金屬模具設計中的常見問題及改進方法分析

張建國

摘 要 在我國經濟快速發(fā)展的作用下，許多領域需要不斷的建設和發(fā)展，越來越多的金屬模具成為各個行業(yè)中發(fā)展的基礎，所以使的金屬模具的設計，需要滿足不同的使用要求而十分復雜。本文圍繞設計金屬模具所出現(xiàn)的問題，進行細致的分析和討論，并能夠制定相應的解決和改進方法。不僅可以為金屬模具的設計開拓思維，同時也能推動金屬模具更好的發(fā)展。

關鍵詞 金屬模具；模具設計；常見問題；改進方法

隨著我國改革開放不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，對于如何獲得更優(yōu)質的生活，成為許多人討論的話題。這就要求產品制造企業(yè)，不但要了解客戶的需求，同時能夠不斷完善產品的功能和藝術價值。作為工業(yè)生產的基礎，金屬模具設計要不斷創(chuàng)新使用功能和要求，同時能夠更好地解決出現(xiàn)的問題，使得產品能夠在符合人們使用和藝術性的要求。

1 金屬模具設計中常見問題

在進行金屬模具制作過程中，會受到許多因素的干擾。比如自身熱膨脹系數、收縮率等問題，這些問題成為金屬模具設計的主要問題。所以要嚴格按照金屬模具設計內容，才能制作出合格的金屬模具。由于金屬模具所要承擔的特殊功能，所以其結構的變化主要由使用的材料屬性而決定的，同時配合熱處理的方式，按照科學合理的設計方案進行制作[1]。這樣不僅可以使金屬模具質量更加穩(wěn)定，同時也能增加使用壽命。結合當前研究內容，在進行研制金屬模具過程中，研究領域普遍認同以下問題。

1.1 模具成型中出現(xiàn)的問題

金屬模具成型，第一個因素就是收縮率。由于產品的種類、結構和成型條件，當完成產品制作時，其收縮率能夠代表產品脫離金屬模具后，會發(fā)生尺寸縮減現(xiàn)象。在高溫制作環(huán)境中，制作材料呈現(xiàn)流動液體，在金屬模具中定型后，會制作成相應的產品。由于自身的特性，在制作過程中發(fā)生不同的變化，這就是出現(xiàn)的產品收縮情況。

1.2 模具制作中出現(xiàn)的問題

將金屬模具制作成成品后，由于存在熱膨脹系數，會使體積和形狀發(fā)生變化。當物體在不同的溫度中，受到不同壓力的作用和溫度的影響，會發(fā)生膨脹和縮減的變化，這就是熱膨脹系數。通常情況下，如果受到不同的溫度影響，其熱膨脹系數是不固定的。另外，不同材質和形狀的金屬模具，都會受到不同熱膨脹系數的影響，所以不同按照統(tǒng)一的標準，使得產品形成量產的規(guī)模。所以說熱膨脹系數能夠對金屬模具的制作，起到關鍵的作用。在進行金屬模具設計時，設計人員要做好預算工作，要詳細的進行研究和分析，使產品生產成本降到最低。同鉆石相比，金屬模具不僅無法與其價格相比，同時也沒有展現(xiàn)出很多的藝術價值。但是涉及的工藝技術和制作，也是十分復雜和有難度的。這就要求設計人員綜合考慮問題，使得設計能夠符合經濟利益，同時也能滿足使用要求。在當前的工業(yè)的發(fā)展中，要不斷優(yōu)化設計內容，并結合高科技手段，實現(xiàn)效益和藝術完美的融合。由于許多產品屬性無法保持穩(wěn)定性，這就需要設計人員要不斷研究和創(chuàng)新，將更多的科學技術運用其中，并推動這個行業(yè)的發(fā)展。所以，要不斷制作出符合使用要求和具有藝術性的金屬模具，就要加大在設計方面的研究和改革[2]。

2 金屬模具設計的改進方法

2.1 金屬模具設計過程中的改進方法

（1）模具制作要滿足以下幾點：要按照科學合理的制作技術，使設計流程更加規(guī)范和系統(tǒng)。這樣不僅可以提高生產效率，同時也能減少收縮率和熱膨脹系數產生的影響，提高金屬模具的成品率。

（2）通過對金屬模具進行試模，能夠檢驗產品生產的功能和美觀。通過試驗產品產生的數據，能夠不斷進行改進和優(yōu)化，并使產品更加具有藝術性的同時，能夠提高其功能的作用。所以，要嚴格執(zhí)行金屬模具試模流程，保證產品能夠符合使用要求。

（3）要提高抽芯設計的水平，主要是抽芯能夠決定金屬模具的質量和壽命。所以，主要對帶有槽結構和側向孔的模具，進行抽芯操作，并能順利完成脫模工作。通過抽芯流程，不僅可以提高生產效率和產品質量，同時也對抽芯技術提出更高的要求。在目前的使用的抽芯技術中，主要使用脫模力、氣動和液壓直抽芯的方法。

2.2 金屬模具的工藝設計的改進方法

為不斷優(yōu)化和改進金屬模具工藝設計水平，要密切關注公差標注產生的差異。按照公差標注的差異性，挑選不同的金屬模具，這樣就可以提高生產效率。如果使用的金屬模具進度要求很高，就需要用到公差標注很高，才能使金屬模具制作更加精準，使得金屬模具的尺寸根據合適。利用公差標注產生的差異，不僅可以有效降低成本費用，還可以使金屬模具進行調整，使制作產品更加具有科學性和藝術性。

2.3 模具設計全過程中的改進方法優(yōu)化

為有效提高金屬模具生產效率和質量，設計人員首先要掌握材質的性能，并對使用到的數據和信息進行詳細的分析和研究，才能對設計程序進行優(yōu)化和修改。根據影響金屬模具制作因素，將尺寸、制作方式、使用的技術、和模腔尺寸等因素，都要進行綜合的考慮。從而能夠使金屬模具，展現(xiàn)不同的形狀和狀態(tài)，充分發(fā)揮其功能和藝術性。通過對金屬模具設計過程的優(yōu)化和改進，能夠不斷積累相關經驗，使得金屬模具不僅能夠滿足功能的使用，同時更能體現(xiàn)其藝術的價值[3]。

3 結束語

綜上所述，在許多領域中，由于熱流道技術的不斷成熟，能夠在許多行業(yè)中起到重要的作用，使得模具成型技術也能受到推動和發(fā)展，這成為我國模具制作和設計新的動能。將金屬模具設計作為研究對象，不僅能夠體現(xiàn)其重要的作用，同時也能為今后的發(fā)展奠定基礎。隨著金屬模具的發(fā)展，要求設計人員能夠集中精力，不但要提高產品的功能性，同時也能更加具有藝術性。為提高金具模具產品的價值，要不斷將出現(xiàn)的問題進行解決，使得金屬模具行業(yè)更加具有競爭能力。本文圍繞金屬模具設計出現(xiàn)的問題，通過不斷的分析和研究，能夠使金屬模具成型的產品，更加具有功能性和藝術性，將不同的問題進行處理和分析，實現(xiàn)金屬模具行業(yè)更好的發(fā)展。針對目前金屬模具行業(yè)的特點，通過研究和探索，使設計人員和研究人員積累豐富的經驗，同時推動模具工業(yè)的壯大，并為今后的發(fā)展奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1] 彭惠民.熱軋金屬模具鋼材的熱處理[J].國外金屬熱處理，1989，（03）：162.

[2] 丘友青.數控加工技術在金屬模具制造中的應用[J].世界有色金屬，2017，（15）：188.

[3] 姜不居，閆雙景，崔戰(zhàn)良，等.快速金屬模具制造[J].特種鑄造及有色合金，1999，（01）：89.