模具設(shè)計(jì)和制造與塑料加工有密切關(guān)系。塑料加工的成敗,很大程度上取決于模具設(shè)計(jì)效果和模具制造質(zhì)量,而塑料模具設(shè)計(jì)又以正確的塑料制品設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)。
塑料模具設(shè)計(jì)要考慮的結(jié)構(gòu)要素有:
01分型面,即模具閉合時(shí)凹模與凸模相互配合的接觸表面。它的位置和形式的選定,受制品形狀及外觀、壁厚、成型方法、后加工工藝、模具類(lèi)型與結(jié)構(gòu)、脫模方法及成型機(jī)結(jié)構(gòu)等因素的影響。
02結(jié)構(gòu)件,即復(fù)雜模具的滑塊、斜頂、直頂塊等。結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵,關(guān)系到模具的壽命、加工周期、成本、產(chǎn)品質(zhì)量等,因此設(shè)計(jì)復(fù)雜模具核心結(jié)構(gòu)對(duì)設(shè)計(jì)者的綜合能力要求較高,盡可能追求更簡(jiǎn)便、更耐用、更經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案。
03模具精度,即避卡、精定位、導(dǎo)柱、定位銷(xiāo)等。定位系統(tǒng)關(guān)系到制品外觀質(zhì)量,模具質(zhì)量與壽命,根據(jù)模具結(jié)構(gòu)不同,選擇不同的定位方式,定位精度控制主要依靠加工,內(nèi)模定位主要是設(shè)計(jì)者充分去考慮,設(shè)計(jì)出更加合理易調(diào)整的定位方式。
04澆注系統(tǒng),即由注塑機(jī)噴嘴至型腔之間的進(jìn)料通道,包括主流道、分流道、澆口和冷料穴。特別是澆口位置的選定應(yīng)有利于熔融塑料在良好流動(dòng)狀態(tài)下充滿型腔,附在制品上的固態(tài)流道和澆口冷料在開(kāi)模時(shí)易于從模具內(nèi)頂出并予以清除(熱流道模除外)。
塑料收縮率以及影響制品尺寸精度的各項(xiàng)因素,如模具制造和裝配誤差、模具磨損等。此外,設(shè)計(jì)壓塑模和注塑模時(shí),還應(yīng)考慮成型機(jī)的工藝和結(jié)構(gòu)參數(shù)的匹配。在塑料模具設(shè)計(jì)中已廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)。
04模具配件
沖針、沖頭、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、頂桿、頂針、司筒、鋼珠套、獨(dú)立導(dǎo)柱、滑塊、日期章、斜頂滑塊、澆口套(膠口套)、定位塊、導(dǎo)位固定塊、導(dǎo)柱輔助器(定位柱子)、導(dǎo)柱組件等。
結(jié)構(gòu)零件組成
吹塑模、鑄塑模和熱成型模的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。
壓塑模、注塑模和傳塑模結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,構(gòu)成這類(lèi)模具的零件也較多。
基本零件有:
①成型零件,包括凹模、凸模、各種成型芯,都是成型制品內(nèi)、外表面或上、下端面、側(cè)孔、側(cè)凹和螺紋的零件。
②支承固定零件,包括模座板、固定板、支承板、墊塊等,用以固定模具或支承壓力。
③導(dǎo)向零件,包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套,用以確定模具或推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)位置。
④抽芯零件,包括斜銷(xiāo)、滑塊等,在模具開(kāi)啟時(shí)用以抽出活動(dòng)型芯,使制品脫模。
⑤推出零件,包括推桿、推管、推塊、推件板、推件環(huán)、推桿固定板、推板等,用以使制品脫模。注塑模多推廣采用標(biāo)準(zhǔn)模架,這種模架是由結(jié)構(gòu)、形式和尺寸都已標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的基本零件成套組合而成,其模腔可根據(jù)制品形狀自行加工。采用標(biāo)準(zhǔn)模架有利于縮短制模周期。
常用模座零件作用
定模座板(面板):將前模固定在注塑機(jī)上。
流道板(水口板):開(kāi)模時(shí)去除廢料柄,使其自動(dòng)脫落(三板模)。
定模固定板(A板):成型產(chǎn)品前模部分。
動(dòng)模固定板(B板):成型產(chǎn)品后模部分。
墊塊:模腳,它的作用是讓頂板有足夠的活動(dòng)空間。
推板:開(kāi)模時(shí)通過(guò)頂桿、頂塊、斜頂?shù)韧瞥隽慵a(chǎn)品從模具中推出。
動(dòng)模座板(底板):將后模固定在注塑機(jī)上。
導(dǎo)柱和導(dǎo)套:起導(dǎo)向定位作用,輔助前后模開(kāi)模、和模與基本定位。
支撐柱(撐頭):提高B板的強(qiáng)度,有效避免長(zhǎng)期導(dǎo)致B板變形。
頂板導(dǎo)柱(中托司):導(dǎo)向定位推板,保證頂出順暢。
05材料要求
塑料模具的工作條件與冷沖模不同,一般須在150°C-200°C下進(jìn)行工作,除了受到一定壓力作用外,還要承受溫度影響。現(xiàn)根據(jù)塑料成型模具使用條件、加工方法的不同將塑料模具用鋼的基本性能要求大致歸納如下:
1、足夠的表面硬度和耐磨性
塑料模的硬度通常在50-60HRC以下,經(jīng)過(guò)熱處理的模具應(yīng)有足夠的表面硬度,以保證模具有足夠的剛度。
模具在工作中由于塑料的填充和流動(dòng)要承受較大的壓應(yīng)力和摩擦力,要求模具保持形狀的精度和尺寸精度的穩(wěn)定性,保證模具有足夠的使用壽命。
模具的耐磨性取決于鋼材的化學(xué)成分和熱處理硬度,因此提高模具的硬度有利于提高其耐磨性。
2、優(yōu)良的切削加工性
大多數(shù)塑料成型模具,除EMD加工外還需進(jìn)行一定的切削加工和鉗工修配。為延長(zhǎng)切削刀具的使用壽命,提高切削性能,減少表面粗糙度,塑料模具用鋼的硬度****適當(dāng)。
3、良好的拋光性能
高品質(zhì)的塑料制品,要求型腔表面的粗糙度值小。例如,注塑模型腔表面粗糙度值要求小于Ra0.1~0.25的水平,光學(xué)面則要求Ra<0.01nm,型腔須進(jìn)行拋光,減小表面粗糙度值。為此選用的鋼材要求材料雜質(zhì)少、組織微細(xì)均一、無(wú)纖維方向性、拋光時(shí)不應(yīng)出現(xiàn)麻點(diǎn)或桔皮狀缺陷。
4、良好的熱穩(wěn)定性
塑料注射模的零件形狀往往比較復(fù)雜,淬火后難以加工,因此應(yīng)盡量選用具有良好的熱穩(wěn)定性的,當(dāng)模具成型加工經(jīng)熱處理后因線膨脹系數(shù)小,熱處理變形小,溫度差異引起的尺寸變化率小,金相組織和模具尺寸穩(wěn)定,可減少或不再進(jìn)行加工,即可保證模具尺寸精度和表面粗糙度要求。
45、50牌號(hào)的碳素鋼具有一定的強(qiáng)度與耐磨性,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后多用于模架材料。高碳工具鋼、低合金工具鋼經(jīng)過(guò)熱處理后具有較高的強(qiáng)度和耐磨性,多用于成型零件。但高碳工具鋼因其熱處理變形大,僅適用于制造尺寸小、形狀簡(jiǎn)單的成型零件。
隨著塑料工業(yè)的發(fā)展,塑料制品的復(fù)雜性、精度等要求愈來(lái)愈高,對(duì)模具材料也提出更高要求。對(duì)于制造復(fù)雜、精密和耐腐蝕性的塑料模,可采用預(yù)硬鋼(如PMS)、耐蝕鋼(如PCR)和低碳馬氏體時(shí)效鋼(如18Ni-250),均具有較好的切削加工、熱處理和拋光性能及較高強(qiáng)度。
此外,在選擇材料時(shí)還須考慮防止擦傷與膠合,如兩表面存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況,則盡量避免選擇組織結(jié)構(gòu)相同的材料,特殊狀況下可將一面施鍍或氮化,使兩面具有不同的表面結(jié)構(gòu)。
06材料選擇
1、塑料模的工作條件
由于塑料及塑料成型工業(yè)的發(fā)展,對(duì)塑料的模具的質(zhì)量要求也越來(lái)越高,因而塑料模具的失效問(wèn)題及其影響因素已成為重要的研究課題。塑料模的主要工作零件是成型零件,如凸模、凹模等,它們構(gòu)成塑料模的型腔,以成型塑料制件的各種表面并直接與塑料接觸,經(jīng)受壓力、溫度、摩擦和腐蝕等作用。
2 、塑料模材料失效原因分析
一般模具制造中包括模具設(shè)計(jì)、選用材料、熱處理、機(jī)械加工、調(diào)試與安裝等過(guò)程。根據(jù)調(diào)查表明:模具失效的因素中,模具所使用的材料與熱處理是影響使用壽命的主要因素。從擁有的角度出發(fā),不能把影響模具使用壽命的諸因素作為多項(xiàng)式之和來(lái)衡量,而應(yīng)該是多因素的乘積,這樣,模具材料與熱處理的優(yōu)劣在整個(gè)模具制造過(guò)程中就顯得特別重要。
從模具失效的普遍現(xiàn)象分析,塑料模具在服役過(guò)程中,可產(chǎn)生磨損失效、局部性變形失效和斷裂失效。塑料模具的重要失效形式可分為磨損失效、局部塑性變形失效和斷裂失效。
3、 塑料模具鋼性能要求
隨著制造業(yè)快速發(fā)展,塑料模具是塑料成型加工中不可缺少的工具,在總的模具產(chǎn)量中所占的比例逐年增加,隨著高性能塑料的發(fā)展和不斷,塑料制品的種類(lèi)日益增多,用途不斷擴(kuò)大,制品向精密化、大型化、復(fù)雜化發(fā)展。成型向高速化發(fā)展,模具的工作條件也越趨復(fù)雜。
1)型腔表面的磨損和腐蝕
塑料熔體以一定的壓力在模腔內(nèi)流動(dòng),凝固的塑件從模具中脫出,都對(duì)模具成型表面造成摩擦,引起磨損。造成塑料模具磨損失效的根本原因就是模具與物料間的摩擦。但磨損的具體形式和磨損過(guò)程則與許多因素有關(guān),如模具在工作過(guò)程中的壓力、溫度、物料變形速度和潤(rùn)滑狀況等。
當(dāng)塑料模具使用的材料與熱處理不合理時(shí),塑料模具的型腔表面硬度低,耐磨性差,其表現(xiàn)為:型腔面因磨損及變形引起的尺寸超差;粗糙度值因拉毛而變高,表面質(zhì)量惡化。
尤其是當(dāng)使用固態(tài)物料進(jìn)入塑模型腔時(shí),它會(huì)加劇型腔面的磨損。加之塑料加工時(shí)含有氯、氟等成分受熱分解出腐蝕性氣體HC1、HF,使塑料模具型腔面產(chǎn)生腐蝕磨損,導(dǎo)致失效。
如果在磨損的同時(shí)又有磨損損傷,使型腔表面的鍍層或其他防護(hù)層遭到破壞,則將促進(jìn)腐蝕過(guò)程。兩種損傷交叉作用,加速了腐蝕一磨損失效。
2)塑性變形失效
塑料模型腔表面受壓、受熱可引起塑性變形失效,尤其是當(dāng)小模具在大噸位設(shè)備上工作時(shí),更容易產(chǎn)生超負(fù)荷塑性變形。塑料模具所采用的材料強(qiáng)度與韌性不足,變形抗力低;塑性變形失效另一原因,主要是模具型腔表面的硬化層過(guò)薄,變形抗力不足或工作溫度高于回火溫度而發(fā)生相變軟化,而使模具早期失效。
3)斷裂
斷裂的主要原因是由于結(jié)構(gòu)、溫差而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)力、熱應(yīng)力或因回火不足,在使用溫度下,使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體,引起局部體積膨脹,在模具內(nèi)部產(chǎn)生的組織應(yīng)力所致。
塑料模具的工作條件與冷沖模不同, 一般須在150℃-200℃下進(jìn)行工作,除了受到一定壓力作用外,還要承受溫度影響。同一種模具會(huì)有多種失效形式,即使在同一個(gè)模具上也可能出現(xiàn)多種損傷。從塑料模的失效形式可知,合理的選用塑料模具材料和熱處理是十分重要的,因?yàn)樗鼈冎苯雨P(guān)系到模具的使用壽命。所以,塑料模具用鋼應(yīng)滿足以下要求:
1)耐熱性能
隨著高速成型機(jī)械的出現(xiàn),塑料制品運(yùn)行速度加快。由于成型溫度在200--350℃之間,如果塑料流動(dòng)性不好,成形速度又快,會(huì)使模具部分成型表面溫度在極短時(shí)間內(nèi)超過(guò)400℃。為保證模具在使用時(shí)的精度及變形微小,模具鋼應(yīng)有較高的耐熱性能。
2) 足夠耐磨性
隨著塑料制品用途的擴(kuò)大,在塑料中往往需添加玻璃纖維之類(lèi)的無(wú)機(jī)材料以增強(qiáng)塑性,由于添加物的加入,使塑料的流動(dòng)性大大降低,導(dǎo)致模具的磨損,故要求模具有良好的耐磨性。
3) 優(yōu)良的切削加工性
大多數(shù)塑料成型模具,除電火花加工還需進(jìn)行一定的切削加工和鉗工修配。為延長(zhǎng)切削刀具的使用壽命,在切削過(guò)程中加工硬化小。為避免模具變形而影響精度,希望加工殘余應(yīng)力能控制在小限度。
4) 良好的熱穩(wěn)定性
塑料注射模的零件形狀往往比較復(fù)雜,淬火后難以加工,因此應(yīng)盡量選用具有良好的熱穩(wěn)定性的材料。
5)鏡面加工性能
型腔表面光滑,成型面要求拋光成鏡面,表面粗糙度低于Ra0.4μm,以保證塑料壓制件的外觀并便于脫模。
6)熱處理性能
在模具失效事故中,因熱處理造成的事故一般是52.3%,以致熱處理在整個(gè)模具制造過(guò)程中占有重要的地位,熱處理工藝的好壞對(duì)模具質(zhì)量有較大的影響。一般要求熱處理變形小,淬火溫度范圍寬,過(guò)熱敏感性小,特別是要有較大的淬硬性和淬透性等等。
7) 耐腐蝕性
在成形過(guò)程中可能放出腐蝕氣受熱分解出具有腐蝕性的氣體,如HC1、HF等腐蝕模具,有時(shí)在空氣流道口處使模具銹蝕而損壞,故要求模具鋼有良好的耐蝕性。
4 、新型塑料模具鋼
一般塑料模具常采用正火態(tài)的45鋼或40Cr鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)制造。硬度要求較高的塑料模具采用CrWMn或Crl2MoV等鋼制造。對(duì)工作溫度較高的塑料模具,可以選擇用韌性高的熱作模具鋼。為了滿足塑料型腔對(duì)尺寸精度和表面質(zhì)量的更高要求,新近又研制一系列新型模具鋼。
1)滲碳型塑料模具鋼
滲碳型塑料模具鋼主要用于冷擠壓成型型腔復(fù)雜的塑料模具,這類(lèi)鋼的含碳量較低,常加元素Cr,同時(shí)加入適量Ni、Mo和v,作用是提高淬透性和滲碳能力,為了便于冷擠壓成形,這類(lèi)鋼在退火狀態(tài)須有高的塑性和低的變形抗力,退火硬度≤1 00HBS。在冷擠壓成形后進(jìn)行滲碳和淬火回火處理,表面硬度可達(dá)58---62HRC。
此類(lèi)鋼國(guó)外有專(zhuān)用鋼種,如瑞典的8416、美國(guó)的P2和P4等。國(guó)內(nèi)常采用12CrNi3A和12Cr2Ni4A鋼、20Cr2Ni4A,耐磨性好,無(wú)塌陷及表面剝落現(xiàn)象,模具壽命提高。鋼中元素cr,Ni、Mo、V增加滲碳層的硬度和耐磨性及心部的強(qiáng)韌性。
2)預(yù)硬型塑料模具鋼
這類(lèi)鋼的含碳量為0.3% -O.55%,常用合金元素有Cr、Ni、Mn、v等。為了改善其切削性,加入s、ca等元素.通過(guò)研制、引進(jìn)又發(fā)展了幾種典型塑料模具鋼Y55CrNiMn-MoVS(SMI)是中國(guó)研制的含S系易切削塑料模具鋼,其特點(diǎn)是預(yù)硬態(tài)交貨硬度為35_40 HRC,有較好的切削加工性,加工后不再熱處理,可直接使用。加入Ni固溶強(qiáng)化并增加韌性,加入Mn與S形成易切削相MnS;加入Cr、Mo、V,增加鋼的淬透性 8Cr2S鋼就足屬于易切削精密模具用鋼。
3)時(shí)效硬化型塑料模具鋼
開(kāi)發(fā)了低鈷、無(wú)鈷、低鎳的馬氏體時(shí)效鋼,MASI是一種典型的馬氏時(shí)效鋼。經(jīng)8150C固溶處理后,硬度為28—32HRC,叮進(jìn)行機(jī)械加工,再經(jīng)4800C時(shí)效,時(shí)效時(shí)折出Ni3Mo、Ni3Ti等金屬間化合物,使硬度達(dá)到48—52 HRC。鋼的強(qiáng)韌性高、時(shí)效時(shí)尺寸變化小、焊補(bǔ)性能好,但鋼的價(jià)格昂貴、在國(guó)內(nèi)不太受歡迎。
4)耐蝕塑料模具鋼
以聚氯乙烯(Pvc)及ABS加抗燃樹(shù)脂為原料的塑料制品,在成形過(guò)程中分解產(chǎn)生腐蝕性氣體,會(huì)腐蝕模具。因此,要求塑料模具鋼具有很好的耐蝕性能。國(guó)外常用耐蝕塑模鋼有馬氏體不銹鋼和析出硬化型不銹鋼兩類(lèi)。國(guó)外的有如瑞典ASSAB公司的STVAX(4Crl3)和A SSAB一8407等。
07模具產(chǎn)品
介紹
我們?nèi)粘?、生活中所使用到的各種工具和產(chǎn)品,大到機(jī)床的底座、機(jī)身外殼,小到一個(gè)胚頭螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼,無(wú)不與模具有著密切的關(guān)系。模具的形狀決定著這些產(chǎn)品的外形,模具的加工質(zhì)量與精度也就決定著這些產(chǎn)品的質(zhì)量。因?yàn)楦鞣N產(chǎn)品的材質(zhì)、外觀、規(guī)格及用途的不同,模具分為了鑄造模、鍛造模、壓鑄模、沖壓模等非塑膠模具,以及塑膠模具。
技術(shù)應(yīng)用
1、如:家用電器、儀器儀表,建筑器材,汽車(chē)工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域,塑料制品所占的比例正迅猛增加。一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料件往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬件。工業(yè)產(chǎn)品和日用產(chǎn)品塑料化的趨勢(shì)不斷上升。
2、模具的一般定義:在工業(yè)中,用各種壓力機(jī)和裝在壓力機(jī)上的專(zhuān)用工具,通過(guò)壓力把金屬或非金屬材料制出所需形狀的零件或制品,這種專(zhuān)用工具統(tǒng)稱(chēng)為模具。
3、注塑過(guò)程說(shuō)明:模具是一種塑料制品的工具。
4、模具的一般分類(lèi):可分為塑膠模具及非塑膠模具:
⑴非塑膠模具有:鑄造模、鍛造模、沖壓模、壓鑄模等。
A.鑄造模——水龍頭、生鐵平臺(tái)
B.鍛造?!?chē)身
C.沖壓?!?jì)算機(jī)面板
D.壓鑄?!辖穑左w
⑵塑膠模具根據(jù)工藝和產(chǎn)品的不同又分為:
A.注射成型?!娨暀C(jī)外殼、鍵盤(pán)按鈕(應(yīng)用普遍)
B.吹氣模——飲料瓶
C.壓縮成型?!娔鹃_(kāi)關(guān)、科學(xué)瓷碗碟
D.轉(zhuǎn)移成型?!呻娐分破?/p>
E.?dāng)D壓成型?!z水管、塑膠袋
F.熱成型模——透明成型包裝外殼
G.旋轉(zhuǎn)成型?!浤z洋娃娃玩具
◆ 注射成型是塑料加工中普遍采用的方法。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料,制得的塑料制品數(shù)量之大是其它成型方法望塵莫及的,作為注射成型加工的主要工具之一的注塑模具,在質(zhì)量精度、制造周期以及注射成型過(guò)程中的效率等方面水平高低,直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新,同時(shí)也決定著企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的反應(yīng)能力和速度。
◆注塑模具是由若干塊鋼板配合各種零件組成的,基本分為:
A 成型裝置(凹模,凸模)
B 定位裝置(導(dǎo)柱,導(dǎo)套)
C 固定裝置(工字板,碼??樱?/p>
D 冷卻系統(tǒng)(運(yùn)水孔)
E 恒溫系統(tǒng)(加熱管,發(fā)熱線)
F 流道系統(tǒng)(唧咀孔,流道槽,流道孔)
G 頂出系統(tǒng)(頂針,頂棍)
根據(jù)澆注系統(tǒng)型制的不同可將模具分為三類(lèi):
⑴ 大水口模具:流道及澆口在分模線上,與產(chǎn)品在開(kāi)模時(shí)一起脫模,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,容易加工,成本較低,所以較多人采用大水口系統(tǒng)作業(yè)。
⑵ 細(xì)水口模具:流道及澆口不在分模線上,一般直接在產(chǎn)品上,所以要設(shè)計(jì)多一組水口分模線,設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,加工較困難,一般要視產(chǎn)品要求而選用細(xì)水口系統(tǒng)。
⑶熱流道模具:此類(lèi)模具結(jié)構(gòu)與細(xì)水口大體相同,其區(qū)別是流道處于一個(gè)或多個(gè)有恒溫的熱流道板及熱唧嘴里,無(wú)冷料脫模,流道及澆口直接在產(chǎn)品上,所以流道不需要脫模,此系統(tǒng)又稱(chēng)為無(wú)水口系統(tǒng),可節(jié)省原材料,適用于原材料較貴、制品要求較高的情況,設(shè)計(jì)及加工困難,模具成本較高。
熱流道系統(tǒng),又稱(chēng)熱澆道系統(tǒng),主要由熱澆口套,熱澆道板,溫控電箱構(gòu)成。我們常見(jiàn)的熱流道系統(tǒng)有單點(diǎn)熱澆口和多點(diǎn)熱澆口二種形式。單點(diǎn)熱澆口是用單一熱澆口套直接把熔融塑料射入型腔,它適用單一腔單一澆口的塑料模具;多點(diǎn)熱澆口是通過(guò)熱澆道板把熔融料分枝到各分熱澆口套中再進(jìn)入到型腔,它適用于單腔多點(diǎn)入料或多腔模具.
流道系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
⑴無(wú)水口料,不需要后加工,使整個(gè)成型過(guò)程完全自動(dòng)化,節(jié)省工作時(shí)間,提高工作效率。
⑵壓力損耗小。熱澆道溫度與注塑機(jī)射嘴溫度相等, 避免了原料在澆道內(nèi)的表面冷凝現(xiàn)象,注射壓力損耗小。
⑶水口料重復(fù)使用會(huì)使塑料性能降解,而使用熱流道系統(tǒng)沒(méi)有水口料,可減少原材料的損耗,從而降低產(chǎn)品成本。在型腔中溫度及壓力均勻,塑件應(yīng)力小,密度均勻,在較小的注射壓力下,較短的成型時(shí)間內(nèi),注塑出比一般的注塑系統(tǒng)更好的產(chǎn)品。對(duì)于透明件、薄件、大型塑件或高要求塑件更能顯示其優(yōu)勢(shì),而且能用較小機(jī)型出較大產(chǎn)品。
⑷熱噴嘴采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計(jì),配有各種可供選擇的噴嘴頭,互換性好。獨(dú)特設(shè)計(jì)加工的電加熱圈,可達(dá)到加熱溫度均勻,使用壽命長(zhǎng)。熱流道系統(tǒng)配備熱流道板、溫控器等,設(shè)計(jì)精巧,種類(lèi)多樣,使用方便,質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
熱流道系統(tǒng)應(yīng)用的不足之處
⑴整體模具閉合高度加大,因加裝熱澆道板等,模具整體高度有所增加。
⑵熱輻射難以控制,熱澆道的毛病就是澆道的熱量損耗,是一個(gè)需要解決的重大課題。
⑶存在熱膨脹,熱脹冷縮是我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)要考慮的問(wèn)題。
⑷模具制造成本增加,熱澆道系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配件價(jià)格較高,影響熱澆道模具的普及。
常用軟件
PTC的EMX,Siemens的NX Mold Wizard,CimatronE,Topsoild,Delcam Moldmaker,Missler 的Topsolid Mold,Think3的Mold Design,Manusoft的IMOLD,R&B的MoldWorks,Solidworks,Pro-e,UG(后三種主要是產(chǎn)品設(shè)計(jì),但是可以做到模具設(shè)計(jì)集成)等。
08拋光過(guò)程
塑料模具拋光基本程序 要想獲得高質(zhì)量的拋光效果,重要的是要具備有高質(zhì)量的油石、砂紙和鉆石研磨膏等拋光工具和輔助品。
塑料模具拋光的一般過(guò)程如下:
1、精拋
精拋主要使用鉆石研磨膏。若用拋光布輪混合鉆石研磨粉或研磨膏進(jìn)行研磨的話,則通常的研磨順序是9μm(#1800)~ 6μm(#3000)~3μm(#8000)。9μm的鉆石研磨膏和拋光布輪可用來(lái)去除#1200和#1500號(hào)砂紙留下的發(fā)狀磨痕。接著用粘氈和鉆石研磨膏進(jìn)行拋光,順序?yàn)?μm(#14000)~ 1/2μm(#60000)~1/4μm(#100000)。精度要求在1μm以上(包括1μm)的拋光工藝在模具加工車(chē)間中一個(gè)清潔的拋光室內(nèi)即可進(jìn)行。若進(jìn)行更加精密的拋光則必需一個(gè)**潔凈的空間?;覊m、煙霧,頭皮屑和口水沫都有可能報(bào)廢數(shù)個(gè)小時(shí)工作后的高精密拋光表面。
2、粗拋
經(jīng)銑、電火花、磨等工藝后的表面可以選擇轉(zhuǎn)速在35 000—40 000 rpm的旋轉(zhuǎn)表面拋光機(jī)或超聲波研磨機(jī)進(jìn)行拋光。常用的方法有利用直徑Φ3mm、WA # 400的輪子去除白色電火花層。然后是手工油石研磨,條狀油石加煤油作為潤(rùn)滑劑或冷卻劑。一般的使用順序?yàn)?180 ~ #240 ~ #320 ~ #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000。許多模具制造商為了節(jié)約時(shí)間而選擇從#400開(kāi)始。
3、半精拋
半精拋主要使用砂紙和煤油。砂紙的號(hào)數(shù)依次為:#400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000 ~ #1200 ~ #1500。實(shí)際上#1500砂紙只用適于淬硬的模具鋼(52HRC以上),而不適用于預(yù)硬鋼,因?yàn)檫@樣可能會(huì)導(dǎo)致預(yù)硬鋼件表面燒傷。
⒋精拋
用研磨膏進(jìn)行精拋,8000,10000就達(dá)到鏡面了。
09拋光方法
機(jī)械拋光
機(jī)械拋光是靠切削、材料表面塑性變形去掉被拋光后的凸部而平滑面的拋光方法,一般使用油石條、羊毛輪、砂紙等,以手工操作為主,特殊零件如回轉(zhuǎn)體表面,可使用轉(zhuǎn)臺(tái)等輔助工具,表面質(zhì)量要求高的可采用超精研拋的方法。超精研拋是采用特制的磨具,在含有磨料的研拋液中,緊壓在工件被加工表面上,作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。利用該技術(shù)可以達(dá)到Ra0.008μm的表面粗糙度,是各種拋光方法中的。光學(xué)鏡片模具常采用這種方法。
化學(xué)拋光
化學(xué)拋光是讓材料在化學(xué)介質(zhì)中表面微觀凸出的部分較凹部分優(yōu)先溶解,從而平滑面。這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是不需復(fù)雜設(shè)備,可以拋光形狀復(fù)雜的工件,可以同時(shí)拋光很多工件,效率高?;瘜W(xué)拋光的核心問(wèn)題是拋光液的配制?;瘜W(xué)拋光的表面粗糙度一般為數(shù)10μm。
電解拋光
電解拋光基本原理與化學(xué)拋光相同,即靠選擇性的溶解材料表面微小凸出部分,使表面光滑。與化學(xué)拋光相比,可以消除陰極反應(yīng)的影響,效果較好。電化學(xué)拋光過(guò)程分為兩步:⑴宏觀整平 溶解產(chǎn)物向電解液中擴(kuò)散,材料表面幾何粗糙下降,Ra>1μm。⑵微光平整 陽(yáng)極極化,表面光亮度提高,Ra<1μm。
超聲波拋光
將工件放入磨料懸浮液中并一起置于超聲波場(chǎng)中,依靠超聲波的振蕩作用,使磨料在工件表面磨削拋光。超聲波加工宏觀力小,不會(huì)引起工件變形,但工裝制作和安裝較困難。超聲波加工可以與化學(xué)或電化學(xué)方法結(jié)合。在溶液腐蝕、電解的基礎(chǔ)上,再施加超聲波振動(dòng)攪拌溶液,使工件表面溶解產(chǎn)物脫離,表面附近的腐蝕或電解質(zhì)均勻;超聲波在液體中的空化作用還能夠抑制腐蝕過(guò)程,利于表面光亮化。
流體拋光
流體拋光是依靠高速流動(dòng)的液體及其攜帶的磨粒沖刷工件表面達(dá)到拋光的目的。常用方法有:磨料噴射加工、液體噴射加工、流體動(dòng)力研磨等。流體動(dòng)力研磨是由液壓驅(qū)動(dòng),使攜帶磨粒的液體介質(zhì)高速往復(fù)流過(guò)工件表面。介質(zhì)主要采用在較低壓力下流過(guò)性好的特殊化合物(聚合物狀物質(zhì))并摻上磨料制成,磨料可采用碳化硅粉末。
磁研磨拋光
磁研磨拋光是利用磁性磨料在磁場(chǎng)作用下形成磨料刷,對(duì)工件磨削加工。這種方法加工效率高,質(zhì)量好,加工條件容易控制,工作條件好。采用合適的磨料,表面粗糙度可以達(dá)到Ra0.1μm。機(jī)械拋光基該方法:在塑料模具加工中所說(shuō)的拋光與其他行業(yè)中所要求的表面拋光有很大的不同,嚴(yán)格來(lái)說(shuō),模具的拋光應(yīng)該稱(chēng)為鏡面加工。它不僅對(duì)拋光本身有很高的要求并且對(duì)表面平整度、光滑度以及幾何***度也有很高的標(biāo)準(zhǔn)。表面拋光一般只要求獲得光亮的表面即可。鏡面加工的標(biāo)準(zhǔn)分為四級(jí):AO=Ra0.008μm,A1=Ra0.016μm,A3=Ra0.032μm,A4=Ra0.063μm,由于電解拋光、流體拋光等方法很難***控制零件的幾何***度,而化學(xué)拋光、超聲波拋光、磁研磨拋光等方法的表面質(zhì)量又達(dá)不到要求,所以精密模具的鏡面加工還是以機(jī)械拋光為主。
10基本程序
要想獲得高質(zhì)量的拋光效果,重要的是要具備有高質(zhì)量的油石、砂紙和鉆石研磨膏等拋光工具和輔助品。而拋光程序的選擇取決于前期加工后的表面狀況,如機(jī)械加工、電火花加工,磨加工等等。
11模具發(fā)展
中國(guó)全年塑料模具產(chǎn)值達(dá)534億元人民幣左右?你相信嗎?由于中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)塑料模具工業(yè)的要求是越來(lái)越嚴(yán)格,因此為塑料模具工業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。據(jù)準(zhǔn)確數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)全年塑料模具產(chǎn)值達(dá)534億元人民幣,這是一個(gè)已經(jīng)存在的事實(shí)。
隨著汽車(chē)制造業(yè)和IT制造業(yè)的飛速發(fā)展,國(guó)內(nèi)模具工業(yè)取得了飛速發(fā)展,據(jù)了解,我國(guó)模具行業(yè)中塑料模具的占比可達(dá)30%,預(yù)計(jì)在未來(lái)模具市場(chǎng)中,塑料模具占模具總量的比例仍將逐步提高,且發(fā)展速度將快于其他模具。
據(jù)悉,模具工業(yè)2000年以來(lái)以每年20%的速度飛速增長(zhǎng),拉動(dòng)了模具檔次的提高,精良的模具制造裝備為模具技術(shù)水平的提升提供了保障。
分析認(rèn)為,由于進(jìn)口模具中,精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具占多數(shù),所以,從減少進(jìn)口、提高國(guó)產(chǎn)化率角度出發(fā),這類(lèi)***模具在市場(chǎng)上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展,使各種異型材擠出模具、PVC塑料管材接頭模具成為模具市場(chǎng)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),高速公路的迅速發(fā)展,對(duì)汽車(chē)輪胎也提出了更高要求,因此子午線橡膠輪胎模具,特別是活絡(luò)模的發(fā)展也將高于總平均水平;以塑代木,以塑代金屬使塑料模具在汽車(chē)、摩托車(chē)工業(yè)中的需求量巨大;家用電器行業(yè)在“十二五”期間將有較大發(fā)展,特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大
同時(shí),塑料模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐在不斷加快,面向市場(chǎng)的塑料模具廠家的數(shù)量及能力也在較快增長(zhǎng)。根據(jù)對(duì)塑料模具制造行業(yè)的、銷(xiāo)售、市場(chǎng)情況、行業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品以及進(jìn)出口等情況分析,參考塑料模具相關(guān)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),預(yù)測(cè)未來(lái)我國(guó)塑料模具制造行業(yè)的發(fā)展方向究竟在哪里,到底我國(guó)塑料模具制造行業(yè)有多大的發(fā)展?jié)摿Γ@些都是需要去驗(yàn)證的。
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