模具设计中的问题及解决方案探讨.doc

1、模具设计中的问题及解决方案探讨模具与人们的生活息息相关，几乎所有的物品都离不开模 具。我国的模具设计与制造发展较为成熟，但仍存在一些不足 和问题，影响了模具生产效益。本文着重对模具设计中存在的 一些问题进行分析，并尝试提出相应的解决方案，望能能为同 行提供参考。1 模具设计的内容分析模具的设计与工艺产品零部件的具体形状、尺寸及精确度、 工艺条件的转变及部件表面质量等要求有着密切的联系，每一 副模具，相关设计人员都应采取科学的手段，创新的设计。通 常模具设计主要包括模具尺寸及尺寸精度的确定与设计、产品 零部件及产品成型工艺设计、力学计算等内容，因此可将模具 设计分为以下 4 个阶段：模具 产品的

2、工艺分析与设计、模具整 体设计方案、模具整体结构设计及设计施工图纸。2 模具设计在当前社会的发展现状分析随着社会经济的不断进步，工程制品在公差配合当中的要 求越发严格，如电子计算机及电子元件等制品，这使通过提升 模具型腔的加工精度与限制模腔额定的公差配合等方式加强工 程制品的公差要求。使用这一方式往往导致以下两个方面的结 果。一是，合格的生产出预计的工程制品，但需要投入大量的 成本，甚至超过预算，且不能保证模具的使用寿命和质量；二是， 即使相关技术人员采取了上述方式进行处理，也未能生产出满 足要求的制品。对模具设计中导致模具使用寿命较差且无法合 理生产合格产品的原因进行分析，可知对模具设计与合

3、格产品 的生产造成影响的因素多种多样，而大量的实践证明了这些问 题的出现大多是因为相关技术人员进行模具设计时，未能充分 的对材料性质的收缩因素进行考虑，也未处理好模具型腔内部 的一些重要尺寸的公差配合。3 模具设计中常 见的问题 分析1) 材料收缩方面的问题分析。模具加工往往在高温高压的 环境下进行，注入模具型腔内的材料成型出的制品与模具型腔 相比小了数个尺寸，这种情况就是模具的收缩问题。通常设计 人员使用“mm/mm”的方式表示具体收 缩量。一些技术人员在进 行模具设计时，并未将不同材料不同品级的收缩量进行了解， 另外不同的流动方向也将影响材料的收缩。如热塑性塑料在垂 直流星雨水平流向的收缩

4、量就具有明显的区别。2) 公差配合标注上的问题分析。若模具制品需要较高的精 度要求，那么相关技术人员就应对尺寸公差等级进行慎重的选 择。因为若选择了等级较高的公差配合就将导致制品在加工时 采取的工艺要求更为复杂，明显增大了制品的生产成本。而若 选择的公差等级精度较低，制造出来的制品又难以满足实际的精度要求。在模具设计中，一些技术人员认为模具在制造时， 能够有效的保证公差要求，因此他们认为在进行模具设计是就 可采取相同的公差，进而使制品的相关要求满足在一定范围之 内。实际上这样的看法非常的不全面，因此在同一模具材料中， 没有绝对的可确定的统一值。3)模具模板冷却方案的设计问题 。通常不同的模具材

5、料的 热膨胀系数各不相同，这表示即使两种材料的物力特性和化学 性质完全相同，它们的热膨胀系数也存在较大的差别，因此相 关技术人员在进行模具模板设计时，不仅要将材料的收缩因素 影响进行考虑，也应结合实际情况，尤其是对模具冷却过程中 的方案设计，如对热流传导时均有加热的性质设计以及流程与 交口的几何形状设计等。且设计人员应充分的对径向收缩以及 轴向收缩进行区分，在制品的公差较紧的情况下，制品在这两 个方向上都将存在明显的收缩差。4 模具设计常 见问题的解决方案与建 议1) 设计人员应对制品产量及原料收缩率进行了解。在专用 的 CAD 系统中，人们可以使用提前设计好的模块，之后通过专 用程序，对制品

6、的所有尺寸进行测量计算。这种方法在一定程 度上对人工计算模具型腔的工作进行了简化，而在制品公差相 对严格的条件下，这些尺寸并不完全符合相关要求。对此，相 关设计人员及技术人员就应与制品制作商取得联系，得到合适 的材料以及具体的制品产量、原料的收缩率等，另外，在条件 允许的情况下，应要求制品制作商提供具有明确性能指标的 材料。2) 设计人员应充分掌握相关信息，再进行模具设计。通常 在进行模具设计时，相关设计人员应全面的收集与掌握相应的 信息。例如，制品的生产周期、模具使用的注塑机型号、制品 的用途、模具型腔的要求数量等。而再对具体的钢模尺寸进行 设计及模具型腔确定的过程中，相关设计人员存在盲目的

7、利用 手册中的相应收缩率公式进行数据的计算，这将可能引起制品 报废。因此，相关设计人员在进行模具设计前，应充分的全面 的将各个细节思考清楚，对可能发生的情况进行预测，并尽量 的将相关的信息及数据进行收集。3) 对制品图纸中的公差配合进行细致的考虑，科学的利 用设备。在进行模具制造时，为了充分的对设备进行利用，相 关设计人员应该将制品图纸中的公差配合进行多次检验，思考。 充分的将制品图纸中的各个环节说消耗的设计时间进行分析， 虽然仅是数个小时的工作，但应认真的去对待。这数个小时的 细致分析与思考，可能获取的是长达数百小时的功劳。也就是说，对策 2 ：对 排污管线进行清洗及 检测，重点检测一次排污

8、 管线的焊口处。对策 3:选择适当的材质。再生气分水罐 选用的是 16MnR- HIC，抗硫腐蚀性能较好，经历两次检修都容器内壁均无腐蚀痕迹。3 高压 H2S 腐蚀在一定的温度或较低温度下，腐蚀速率随着 H2S 分压的增 大而增大。在对南八深冷装置原料气压缩机三段入口管线检修 时，一段入口管线内壁非常光滑，无腐蚀痕迹；二段入口管线 内壁可见轻微腐蚀痕迹；三段入口管线可见大量的腐蚀痕迹和 腐蚀物。在过滤分离器内壁腐蚀尤为严重，内壁大量脱落，容 器内捕雾网紧固螺栓丝扣已经大部分腐蚀。危害 1：对原料气 压缩机二段、三段以后的工 艺管线和设 备造成腐蚀。危害 2 ：腐 蚀后的硫化物脱落后 进入叶轮，

9、附着在叶轮上 对机组造成损害，影响机组平稳运行。对策 1 :定期清洗压缩机二段、三段管线，并做吹扫爆破 处理；更换过滤分离器内附件为白钢材质。对策 2:定期对机组入口管 线过滤器进行清洗或更 换，定 期对转子进行清洗，确保动平衡合格。对策 3：增加抗硫和硫腐蚀的缓蚀剂，减缓腐蚀的速率。在 南八深冷装置一级分离器、二级分离器处加注缓蚀剂。4结论硫和硫化物对设备和管线的腐蚀是十分严重的，为了降低 对装置的危害，可以通过两种途径，一是从气源上进行脱硫处理， 改变气源；在无法改变原料气的情况下，只有把装置的防腐做 的更细、更好，比如加入一些抗硫腐蚀缓蚀剂，或者关键部位 采取材质升级的措施，降低腐蚀；增加测厚监测的频率等措施。 及时发现和消除腐蚀事故隐患，保证装置安全平稳生产。