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摘要：随着制造业的快速发展，对于模具设计及加工制造要求在不断提升。模具是我国工业之母，而塑料模具由于其可成型复杂零件、产品精度高等特点，被广泛应用于各行各业，在模具工业中占据着重要地位。塑料模具的设计优化及制造质量的不断提升，能够进一步的推动整个工业的快速发展。本文在分析的过程中，首先阐述了塑料模具设计及生产过程中的一系列问题，进行了相应探索。针对于主要问题提出了若干解决措施，希望能够推动塑料模具设计以及智能化生产水平，提升模具制造的生产效率以及质量，为我国工业发展做出一定的贡献。
关键词：塑料模具；设计；制造
前言
塑料模具质量由设计及制造两部份决定，合理的设计可以保证产品的成型动作合理性，减少加工制造难度，保证产品成型的可靠性，满足不断提升的行业要求。特别对于一些结构复杂零件，如在航空航天，船舶工业以及建筑行业当中，对成品的质量要求的尤为精密，对模具设计及制造就有着更高的要求。为了提升模具生产加工效率，需要逐步加大生产制造自动化的应用来替代传统的人工操作。通过合理的模具设计及制造自动化的应用，既能够提高产品成型的精度，同时也能提升模具制造生产效率，为行业的快速发展做出一定的贡献。
1.塑料模具制造与设计的难点分析
1.1模具设计以经验法为主，设计标准化程度低
塑料模具设计是模具工业中重要一环，模具设计的合理与否，决定了模具生产制造及使用的优劣。现阶段的塑料模具设计开发过程中，存在的一些问题制约着行业的发展。目前的模具设计过程仍以经验法为主，结构的好坏全凭个人经验的积累，缺少与实际相结合引入计算机进行前端设计模拟工作，模具设计完成后，存在多次改模修模才能达到产品验收标准，导致模具开发的效率低下。由于经验法占据了主导地方，引起了模具设计创新性不足，大部分的设计人员均是借鉴已开发的模具结构，不断的进行结构复制，缺少创新性，对于复杂模具成型动作极为复杂，且生产效率低下，阻碍了模具行业的发展。
在设计的过程中，各零件标准化程度低。模具中各个零件通用性差，无法通配使用，同一模具中的相同零件，由不同人员设计其图纸尺寸也存在不一致问题，没有形成统一的设计标准，各设计人员各自为政，实际上设计一个零件，存在几个人同时在进行，极大的降低了设计出图的效率，不利于企业的批量化制造，增加了企业的制造成本，有待进一步完善。
1.2模具生产制造自动化程度不高
模具的生产制造业，已发展多年，形成了一系列的模具制造产业链。目前，我国模具加工制造仍以传统加工为主，模具制造需要大量的技术人员进行实时操控才能最终满足高精度的要求，普遍存在人工劳作强度极大，而生产效率低下，出错率较高问题。各模具生产制造商采用的自动化设备程度低，大部分制造商仍依靠传统车床，铣床等依靠人工时刻操控的方式进行模具生产加工制造，特别一些规模较小的企业，加工质量完全取决于操控人员的技术水平，存在不可控性，其模具加工效率及精度控制极不稳定，导致模具加工装配质量低，需要通过不断的修模拆模适配，生产效率尤为低下。另外，随着企业相互挖人的不断增加，工人工资的逐年上涨，导致人员流失率的不断增加，也导致了模具生产制造成本急剧上升，引起了模具质量的波动，阻碍了模具行业的高速发展。
模具生产制造自动化生产需要投入成本极高，导致了企业推行自动化生产进程缓慢，虽然目前已有部分企业进行设备升级改造，实现了局部的自动化生产，但自动化设备使用管理的技术人员较为短缺，无法满足设备自动化生产的推进需求，制约了模具加工自动化的发展。模具加工制造自动化是从技术角度进行探索，控制策略，控制方法，自动化生产设施的精密程度均在一定程度上影响了塑料模具的生产情况。在未来发展过程中还需要均衡成本问题、质量问题以及生产效率问题，应尽可能推动自动化生产设备的应用。保证塑料模具的生产精度和生产效率，有效的延长塑料模具的使用寿命，为各行各业的工业发展做出一定的贡献。
2.塑料模具设计制造的创新研究
2.1采用计算机软件模拟分析与实际经验相结合设计方法，推行设计标准化
在上文分析的过程中了解到，由于塑料模具设计以及制造过程中存在着很多的问题，降低了模具的质量及生产加工效率，导致模具存在多次修改的问题。因此在解决实际问题的过程中，可以考虑采用计算机软件结合材料工艺等参数在前端进行模拟分析再进行设计，通过引入软件的分析模拟，不仅能够提高设计的效率，降低工作的难度，同时引导人员进行大胆创新工作，进行一系列的研发工作。目前国内外已有不少专注于研发计算机模拟分析软件的公司，各模具企业要根据不同的应用需求，选择适合的软件类别，做到精确匹配。应用软件模拟也应当与实际经验数据相结合。在模具模拟分析的过程中，需要多方面考虑实际问题，既要探索塑料模具的材料特性，同时也要考虑到塑料模具的形状等，要加强对数据进行对比分析，得到最优的设计方案，以此来进行更好的完成模具设计工作。在未来发展过程中，计算机软件模拟以及经验数据相结合的设计方法，将逐步替代传统经验法，通过该方式进行研发，可以根据工程项目的实际需求进行模型的调整，提升模具设计的创新性，确保设计工作更加完善，更加科学的满足各行业的实际需求。
在模具设计过程中，加大各零件标准化推进工作。各企业根据自身的情况，对于模具中常见的模架、顶针等这些常规非型芯零部件，可参照设计要求，制定统一的企业模具尺寸标准，减少设计人员重复出图的时间，也降低企业的制造成本，大幅提升生产效率。在此基础上，企业间可相互交流协商，对于这些常用件，形成一个行业标准，加大模具零件的通用性，推动模具行业的发展。
2.2加强自动化生产线的应用
由于现阶段塑料模具生产效率比较低下，大多数工厂内部的自动化生产设备不够完善，影响了塑料模具的总体质量和精度。在未来发展过程中，需要进一步的加大投资力度，建设现代化的工厂生产模式，引入更多的自动化生产设备。很多工厂的管理人员认为自动化生产设备的成本比较高，而且生产规模不够，未能够获得较好的收益，对于自动化生产设备不够认可。但是从长远角度进行分析，自动化生产设备可以进行长期的使用，可以进一步的提高塑料模具的生产效率，能够保证塑料模具的总体质量和精度，可以获得更好的收益。从企业的发展来说，进行自动化生产设备的部署是具有很重要的战略意义的。从成本投入考虑，在未来发展的过程中，可以先进行小规模的自动化生产设备的应用，在获得较好收益之后，继续加大投资力度，使用更多的自动化生产设备。塑料模具的生产一方面要对材料进行处理，同时经过后续的多道工艺环节对模具各零件进行加工成型工作。通过完善的自动化生产设备，可以有效降低各个环节的复杂程度，将更多的工作交给机器来完成。通过24小时的运转方式，提高了生产设备的效率，降低了人的因素的影响。同时从长远角度进行分析，引入更多的智能化设备，可以对现场进行动态的识别，对问题及时的进行分析。如采用高精度的摄像头进行现场的实时监控，各生产环节一旦出现质量问题，可以随时的停止现场的施工。避免产生较多的次品，影响了塑料模具的总体质量。由此可以看出，自动化和智能化的生产模式属于未来的发展趋势，对于塑料模具的大规模生产具有一定的现实意义。
3.结语
总而言之，在现阶段塑料模具设计及生产的过程中，还面临着很多的问题。一是设计仍以传统经验法为主，一次设计成功率低。二是生产模式较为落后，在逐步推行自动化生产的过程中还存在着很多的不足，大大的降低了自动化的生产水平。模具的制造如果涉及过多的人为因素，会导致塑料模具的质量和精度受到严重的影响，产生了高昂的成本问题以及使用寿命问题。在未来发展的过程中，还需要进一步加大计算机模拟分析设计与经验法相结合的方式进行模具开发，在模具制造方面应加快模具加工自动化推行工作，将塑料模具的生产制造完全交给机器，降低人为因素的影响，降低意外发生的可能性。既提高了生产的效率，也保证了塑料模具的总体质量和精度。
参考文献：
[1]基于Imageware和Moldflow的塑料产品逆向设计与注射成型分析[J].王泽.模具工业.2020（06）
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