基于計算機輔助的模具設計與制造模式研究

（西安集靈信息技術有限公司，陜西西安 710075）

模具設計與制造主要是指借助機械制圖、工程材料與熱處理及數(shù)控技術等多方面的綜合知識，在工業(yè)企業(yè)內部對模具進行設計研究等工作。

相關工作人員主要負責模具圖紙的設計和模具制造設備的安裝、調試、使用及維護等多方面的工作，對提升模具制造的科學性與精準性具有重要的指導性意義，應加強對計算機輔助技術的有效應用。

1 基于計算機輔助的模具設計與制造模式的意義分析

1.1 有利于提升模具設計的準確性

在模具設計與制造模式應用的過程中，可通過試驗的方式，加強對計算機輔助技術的有效應用，借助UG、NX平臺進行實體建模，加強模具結構設計的科學性、準確性，提升對主要儀器設備的應用熟練度，通過精度分析、刀具選擇、余量確定等方式，提升計算機輔助下模具設計的精準度，推動計算機輔助技術的高效應用。

1.2 有利于加強模具制造的質量和效率

加強對計算機輔助模式下的模具設計與制造應用，可通過對模具零件制造工藝的分析，完善對CMA過程的深入了解，實現(xiàn)高質量的成型制造，促進數(shù)控加工中心模具制造的規(guī)范性及標準性的提升。同時，可借助計算機設備UG系統(tǒng)中Moldwizard模塊進行注塑成型的模擬試驗，對相應的工藝參數(shù)進行優(yōu)化、調整，可根據(jù)實際的生產(chǎn)情況進行宏觀調控，提升模具制造的成效。

1.3 有利于促進模具生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的高質量穩(wěn)步發(fā)展

在進行模具設計與制造的過程中，計算機輔助技術的支持性作用較為重要，可通過對數(shù)據(jù)的及時分析，對模具設定的坐標系、收縮率、頂桿布局設計、冷卻系統(tǒng)設計等關鍵環(huán)節(jié)進行優(yōu)化，提升系統(tǒng)功能和設計流程的效率，增強參數(shù)優(yōu)化試驗的效果，提升模具設計的準確性、規(guī)范性，優(yōu)化模具制造的效率、質量，促使模具在工業(yè)生產(chǎn)的過程中發(fā)揮更加精準的輔助作用，促進模具生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的高質量穩(wěn)步發(fā)展。

2 基于計算機輔助的模具設計與制造模式的問題闡述

2.1 缺乏科學性

目前，計算機輔助下的模具設計處于理論設計階段，通過判斷產(chǎn)品圖紙的確認與裁剪方向，對LAYOUT設計進行規(guī)劃性檢驗，缺乏一定的科學性，弊端在實際的試模過程中才會顯現(xiàn)，導致模具存在缺陷。

2.2 缺乏規(guī)范性

計算機輔助下的模具制造缺乏規(guī)范性，程序編寫和電極拆分等制造過程難以進行對數(shù)據(jù)進行準確分析，在CNC、EDM加工等方面存在計算機輔助技術應用不完善的問題，降低了模具制造的質量。

2.3 缺乏創(chuàng)新動力

由于目前計算機輔助技術在模具生產(chǎn)的過程中應用程序過于固化，技術人員對計算機輔助的設備操以及數(shù)據(jù)分析缺乏合理性判斷，導致制造的模具與實際需求存在偏差，影響了模具生產(chǎn)發(fā)展的創(chuàng)新動力提升。

3 計算機輔助模具設計與制造模式問題的解決策略分析

3.1 加強計算機輔助下模具設計的科學性

為了有效提升目前工業(yè)企業(yè)模具設計的科學性、規(guī)范性，為模具的高質量生產(chǎn)奠定堅實的基礎，應加強計算機輔助技術的科學應用。根據(jù)不同工業(yè)企業(yè)模具設計的實際需求及企業(yè)生產(chǎn)的實際情況，建立健全的計算機輔助下模具設計規(guī)范機制，明確模具設計的要點。對模塊化設計、參數(shù)化設計及標準化設計三方面進行有效的技術應用，縮短圖紙的設計時間，提升模具整體結構設計精度。

在滿足國家模具制造標準的基礎上，加強對現(xiàn)代工業(yè)模具的整體設計，應用計算機輔助設計CAD，綜合性考量模具設計結構，從注塑機的技術規(guī)格、模具溫度控制、塑膠的工藝性能等方面進行分析，通過計算機輔助應用，提升模具設計的科學性。

針對模具的模塊化設計，技術人員應對模具的零件進行功能區(qū)的分類，按照不同的功能特點進行分區(qū)模塊化設計。以五金沖壓模具為例，技術人員應根據(jù)上模和下模的組成結構，對上模的組成部分進行分區(qū)處理，如模柄、導套、凸模及固定板，對下模的組成部分進行計算機輔助的圖紙設計，如下模座、擋料板、螺釘、銷釘?shù)龋商嵘＞邎D紙的科學性。

參數(shù)化設計指借助計算機輔助技術對尺寸驅動進行設計，針對具有復雜特征的模具，進行有效的參數(shù)變量表示，借助計算機程序數(shù)據(jù)執(zhí)行的規(guī)則，調整幾何形狀參數(shù)。以五金壓鑄模具為例，對其分型投影面積及沖頭直徑進行數(shù)據(jù)的優(yōu)化，加強對模具重量和溢塊流道總重量的控制，可優(yōu)化模具的參數(shù)化設計。

應借助計算機輔助技術進行模具標準化設計，根據(jù)相關技術要求，建立不同工業(yè)企業(yè)模具的設計標準。注塑模具、冷沖模具及壓鑄模具應嚴格按照國家標準執(zhí)行。以非金屬模具為例，應對注塑機的注射壓力、螺桿直徑、塑化能力進行數(shù)據(jù)分析，使其符合相關的國家標準規(guī)定，提升模具設計的標準性。

3.2 提升計算機輔助下模具制造的規(guī)范性

為了有效提升計算機輔助技術下模具制造才規(guī)范性，提高工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品制造效率，應根據(jù)不同工業(yè)企業(yè)的實際情況，建立健全的計算機輔助技術在模具制造的規(guī)范機制，明確模具制造的要點，對易損壞的部位應進行物理加固。

（1）程序的編寫、電極的拆分。

加強計算機輔助技術的應用，針對機械加工操作進行數(shù)控中心的程序控制，應明確鉗工裝配、省模及拋光等方面存在的問題，促進模具生產(chǎn)質量的有效提升。

（2）拉伸模具。

有壓邊裝置的拉伸模具應根據(jù)壓邊裝置種類的不同，在彈性壓邊裝置與剛性壓邊裝置進行不同的計算機輔助技術應用，進行CNC編程，使加工機器由人工控制轉變?yōu)橛嬎銠C控制。針對氣墊式壓邊裝置進行有效的程序設計，提升模具制造的規(guī)范性。

（3）電極拆分。

在進行一模多腔的模具制造時，以壓鑄模具為例，應根據(jù)不同壓鑄模具頂出機構的設計情況，將電極移動至對應腔內進行對位，遵循電極中心原則，加強壓鑄模具制造科學性、規(guī)范性，以促進工業(yè)企業(yè)的長遠發(fā)展。

3.3 加強計算機輔助下模具生產(chǎn)發(fā)展的創(chuàng)新動力

試模流程如圖1所示。

圖1 試模流程

為了提升模具生產(chǎn)發(fā)展的創(chuàng)新動力，增加模具制造企業(yè)的經(jīng)濟效益，應借助計算機輔助技術的基本原理，強化對工作人員的創(chuàng)新能力培養(yǎng)，提升其創(chuàng)新意識，為模具的生產(chǎn)發(fā)展注入創(chuàng)新動力。

建立健全的模具生產(chǎn)創(chuàng)新驅動規(guī)范機制，在模具的檢驗及試模等方面，應用計算機輔助技術，強化對改模及修模的數(shù)據(jù)調整，明確模具保養(yǎng)的基本要點，提升模具生產(chǎn)質量的整體性、規(guī)模性，促進模具生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的穩(wěn)步推進。

在進行模具檢驗及試模時，以鍛造模具為例，應加強對fit模的有效裝配，重點對紅丹進行檢查，確保頂針司筒運行的順暢性，提升模具檢驗的科學性。

試模：為了確保檢驗鍛造模具膠件結構的完好性，應借助上注射機進行試模，借助三聯(lián)試模的操作方法對零件表面進行機油的均勻涂抹，將隔板與定位銷的位置緊貼，防止出現(xiàn)模腔歪斜的情況。

模具保養(yǎng)：為了避免模具在高溫高壓環(huán)境下出現(xiàn)生銹現(xiàn)象，應儲備防銹油、黃油等材料，對于較易發(fā)生銹蝕的部位，應定期進行噴涂，提升模具保養(yǎng)的科學性。

4 結語

綜上所述，為了提升現(xiàn)代工業(yè)模具設計與制造的科學性，在根本上提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，本文首先對基于計算機輔助的模具設計與制造模式的意義進行分析，并結合目前存在的三點問題進行闡述，從加強計算機輔助下模具設計的科學性、提升計算機輔助下模具制造的規(guī)范性、提高計算機輔助下模具生產(chǎn)發(fā)展的創(chuàng)新動力三方面入手，提出針對性的解決措施，為促進工業(yè)模具設計制造的質量提升奠定堅實的基礎。