下。
①成型机的注射压力不足、熔融树脂设定温度较低。模腔排气不良导致注射压力增加，熔融树脂设定温度的增加而导致的失误。解决方法：时刻注意分析、判断成形时的状况，实施变更减少注射速度等相关成形条件。②成型机注射量为最大值，成形压力、成形温度按常规设定无异常时，成形不足可通过更换实际注射量更大的成型机。③确认因磨损、逆环伤损而引起的树脂逆流现象。需要加大熔融树脂的注射量，若树脂依旧在螺杆的头端而终止，这种情况就是止逆环伤损，应立即进行树脂逆流的调查、检修，及时更换新的止逆环。④当温度过低时，熔融树脂的粘度就会增大，其流动性将会变差，引发成形不足。 然而成形树脂温度的设定温度仍以略低于成形要求为宜。因为过高的温度会引起成形品收缩率的加大，达不到要求的成形精度。⑤模具引起成形不足。模具的主、分流道及浇口的通过面积较小，树脂流动阻力加大，阻碍了树脂的完整充填。⑥注射速度过慢导致毛刺。无法提高成形压力时，一定概率引发成形不足。
3 气泡原因、解决方法
成形品壁厚较大的部位易产生气泡，形成原因与凹陷较为相似，只是所处位置不同。凹陷通常在成形品表面形成，而气泡是一个个空洞，通常在成形品厚壁中间形成。上述一系列的发生原因都与模具的冷却速度有着密切的关系。使用低温模具成形时，成形品表面快速冷却，成形品的收缩硬化由表及里逐步进行，中心最后收缩的部位因得不到熔融树脂的补充而形成空洞，应采取措施加强对模具成形时的温度管理。
4 凹陷原因、解决方法
在成形品表面缺陷中，凹陷的发生是最为常见的。它形成的根本原因由成形品热收缩而导致体积变化引起的，通常在成形品的壁厚部位形成了缺陷。 凹陷区别于成形不足，它是一种程度较轻、破坏较小的缺陷。它亦产生在一定场合，通常是保压压力不充分，而模腔又被熔融树脂所充满。所以在设定成形条件固定时，避免凹陷发生，较好方法就是提高保压压力。在这过程中，还应特别注意树脂逆流情况的发生，做好充分的防范工作。凹陷还有一个主要形成原因是浇口过小、模具温度偏低，这样的设定会使浇口部位的树脂提前冷凝硬化，而到了保压阶段，收缩部分就无法从浇口得到补充的熔融树脂，最终导致凹陷的再次发生。针对这一类的问题，从扩大浇口、提高模具温度2个方面着手可有效解决。
成形品一般凹陷部位有：①壁厚部位（模具温度较高时）。②壁厚与壁薄的交接处。 ③壁厚超出5 mm时，凹陷概率加大。
5 波纹形成的原因及解决办法
成形品表面形成的类似木材断面年轮纹样的波纹缺陷，在熔融树脂一边流入模腔就一边开始硬化时发生。也有可能在注射过程或是保压过程中发生。①提高注射速度，使模腔内成形品均匀冷却，此效果对消除波纹缺陷最为理想。②提高模具温度，并稍提高熔融树脂温度。③提高注射压力，延长保压时间。④在喷嘴附近残留有已硬化的树脂（冷凝料）并流入模腔时，也会导致波纹发生。解决办法是加大模具设计中的冷料穴尺寸，使冷凝料不能进入模腔。⑤喷嘴直径、主流道、分流道的直径过小时，也会产生波纹缺陷
6 喷射纹形成的原因及解决办法
喷射纹是指成形品表面产生的细长线痕状缺陷。①喷射纹常因熔融树脂中含有冷凝料而多有发生，这可通过在模具上设置冷料穴来加以解决。②成形树脂温度、模具温度过低时，也可发生喷射纹。③浇口位置开设不当时，也可引发喷射纹。
熔融树脂在模腔内最理想的充填方式是连续均匀不间断地充填。如果浇口形状不好，充填树脂流动不均匀时，会在成形品表面产生拉丝状缺陷。采用限制性浇口避免熔融树脂从浇口直接冲击模腔可解决此问题。④注射速度快时，最初高速射入的丝状树脂随即被冷却，与后续流入的树脂存在温度差时，则不能充分融合硬化，此时，降低注射速度即可解决。
7 表面雾痕形成的原因及解决办法
①模腔表面不良以及过多使用脱模剂时会使成形品表面产生雾痕缺陷。如是模腔表面不良引起，研磨模腔表面。②由成型机引发的雾痕缺陷原因：注射速度过快，设定温度过高等产生的过热使树脂分解而产生雾痕缺陷。模具温度过低、树脂干燥不充分时也会产生雾痕缺陷。
8 结语
（1）对塑料成型缺陷进行分析，找出导致缺陷的潜在原因，提出合理有效的改善措施。（2）注射成型是一个动态加工过程，其过程非常复杂，而又多因素耦合、相互作用，成型过程中每个因素都有很重要的影响，关乎着成型品的尺寸和质量。
参考文献
[1]李秦蕊.塑料模具设计（第二版）[M].西安：西北工业大学出版社，1988：357-359.
[2]李军，马瑞伍，刘杰.注射成型制品常见缺陷及处理方法[J].模具工业，2006（3）：61-64.
[3]陈叶娣.注塑成型工艺参数对PP塑料梳成型缺陷的影响研究[J].工程塑料应用，2011（4）：47-49.
[4]金志刚，胡晓岳.注射模设计项目化实例教程[M].北京：机械工业出版社，2014：47-50.
模具设计论文范文第5篇
快节奏生活的时代，连葡萄酒包装也一改往日典雅高贵的风格，走上了时尚大众的路线。如图所示的包装名为AstraPouch，是专为野外郊游设计的葡萄酒便携包装。此款包装是一款可盛装1.5升葡萄酒的自立袋包装，具有轻量、防撞击等天然优势。在此款包装下方，设计师特别设计了一个小阀门，当消费者轻按阀门按钮时，醇美的葡萄酒便可流出。据悉，此款包装可在阀门启封后一个月内保持葡萄酒质量，保香性能突出。
时尚诙谐的末日葡萄酒包装
拥有敏锐商业嗅觉的品牌商们一定不会放过每一个潮流热点。新年伊始，2012来临，宇宙将以怎样的形式验证玛雅人的猜想？如图所示，此款以“2012启示”为主题的葡萄酒包装，将14种可能的“末日”形式以漫画的方式融进葡萄酒的标签中，并在标签的下方印上醒目的玫红色“happy last new year”（最后一年快乐）字样。整体包装设计以沉静的灰色为主色调，点缀少许玫红，时尚气息强烈却不失诙谐。外星人入侵、太阳爆炸或龙卷风袭来，在恐怖的末日来临前，让我们为最后仅有的快乐时光举杯畅饮吧！
活泼新颖的石榴汁包装
特殊瓶型也是凸显产品货架效果的手段之一。如图所示的包装来自主营石榴汁饮料的POM品牌。为了赢得更多消费者的青睐，该品牌虽继续以透明塑料瓶作为包装容器，但在瓶型设计方面一改品牌以往的直筒状瓶型，以双球体叠加的造型隐喻硕果累累的石榴，并在瓶颈处设计了压纹突起，象征着石榴的顶部开口处。通过出众的瓶型设计搭配果汁诱人的天然成色，新包装一扫以往包装单调普通的视觉感受，为消费者带来了新鲜活泼的感官体验。当然，别致的瓶型设计也需要模具设计作为技术支撑，否则，再精美的设计也会流于一纸空稿。
充满圣诞气息的星巴克系列包装
盛大节日来临时，聪明的品牌商总会应景地推出符合时宜的节日包装，以此吸引消费者的眼球，促进商品销售。如图所示的圣诞版包装来自星巴克全球设计中心。2011年圣诞期间，星巴克咖啡更新的包装包括纸杯、星巴克VIA速溶咖啡包装、咖啡粉包装及仅在日本市场推出的4款珍藏版杯子。此系列包装均以充满圣诞气息的红、绿、蓝、白为主要色调，以愉悦欢乐的简笔画卡通人物为主要装潢图案，同时配以星巴克标志。当消费者手捧此款装满热气腾腾醇美咖啡的包装时，或许会感到一丝丝温暖的圣诞气息。
造型别致的香蕉乳酪包装
造型新颖别致的包装总是能够获得不错的货架效果。来自台湾的旗山牌香蕉乳酪派包装便为其中一例。设计师根据产品的特征，利用纸板材料进行结构设计，创造出形似香蕉的造型效果，并通过装潢设计进行润色，辅以一根细绳作为点缀，让原本简单规矩的包装变得俏皮可爱，就像一根随时可以提走的香蕉。能够塑造各种生动的造型或许是纸盒包装的一大优势，但奇异的造型是否会造成储运的不便，从而增加运输成本，是设计师需要考虑的问题。
妙趣横生的黑面包包装
黑面包的包装表面竟然印上了一个有着茂密卷发、面相严肃的大叔肖像，设计师究竟意欲为何？打开包装的一瞬，消费者便会释然一笑。原来所谓“茂密卷发”实为黝黑诱人的面包。设计师借助透明的包装材料，将面包的形态巧妙地呈现在消费者面前，既方便了消费者在购买时进行挑选，又让包装充满悬念和乐趣，增加了产品与消费者之间的互动。看来包装也可以很幽默。
可再封的饼干包装
对于饼干包装来说，最常见的不外乎是以塑料为基材、以长条状“托盘+外包装”为主要结构的包装形式，消费者需要从两边易撕口处打开包装。如图所示的包装来自Coppenrath品牌。较之常见的饼干包装，此款包装在开口方式上有所变化。设计师将粘有不干胶的易撕条设置在包装的上表面，既方便消费者拿取饼干，同时又可进行再次封合，有效防止了饼干受潮现象的发生。
可指示温度的纸杯包装
能够指示温度的玻璃杯已不再是令人惊叹的神奇物品，但如果一次性的纸杯也能指示温度，会不会让你眼前一亮呢？如图所示的纸杯通过杯盖颜色的变化，可以指示温度，告知使用者纸杯是否能够安全拿走，避免烫伤现象的发生。当杯中水温过高时，杯盖原有的棕色便会逐渐变为红色，此时不宜接触纸杯；而当水温逐渐下降，杯盖颜色便会恢复棕色效果。据悉，这种杯盖以塑料为原材料，同时添加了相应的功能母料，从而实现了感应热度的效果。
尊贵典雅的手表展示架
对于手表这样精致高端的商品来说，为了促进其销售，不仅需要精美的包装，拥有与其品质相匹配且功能良好的展示架也必不可少。如图所示的展示架以瓦楞纸板作为主要基材，以三棱柱的倾斜面作为主要展示面，并将手表展示架与主要展示面相嵌套，结构新颖活泼，创造出生动灵活的视觉效果。在装潢设计方面，此款展示架以大面积的暗红与黑色相搭配，将华丽的手表图片与复古字体相结合，配以精致的手表实物，尊贵典雅，具有很好的货架吸引力。对包装加工企业来说，设计出具有吸引力的展示架也是对包装业务的一种拓展。
有盲文设计的药品包装
对普通人来说，追求包装设计的视觉冲击力或许是一种享受，而对盲人来说，他们可能更希望包装设计能更多体现对他们这一特殊群体的关注。如图所示的药品包装便是一款基于以上理念的包装。此款包装以红、黄、白三色为主要装潢颜色，整体设计简单朴素。为了方便盲人患者使用药物，在包装的上表面，设计师以点状的压印盲文，清晰地告知患者药品名称及服用方法。如此设计，既没有影响包装设计的整体效果，又可以有效帮助盲人患者了解药品情况，值得借鉴。
推陈出新的唇膏包装
饮料大亨可口可乐也做起了美容生意。如图所示的包装来自可口可乐的唇膏包装。一如既往的可口可乐红以及飘逸灵动的可口可乐商标字样，唤起了消费者对其品牌的记忆。以经典的可口可乐瓶盖作为唇膏盖的设计，更像是品牌商与消费者开的一个小玩笑：不是每个可口可乐瓶盖下都有一瓶可口可乐，也有可能是唇膏。品牌商在开拓新业务时，不妨借助已有的品牌认知标签，吸引消费者的眼球，让新产品获得更多消费者的喜爱。
可爱的米老鼠洗手液包装
如图所示的米老鼠洗手液包装是Method公司与迪士尼品牌“联姻”所开出的花朵。为了让儿童洗手液产品获得更多儿童的喜爱，Method公司以迪士尼经典卡通人物——黑色米老鼠的头像作为瓶体造型，以简单的文字作为装饰与说明。此系列包装分为男女两款，在女款洗手液的装潢设计中，以红色蝴蝶结设计作为款式间的区别，简洁却不失可爱，获得了不错的货架效果。对于品牌商来说，想要吸引儿童的注意，与其重新设计造型可爱的包装，以此建立与儿童之间的沟通桥梁，不如借助知名的卡通形象，利用“明星效应”，为产品畅销市场开拓新道。
模具设计论文范文第6篇
摘要:通过对模具及磁路设计,改变原有模具的结构及磁路的镶嵌方式,提高了磁瓦外弧的表面磁通密度,优化了磁瓦表面磁场特性分布,满足了直流变频洗衣机用磁瓦的磁性能及表面磁通密度要求,同时设计了磁瓦的特殊磨加工和分检的控制方法,解决了磁瓦在转子装配注塑脱胶的问题,提高了电机运行的稳定性。
关键词:磁瓦模具磨加工分检注塑铁氧体
1 引言
随着技术的发展和社会对能源效率要求的日益提高,以变频空调器、变频冰箱、变频洗衣机为代表的变频家用电器逐步进入我国消费市场。而且变频家用电器正在由“交流变频”向俗称的“直流变频”转变,已是明显的发展趋势。这种转变实际上就是变频家电用变频空调压缩机、变频冰箱压缩机、空调用室内外风机、空气清新换气扇、变频洗衣机所用的电动机,过去是单相异步电动机或 VVVF变频器供电的异步电动机,现已被永磁无刷直流电动机及其控制器所取代。这种由“交流变频”向“直流变频”的转变使变频家用电器在节能高效、低噪声、舒适性、智能化等方面都有新的提高。
目前,我国政府大力提倡节能措施,并着重推荐了变频节能技术。变频洗衣机是采用变频电机的洗衣机,它的主要作用在于实现了洗衣速度调节。变频洗衣机的特点是:一是运行平稳:变频洗衣机实现了洗衣机带负载平缓起动,加速及平缓减速刹车,克服了普通洗衣机硬起动的缺点,既减少了起动冲击电波,又避免了冲击载荷对洗衣机的影响,减少了振动、噪音,延长了洗衣机使用寿命。二是安全可靠:变频洗衣机采用软件、硬件结合进行安全保护;发生异常情况时及时报警,保证系统安全、可靠运转。交流变频洗衣机则工艺简单,调速范围窄,效率比直流变频洗衣机低,同时其转速随载荷波动大。与交流变频洗衣机相比,直流变频洗衣机具有如下优点:效能高、噪音低、控制精确,是家用电器驱动技术的发展趋势［1］。
现在,直流变频洗衣机电机磁瓦的需求量来越大,因此我们公司集中力量开发变频洗衣机电机磁瓦。本研究工作针对直流变频洗衣机电机磁瓦对磁性能的要求,与一般电机用磁瓦的特性及功能完全不同,变频洗衣机电机磁瓦用于转子使用,而一般电机磁瓦用于定子使用,而且直流变频洗衣机电机磁瓦与一般电机用磁瓦内外弧表磁特性分布完全不同。本研究工作在解决了直流变频洗衣机电机磁瓦内外弧表面磁通密度特性技术要求的同时,解决了直流变频洗衣机电机磁瓦的特殊磨加工和分检的控制方法及磁瓦在转子装配注塑脱胶的问题。
2 直流变频洗衣机电机磁瓦的性能要求及技术问题
磁瓦是电机的主要组件,湿压取向永磁铁氧体磁体因其价格低廉,性能适中,广泛应用于直流电机等领域［2］。相对于稀土永磁,湿压取向永磁铁氧体磁瓦作为转子用于直流变频洗衣机电机有着其绝对的价格优势。
2.1 磁瓦尺寸及性能要求
为显示出了直流变频洗衣机电机磁瓦的尺寸。从表1中可以看出直流变频洗衣机电机磁瓦的性能要求,内弧表面磁通密度:中间(40±7)mT,两边(92±10)mT;外弧表面磁通密度中间(113±7)mT,两边(69±10)mT。而普通电机用磁瓦的内弧表面磁通密度明显高于外弧,而且内外弧中间表面磁通密度明显低于两边。这种普通磁瓦作为转子用于直流变频洗衣机电机中,因此转子的运行的稳定性要求较高,高速运行时不能有明显抖动,否则由于负载较高,电流过大从而产生电机抱死现象。整体电机转子在有水的工作环境下运行,电机转子外部在磁瓦充磁后必须注塑密封以保证转子的使用寿命,因此洗衣机电机磁瓦不允许有任何的内在缺陷,否则转子的外部塑胶易脱胶而失去绝缘功能。
2.2 目前洗衣机电机磁瓦存在的技术问题
1)内外弧表面磁通密度达不到设计目标,从而导致电机扭矩较小,输出功率较小,输入电流过大,转速较低,导致洗衣机洗涤效果差。2)磨加工尺寸一致性较差,每台电机使用8片磁瓦,磁瓦单片重量不均,因此洗衣机电机运行抖动较大,噪声高,电机故障频繁。3)磁瓦内部缺陷较大,产品充磁充磁过程中产生的内应力将导致洗衣机电机的转子外部塑胶开裂。
3 直流变频洗衣机电机磁瓦开发与研究
3.1 模具设计
图2展示了本研究中我们采用的三种直流变频洗衣机电机磁瓦的模具设计方案。在表1中反映出内外弧中间和两边的表面磁通密度分布特征,用常规模具生产的磁瓦内弧表面磁通密度高,外弧表面磁通密度低。因此我们采用图2中模具设计方案1的磁路设计［3,4］,采用反压的设计结构,将吸水板的弧度按照内弧弧度来设计,凸模和凹模按照外弧弧度来设计,通过这种设计结构提高外弧中间表面磁通密度,降低内弧中间表面磁通密度,详细的实验数据中,方案1的实验数据表明,外弧中间表面磁通密度虽然高于内弧中间表面磁通密度,但外弧中间表面磁通密度并未达到直流变频洗衣机电机磁瓦的的性能要求而外弧两边表面磁通密度却超出了直流变频洗衣机电机磁瓦的的性能要求,同时内弧中间表面磁通密度也超过了直流变频洗衣机电机磁瓦的的性能要求。因此我们对方案1的模具设计重新做了些调整,在凸模的不锈钢的镶层厚度方面采用中间薄两边厚的方式,将原有两侧的磁力线更集中在外弧中间区域以增大外弧中间表面磁通密度并降低了两侧的表面磁通密度,而在吸水板的中间区域也采用不锈钢的镶层,使得中间磁力线向两侧分散,而通过内弧中间区域磁力线较少,通过内弧两侧磁力线较多,详细的实验数据如表2所示。
尽管,从表2中显示的图2中模具设计方案2的实验数据,我们看出内外弧的中间及两侧区域的表面磁通密度达到直流变频洗衣机电机磁瓦的的性能要求。但是,磁瓦內弧表面由于磁路的变化较大,磁瓦在压制成型过程中产生的内应力没有较好的缓解,这导致在磁瓦内弧产生较多的暗裂纹,最终磁瓦成品的合格率较低,无法满足批量生产的设计要求。因此解决内弧暗裂纹问题是模具设计方案2成功的关键。
在后续的实验过程中,为了解决内弧暗裂纹问题,并在满足磁瓦内外弧表面磁通密度要求的条件下,由于这种磁瓦的弧度比较小,因此我们经过反复研究最后确定了图2中模具设计方案3的设计结构。根据模具设计方案3的设计加工的模具,装在永磁铁氧体湿压成型压机后,压制出来的方形毛坯,在压制成型过程中,方形毛坯的上面的面具有倒角,烧制后,将方形毛坯具有倒角的面磨加工成磁瓦的内弧,而相对应的面磨加工成磁瓦的外弧。这样生产出来的磁瓦具有模具设计方案1和模具设计方案2生产出来的磁瓦的反压优势。因此由模具设计方案3生产出来的磁瓦,不但保证磁瓦内外弧表面磁通密度满足了直流变频洗衣机电机磁瓦的的性能要求,而且大幅度提高了磁瓦产品合格率,详细的实验数据如表2所示。
3.2 磨加工方法
为了保证产品尺寸的控制一致性,确保关键尺寸的工序来控制过程能力指数CPK值,我们在设备选型过程选用双工位磨床等设备(临界机器能力指数CMK＞1.33)的加工制造设备。
3.3 分检控制
为了能够提高磁瓦产品的尺寸一致性从而降低磁瓦在电机中的运转抖动和噪声高,我们不仅在原料入库、球磨、成型、烧结工序中控制产品的一致性,同时为了控制磁瓦单片重量不均,我们在分检工序中增加一道配重环节,每片磁瓦称重,相同重量的产品放在一个包装盒内,确保每一盒产品的重量不能超过0.2g。
3.4 注塑控制
由于采用模具设计方案3设计的模具解决了内弧由于特殊的磁力线而产生的暗裂纹问题,因此磁瓦在电机装配注塑强度较好,此外优化转子注塑成型脱模用的顶针数量与位置,解决了产品充磁后注塑时脱胶开裂的问题。
3.5 装机实验
本研究开发的磁瓦装配好的电机已通过日本客户的装机实验,加入负载后转子运转平稳,基本消除电机的抖动现象,转速达到设计目标,输出功率符合要求,整机噪音降低,电机装配注塑工序的脱胶开裂的缺陷彻底解决。
4 结论
1)通过对模具及磁路设计,改变原有模具的结构及磁路的镶嵌方式,提高了磁瓦外弧的表面磁通密度,优化了磁瓦表面磁场特性分布,满足了直流变频洗衣机用磁瓦的磁性能及表面磁通密度要求。2)设计了直流变频洗衣机用磁瓦的特殊磨加工和分检的控制方法。3)解决了磁瓦在转子装配注塑脱胶的问题,提高了电机运行的稳定性。4)直流变频洗衣机用磁瓦装配好的电机已通过日本客户的装机实验,满足客户要求。
参考文献
[1] 张世远.磁性材料基础[M].北京:科学出版社,1988．
[2] 王会宗.磁性材料及其应用[M].北京:国防工业出版社,1989．
[3] 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计[M].北京:机械工业出版社,2007.
[4] 攀喜平.永磁铁氧体磁瓦模具制造技术[J].模具制造,2008.