模具加工(Mold Making)是指成型和制坯工具的加工,此外还包括剪切模和模切模具。 通常情况下,模具有上模和下模两部分组成。将钢板放置在上下模之间,在压力机的作用下实现材料的成型,当压力机打开时,就会获得由模具形状所确定的工件或去除相应的废料。 小至电子连接器,大 至汽车仪表盘的工件都可以用模具成型。 级进模是指能自动的把加工工件从一个工位移动到另一个工位,并在后一个工位得到成型零件的一套模具。模具加工工艺包括:裁模、冲坯模、复合模、挤压模、四滑轨模、级进模、冲压模、模切模具等。
1.金属冲压模具:连续模、单冲模、复合模、拉伸模
常见的昱卓模具图片
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2.塑胶成型模:注塑模、挤塑模、吸塑模
3.压铸模具
4.锻造模具
5.粉末冶金模具
6.橡胶模具
模具设计原则:
1.每个注塑产品在开始设计时要确定其开模方向和分型线,以尽可能减少抽芯滑块机构和消除分型线对外观的影响。
2.弄懂每套模具设计中的每个细节,理解模具中每个零件的用途。
3.适当的脱模斜度可避免产品顶伤,如顶白、顶变形、顶破。
4.在设计时多参考以前相似的设计,并了解在它模具加工和产品生产时的情况,吸取其中的经验和教训。
5.设计注塑产品时综合考虑产品外观、性能和工艺之间的矛盾。有时牺牲部分工艺性,可得到很好的外观或性能。
6.多了解注塑机的工作过程,以加深模具和注塑机的关系。
7.将扣位装置设计成多个扣位同时共用,使整体的装置不会因为个别扣位的损坏而不能运作,从而增加其使用寿命,再是多考滤加圆角,增加强度。
8.下工厂了解加工品工艺,认识每种加工的特点和局限性。
9.产品标识一般设置在产品内表面较平坦处,并采用凸起形式,选择法向与开模方向尺可能一致的面处设置标识,可以避免拉伤。
10.了解自己设计的模具的试模结果和改模情况,吸取教训。
11.在注塑产品中镶入嵌件可增加局部强度、硬度、尺寸精度和设置小螺纹孔(轴),满足各种需求。同时会增加产品成本。
12.在设计时尽量采用以前比较成功的模具结构。
13.设置合理的圆角,还可以改善模具的加工工艺,如型腔可直接用R刀铣加工,而避免低效率的电加工。
14.多些了解模具入水对制品产生的影响。
15.支柱尽量不要单使用,应尽量连接至外壁或与加强筋一同使用,目的是加强支柱的强度及使胶料流动更顺畅。
16.研究一些的模具结构,了解新的模具技术。
注塑模的硬度通常在50-60HRC以下,经过热处理的模具应有足够的表面硬度,以模具有足够的刚度。模具在工作中由于注塑的填充与流动要承受较大的压应力与摩擦力,要求模具保持形状的精度与尺寸精度的稳定性,模具有足够的使用寿命。模具的耐磨性取决于钢材的化学成分与热处理硬度,因此增强模具的硬度有利于增强其耐磨性。
大多数注塑成型模具,除EMD加工外还需进行一定的切削加工与钳工修配。为切削的使用寿命,增强切削性能,减少表面粗糙度,注塑模具用钢的硬度适当。
塑化压力:(背压)采用螺杆式注射机时,螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力称为塑化压力,亦称背压。这种压力的大小是可以通过液压系统中的溢流阀来调整的。在注射中,塑化压力的大小是随螺杆的设计、制品质量的要求以及塑料的种类不同而需要改变的,如果说这些情况和螺杆的转速都不变,则增加塑化压力会加强剪切作用,即会提高熔体的温度,但会减小塑化的效率,增大逆流和漏流,增加驱动功率。
增加塑化压力常能使熔体的温度均匀,色料的混合均匀和排出熔体中的气体。一般操作中,塑化压力的决定应在制品质量优良的前提下越低越好,其具体数值是随所用的塑料的品种而异的,但通常很少超过20公斤/平方厘米。
注塑压力是由注塑系统的液压系统提供的。液压缸的压力通过注塑机螺杆传递到塑料熔体上,塑料熔体在压力的推动下,经注塑机的喷嘴进入模具的竖流道(对于部分模具来说也是主流道)、主流道、分流道,并经浇口进入模具型腔,这个过程即为注塑过程,或者称之为填充过程。压力的存在是为了克服熔体流动过程中的阻力,或者反过来说,流动过程中存在的阻力需要注塑机的压力来抵消,以填充过程顺利进行。
在注塑过程中,注塑机喷嘴处的压力高,以克服熔体全程中的流动阻力。其后,压力沿着流动长度往熔体前端波前处逐步降低,如果模腔内部排气良好,则熔体前端后的压力就是大气压。
注塑时间要远远低于冷却时间,大约为冷却时间的1/10~1/15,这个规律可以作为预测塑件全部成型时间的依据。在作模流分析时,只有当熔体完全是由螺杆旋转推动注满型腔的情况下,分析结果中的注塑时间才等于工艺条件中设定的注塑时间。如果在型腔充满前发生螺杆的保压切换,那么分析结果将大于工艺条件的设定。
注塑温度是影响注塑压力的重要因素。注塑机料筒有5~6个加热段,每种原料都有其合适的加工温度(详细的加工温度可以参阅材料供应商提供的数据)。注塑温度控制在一定的范围内。温度太低,熔料塑化不良,影响成型件的质量,增加工艺难度;温度太高,原料容易分解。在实际的注塑成型过程中,注塑温度往往比料筒温度高,高出的数值与注塑速率和材料的性能有关,高可达30℃。这是由于熔料通过注料口时受到剪切而产生很高的热量造成的。在作模流分析时可以通过两种方式来补偿这种差值,一种是设法测量熔料对空注塑时的温度,另一种是建模时将射嘴也包含进去。
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