复杂注塑模具设计新方法及案例
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第3章 注塑模结构最佳优化和最终方案可行性分析与论证

注塑件是用塑料颗粒依靠注塑模和注射机进行成型加工而得到的制品。注塑模则是依据注塑件的形状、尺寸、精度、形状位置要求、粗糙度和技术要求进行设计的。经过对注塑件的形体“六要素”分析之后,不可以立即着手注塑模的2D设计和3D造型。因为,从注塑件形体“六要素”分析到模具结构设计之间还存在一个过渡阶段,这就是注塑模结构方案和最佳优化方案及最终方案的可行性分析与论证。我们知道任何工程在执行之前必须要进行方案的可行性分析和论证,在确定方案没有问题之后才能进行规划、设计和执行。特别是现在有些模具动辄一副十几万元、几十万元,甚至是上百万元。没有进行方案的可行性分析和论证就进行模具的设计,会存在很大的风险。进行模具结构方案的可行性分析和论证的目的就是为了管控和规避模具失败的风险,确保模具整体结构的可行性。

众所周知,注塑模设计中存在着多种模具结构和机构选择方案、有简单可行的方案即最佳优化方案、有复杂可行的方案,还有错误的方案。模具的机构也是如此,机构的结构不同会反过来影响模具结构方案。另外,还需要铲除注塑件上因模具结构不当出现缺陷的模具结构最终方案。因此,我们需要充分通过模具最终结构方案的可行性分析和论证,才能制订出最终可行性方案,然后才可进行模具结构2D设计和3D造型。这样还不行,模具结构和机构方案是否设计正确,模具工作构件的强度和刚度是否能满足模具工作条件的要求,模具运动的行程是否能满足运动构件的要求,还需对模具进行验证,这就是所谓的模具结构论证。

模具设计和注塑件形体的关系,就好比是人要从河的这边到河的那边,人不可能直接跳过去,需要有船或桥才能过渡到河的那边。注塑模结构方案和最佳优化方案及最终方案的可行性分析与论证,就是由注塑件过渡到模具结构设计的载体。而CAD和3D软件作为工具,就如同船桨和船帆。我们就是要通过注塑模结构方案和最佳优化方案及最终方案的可行性分析与论证,找出模具结构设计中存在的错误,然后再调整模具结构方案和有关的计算,从而避免模具结构设计的失败。通过注塑件形体“六要素”的分析和运用注塑模结构方案的3种分析方法,建立模具结构初始方案,之后再建立模具结构最佳优化方案及最终方案。在经过充分的分析与论证之后,才可以进行模具的2D设计和3D造型,从而最大限度地避免模具设计的失误。