直线轴承塑料保持架注塑模具设计与工艺优化

直线轴承塑料保持架注塑模具设计与工

艺优化

摘要：机械加工中模具作为重要环节，通过模具塑造各种型号、形状的产品，模具自身精度与质量对于产品加工精度具有直接影响，产品不同对应模具种类也

不同。机械模具的加工过程中，模具需承受坯料胀力，需要模具自身刚度、结构

强度、表面粗糙度、硬度、精度满足机械加工的要求，由于模具多为小批量、单

件生产，采取传统制造工艺，将会增加成本，降低生产质量和效率。

关键词：保持架;模流分析；正交试验；工艺优化；模具设计

引言

随着机械动力和传动系统的旋转部件向高速、低摩擦、轻量化方向发展，以

及高性能工程塑料的日益发展，保持架材料不再局限于传统的金属和酚醛层压布

管等材料，国内外开始广泛应用高性能工程塑料作为注塑保持架的基础材料并已

经显示出独特的优越性。对于塑料直线轴承保持架，如何提高保持架的精度，是

轴承厂家亟待解决的问题。关于如何提高塑料保持架精度，国内一些研究者进行

了研究，通过对注塑保持架影响圆度的重要因素进行分析，提出控制方法。

1数控加工技术概述

数控加工是利用信息技术，通过信息程序控制机械，实现机床程序自动控制，完成模具加工，可将其分为硬件、软件两部分，软件是指编制计算机程序，实现

机床自动控制的代码、参数；硬件是机床设备、计算机硬件设备等。通过软硬件

设备有效应用，系统程序可根据模具材质、尺寸，预先输入数据参数，根据加工

制造要求编制程序，完成自动化生产，还能整理加工数据，促进柔性化生产。

2塑件结构分析

如图1所示为直线轴承保持架三维结构，整体尺寸为Φ36mm×Φ25mm×55mm。塑件圆周方向上有6个等距的异形凹槽，用来隔离和引导滚动体，保持架与轴承内、外圈配合。其材料选用PA66塑料，机械强度和硬度高，刚性大。保持架的

形状和性能对轴承的承载能力与使用寿命有重要的影响，因此，选择适宜的保持

架材料、模具结构及成型工艺己成为提高轴承性能和可靠性的关键。

图1直线轴承保持架三维结构图

3直线轴承塑料保持架注塑模具设计与工艺优化

3.1数控技术应用于机械加工设备

模具生产制造领域中对数控加工技术的应用离不开机械，这是因为其伴随着

机械操作实现数控指令。在传统的生产加工中，机械设备容易受到环境、设计以

及磨损等因素的影响，设备的使用寿命有所降低。而在生产加工过程中，一旦机

械出现故障，那么就很容易影响加工产品的整体质量，也会延长生产周期，从而

使企业遭受巨大的经济损失。而数控技术的应用则可以有效解决这一问题，确保

机械在生产过程中的安全与效率，避免由于机械故障而造成的重大损失问题。数

控技术在模具生产加工过程中出现故障的可能性较低，这也在某种程度上确保了

企业的生产质量与生产效率，提高了企业的经济效益。在数控加工技术的应用过

程中，一旦出现机械故障，故障将通过代码形式直接反馈给数控操作系统，实现

故障的快速诊断与维护。除此之外，对于出现的一些小故障，系统可以进行自行

修复，从而降低了由于机械故障而延误的生产时间。数控加工技术的应用，有效

地规避了人为操作所产生的风险，也节省了生产时间，有效地提升了生产效率。

除此之外，在生产过程中，程序设计员可以通过将事先准备好的程序导入数据系

统中，从而使机械可以依据设定好的程序进行生产，同时，程序也将依据实际生

产需要，及时调整相关操作，从而实现企业高效生产，有效提升企业的经济效益。

3.2合理使用自动化编程技术

数控技术在初期应用过程中，由于技术水平有待完善，所以编程方式主要以

手动方式为主，这也对编程人员的综合素质提出较高要求，既要熟练掌握车辆机

械加工图纸，又要明确不同零件形状、尺寸、材质等数据信息，而后结合生产工

艺和加工流程编制控制程序。为了保证控制程序有序运行，需要找准加工坐标系，合理设置喷头。但是，受编程人员个人因素影响，导致编写出的程序存在各种问题，无法准确计算零件误差，导致数控系统在投入使用后应用效率不高，甚至出

现故障、运行错误等一系列问题，不利于提高汽车零件加工效率和加工质量。所以，想要充分发挥数控技术的优势，就要将数控系统与自动化编程技术融合在一起，企业可以引入CAXA、Powrmoll等编程软件，由专业编程人员基于软件完成

加工程序编写工作。在软件支撑下，编程人员只需熟练掌握软件操作方法和编程

语言即可，后置处理工作可以由软件自动化完成，如此既能够保证加工程序编写

具有逻辑性，又能够减轻编程人员工作强度，有利于为自动化车辆机械制造提高

生产效率和生产质量奠定基础。

3.3提高CNC车床本身加工精度的措施

针对以上问题，在提高数控机械加工精度的过程中，企业和工作人员首先要

进一步提高CNC车床本身的加工精度。其中，在企业和工作人员面对开放式CNC

车床控制系统时，应当先做好系统的组件质量提高和组件性能提高，从而确保其

组件能够更好地满足CNC车床的需求。而另一方面工作人员则是需要进一步做好

电路的控制，尤其是在针对控制系统进行电路补偿构建的过程中，工作人员面对

其中闭环数控机械控制系统，应当确保其中反馈系统的精度和安装过程中的精度，从而符合具体的需求。其次，企业和工作人员应当进一步明确由于数控机械输送

系统因素而出现的精度误差问题。那么在针对这一问题时，具体的处理方式主要

体现在以下三个方面：其一，工作人员应当进一步针对传动元件，对其的刚度进

行提升，从而防止传动元件出现过冲的问题和起落的问题；其二，工作人员应当

把握好具体的传输组件差异情况，结合实际的差异问题来导入具体的问题处理机制，以此来实现差异的消除。

3.4建立加工数据库