2015-4-8 17:07:19
汇锋模具厂有限公司-塑胶模具基础知识介绍

     近年来,随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高,塑料制品的应用范围也在不断扩大,如:家用电器、仪器仪表,建筑器材,汽车工业、日用五金等众多领域,塑料制品所占的比例正迅猛增加。一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属件。工业产品和日用产品塑料化的趋势不断上升。  
    模具的一般定义:在工业生产中,用各种压力机和装在压力机上的专用工具,通过压力把金属或非金属材料制出所需形状的零件或制品,这种专用工具统称为模具。  
    注塑过程说明:模具是一种生产塑料制品的工具。它由几组零件部分构成,这个组合内有成型模腔。注塑时,模具装夹在注塑机上,熔融塑料被注入成型模腔内,并在腔内冷却定型,然后上下模分开,经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模具,最后模具再闭合进行下一次注塑,整个注塑过程是循环进行的。  
    模具的一般分类:可分为塑胶模具及非塑胶模具:  
    (1)非塑胶模具有:铸造模、锻造模、冲压模、压铸模等。  
    A.铸造模——水龙头、生铁平台  
    B.锻造模——汽车身  
    C.冲压模——计算机面板  
    D.压铸模——超合金,汽缸体  
    (2)塑胶模具根据生产工艺和生产产品的不同又分为:  
    A.注射成型模——电视机外壳、键盘按钮(应用最普遍)  
    B.吹气模——饮料瓶  
    C.压缩成型模——电木开关、科学瓷碗碟  
    D.转移成型模——集成电路制品  
    E.挤压成型模——胶水管、塑胶袋  
    F.热成型模——透明成型包装外壳  
    G.旋转成型模——软胶洋娃娃玩具  
    注射成型是塑料加工中最普遍采用的方法。该方法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料,制得的塑料制品数量之大是其它成型方法望尘莫及的,作为注射成型加工的主要工具之一的注塑模具,在质量精度、制造周期以及注射成型过程中的生产效率等方面水平高低,直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新,同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。

2015-4-8 17:06:40
详解模具抛光技术知识-汇锋模具厂有限公司

         在工业产品向多样化、高档化发展的过程中,如何提高直接影响产品质量的模具质量是一项重要的任务。在模具制造过程中,形状加工后的平滑加工与镜面加工称为零件表面研磨与抛光加工,它是提高模具质量的重要工序。掌握合理的抛光方法,可提高模具质量和使用寿命,进而提高产品质量。

1 常用的抛光方法及工作原理
1.1 机械抛光
机械抛光是靠切削或使材料表面发生塑性变形而去掉工件表面凸出部得到平滑面的抛光方法,一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具,在含有磨料的研抛液中,紧压在工件被加工表面上,作高速旋转运动。利用该技术可达到Ra0.008 μm的表面粗糙度,是各种抛光方法中表面粗糙度最好的。光学镜片模具常采用这种方法。机械抛光是模具抛光的主要方法。
1.2 化学抛光
化学抛光是材料在化学介质中让表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解,从而得到平滑面。该方法可以抛光形状复杂的工件,可以同时抛光很多工件,效率高。化学抛光得到的表面粗糙度一般为Ra10 μm。
1.3 电解抛光
电解抛光基本原理与化学抛光相同,即靠选择性溶解材料表面微小凸出部分,使表面光滑。与化学抛光相比,它可消除阴极反应的影响,效果较好。
1.4 超声波抛光
超声抛光是利用工具断面作超声波振动,通过磨料悬浮液抛光脆硬材料的一种加工方法。将工件放入磨料悬浮液中并一起置于超声波场中,依靠超声波的振荡作用,使磨料在工件表面磨削抛光。超声波加工宏观力小,不会引起工件变形,但工装制作和安装较困难。
1.5 流体抛光
流体抛光是依靠流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。流体动力研磨是由液压驱动,介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物(聚合物状物质)并掺入磨料制成,磨料可采用碳化硅粉末。
1.6 磁研磨抛光
磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷,对工件磨削加工。这种方法加工效率高,质量好,加工条件容易控制。采用合适的磨料,加工的表面粗糙度可达到Ra0.1 μm。
1.7 电火花超声复合抛光
为了提高表面粗糙度Ra为1.6 μm以上工件的抛光速度,采用超声波与专用的高频窄脉冲高峰值电流的脉冲电源进行复合抛光,由超声振动和电脉冲的腐蚀同时作用于工件表面,迅速降低其表面粗糙度,这对经车、铣、电火花及线切割等工艺加工后的模具粗糙表面抛光效果明显,十分有效。
2 模具抛光常用的工具及规格类别
模具抛光常用的工具有:砂纸,油石,绒毡轮,研磨膏,合金锉刀,钻石磨针,竹片,纤维油石,圆转动打磨机。
砂纸:150#,180#,320#,400#,600#,800#,1 000#,1 200#,1 500#;
油石:120#,220#,400#,600#;
绒毡轮:圆柱形,圆椎形,方形尖嘴;
研磨膏:1#(白色) 3#(黄色) 6#(橙色) 9#(绿色) 15#(蓝色) 25#(褐色) 35#(红色) 60#(紫色);
锉刀:方,圆,扁,三角及其他形状;
钻石磨针:一般为3/32柄或1/8柄,有圆波形,圆柱形,长直柱形,长圆椎形;
竹片:各式形状适合操作者及模具形状而造,作用是压着砂纸,在工件上研磨,达到所要求的表面粗糙度;
纤维油石:200#(黑色) 400#(蓝色) 600#(白色) 800#(红色)。
3 抛光的工艺过程
3.1 粗抛
精铣、电火花加工、磨削等工艺后的表面可以选择转速在35 000~40 000 r/min的旋转表面抛光机进行抛光。然后是手工油石研磨,条状油石加煤油作为润滑剂或冷却剂。使用顺序为180#→240#→320#→400#→600#→800#→1 000#。
3.2 半精抛
半精抛主要使用砂纸和煤油。砂纸的号数依次为:400#→600#→800#→1 000#→1 200#→1 500#。实际上#1 500砂纸只用适于淬硬的模具钢(52 HRC以上),而不适用于预硬钢,因为这样可能会导致预硬钢件表面损伤,无法达到预期抛光效果。
3.3 精抛
精抛主要使用钻石研磨膏。若用抛光布轮混合钻石研磨粉或研磨膏进行研磨,则通常的研磨顺序是9 μm(1 800#)→6 μm(3 000#)→3 μm(8 000#)。9 μm的钻石研磨膏和抛光布轮可用来去除1 200#和1 50 0#号砂纸留下的发状磨痕。接着用粘毡和钻石研磨膏进行抛光,顺序为1 μm(14 000#)→1/2 μm(60 000#)→1/4 μm(100 000#)。
4 抛光的工作环境
抛光过程应分开在两个工作地点完成,即粗磨加工地点和精抛加工地点分开,而且要注意清洗干净上一道工序残留在工件表面的砂粒。
一般从用油石到1 200#砂纸完成后粗抛光后,工件需转到无尘间进行抛光,确保空气中无灰尘微粒粘在模具表面。精度要求在1 μm以上(包括1 μm)的抛光工艺在清洁的抛光室内即可进行。若进行更加精密的抛光则必需在绝对洁净的空间,因为灰尘、烟雾,头皮屑和口水沫都有可能报废高精密抛光表面。
抛光工艺完成后工件表面要做好防尘保护工作。当抛光过程停止时,应仔细去除所有研磨剂和润滑剂,保证工件表面洁净,随后应在工件表面喷淋一层模具防锈涂层。
5 影响表面抛光性的因素
5.1 工件表面状况
材料在机械加工过程中,表层会因热量、内应力或其他因素而损坏,切削参数不当会影响抛光效果。电火花加工后的表面比机械加工或热处理后的表面更难研磨,因此电火花加工结束前应采用电火花精修整,否则表面会形成硬化薄层。如电火花精修规准选择不当,热影响层的深度最大可达0.4 mm。硬化薄层的硬度比基体硬度高,必须去除。因此最好增加一道粗磨加工,为抛光加工提供一个良好基础。
5.2 钢材的品质
优质的钢材是获得良好抛光质量的前提条件,钢材中的各种夹杂物和气孔都会影响抛光效果。要达到良好的抛光效果,工件必须在开始机械加工时要注明抛光的表面粗糙度,当一件工件确定需要镜面抛光时,必须要选抛光性能好的钢材并且都经过热处理否则达不到预期的效果。
5.3 热处理工艺
如果热处理不当,钢材表面硬度不均或特性上有差异,会给抛光造成困难。
5.4 抛光的技术
由于抛光主要是靠人工完成,所以人的技能目前还是影响抛光质量的主要原因。
一般认为抛光技术影响表面粗糙度,其实好的抛光技术还要配合优质的钢材以及正确的热处理工艺,才能得到满意的抛光效果;反之,抛光技术不好,就算钢材再好也做不到镜面效果。
6 不同类型抛光应注意的事项
6.1 模具砂纸打磨和油石研磨应注意的事项
(1) 对于硬度较高的模具表面只能用清洁和软的油石打磨工具。
(2) 在打磨中转换砂号级别时,工件和操作者的双手必须清洗干净,避免将粗砂粒带到下一级较细的打磨操作中。
(3) 在进行每一道打磨工序时,砂纸应从不同的45°方向去打磨,直至消除上一级的砂纹,当上一级的砂纹清除后,必须再延长25%的打磨时间,然后才可转换下一道更细的砂号。
(4) 打磨时变换不同的方向可避免工件产生波浪等高低不平。
6.2 钻石研磨抛光应注意的事项
钻石研磨抛光必须尽量在较轻的压力下进行,特别是抛光预硬钢件和用细研磨膏抛光时。在 用8 000#研磨膏抛光时,常用载荷为100~200 g/cm2,但要保持此载荷的精准度很难做到。为了方便做到这一点,可以在木条上做一个薄且窄的手柄,或者在竹条上切去一部分而使其更加柔软。这样可以帮助控制抛光压力,以确保模具表面压力不会过高。当使用钻石研磨抛光时,不仅工作表面要求洁净,工作者的双手也必须十分清洁。
6.3 塑料模抛光应注意的事项
塑料模具的抛光与其他行业中所要求的表面抛光有很大的不同,严格说,塑料模具的抛光应该称为镜面加工。它不仅对抛光本身有很高的要求并且对表面平整度、光滑度以及几何精确度也有很高的标准。镜面抛光的标准分为4级:A0=Ra0.008 μm,A1=Ra0.016 μm,A3=Ra0.032 μm,A4=Ra0.063 μm,由于电解抛光、流体抛光等方法很难精确控制零件的几何精确度,而化学抛光、超声波抛光、磁研磨抛光等方法的表面质量又达不到要求,所以精密模具的镜面加工还是以机械抛光为主。抛光中注意事项如下:
(1) 当一新模腔开始加工时,应先检查工件表面,用煤油清洗干净表面,使油石面不会粘上污物导致失去切削的功能。
(2) 研粗纹时要按先难后易的顺序进行,特别一些难研的死角,较深底部要先研,最后是侧面和大平面。
(3) 部分工件可能有多件组拼在一起研光,要先分别研单个工件的粗纹或火花纹,后将所有工件拼齐研至平滑。
(4) 大平面或侧平面的工件,用油石研去粗纹后再用平直的钢片做透光检测,检查是否有不平或倒扣的不良情况出现,如有倒扣则会导致制件脱模困难或制件拉伤。
(5) 为防止模具工件研出倒扣或有一些贴合面需保护的情况,可用锯片粘贴或用砂纸贴在边上,这样可得到理想的保护效果。
(6) 研模具平面用前后拉动,拖动油石的柄尽量放平,不要超出25°,因斜度太大,力由上向下冲,易导致研出很多粗纹在工件上。
(7) 如果工件的平面用铜片或竹片压着砂纸抛光,砂纸不应大过工具面积,否则会研到不应研的地方。
(8) 尽量不要用打磨机修分模面,因砂轮头修整的分模面比较粗糙以及有波浪高低不平,如必要用时,必须将砂轮头粘修至同心度平衡。
(9) 研磨的工具形状应跟模具的表面形状接近一致,这样才能确保工件不被研变形。
7 如何解决抛光中出现的常见问题
7.1 抛光过度
在日常抛光过程中遇到的最大问题就是“抛光过度”,就是指抛光的时间越长,模具表面的质量就越差。发生抛光过度有二种现象:即是“橘皮”和“点蚀”。抛光过度多发生于机械抛光。
7.2 工件出现“橘皮”的原因
不规则粗糙的表面被称为“橘皮”,产生“橘皮”有许多的原因,最常见的原因是由于模具表面过热或渗碳过度而引起,抛光压力过大及抛光时间过长是产生“橘皮”的主要原因。比如:抛光轮抛光,抛光轮产生的热量会很容易造成“橘皮”。较硬的钢材能承受的抛光压力会大一些,相对较软的钢材容易发生抛光过度,研究证明产生抛光过度的时间会因钢材的硬度不同而有所不同。
7.3 消除工件“橘皮”的措施
当发现表面质量抛得不好时,许多人就会增加抛光的压力和延长抛光的时间,这种作法往往会使表面的质量变得更差。可采用以下的方法去补救:
(1) 把有缺陷的表面去除,研磨的粒度比先前使用砂号略粗一级,然后进行研磨,抛光的力度要比先前的低一些。
(2) 以低于回火温度25 ℃的温度进行应力消除,在抛光前使用最细的砂号进行研磨,直到达到满意的效果,最后以较轻的力度进行抛光。
7.4 工件表面“点蚀”形成的原因
由于在钢材中有些非金属的杂质,通常是硬而脆的氧化物,在抛光过程中从钢材表面被拉出,形成微坑或点蚀,产生“点蚀”的主要因素有以下几点:
(1) 抛光的压力过大,抛光时间过长。
(2) 钢材的纯净度不够,硬性杂质的含量高。
(3) 模具表面生锈。
(4) 黑皮料未清除。
7.5 消除工件点蚀的措施
(1) 小心地将表面重新研磨,砂粒粒度比先前所使用的粒度略粗一级,采用软质及削锐的油石进行最后步骤的研磨才再进行抛光程序。
(2) 当砂粒尺寸小于1 mm应避免采用最软的抛光工具。
(3) 尽可能采用最短的抛光时间和最小的抛光力度。
8 结束语
模具制造过程中型腔的抛光是非常重要的一道工序,它关系到模具的质量和寿命,也决定制品质量的好坏。掌握抛光的工作原理和工艺过程,选择合理的抛光方法,可以提高模具质量和寿命,进而提高制品的质量。
2014-12-19 9:16:14
冲压模具维护的必要性以及重点

我们都知道模具需要维护与保养,但是怎么的维护和保养都是正确的呢?其实也很简单:使模具保持初期状态之维持管理,就是对模具的维护。要了解冲压工厂的状态,只要观察模具维护部门的情形,就能进行某种程度的判断。维护部门内若有许多待修的模具,一般的情形是,生产性低且加工不良品较多。  


适当地实施模具维护管理,对冲压工厂依照计划来进行生产以及提高设备的使用率,都是非常重要的。  

模具维护的内容区分  

1·日常维护  

是指正常之模具清扫、点检、及对可动部的给油等作业。此作业是经常确认模具处於正常状态,也能早期发现异常。 

2·事故维护  

在模具进行加工的状态,会出现某些变化,形成无法继续使用的状态。例如,毛边变大、尺寸不对、发生伤痕、模具零件烧附等情形。  
因为发生类似的异常而开始进行模具维护之内容,即称之为「事故维护」。是模具维护中,内容最多的一项。此维护通常是将模具使用到将近极限进行,若模具维护的时间花费较多,则模具的寿命也就较短。因为是突发性的维护,所以一定会有预定外的设备停止、及紧急维护作业。  

3·定期维护  

众人皆知的模具磨耗曲线(图1),是存在於每一个模具上的。模具的维护是在异常磨耗的领域附近实施的。这个时期的冲压加工数是很容易掌握的。在达到规定的加工数时,实施模具维护,就是计划性的维护。不但容易掌握维护项目,也易控制维护时间。

4.改良维护  
为了延长模具寿命(维护周期)、安定品质、容易维护等目的,而改良部份模具特别维护。  

维护规则的确立  

考虑前记事故、定期、以及改良维护的组合来维持模具状态,有必要制作规则,尽可能以定期维护来进行模具的维护管理。  
维护规则的确立步骤如下所示。  

(1)调查每个模具的维护寿命。  
(2)决定定期维护加工数及维护重点。  
(3)实施定期维护。  
(4)调查一定期间内的事故维护件数。事故维护较多,是因为至定期维护的加工数设定不良、或是模具信赖度上有误差。  
(5)调查事故维护的内容。  
在设定数以内经常发生维护时,降低定期维护的加工数。  
确认事故维护的处置内容为临时处置或久处置。  
(6)检讨事故维护内容之临时处置内容的久对策。  
(7)以改良维护计划来实施久对策内容。  
事故维护内容不但是目前使用中之模具的对策,同时也应反应於今後制作之模具上。主要是防止相同内容之问题重复发生。  

减少事故维护,可使维护部门有较充裕的时间,在进行细心维护时,可以得到相乘的效果。  

模具零件及维护  

构成模具之各个零件的寿命都是不一样的。所以维护的时机也各不相同。必须认知此种情形下,才能进行适切的维护。但并非重复进行维护,就可以使模具可以持续使用。必须有进行模具寿命(总寿命)判断的基准。  

1.刃口工具  

下料加工的冲头(Punch)及模(die)。是模具中维护周期最短的零件。工具形状、间隙、表面粗糙度、材质等,都会影响工具寿命。若使用至异常磨耗状态时,研磨量就会增多,也会缩短工具的寿命。可从进行维护的加工数及毛边高度双方来进行管理。

2·滑配工具  

弯曲、引伸等成形的冲头及模。这些零件是以R面及侧面(轴承(bearing)面)来滑过材料。所以在初期时滑配面会出现橘皮状、中期则会出现压痕、後期则是整个形状崩溃,因为变化十分缓慢,有点类似下料工具的毛边,因为无明显状态变化,通常都会太慢进行维护。面及形状的管理是重点。  
若有异物混入时,会使滑配面受损,受损部份会复制到制品上,日常管理是其主要原因。影响工具寿命的要因有工具材质、工具肩形状及表面粗糙度、润滑油等,也可能以工具的表面处理来延长寿命。  

3·弹簧  

模具上使用很多的弹簧,却很少受到适切的管理。长期使用产生的磨损及破损等所造成的事故,对模具的伤害是很大的。因为通常是在看不到的状态下使用,会较慢发现,所以模具的破损也会较大。因为是从外观很难判断状态的零件,所以应依加工数来定期进行更换。弹簧的使用上,尽量在总挠量较小的情形使用即可。  

4·引导柱衬套(guidepostbush)  

模座(dieset)的引导柱衬套及内引导(innerguide)(SUB-GUIDE)是维持模具精度的重要零件。给油状态、偏心荷重等影响所造成的磨耗,会使柱衬套的间隙扩大,就很难保持上模及下模的关系精度,在模具的各个部份就会发生问题。意外的是,有很多模具在此部份的管理都不太确实。必须定期进行更换。 
又,经常会发生烧附现象,大都是因为柱(Post)的垂直度不良或太大的偏心荷重。而这种原因,大多是出自模具设计或制作阶段。因偏心荷重而产生烧附时,应考虑荷重中心,必须采取将冲床机械上模具装置的位置错开等处置,垂直度不良时,则必须重组柱衬套。  

5·板(Plate)  

模具在加工时会产生极小的弹性变形。因此,长年使用时,其构成板会发生翘曲的情形,是影响模具精度的原因。必须定期消除反翘现象。和模、脱料器(stripper)的材料相接触的面,当然会留下记号。若这种状态很严重的话,就会使材料压制不正确,是形成制品形状不良的原因。  
同样的,冲底部份或衬板(backingplate)的接触面,在长年使用的情形下也会凹下。这个部份在消除反翘时,应同时进行定期的面再生。板是支援模具精度的重要零件。若板的劣化超过一定的限度时,模具的总寿命也将结束。例如,导套梢(dowelpin)孔、导柱衬套孔及入子穴等的间隙变大。模具承座(dieholder)或模板面的局部扭曲变大,虽然有进行模具维护,但在定期维护前经常须要修理。  

6·其他  

(1)分隔片(shim)管理  
因为重复进行模具维护,冲头及模具入子部份内的分隔片会增加,若不进行适当的管理,即使模具已进行维护,也会立即发生问题。只要限制分隔片的数量即可。  
(2)脱料螺栓  
脱模螺栓经长期使用後,会发生螺纹部份破损、头部磨损、脱料螺栓接触面凹陷等,是脱模器平行度不良的原因。应特别注意容易漏失的部份。  
(3)螺栓  
模具大都使用附有六角孔的螺栓。因为实施锁紧确认(相片3),而重复组立、分解,有时会使六角孔部份变形,而无法获得足够的锁紧力。细小的螺栓问题特别多。若发现这种情形的螺栓,则必须进行更换。主停止开关所使用的螺栓若有少许松弛,会使螺栓破损,而可能发生很大的事故。  

(4)导料器(pilot)  

导料器是决定连续模位置的重要零件。必须实施形状、磨耗、变曲等相关的管理。  

设计使维护更为容易的模具构造  

在维护模具上,模具的组立及分解的容易度,是进行维护作业的重要因素。图2是零件装置状态下的组立、分解内容。在考虑模具的大小等情形下,决定零件的固定方法或螺栓的旋紧方向等,必须为减少模具翻转等容易作业之构造。同时也必须考虑零件的组合及分解的情形(图3)  
模具的维护,在企业内仍没有明确的地位,但冲压加工中,重要的模具却是必须进行维护管理的。若制作完模具後,就什麽都不知道了,是不正确的做法。必须注意到模具制造、模具维护、以及冲压加工之间的平衡。希望能仔细思考一下模具维护的地位。

2014-12-19 9:13:27
通过试模该如何避免模具设计的缺陷?

我们都知道模具设计不当往往会造成最终产品出现这样或那样的缺陷,大大的延误了我们的生产效率。所以,在对模具进行交付使用之前,通常要先进行试模和评估,优化模具设计和工艺参数,这样才能避免和减少不必要的误差,达到事半功倍的效果,同时满足批量生产的高质量要求。

为何一定要试模

大多数成型产品的缺陷是在塑化和注塑阶段造成的,但有时也与模具设计不当有关,可能的影响因素包括:模腔数,冷/热流道系统的设计,射入口的类型、位置和尺寸,以及产品本身的结构等。因此,为了避免由于模具设计而造成的产品缺陷,我们需要在制作模具的时候,对模具的设计和工艺参数进行分析。

在获得试模结果后,操作者通常需要对模具的具体情况进行评估,以免在对模具进行修改的过程中增加不必要的成本和时间。多数情况下,这种评估还包括对机器工艺参数的设定。也就是说,为了弥补模具设计中的不足,操作者可能会在不知情的情况下进行了不正确的设置。在这种情况下,设备的生产运作过程是不正常的,因为生产合格产品所需的参数设置范围非常小,一旦参数设置出现任何微小的偏差,可能会导致最终产品的质量远远超出所允许的误差范围,而由此产生的实际生产成本往往比事先进行模具优化所产生的费用高得多。

试模的目的就是要找出优化的工艺参数和模具设计。这样,即便是材料、机器设定或者环境等因素发生了变化,依然能够确保稳定和不间断的批量生产环境,而不仅仅是为了获得一个好的样品。这一点非常重要。

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图1 填充试验:寻找转压点

试模的基本步骤

步骤1.设置料桶的温度。

这里需要注意的是,初始的料桶温度设置必须依据材料供应商的推荐。这是因为,不同厂家、不同牌号的相同材料可能具有相当大的差异,而材料供应商往往对自己的材料有着相当深入的研究和了解。用户可根据他们的推荐进行基本的设置,然后再根据具体的生产情况进行适当的微调。

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图2 注射速度的优化

除此之外,还需要使用探测器测量熔体的实际温度。因为我们所设定的料桶温度往往由于环境、温度传感器的型号和位置深度不同等原因,并不能保证与熔体温度100%的一致。有时由于油污的存在或其他原因,熔体的实际温度和料桶的设置温度差别很大(以前,我们曾有过两者温差相差高达30℃的例子)。

步骤2.设置模具的温度。

同样,初始的模具温度设置也必须根据材料供应商提供的推荐值。

需要注意的是,我们所说的模具温度指的是模腔表面的温度,而不是模温控制器上显示的温度。很多时候,由于环境以及模温控制器的功率选择不当等原因,模温控制器上显示的温度与模腔表面的温度并不一致。因此,在正式试模之前,必须对模腔表面的温度进行测量和记录。同时,还应当对模具型腔内的不同位置进行测量,查看各点的温度是否平衡,并记录相应的结果,以为后续的模具优化提供参考数据。

步骤3. 根据经验,初步设定塑化量、注射压力的限定值、注射速度、冷却时间以及螺杆转速等参数,并对其进行适当的优化。

步骤4.进行填充试验,找出转换点。转换点是指从注射阶段到保压阶段的切换点,它可以是螺杆位置、填充时间和填充压力等。这是注塑过程中最重要和最基本的参数之一。在实际的填充试验中,需要遵循以下几点: 

(1) 试验时的保压压力和保压时间通常设定为零; 

(2) 产品一般填充至90%~98%,具体情况取决于壁厚和模具的结构设计; 

(3) 由于注射速度会影响转压点的位置,因此,在每次改变注射速度的同时,必须重新确认转压点。

通过填充试验,用户可以看到材料在模腔里的流动路径,从而判断出模具在哪些地方容易困气,或者哪些地方需要改善排气等。

步骤5. 找出注射压力的限定值。在此过程中,应当注意注射压力与注射速度的关系。对于液压系统,压力和速度是相互关联的。因此,无法同时设定这两个参数,使其同时满足所需的条件。

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图3 保压时间的优化

在屏幕上设定的注射压力是实际注射压力的限定值,因此,应当将注射压力的限定值设定为始终大于实际的注射压力。如果注射压力限定过低,使得实际注射压力接近或超过注射压力的限定值,那么,实际的注射速度就会因为受到动力限制而自动下降,从而影响注射时间和成型周期。

步骤6. 找出优化的注射速度。这里所指的注射速度,是同时满足使填充时间尽量短,同时填充压力尽量小的注射速度。在这一过程中,需要注意以下几点:

(1)大部分产品的表面缺陷,特别是浇口附近的缺陷,都是由于注射速度引起的。

(2)多级注射只在一次注射不能满足工艺需求的情况下才使用,特别是在试模阶段。

(3)在模具完好、转压点设定正确,且注射速度足够的情况下,注射速度的快慢与飞边的产生没有直接关系。

步骤7.优化保压时间。

保压时间也即是浇口的冷凝时间。一般,可以通过称重的方式确定浇口的冷凝时间,从而得到不同的保压时间,而最优化的保压时间则是使产品模重达到最大时的时间。

步骤8. 优化其他参数,如保压压力和锁模力等。

   最后,需要强调的是,试模的目的和重点在于优化模具和工艺,以满足批量生产的要求,而不仅仅是试验出好的产品试样。

2014-12-18 19:57:17
日本开发高速高效加工模具用环保型模具用刀

日本ダィジュツト工业公司生产一种高速高效铣削模具用HRM型机夹圆弧刃立铣刀,简介如下。

  (1)机夹圆弧刃立铣刀的优势

  与球头立铣刀相比,圆弧刃立铣刀的几何形状在加工表面粗糙度上具有优势。

在刀尖高度与球头立铣刀相同的情况下,由于周期进给可增加几倍,因此可缩短加工长度,大幅节省加工时间。此外,如果底R相同,在刀具不发生干涉的前提下,可以使用直径大于球头立铣刀的圆弧刀立铣刀,在刀具刚性方面更为有利。在等高线加工中,球头立铣刀的加工深度越大,切削刃的接触长度就越长,导致切削抗力增大,容易产生高频振动;而机夹圆弧刃立铣刀有倒锥度,切削刃接触长度短,故切削抗力较小。此外,球头立铣刀在小切深条件下切削时,与用机夹圆弧刃立铣刀切削相同面积相比,靠近中心附近的切削刃的切削长度要长几倍;切削速度较低的横刃附近磨损及破损较大,使加工表面粗糙度恶化。由于机夹圆弧刃立铣刀是以切削速度高的外圆R部分参与切削,因此能够实现粘屑很少的稳定铣削加工。

  (2)研究开发目的

  在注塑模、压铸模的加工中,大多使用小直径立铣刀,尤其对深模腔的加工相当困难。开发小直径可转位大进给圆弧刀立铣刀的目的,是开发出优于现有的整体式圆弧刃和球头立铣刀、能适应从粗铣到精铣、具有优异切削性能、高精度和刚性好的刀具。要求在高刚性、高精度的硬质合金刀杆上装上能实现大进给的高精度刀片,就能完成大进给量的半精加工和小进给量的精加工。

  (3)大进给机夹圆弧刃立铣刀的特点

  如果用两个小刀片构成机夹圆弧刃立铣刀,由于紧固螺钉小,刀片和刀体的厚度也较小,因此刀具的强度不足。而新型大进给机夹圆弧刃立铣刀是采用一个刀片,并利用一种高精度、高可靠性夹持机构牢固地夹紧在硬质合金刀体上。该刀具具有以下特点:

  ①采用新开发的DV涂层,刀具寿命长

  DV涂层和原有涂层的特性列于表1.与原有涂层产品比较,耐磨、耐热性能提高,上了一个新台阶,特别是在产生大量切削热的大进给干式切削时,抗氧化性能优良的DV涂层非常有效。今后打算将该涂层应用于新开发的产品。

  表1 各种涂层材料特性

  涂层种类:TiN-TiCN-TiAlN-DV涂层

  维氏硬度(HV):2200-2400-2900-3500

  氧化开始温度(℃):400~500-300~400-700~800-1000以上

  ②采用正前角切削刃,切削抗力小,切削性能超群

  由于切削刃R部分45°方向为正前角,因此在轴向上也为正前角。此外,外圆上有倒锥,能够减小深模腔加工的切削抗力。铣削S50C钢材时(工件材质:S50C;刀具直径:φ16mm;N=4576/min;Vc=230m/min;f=1.2mm/r;Ap=0.6mm;Ae=8mm),与B公司的大进给铣刀切削抗力相比,HRM型机夹圆弧刃立铣刀的切削抗力降低了35%.

  ③刀片精度达到整体立铣刀精度等级

  由于在高精度刀体上使用高精度刀片,能用于粗铣到半精铣加工,将过去粗铣与精铣分开加工集约到一把大进给铣削用机夹圆弧刃立铣刀上。

④能够实现从非淬硬钢到淬硬钢的高速大进给铣削加工

  正前角切削刃能实现淬硬钢模具深模腔的高速大进给铣削加工。加工中,采用负前角切削刃的刀具切削抗力大,易导致高频振动,因此目前的现状是采用低速、小切深铣削加工。

HRM型大进给机夹圆弧刃立铣刀采用正前角切削刃,改善了切削性能,采用耐热性和韧性优良的C8015

  DV涂层与硬质合金刀杆的组合,能够实现高速、大进给铣削加工。此外,可选择硬质合金一体型(RVM型)、模块式刀头(MRN型)、全硬质合金刀杆(MSN型)等组合。

  (4)加工实例

  ①加工实例1

  自硬钢高效铣削加工实例:加工汽车内控制盘注塑模凹腔(树脂型,牌号SD61(J1S

  SCM系),硬度HRC28)时,刀具悬伸量较大,加工深度达70mm,加工条件苛刻(切削速度(转速):181m/min(3600/min);进给速度(进给量):4000mm/min(1.1mm/r);切深Ap:0.05mm(倾斜30°,加工深度70mm);切削宽度Ae:8mm;冷却方式:风冷;加工机床:卧式加工中心),但与原有刀具相比,加工时间可减少一半以上。与其他公司刀具比较,加工时间减少一半多;刀具悬伸大时,切削噪音小,不产生高频振动,切削状态良好。

  ②加工实例2

  用HRM型机夹圆弧刃立铣刀和其他公司的整体圆弧刃立铣刀高速大进给铣削SKD61淬硬钢(HRC49)模具时(工件材质:SKD61(HRC49);刀具直径:φ16mm;N=2984/min;Vc=150m/min;Vf=3851mm/min;f=1.2mm/r;Ap=0.25mm;Ae=8.4mm;L=80m;顺铣;风冷),为使加工条件相同,将刀具颈部以下长度设定为80mm.刀具寿命的对比结果表明,整体立铣刀的磨损与加工长度成正比;而HRM型刀具从切削长度100m后进入稳定磨损状态,其后磨损没有增大,切削长度达280m时的最大磨损量才0.11mm,仍可继续切削,性能优于整体立铣刀。

  (5)大进给机夹圆弧刃立铣刀使用方法(基本标准切削条件的确定)

  使用注意事项:在刀具悬伸量较大的条件下,机床刚性不足而产生高频振动时,保持每转进给量及铣削速度不变,首先选择减小切深量Ap.稳定切削速度(从低到高)的方法请参照产品样本。现已开始销售的大进给机夹圆弧刃立铣刀尺寸规格为φ8-φ20mm(共5个规格)。

  该刀具的开发和应用为降低模具加工成本做出了贡献。现在粗铣所用小直径整体式立铣刀较易磨损,无法再修磨时只能报废;而HRM型机夹圆弧刃立铣刀的刀夹可更换,刀体可长期使用,只需更换刀片,可以说是一种环保刀具。

2014-12-18 19:55:34
惠州模具厂告诉您模具整体构造及设计

通常,模具是由机械零、部件,通用机构和功能元件构成。因此,其整体构造设计方
法和原理,与通用机械设计的方法和原理基本上是相同的。但是,由于其使用功能和作
用对象即使金属和非金属材料,加工成形为合格的制件(冲件、塑件、锻件等),而且,每副
模具只能用于加工成形一种特定的制件,专用性强,是一种专用成形工具。因此,模具设
计具有以下特点和要求:
! " 精度与定位
精度概念和意识,是模具设计人员须建立的基本概念和意识。模具精度包括模具整
体组合和零、部件的位置与形状尺寸精度、配合精度与定位精度。如冲模的冲裁间隙值
及其均匀性,塑料注射模,压铸模的合模定位与导向精度等,均需由鼓S氚寄5男巫础?BR>位置精度、导向装置的位置与配合精度保证。
因此,在模具设计时需进行严格的尺寸精度设计与计算。同时,还须考虑零、部件的
制造工艺性和工艺精度,以保证模具的精密性能和可靠性。
由于精密制造工艺技术的应用,成形工作零件的尺寸精度已可做到# " ### !$$ 级,
即称谓“#”误差概念。
% " 模具的导向装置
模具运动方向的导向,是由导向装置来保证的。同时,导向装置对模具间隙的均匀
性,精确合模运动还起定位的作用。导向装置常用的有,导柱与导套组成的导向装置(含
滑动和滚动配合);导板导向装置(含一般导板副和自润滑导板副),主要用于大型冲模,
滑块与导轨组成的斜抽芯导向;冲模送料的导料板导向等四种。
模具运动方向的导向装置,由于起着精密导向和精密定位作用,所以要求精度高,导
向刚度好等,常采用过定位导向。
& " 脱模、卸料与抽芯设计
塑料注射模、压铸模的脱模结构与机构设计,冲模的卸料结构与机构设计,以及抽芯
机构设计,也是模具整体设计的关键技术。
塑料注射模,压铸模的脱模,通常采用在型面上设计脱模斜度,同时在定模上设置顶
件机构。顶件机构的零件均已标准化。
冲模的卸料,通常采用在凹模上设计漏料孔漏料,在凸模上设计打料机构或设计气
· %% ·
第一篇模具设计与制造基础知识
孔,用压缩空气吹料等方法。
塑料注射模,压铸模的抽芯机构,通常采用斜楔抽芯机构,液压缸抽芯机构,或齿轮
机构等方法。
! " 进料与冷却系统设计
冲模的送料及安全机构设计,塑料注射模和压铸模的进料与浇注系统设计、冷却系
统设计,都是进行模具整体设计的关键技术。其中采用的一些零件和元件,均已形成标
准产品,以便用户在设计时选用。
# " 支承与紧固
模架是模具的主要支承部件。模架分上模座(或动模)和下模座(或定模)两部分

2014-12-18 19:53:06
模具钢概况及其发展动向

为了适应塑料模具制造过程中的一些对钢的工艺性能的特殊要求,发展了以下四类专用的特种塑料模具钢种。 

  1)镜面磨削用塑料模具钢 纯净度、致密度高,材质均匀性好,且淬回火硬度较高。适用于制做光学仪器、电子设备的透明制品。如瑞典材料S136,日本大同特殊钢公司的S-STAR等。 

  2)非调质型预硬塑料模具钢 锻(轧)后直接得到要求的硬度,一般为30-40HRC。如我国的3Cr2MnMo-VS钢等。 

  3)高焊接性塑料模具钢 此类钢焊接性能很好,可以避免或简化焊前预热或焊后处理工艺,以便模具的堆焊修复工作。如日本大同特殊钢公司开发的PXZ、PX5及NAK55等。 

  4)易切削塑料模具钢 此类钢由于既加人了S等易切元素,又同时加入了Ca等变性剂,所以既改善了钢的切削性能,又抑制了硫对钢的力学性能和热加工性能的不利影响。如日本大同特殊钢公司的NAK55,DHA2F,我国的5NiCaS等。 

 

  3.1.3 模具钢品种规格的发展 

  模具制造业日益向通用化、标准化、系列化、高效率、短制造周期发展,为适应这些发展的需要,作为使用最频繁的模具材料的模具钢也在日益向多品种、精料化、制品化的方向迅速发展。如新型扁钢连轧机的不断投入和宽厚板轧机的技术改造的日益完善,模具钢的品种规格越来越多样化。 

  3.1.4 模具钢生产工艺和工艺装备的发展。 

  模具的工作条件日益苛刻,对模具材料的质量水平,特别是模具钢的纯净度,等向性的水平,提出了更高的要求,由于模具的加工费用昂贵,要求提高钢材的尺寸精度,减少加工公差,改善其切削性能,以降低模具的生产成本,国内外特殊钢企业针对以上要求,在模具钢的生产工艺装备上相应地做了大量的工作,取得了显著成绩。 

  具有体现在以下几方面: 

  1.不断改善冶炼工艺和装备;采用电炉+炉外精炼生产纯净度较高的模具钢。 

  2.选用更合理的热合工工艺;采用先进的轧制、锻造工艺,提高钢材成材率。 

  3.采用可进一步细化钢材组织的热处理方法;提高钢材的均匀性和等向性。 

  4.配备可生产高附加值模具钢的深度加工工艺装备;加工出高附加值的模板、模块、模架和模具标准件。 

  5.将模具钢的生产从分散趋于集中,便于形成规模大、功能全的模具钢生产基地。

2014-12-18 19:51:31
日本黑田精工发力精密冲压模具国外市场

日本黑田精工面向当地企业扩大生产和销售网络,主要生产和维护精密模具,制造、销售发动机的核心部件“motorcore”等。目前销售网点和人员体制的扩充计划还在商议中。由于与日本当地市场相比,开拓发展潜力较大的海外市场才能使企业不断发展壮大,因此,黑田精工还计划将海外的销售额从现在的不足20%提高到2012年3月的30%。

    目前,黑田精工在中国的浙江省和马来西亚设有分公司,负责生产和销售。公司特别看好中国所在的亚洲市场,计划增设分公司,然后有意识地开拓网络推广。此外,黑田精工还准备寻找更多的代理店。例如在中国市场,以分公司为中心,利用周边的代理店开拓国外市场。

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