东莞清溪黄江模具学院浅析模具的设计与制造趋于精细化

模具的设计与制造更加精细化。模具企业已不再局限于研究产品零件的质量要求，而是更加重视满足产品的质量、性能、成本要求，表现为在传统模具上探索新的模具研制模式和方法，满足或超越产品质量、性能、成本标准，提升企业自身的市场竞争力。

模具及制品精度方面，宁波贝隆精密模塑有限公司开发的车载 HUD 抬头显示模组投影镜筒精密注塑模具，所生产镜筒制件是模组的核心零件，材料为高温尼龙 PA 材料。其上下镜筒的镜片档要求同心轴、圆度、直径大小均控制在 0.01mm 内，产品锁镜片用的螺牙外径与镜片档的同轴度要求控制在0.02mm内，精度要求非常高。该模具的关键技术主要包括两方面，一是高精度加工工艺，如齿轮传动机构的轴承孔选用了超精密坐标磨床加工，精度控制在0.005mm。牙轴的螺纹加工牙形公差要求控制在±0.002mm 以内，材料硬度为 56HRC，选用高精密自动螺纹磨床加工;二是模具脱螺纹机构的创新，采用二次开模一次退牙一次抽芯，配合伺服马达脱螺纹牙轴传动机构，全自动生产，保证了制件螺纹精度和量产的稳定性。厦门唯科模塑科技有限公司开发的10ml 酒精擦拭器注塑模具，所生产的制品为细长薄壁精密医疗用零件，壁厚仅为 1mm，要求壁厚均匀。为了防止注塑过程中，发生盲孔型芯偏移的问题，模具采用细长型芯定位机构，解决了壁厚不均的问题。制件端部的螺纹采用精密脱螺纹机构，通过高精度旋转与移动，保证薄壁件的螺纹能够顺利脱模。

制品变形控制方面，汽车注塑模具的用户对制件变形量提出了很高的要求，采用传统的模具开发方法很难满足用户的需求，部分模具企业已形成解决制件变形问题的有效方案。该方案采用了 CAE模流分析、产品结构优化、预变形设计、试验模具验证、三坐标数据测量、预变形修正等方法，确定制件的最终结构尺寸，然后再进行正式模具的设计与制造。宁波远东制模有限公司开发的FIAT553 汽车行李架支持座注塑模，用于生产汽车行李架支持座零件，以塑代钢，降低成本，满足客户汽车轻量化的需求。制件材料为尼龙加玻纤塑料，材料流动性差，制件长度达1650mm，变形量大，尺寸难以控制，装配贴合面要求高。青岛英联精密模具有限公司开发的“汽车天窗支架模具”，用于生产汽车天窗支架零件，汽车天窗模块需要满足安全性、耐久性、密封性、舒适性等性能指标，所以对天窗支架的尺寸精度提出了很高的要求，制件需要严格控制变形。这两副模具的研制均采用了该方案，极大地降低了模具的质量风险，保证制件质量达到产品标准，大幅提升了模具用户的满意度。

制品强度方面，厦门威迪亚精密模具塑胶有限公司开发的自行车前叉塑料模具 , 所生产制件材料为PA66+40%GF，需要满足抗冲击性和高强度的产品性能要求。该模具属于新型自行车前叉一体成型模具，采用低熔点的易熔型芯(可溶解回收再利用)，通过一次注塑得到完整的自行车前叉，各部分间一体成型。同时，可依据产品需求的强度更改易熔型芯的形状，从而达到改善产品强度的要求。相比传统吹塑工艺，没有缝隙和焊接借口，强度好，成型周期短，壁厚均匀，产品尺寸精度高，且外观美观。

降低成本方面，东明兴业科技股份有限公司开发的 HM2X 前壳小型化精密注塑模具，采用模具小型化设计方案，运用堆叠和紧凑排布的设计理念，减小模具的外形尺寸，减小注塑设备规格，从而节约模具和生产成本。运用力学计算分析的方法，校核模具零件的刚强度，保证模具结构的可靠性。模具零件加工采用自动在线检测设备，实现零件加工的自动检测，保证加工精度。该模具总体尺寸比传统模具缩小 40%左右，产品料把重量比传统模具料把重量减少 30% 左右。

提升效率方面，潇洒模具科技有限公司开发的 38kV 固封极柱模具，所生产的制品为高压电器元件，成型材料为环氧树脂，模具成型温度为150 ～ 180℃。该模具自带加热系统，模具各零件采用均布分组控制的电加热管和热电偶，通过控制器对加热温度进行精确控制，解决了传统机台加热方式成型零件加热不均匀、产品气泡多、成型周期长等问题。该制品为嵌件注塑，注塑前需要在模具内放置多个金属嵌件，嵌件的安装采用了新颖的整体式嵌件安装桌，嵌件在安装桌上一次安装到位，移动工装一次安装到模具相应位置，大幅度缩短了嵌件的安装时间。