模具制作范文

时间:2023-03-16 10:35:13

模具制作

模具制作范文第1篇

关键词:快速成型技术 快速模具 硅橡胶模具 真空注型机

随着经济的快速发展,制造业竞争越发激烈,如何更快地缩短零件的生产周期并降低成本,成为了制造商首要考虑的问题。多品种、小批量时代的逐步来临,使得企业要求模具制造能保证新产品可以快速占领市场,开发快速经济模具越来越引起人们的重视,于是快速模具得到广泛的应用。

硅胶模具及制作图

一、硅胶模具的特点

硅胶模具是一种快速模具制造方法,由于硅橡胶具有良好的柔性和弹性,所以它能够克隆结构复杂、花纹精细和具有一定倒拔模斜度的零件(如上图硅胶模具及制件)。硅橡胶快速模具还具有制作周期短,制件质量高、变形小,耐高温、耐酸碱、膨胀系数低、收缩率低等特点。

二、硅胶模具的制作工艺

硅胶模具制作工艺流程是:准备母样件模框制作固定母样件称量硅胶硅胶搅拌并抽真空硅胶灌注模具抽真空模具固化开模完成。

1.必备工具

2mm塑料板、热熔胶枪及胶条、脱模剂、胶带、钢直尺、美工刀、电子称、计算器、ABS棒(长度>50mm直径5mm)、料杯、专用开模钳、手术刀。

2.母样件的准备具体步骤

(1)用刀锋去除样件的加工毛刺及支撑物,注意不要损坏样件表面及细节部分。

(2)对样件进行表面处理:若为机加工件,用砂纸打磨样件至表面加工刀纹肉眼不可见为止。

(3)按照图样要求修整样件,保证尺寸精度。

(4)将脱模剂均匀地喷在母样表面,应保证所有表面均有脱模剂,尤其是深孔或窄槽。

(5)用电子秤称量样件重量并记录。

(6)确定分模线,并用标记标出。

3.模框的制作与零件摆放

(1)按零件的几何尺寸单边增加20~40mm原则下好料。

(2)模框材料为ABS板材(或其他表面光滑的板材厚度大于2mm为宜)。

(3)用热熔胶枪粘贴模框。

(4)将零件放在模框正中的位置,并利用浇道口、排气道支撑、直接摆放等方式将原型件固定在模框中。

4.硅胶的准备

计算所需硅胶重量:根据模具体积计算所需硅胶的重量,具体计算公式为:

W=K×A×B×C×P

公式中:W为硅胶重量;K为硅胶在量杯中残留系数,取1.1到1.2;A、B、C、分别为模框的长、宽、高,单位为mm;P为硅胶比重,克/立方毫米 。

5.放入

将装好硅胶的杯子与模框放入真空注型机。

6.抽真空

在真空注型机中将模腔抽真空,待硅胶与固化剂充分搅拌后自动倾倒入下方的模框中。

7.固化

将模框放入固化箱进行固化,待硅胶完全固化后,拆掉模框。

8.开模

(1)开始确定的零件分模线找到模具的分模面。

(2)根据模具四周对应分模面处,先用记号笔在模具表面划出波浪分模线,再用手术刀沿着记号笔方向将模具分开,确保零件在无受外力或少受力的情况下顺利脱模。

三、硅胶模具制作出现的问题及解决方法

第一,在硅胶模具制作过程中经常会出现模具固化不完全,其原因主要是由于硅胶的配比不正确,和浇铸完毕后的固化保温时间有出入。这里提供硅橡胶材料配比和固化保温时间供参考:

硅橡胶与固化剂的比例为:1∶0.1。

浇铸完毕后保温固化时间:40℃为12到16小时,70℃时4小时。

第二,硅胶模具外部上表面凹凸不平,硅胶模具内部有气孔,主要是由于硅胶与固化剂搅拌后抽真空的时间把握不准确,应搅拌10分钟,再倒入模框,当气泡很多时应关闭真空泵,放入空气,以消除气泡,再抽真空1分钟左右。

第三,硅胶模具做好后生产零件时经常出现溢料的现象,这是由于开模时切割面密封不够造成的,所以使用开模钳和手术刀开模时,行刀应该是刀尖走直线,刀尾走曲线,使切割面成为山峰状的曲面以达到密封作用,但千万要注意不要破坏了模具上的细微结构。

以上是笔者在制作过程中经常碰到的问题和一些解决方法,在实际操作中硅胶模具制作的优劣还与材料的质量、制作的环境、温度有很大的关系。

模具制作范文第2篇

关键词:模具 硫磺砂浆 石英骨料

1 引言

母模是陶瓷生产的必备工具,传统陶瓷生产中采用硫磺和石墨制作母模。其制作工艺为:先制作硫磺薄壁空心模,空心模完成后,往里填入石膏和泥块以提高母模强度。硫磺在固态状态下为斜方或单斜结晶体,脆性较强,抗拉及冲击强度低,一般抗拉强度仅为0.15MPa左右,抗冲击强度仅为0.08MPa;同时,硫磺经熔融后,在冷却凝固过程中收缩性大,易出现裂纹,且制作工艺复杂,对操作要求高,所以硫磺在陶瓷生产中的应用受到限制。

本文通过对硫磺砂浆的研究,结合陶瓷母模的现状,在熔融硫磺中加入适量的石英骨料,解决硫磺凝固过程中出现的收缩问题;同时,加入少量石墨以减缓硫磺在冷却过程中的晶型转换,进一步解决收缩问题。在改善硫磺模具性能的同时,需规范其工艺流程。

2 原料性能及其作用

硫磺砂浆模具由硫磺、石墨、石英等原料组成,其原料的性能与作用如下。

2.1硫磺

硫磺是硫磺砂浆的胶粘剂,通常选用工业中粉状或块状的硫磺,要求纯度高、杂质少、水份少,一般要求含量≥98%、水分≤1%。硫磺属于热施工材料,对温度要求较严格。纯硫磺在常温下为淡黄色固体、比重为2.07、熔点为112.8℃、沸点为444.6℃,不同的温度形成不同的同素异形体。固态的斜方在95.5℃形成固态单斜硫;119.25℃形成液态黄色硫,加温至160℃形成褐色液态硫;到444.6℃形成气态硫;1000℃形成气态硫蒸气。硫的工程特性见表1。

熔融硫磺的粘度变化较复杂。其粘度与温度的变化情况见表2。当温度为115℃时,粘度为0.0125Pa・s;160℃时为0.0066Pa・s;165℃时其粘度增加1000倍以上;198.8℃时,其粘度高达90Pa・s,增加10000倍以上。因此硫磺在施工过程中温度应介于115~160℃之间,易于操作施工。

石墨具有良好的物理性、化学稳定性,石墨的引入提高了硫磺砂浆的流动性,并有效减少硫磺模具的收缩、变形。磷片石墨的性质见表3。

2.2骨料

(1) 石英骨料

在硫磺砂浆中,掺入一定量的石英骨料,可以提高硫磺的强度,减少体积收缩。

质量要求:含水率小于0.5%,含泥量不大于1%;1.25mm筛孔筛余量不大于5%;使用前需烘干脱水。

(2) 石英粉料

石英粉料起集料的作用,可填充砂粒的空隙,改善硫磺砂浆浆液,防止硫磺砂浆浇注时分层离析。

质量要求:细度需过0.16mm筛孔,筛余率≤5%;过0.08mm筛孔,筛余率为10%~30%;含水率≤0.5%,使用前必须烘干。

3 硫磺砂浆的工艺流程及方法

3.1配合比设计

(1) 骨料粒径、级配的影响

若骨料中缺乏有效的粗粒级或骨料粒径过小,不能有效降低硫磺冷却时因收缩而产生的裂缝;若骨料中缺乏大小粒级的搭配,使骨料的空隙率增大,会造成硫磺粘结剂的不足,最终导致模具的强度下降。

(2) 骨料含量的影响

在骨料粒径、级配合理时,骨料含量过大,砂浆流动性下降;骨料含量过少,砂浆固化收缩过大。

经反复试验,较理想的配比为硫磺50%~60%、石墨9%~11%、石英砂12%~25%、石英粉6%~18%。

3.2硫磺砂浆的制备方法

(1) 先将硫磺打成2~5cm的小块,与石墨按比例称后好分批放入锅中,加热到130~150℃熔化,边熔边放边搅,防止局部过热,以达到充分脱水的目的。

(2) 硫磺脱水后,分批将石英骨料、石英粉料搅拌均匀,并升温至130℃脱水炒干,然后加入到熔融的硫磺中,混合均匀,继续熬制。注意要严格控制熬制温度,一般为140~170℃,最高不超过180℃,约3~4h。

(3) 待硫磺砂浆熬制均匀、颜色一致、汽泡完全消失后,取样检查其质量,如不符合要求,加5%~10%硫磺继续熬制,直到合格为止。

(4) 硫磺砂浆的质量鉴定:在140℃时,浇入耐温试模中,观察冷却时无涌泡、凹陷、不密实、分层等现象。然后将其打断,观察其颈部断面,小孔数大于5个时,说明熬制时间不够,延长熬制时间,直到小孔数小于或等于5个为止。硫磺砂浆熬制的工艺流程图如1所示。

4 硫磺砂浆模具的制作方法

(1) 先预备好石膏阴摸模或凹模,吸足水后捆绑结实。

(2) 初次浇注温度应保持在150℃左右,取硫磺砂浆上层清夜,注入石膏阴模中,并匀速转动石膏阴模,使硫磺砂浆液流过全部阴模面,然后把多余的液体倒出。

(3) 停止加热并不断搅拌砂浆,使其混合均匀。在温度下降至120℃左右时,在石英微粉的作用下,硫磺开始析晶,其粘度也随之增加,此时将砂浆快速注入石膏阴模内,并不断震动,使之充满每个地方。

(4) 根据母模的体积大小,确定其固化时间,一般需要1~2h,然后开模。

(5) 用锉刀砂纸适当修正开模线等位置,即完成母模的制作。

5 结论

(1) 采用一次熔制、两次浇注、一次成形的工艺,简化了模具的制作工艺流程。

(2) 因模具整个材质为硫磺石英砂结构,类似于混凝土结构,极大提高其抗弯、抗裂等承载能力。

(3) 硫磺砂浆模具还可以重新熔化使用,其性能没有改变,在生产中大大节约原料成本。

(4) 因硫磺砂浆的引入,有效减少了收缩、开裂和变形,一般对尺寸为820mm×820mm×50mm的模具内加Φ10mm钢筋支架,性能良好。

(5) 硫磺砂浆在陶瓷模具方面的应用有待于进一步研究,充分发挥硫磺砂浆的最佳性能。

参考文献

[1] 王新会.陶瓷用硫磺石墨模型母模的制作[J].陶瓷工程,1994(04):22.

[2] 黄书珍.硫磺锚固剂中掺石屑和石粉的力学性能[J].河北科技

大学学报,1999,20(3):37-40.

[3] 曹剑波.高强度硫磺砂浆的配制及应用[J].公路,2002(02):82-85.

[4] 王智敏.硫磺胶结材料[M].北京: 中国国际广播出版社, 1980.

[5] 周庆.细石硫磺混凝土及砂浆配制在桥梁临时支座上的应用[J].

内蒙古公路与运输, 2005(03):35-36.

[6] 张宏杰,李建树,常志奇.高强度硫磺砂浆临时支座的配置及应用[J].

桥梁,2003(03):21-22.

[7] 杨志芹.硫磺砂浆临时支座的优化应用[J]. 交通世界,2009(01):

110-111.

[8] 程险峰.硫磺砂浆支座在桥梁结构体系转换中的应用[J].工业

技术,2010(16):107-108.

[9] 袁文豫.硫磺砼修补桩头技术[J].建筑安全,2004(10):35-36.

[10] 黄金田.锚固螺旋道钉硫磺砂浆组成材料研究[J].铁道标准设

计,2004(04):73-74.

[11] 郑镇兴.浅谈硫磺砂浆在连续桥梁施工中的应用[J].建筑与工

模具制作范文第3篇

【关键词】硅模具;湿法腐蚀;干法刻蚀

1 复制模塑法原理

复制模塑法是用浇铸的方式复制事先成形的模具形状、形态和结构。不仅可在高聚物等材料上制造复杂的三维微通道,而且可以改变材料表面的化学性质。将液态的高分子聚合物材料浇铸于硅模具(或者玻璃模具等)上,在一定温度下固化后使高分子材料从阳模上剥离,即可制得带有微通道的基片,与盖片封接后,就可以制得高分子聚合物的微流控芯片[1-3]。

2 湿法腐蚀法制备硅模具

将硅片清洗后在氧化扩散炉内1150℃氧化,采用湿法氧化和干法氧化交替进行的方式氧化,先干氧化5分钟,接着湿法氧化5分钟,循环交替100分钟,得到氧化层的厚度约为0.95μm。旋涂一层负性光刻胶(BN308),转速为3000r/min,时间40s;90℃前烘1分钟。曝光采用德国Karl Suss公司光刻机,曝光时间5.8s,曝光计量124.6mJ/cm2。在负胶专用显影液中显影80s。用去离子水冲洗后,吹干表面的水分,在130℃下坚膜30分钟。将硅片置于BHF中腐蚀7分钟,除去二氧化硅,打开硅刻蚀窗口。在水浴80度下,用15%TMAH腐蚀硅60分钟。最后用BHF将二氧化硅除去。这样得到了硅凹模具。

在硅刻蚀过程中,由于刻蚀是沿晶面方向进行的,因此能够得到粗糙度低、平整度高的平面,刻蚀速率慢的晶面决定了刻蚀图案最终的结构。在各向异性刻蚀的各种晶面中,晶面的刻蚀速率最快,而晶面刻蚀速率最慢。因此,采用(100)单晶硅的各向异性刻蚀来制作模具。而且(100)单晶硅的各向异性刻蚀中由晶面决定的结构呈梯形,底角约54.7o,便于脱模[2]。

常用的硅的各向异性刻蚀液有EDP、KOH溶液和TMAH溶液[3]。EDP对掩模的选择比高,但刻蚀过程容易产生沉淀使反应中止,且EDP溶液毒性大。KOH刻蚀液毒性小、刻蚀速度快,但过程不容易控制,且对二氧化硅掩模的刻蚀也快。TMAH对二氧化硅几乎不刻蚀,毒性小,刻蚀得到的平面平整。因此,选择TMAH溶液作为刻蚀液。刻蚀的速率主要由刻蚀液浓度和温度决定,根据实验室经验二氧化硅刻蚀窗口的尺寸以及硅各向异性刻蚀角度,采用15%的TMAH溶液,80度,刻蚀时间1h,大约可以得到30μm深的沟道。

3 干法刻蚀法制备硅模具

首先用在单晶硅上溅射铝作为牺牲层(JPG560BV型磁控溅射仪)。置于120度下烘烤15分钟备用。采用EPG533型光刻胶,以转速3000r/min甩胶,时间40s,曝光采用德国Karl Suss公司光刻机,曝光时间7s,曝光计量124.6mJ/cm2。在浓度为2.38%的TMAH溶液中显影35s。用去离子水冲洗后,在90度下坚膜3分钟。在水浴50℃下,用湿法腐蚀的方法去除未被光刻胶保护下的铝,腐蚀溶液为磷酸:硝酸:醋酸:水=50:2:10:9,腐蚀时间30s,这样将光刻胶上的图形转移到铝牺牲层上。然后,采用STS公司的ICP-ASE感应耦合等离子刻蚀机对硅片进行刻蚀。ICP刻蚀硅参数为:刻蚀14s,钝化7s,C4F8流量85sccm,SF6流量180sccm,刻蚀和钝化功率600W,刻蚀反射功率22W,钝化反射功率0W。He压强9500mTorr,刻蚀时间50分钟。最后得到有凸起约100微米图形结构的硅模具。

在干法刻蚀硅模具制备工艺过程中,需要去除大面积的硅,留下液体通道和光纤槽线条,并且刻蚀深度较深,为100微米。因此选择ICP的刻蚀时间是50s。由于保护层铝对后续PDMS薄膜制作影响不大,所以没有将牺牲层铝除去。刻蚀过程中,由于硅片厚度不断减薄,容易出现碎片的情况。干法刻蚀后,硅片表面粗糙度较大,结构侧壁有侧向钻蚀。

4 硅模具对比研究

湿法腐蚀硅制备的硅模具,具有设备简单,表面平整,粗糙度低的优点。腐蚀出的沟道为倒梯子形,这样方便了后续PDMS揭开。但也导致沟道上下面宽度尺寸不一致,使得微通道内液体加热情况变得复杂。同时受硅片各向异性的影响,湿法腐蚀的深度不大,否则容易出现三角沟道,不能实现高深宽比结构。干法刻蚀硅制备硅模具,硅凸起结构侧壁垂直度高,可以实现高深宽比的结构。但侧壁有倒钩现象,被刻蚀的硅片表面粗糙度大,且刻蚀过程中硅片容易碎。

【参考文献】

[1]刘长春,崔大付,王利.聚二甲基硅氧烷微流体芯片的制作技术[M].传感器技术,2004,23(07):77-80.

[2]许蓉.用于检测细胞电阻的PDMS微流控芯片的研制[D].重庆:重庆大学,2009.

模具制作范文第4篇

【关键词】复式模;特殊架子;模具管理

0.前言

我车间属电机制造的首道工序——冲压工序,而冲压生产的最大特点是模具作业,一个产品的制造需几道工序,而每道工序都需以模具为主要工具,完成成品制造过程。我车间作业空间面积有限,现场模具繁多(现已有200多套),特别是复式模,体积大(最大可达1300×1100)、结构复杂、精度要求高,在现场成摞摆放,极大地影响模具质量,又无意当中延长了找模时间,降低了工作效率见图1-1。

图1-1

1.架子结构及使用原理

架子框架用10#槽钢焊制而成,共分五层,每层6格,每格上焊制两条导轨,小平车轮子架在导轨上,可拉出、推进模具,要吊出所用模具时,只需将两架子间铺上活动导轨即可,具体架子及小平车结构见以下附图:

1、架子 2、小平车 3、导轨 4、复式模

图2-1 架子总装

此架子占空间6700×1200×4000,每个架子最少可放置24套模具,每个格上可做明显标识,使操作者方便找模、放模。现共焊制架子9个,足以纳置车间现存的所有复式模具,达到了模具上架管理的要求,同时又腾出了极大空间备生产或技术改造使用。

1、拉手 2、轮子 3、轴承 4、轴承盖 5、支架 6、平板 7、轴 8、螺栓、螺帽 9、挡圈

图2-2 小平车总装

小平车结构简单,便于制造、维修,其中平板、拉手、支架均用公司边角料气割而成,成本低廉。

1、模具架子 2、小平车 3、活动导轨

图2-3

图2-3为使用模具时,将两架子之间放置两条活动导轨,将小平车拉出,用天车将模具吊出即可。两条架子间的活动导轨在不使用时可随时撤掉,以方便人出入。

2.结论

此架子的设计,填补了公司模具规范管理的空白,既美观、又实用,集模具、标识管理一体化,大大提高了找模效率,节约了现场作业空间。架子的投制、使用为车间的现场管理起到了划时代的推动作用,成为各部门竞相效仿的样板。

【参考文献】

[1]天津市第一机械工业局主编.冲压工必读.天津科学技术出版社.

模具制作范文第5篇

关键词 课程标准;模具制作与装配;工作过程

中图分类号:G712 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2014)24-0089-03

Based on Working Process of Development of Curriculum Stan-

dard Mould Manufacture and Assembly//LI Weimin, WEI Shihua,

LIU Yashu

Abstract Course construction is the core content of professional construction, course construction is the key to curriculum standard development. Based on the core courses in the major of higher vocational mold design and manufacturing mold manufacture and assembly as an example, expounds the curriculum standard based on working process oriented development and implementation process of curriculum construction in higher vocational colleges has reference and guiding role.

Key words curriculum standard; mold production and assembly; working process

模具制作与装配课程是高职模具设计与制造专业的专业核心课程,主要培养学生工艺规程制定、模具零件加工、模具装配与调试的能力。本课程的前导课程包括机械图样的识读与绘制、零件材料选择及成型方法、公差选用与零件测量、机械零部件传动与分析、典型模具零件的数控机床加工、冷冲压模具设计、塑料模具设计等,后续课程包括顶岗实习等。

1 课程设计思路

本课程可采取基于工作过程的课程开发步骤:职业分析(专家研讨、市场调研)――典型工作任务分析――归纳典型工作任务,开发行动领域――学习领域开发分析――学习任务设计――教学过程设计。依据岗位工作能力要求,以职业标准为依据,以培养素质为根本,以真实任务为载体,课程以两套模具(一套冷冲压模具、一套塑料模具)零件加工及其工艺过程分析为主线,打破传统课程的内容框架和知识结构,重构学习内容,实现教学内容的项目化。课程按照必备知识与拓展知识、理论知识与实践知识衔接的原则,编排和序化教学内容。课程设计10个学习任务作为教学实施单元,并提出各个任务的学习目标、要求、实施步骤。

2 课程目标

通过本课程学习,学生掌握模具制造工艺的基础知识,掌握模具的加工工艺及装配工艺,具有一定模具装配和维修技能,并了解本课程范围内科学技术的最新发展动态,具有创新精神和职业素质,将所学的工艺知识应用到实践,为今后从事模具技术工作打下必要的基础。

知识目标

1)掌握模具制造工艺设计与实施规程的编制步骤;

2)掌握模具零件的一般机械加工方法;

3)掌握模具零件的特种加工技术和线切割程序编制方法;

4)掌握典型模具的装配调试方法;

5)了解国内外先进制模技术的原理和方法。

能力目标

1)能编制模具零件加工工艺及装配工艺;

2)能根据加工内容正确选用加工刀具、加工方法和加工设备;

3)能合理选择模具材料及制定热加工工艺;

4)能熟练操作机床及相关工艺装备加工典型模具零件;

5)能进行模具测绘和模具装配调试。

素质目标

1)使学生具备理论联系实际的能力和严谨细致的工作作风;

2)具有良好的职业道德、职业素质及团队合作精神;

3)具备科学的思维方法,能综合应用所学知识、技能解决工程问题;

4)具有一定的创新意识和能力。

3 课程内容和要求

本课程课时为120课时。在课程内容开发过程中,以工作过程为导向构建课程结构;从分析模具典型零件的制造工作过程入手,注重模具制造的实践能力、操作技能培养。课程内容在传统机加工基础上,融入多种先进技术。通过课程“理实合一”的整合,运用“教学做”一体化,以模具典型零件为载体,使课堂和实训基地有机结合,使教学内容更具针对性和适用性。课程内容如表1所示。

4 实施建议

教材及参考资料

1)教材选用。本课程选用笔者主编并由机械工业出版社公开出版的教材《模具制作与装配》。该教材在内容上兼顾理论基础和制造实践两个方面,按照工作过程为导向,以项目化教学方法为要求,以冷冲压模具和塑料模具制造工艺为主线进行编写。

教材将整个课程内容分为三个项目,融入冷冲压模具和塑料模具制造工艺知识点,在传统教材的基础上引入企业模具制造中最实用的案例,并按照项目教学法的思路进行编排。通过这三个项目中贯穿始终的案例,讲解基础理论和实际应用,并配合丰富的图表说明,实现陈述性知识和过程性知识、实践技能和理论知识的整合。为了让读者在学习中抓住重点以及培养思考问题的能力,在每个任务的开头列有本任务的学习目标、学习重点和难点,供学习时参考。

教学方法手段 本课程主要采用任务驱动、案例教学、引导分析以及项目化教学方法,辅助采用讨论、演示、实物教学等方法,以典型模具及其零件为载体,体现工学结合,按照工作过程对课程内容进行序化,即将理论知识与实践技能训练整合,采用讲练结合、教师从旁巡回指导的教学方法,注重个性化实训指导,融“教、学、做”为一体。

每个教学任务都以一个典型模具零件的加工工艺编织及其加工过程实施教学,既训练学生的职业能力,又培养学生的职业素养。在进行教学组织安排时,充分考虑学生的认知规律,本课程贯彻以基础知识学习和学生独立操作能力培养并重的原则,不断提升学生的职业能力。

考核评价 本课程建议的考核评价方式:采用过程评价与结果评价相结合的方式进行,每一个学习任务根据任务实施期间的工作态度、自主学习能力、实操产品等进行成绩的综合评定。成绩分五级:优、良、中、及格、不及格。与百分制折算,90分以上为优,80~90分为良,70~79分为中,60~69分为及格,60分以下为不及格。任务考核评价表如表2所示。

教学条件和环境

1)校内实践教学条件和环境:有较齐全的模具专业实验实训室,包括普通加工车间、数控实训车间、模具钳工实训室等,可满足课程技能实训和学生能力的培养。

2)校外实践教学条件和环境:课程已建立三个有保障且稳定运行的校外实训基地,满足学生参观实习等的需要。

课程资源开发与应用 改进和完善现有相关教学资源,开发课程指导手册、课程考核标准、教案、课件、教学资源、网络资源等。充分利用信息技术,利用校园网,方便学生学习和查阅相关资料,把学生学习过程中可能遇到的各种问题及解答分门别类、全面上网,以满足学生在学习过程中能随时、方便地得到教师的辅导和解答。

5 结论

通过基于工作过程导向的模具制作与装配课程标准的开发,并组织实施教学,能有效实现教学做一体化,改变传统的单纯的教师为主,让学生在学中做、做中学,成为教学的真正主体,极大限度地激发学生学习兴趣,提高学生主动学习的能力。

参考文献

[1]张永华.基于“工作过程导向”的《平面广告设计与制作》课程标准开发与实践[J].电子制作,2013(9).

[2]钟凤芝.基于模具设计与制造工作过程导向课程体系研究[J].哈尔滨职业技术学院学报,2012(6).

*基金项目:本文系泰州职业技术学院2014年度职业教育研究课题(项目编号ZY201419)的研究成果。

模具制作范文第6篇

关键词:数字显示手动压力机;模具专业;实训教学

中图分类号:G712 文献标志码:A ?摇文章编号:1674-9324(2013)48-0176-03

教具是高职院校实践教学课程中不可缺少的教学器材。《机加工实训》和《钳工实训》是高职院校模具专业学生必不可少的实训课程。装配钳工的拆装实训课程需要一些实用的教具。机加工实训的过程通常是用车床、铣床等机械加工零件。在安排教学内容时,可把两个实训课程的教学内容适当结合,即《机加工实训》课程中加工的零件用来制作教具,用于装配《钳工实训》课程中拆装项目的零件测绘和装配调试等教学内容,也可用于冲压模具设计课程中冲裁力的检验。这样实现了在真实生产环境进行实训教学,同时,实训课程中材料也得到更多的有效利用。为此,我们在这方面尝试制作了数字显示手动压力机,希望在《机加工实训》课程中加工的零件制作成数字显示手动压力机,该压力机又可用于钳工实训教学和冲压模具设计的课程教学中。

一、数字显示手动压力机的制作

在《机加工实训》课程中,学生了解并掌握了车床、铣床、钻床等机床的结构和基本操作方法,能够根据零件图纸的加工要求编制加工工艺。为了达到实操的技能,实现《机加工实训》课程的教学目标,我们要求学生在机加工实训期间制作了数字显示手动压力机。因为实训课程的重点在于机加工,所以数字显示手动压力机的结构设计部分由任课教师在备课阶段完成,数字显示装置也是由教师提前准备制作好,机械加工需要的钢材材料和加工工具也提前准备充分。实训期间学生在教师的指导下完成机械加工部分,并按设计要求将加工的零件安装完整,并调试合格即可成功制作数字显示手动压力机。学生制作的数字显示手动压力机的结构如图1所示。

在制作数字显示手动压力机过程中,学生主要加工了机架、工作台、垫板、手轮等部件,这些都是在校内的现代制造中心机加工实训室加工的。指导教师主要采取边讲边练、现场教学、任务驱动等授课方式,学生在真实的生产环境中学习理论知识和实训操作,掌握了不同机械设备的工作原理和操作方法,熟悉了零件加工工艺,学会使用多种不同量具,能够较熟练选择夹具和刀具。这样学生加工的零件不仅仅是单个的零件,而是可以用各个零件装配成的一个完整的机械,学生在整个实训学习中有很强的学习兴趣和高度的责任心。他们很清楚自己加工的零件有特定的用途,所以在整个加工制作过程中非常细心和认真。学生制作的数字显示手动压力机实物如图2所示。

二、数字显示手动压力机在模具专业《钳工实训》课程中的应用

把模具安装到压力机上是一项非常重要的装配工作,教师应指导学生正确安装模具。模具安装是否正确,会直接影响产品质量、生产安全、模具寿命和劳动效率。学生在学习安装模具时要注意以下几点基本要求:①凸模和凹模应该互相对准,间隙要均匀;②凸模和凹模的压力中心要重合;③有适当的闭合高度;④安装要紧固可靠,模具在冲压过程中无任何松动;⑤冲裁结束后能够顺利卸料、顶出制件。冲压模的调整工作是模具制造中不可缺少的重要环节。模具装配好以后,需要通过试生产对制品的质量和模具的性能进行检测。我们在实训过程中,应分析试生产中出现的问题,找出问题产生的原因,并针对原因对冲压模进行适当的调整和维修,以期望获得合格的制品。我们制作的数字显示手动压力机就可以用来试生产以及检验模具的装配质量、检验模具的维修效果。模具装配好以后就要进行试生产,教师需引导学生检测制品的质量和模具制造与安装的性能。首先检查冲裁件的外观质量,包括冲裁件的断面质量、表面毛刺、翘曲等情况。根据上述外观质量检查的结果,一是查看凸、凹模之间的间隙值及模具刃口,再根据间隙值分析冲裁件断面质量、表面毛刺、翘曲对冲裁件外观质量的影响;二是检查凸、凹模的表面加工质量,主要是凹模刃口的侧表面加工质量,因为它直接影响冲裁件的外观质量;三是检测冲裁件的尺寸是否符合图纸规定的要求。如果冲裁件的检测尺寸与图纸规定的要求不相符,分析如下几种可能:①模具刃口尺寸在制造时就已经超出误差;②由于模具的定位装置不可靠,在冲裁过程中,毛坯发生了窜动,引起冲裁件尺寸的变化;③冲裁后产生回弹,造成冲裁件尺寸超出误差;④压边力过小。究竟是什么原因造成的冲裁件尺寸不符,就要引导学生结合模具的结构、定位装置的可靠性、压边力大小以及凸、凹模刃口尺寸等来分析判断。

三、数字显示手动压力机在《冲压模具设计》课程中的应用

在《冲压模具设计》课程中,冲裁力的计算是一个重点内容。冲裁力是指冲裁过程中的最大剪切抗力,计算冲裁力是为了合理选择压力机和设计模具,避免因超载而损坏压力机。在讲授“压力中心确定”及“冲裁力计算”这节内容时,应该让学生掌握冲裁模压力中心的确定方法和降低冲裁力的方法。如果压力中心不在模柄直线上,压力机滑块和上模将发生歪斜;凸凹模之间的间隙不均匀,滑块就要承受偏心载荷。这将导致滑块导轨和模具不正常的磨损,模具刃口就会迅速变钝,模具寿命降低甚至损坏,严重时会因为凸凹模间隙不均导致产品产生很大毛刺。几何形状对称的冲裁件,压力中心位于其图形轮廓的几何中心;几何形状不对称的冲裁件,其压力中心的确定采用解析法和图解法。授课时我们以《机加工实训》课中自制冲裁模的冲裁力计算为工作任务,同时还要计算卸料力、推件力和顶件力,并通过我们前面自己制作的数字显示手动压力机进行检验。教师指导学生自己将计算结果与测试结果进行对照分析。

数字显示手动压力机的制作丰富了我们实训教学的内容,学生在实训课程中加工的零件,由学生自己动手装配为成品,增强了学生的学习兴趣和生产过程中的责任心,同时也扩展了学生的知识面。压力机模型装配上模具后,可以模拟冲裁的整个工作过程。在这个过程中,学生进一步掌握了模具的结构、模具装配、模具调整等方面的内容,深化巩固了理论课的知识。装配后的压力机的机械结构与实物基本相同,可以作为模具拆装实训课程的教具、机械基础课程的零件测绘内容等,使得实训材料及加工的零件进一步发挥了作用。由此可见,高职院校在实践教学中自主开发实物教具,既锻炼了教师的教学科研能力,又能结合自己学校的实训课程开设情况,开发实用的教具,能够做到物尽其用。在实训课程中开发制作的成果还可用来支撑课程改革的实施。同时学生的创新思维和科学素养也得到有效锻炼,而不再停留在靠复制和改造前面已有的产品零件来完成任务的水平。在加工制作的过程当中,学生能更好地理解压力机的结构和工作原理以及模具的结构和安装过程,能够将以前仅是在理论课中学习的知识加以升华和领悟。这激发了学生的求知欲望,提高了教学质量和教学效果。此次压力机的制作仅仅是我们模具专业实训教学的一次尝试,效果比较理想。在以后的模具专业实训教学中我们将更多地制作与专业课相关的实物教具,不断提高和完善教学水平,更好地教育学生,服务学院,服务社会。

参考文献:

[1]杨柏青.高职院校实物教具自主开发及应用的探索[J].职教研究,2009,(6):40-42.

[2]郭红云.透明教学模具在模具教学中的运用[J].模具制造,2007,(1):66-68.

[3]李新.自制教(学)具在实验教学中的应用[J].教育实践与研究,2010,(12):49-50.

模具制作范文第7篇

【关键词】高职 塑料成型 模具设计与制作 课程体系

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2014)08C-0093-02

由于塑料具有质量轻、强度高、耐腐蚀好、成型形状多样性、生产效率高等特点,其应用已经涉及国民经济和人民生活中的多个方面,有些塑料甚至已逐步成为金属材料的代用材料。因此,塑料工业在促进现代科技的发展、推进农业建设、改善提高人们生活质量等方面,发挥着越来越重要的作用。用模具生产的塑料制品具有精度高、均匀性好、生产效率高、能耗低等特点,可以说,塑料模具和塑料制品相辅相成。当前,随着生产生活的高效化,塑料产品品种多,更新频率大,精度高,其生产必须符合低碳经济的要求,同时,对塑料模具的结构形式要求复杂而精密、整体配套性要求日益增大。

高职院校作为应用技能型人才培养的摇篮,每年为本地区、本行业提供大量的技能应用型人才,其人才培养质量关系着地区和行业的发展。在学科专业分类中,模具设计与制造专业与数控技术专业同属于机械制造大类,模具设计与制造专业的学生需要深化学习数控专业的知识与技能,同时需要通过技能强化训练积累一定的实践经验;所培养的学生还应具有良好的职业道德和职业素养,以便能更快地适应行业和社会的需要,服务于区域、行业经济的发展。

一、塑料模具专业课程设置结构

为了满足人才培养的要求,高职院校模具设计与制造专业开设了一系列与塑料模具设计制造有关的专业基本技能课程和专业核心技能课程,课程按照学生接受专业知识的难易程度分学期设置。如表1所示。

经过两年半的培养后发现,该专业的毕业生虽然具备塑料模具相关的理论知识,但是专业应用技能不足,主要表现在:专业能力不突出,不能解决生产实际问题,毕业生动手能力差,不能按时按量完成工作任务;缺乏实践经验,没有应用创新能力等。与此同时,许多本专业在校生对专业未来认知目标不清晰、缺乏刻苦学习的精神、自主学习能力差,对专业的学习兴趣低;教师难以开展教学、与学生互动性差,许多在校毕业班学生表现出对未来职业生涯迷茫、认为学无所用,这些现象值得我们作为高等职业教育者的深思。

表1 塑料模具设计与制造部分课程设置

课程属性 课程名称

专业基本技能课程 机械专业基础 机械制图

机械制造基础

机械设计基础

电气控制基础 电工原理与电子技术

机床电气控制

专业核心技能课程 塑料成型工艺及其模具设计 塑料成型工艺

塑料模具设计

液压与气动技术

模具制造技术 数控机床编程与加工

模具制造技术

模具CAD/CAM技术 Auto CAD应用

UG软件应用

二、塑料模具专业核心技能课程的整合

为了解决传统课程设置所出现的专业技能培养针对性不足的问题,对若干门专业课程进行了顺序的调整和内容的整合。课程整合设置的总体顺序是在完成专业基础技能课程的基础上才进行专业核心技能课程的教学,中间通过设置模具拆装实训、AutoCAD应用进行专业知识过渡和引导,如图1所示。学生通过模具拆装实训锻炼拆装动手能力,在边拆边学的过程中掌握模具结构,同时在此实训过程中能够深化模具制造基础、机械设计基础等专业基础技能课程的知识;学生通过AutoCAD应用掌握模具CAD/CAM的入门知识,并深化了机械制图专业基础技能课程的知识,培养自主设计产品的意识和能力。

图1 过渡课程设置

经过过渡,学生能够顺利进入专业核心技能课程的学习。为了切实地达到培养学生的设计、分析、动手实践、职业素养等综合能力的目的,遵循高职学生的发展规律,可将“成型工艺及模具设计”和“模具CAD/CAM技术”的相关课程做并线设置,如图2所示。在理论学习阶段,分别开设塑料模具设计和UG造型设计课程,开设塑料模具设计的目的是使学生掌握塑料模具的结构特点以及设计要点等理论知识;开设UG造型设计的目的是使学生了解UG软件造型设计的基础知识,两门课程并线开设、独立讲授。当学生分别掌握了塑料模具理论知识和设计造型理念要点之后,以实训的方式,开设“模具设计CAD/CAM实训”,将上述两门课程融会贯通,培养学生专项设计能力。

图2 专业核心技能课程整合结构

(一)模具设计实训实施过程

与以往三维造型软件只学习造型、产品外观设计,以及塑料成型理论学习半知半解的形式和效果不同,课程经过整合开发后,学生将根据本专业实训基地现有加工设备条件,除了通过设计目标产品来达到掌握三维造型和产品外观设计的锻炼目的外,还能深入学习和掌握行业主流的三维设计软件的其他专业加载模块,设计与目标产品能够配套使用的模具,真正掌握本专业的核心专业技能,这也为后续的模具制造学习与实践奠定设计依据。

塑料模具设计综合实训具体实施过程如下(以注塑成型模具为例):

第一步:设计目标产品。设计目标产品外观形态,分析塑料件工艺性,确定注射成型的工艺条件、确定注塑机。

从第二步开始,需要调用UG软件中的注塑模向导模块,因此,必须确认软件中该模块是否完整。

第二步:确定模具方案。注射模具的方案确定主要包括:确定与布置型腔数量和结构;选择分型面;设计浇注系统;设计冷却系统;设计成型零件的结构;设计侧向抽芯机构;设计推出机构以及选用模架等工作任务。

具体操作过程如下:加载产品模型;确定模具坐标系;设置收缩率;创建模具工件;修补模型;创建区域和分型线;设计区域;创建分型面;创建型腔和型芯;添加模架;修改动、定模板;添加标准件;设计流道;设计浇口;设计冷却通道;设计滑块/斜销机构;创建模具分解视图等过程。

第三步:校核相关参数与强度。校核内容包括:校核模具与注射机有关的参数和校核模具主要零件的强度和刚度。

第四步:绘制模具工程图。工程图包括:装配图和零件图。

(二)塑料模具制造实施过程

基于工作过程,在完成模具基础理论知识、目标产品和配套模具设计工作之后,开始进入模具制作加工环节。相对设计而言,数控机床操作的危险性比一般普通机床要高,因此在与模具加工制作环节有关的课程中,理论教学将不容忽略,借鉴数控技术专业核心课程数控加工编程与实训一体化教学的方式,本专业学生必须掌握扎实的理论基础才能进行实践操作。在数控加工理论教与学过程中,教师作为讲授编程理论的主体,学生以前期设计的目标产品、型芯、型腔等工作部件作为加工对象,制定相应的工艺路线、填写工艺卡片;在加工制作环节,学生作为产品生产的主体,完成编程、加工、装配、检验等工作,最终实现数控产品的生产。

三、课程整合实践效果与教学反思

目前,项目化教学具有能够把理论知识与实践教学相融合、以学生作为整个教学过程的中心、能够提高学生学习的主动性和积极性等突出特点,受到了许多高职院校的推崇。然而,经过实践后发现,对于塑料成型工艺与模具设计系列课程来说,上述效果并不突出,主要表现在,不能激发学生的独立设计和创新能力;不能形成完整的理论知识体系,知识点凌乱,课程的实践性不明显;设计和标准模块使用的枯燥使得部分学生产生厌学心理,对未来就业定位点不明确甚至丧失信心等方面。

以教师教、学生做为导向,以学生工作能力为培养核心,将有关的专业基础技能课程和专业核心技能课程进行整合,适当调整课程的顺序。在必须掌握基本理论知识基础上,以综合实训环节实现真正的设计工作过程;在制作的工作过程中,打破原有“教师教、学生纯粹模仿制作”的模式,最终使学生能够对塑料成型工艺与模具设计整个知识体系依次获得识记、理解、综合应用等层次的掌握。纵观整个“塑料成型工艺和模具设计制作”教学过程,对于学生而言,是一个建立在完整理论基础上的发现问题、分析问题、解决问题的过程;对教学者而言,在紧随行业发展、合理利用教学资源的基础上,培养了学生的设计能力、思考能力、动手操作能力,因地制宜,不仅能够有效克服项目化教学中出现的问题,还能够较大程度地提高学生学习的主动性、积极性,帮助学生在走向工作岗位后能创造性的、更好的解决问题,增强就业竞争力。

【参考文献】

[1] 杨安. 塑料成型工艺与模具设计[M]. 北京:北京理工大学出版社,2011

[2] 李奇,朱江峰,张国文. 模具构造与制造[M]. 北京:清华大学出版社,2011

【作者简介】黄淑芳(1984- ),女,广西水利电力职业技术学院讲师,工学硕士,研究方向:材料加工。钟丽珠(1965- ),女,广西水利电力职业技术学院副教授,工程师,研究方向:数控技术,模具设计与制造。

模具制作范文第8篇

关键字:装配式剪力墙结构、模具、预制构件

中图分类号:TV331文献标识码: A

北京市燕通建筑构件有限公司齐博磊

1. 装配式剪力墙结构概念

预制混凝土,英文名为PrecastConcrete,简称PC。主要受力构件部分或全部由预制剪力墙、叠合梁、叠合板组成,采用有效方式将预制构件连接成为整体的钢筋混凝土剪力墙结构,简称装配式剪力墙结构。

2.预制混凝土构件模具设计的一般规定

混凝土预制构件模具以钢模为主,面板主材选用Q235钢板,支撑结构可选型钢或者钢板,规格可根据模具形式选择,应满足以下要求:

模具应具有足够的承载力、刚度和稳定性,保证在构件生产时能可靠承受浇筑混凝土的重量、侧压力及工作荷载。

模具应支、拆方便,且应便于钢筋安装和混凝土浇筑、养护。

模具的部件与部件之间应连接牢固;预制构件上的预埋件均应有可靠固定措施。

3.预制混凝土构件模具设计体系

现有的模具的体系可分为:可采用独立式模具和大底模式模具(即底模可公用,只加工侧模具)。 独立式模具用钢量较大,适用于构件类型较单一且重复次数多的项目。大底模式模具只需制作侧边模具,底模还可以在其他工程上重复使用,本文主要介绍该类模具体系。

主要模具类型:大底模(平台)、叠合楼板模具、阳台板模具、楼梯模具、内墙板模具和外墙板模具等。

大底模设计要点:面板根据楼层高度和构件长度,宜选用整块的钢板。每个大底模上布置不宜超过3块构件,据此选择底模长度,宽度有建筑层高决定。对于板面要求不严格的,可采用拼接钢板的形式,但需注意拼缝的处理方式。大底模支撑结构可选用工字钢或槽钢,为了防止焊接变形,大底模最好设计成单向板的形式,面板一般选用10mm钢板。大底模使用时,需固定在平整的基础上,定位后的操作高度不宜超过500mm。

叠合楼板模具设计要点:根据叠合楼板高度,可选用相应的角铁作为边模,当楼板四边有倒角时,可在角铁上后焊一块折弯后的钢板。由于角铁组成的边模上开了许多豁口,导致长向的刚度不足,故沿长向可分若干段,以每段1.5--2.5m为宜。侧模上还需设加强肋板,间距为400-500mm。

阳台板模具设计要点:为了体现建筑立面效果,一般住宅建筑的阳台板设计为异性构件。构件的四周都设计了反边,导致不能利用大底模生产。可设计为独立式的模具,根据构件数量,选择模具材料。首先考虑构件脱模的问题,在不影响构件功能的前提下,可适当留出脱模斜度(1/10左右)。当构件高度较大时,应重点考虑侧模的定位和刚度问题。

楼梯模具设计要点:楼梯模具可分为卧式和立式两种模式,卧式模具占用场地,需要压光的面积较大,构件需多次翻转。故推荐设计为立式楼梯模具。重点为楼梯踏步的处理,由于踏步成波浪形,钢板需折弯后拼接,拼缝的位置宜放在既不影响构件效果又便于操作的位置,拼缝的处理可采用焊接或冷拼接工艺。都需要特别注意拼缝处的密封性,严禁出现漏浆现象。

内墙板模具设计要点:由于内墙板就是混凝土实心墙体,一般没有造型。北京地区公租房项目的预制内墙板的厚度一般为200mm,为便于加工,可选用20#槽钢作为边模。内墙板三面均有外漏筋,且数量较多,需要在槽钢上开许多豁口,导致边模刚度不足,周转中容易变形,所有应在边模上增设肋板。

外墙板模具设计要点:北京地区的外墙板一般采用三明治结构,即结构层(200mm)+保温层(50mm)+保护层(60mm)。此类墙板可采用正打或反打工艺。建筑对外墙板的平整度要求很高,如果采用正打工艺,无论是人工抹面还是机器抹面,都不足以达到要求的平整度,对后期施工较为不利。但是正打工艺,有利于预埋件的定位,操作工序也相对简单。可根据工程的需求,选择不同的工艺。本文主要介绍反打工艺为主的模具。根据浇注顺序,将模具分为两层,第一层为保护层+保温层,第二层为结构层。第一层模具作为第二层的基础,所以在第一层的连接处需要加固。第二层的结构层模具同内墙板模具形式。结构层模具的定位螺栓较少,故需要增加拉杆定位,防止涨模。

图,三明治外墙板模具

外墙板和内墙板模具防漏浆设计要点:构件三面都有外漏钢筋,侧模处需开对应的豁口,数量较多,造成拆模困难。为了便于拆模,豁口开的大一些,用橡胶等材料将混凝土与边模分离开,从而大大降低了拆卸难度。

边模定位方式设计要求:边模与大底模通过螺栓连接,为了快速拆卸,宜选用M12的粗牙螺栓。在每个边模上设置3-4个定位销,以更精确地定位。连接螺栓的间距控制在500-600mm为宜,定位销间距不宜超过1500mm。

预埋件定位设计要求:预制混凝土构件预埋件较多,且精度要求很高,需在模具上精确定位,有些预埋件的定位在大底模上完成,有些预埋件不与底模接触需要通过靠边模支撑的吊模完成定位。吊模要求拆卸方便,定位唯一,以防止错用。

模具加固设计要点:对模具使用次数必须有一定的要求,故有些部位必须要加强,一般通过肋板解决,当楼板不足以解决时可把每个肋板连接起来,以增强整体刚度。

模具的验收要点:除了外型尺寸和平整度外,还应重点检查模具的连接和定位系统。

模具的经济性分析要点:根据项目中每种预制构件的数量和工期要求,配备出合理的模具数量。再摊销到每种构件中,得出一个经济指标,一般为每方混凝土中含多少钢材。据此可作为报价的一部分。

4.预制混凝土构件模具使用要求

编号要点:由于每套模具被分解的较零碎,需按顺序统一编号,防止错用。

组装要点:边模上的连接螺栓和定位销一个都不能少,必须紧固到位。为了构件脱模时边模顺利拆卸,防漏浆的部件必须安装到位。

吊模等工装的拆除要点:在预制混凝土构件整齐养护之前,要把吊模和防漏浆的部件拆除。选择此时拆除的原因为吊模好拆卸,在流水线上,不占用上部空间,可降低蒸养窑的层高;混凝土几乎还没强度,防漏浆的部件很容易拆除,若等到脱模的时候,混凝土的强度已到20mpa左右,防漏浆部件、混凝土和边模会紧紧地粘在一起,极难拆除。所以防漏浆部件必须在蒸汽养护之前拆掉。

模具的拆除要求:当构件脱模时,首先将边模上的螺栓和定位销全部拆卸掉,为了保证模具的使用寿命,禁止使用大锤。拆卸的工具宜为皮锤、羊角锤、小撬棍等工具。

模具的养护要求:在模具暂时不使用时,需在模具上涂刷一层机油,防止腐蚀。

5.结束语

在政府的大力推进下,装配式剪力墙结构近几年在国内快速发展。装配式建筑具有施工周期短、安装精度高等特点。对预制构件的误差要求到了2mm以内,所以需要更高精度的模具。我们必须勇于尝试,善于创新,勤于交流,才能做出高品质的产品。

参考文献:

《装配式混凝土结构规程施工与质量验收规程》DB11~1030-2013

模具制作范文第9篇

2月14日,注定是个甜蜜的日子,如何以自己特有的方式,表达对恋人独一无二的爱情?做些甜点给心爱的人吃吧,想要做蛋糕、派、土司等西点,那可是需要用到不同种类的模具的,模具的选择,你做好功课了吗?

首先,我们要选择模具的材质,一般来说,模具有金属模具、硅胶模具、玻璃/陶瓷模具、塑料模具和纸质模具(如麦芬纸杯)等几个主要种类,下面我们就讲一讲各类材质的区别。

塑料模具

塑料模具多为饼干模、果冻/布丁模或巧克力模,没有耐高温的特性,通常只用来塑形,不能进入烤箱。

纸质模具

纸质模具一般采用耐热纸制作,具有造型多样、小巧轻便的特点,多为一次性模具,用完即弃,干净卫生。

金属模具

金属模具一般有两种材料,铝合金和镀铝的。铝合金材料的模具重量较轻,导热快;镀铝的模具则相对重一些,导热效果也稍差些。

金属模具的涂层,一般分为阳极、不粘和硬膜。阳极的涂层相对更耐化学腐蚀、不易氧化、干净卫生;不粘涂层多用于烤盘、土司盒、小蛋糕模具等,特点是容易脱模,导热性能比阳极的要好;硬膜的涂层多用于蛋糕模具,特点是硬度强,不易留有刮痕。

硅胶模具

硅胶模具是近几年流行起来的一类新型烘焙模具,采用硅胶材料制作,可以重复使用、质地柔软 、款式多样。这类模具可耐高温、耐腐蚀、抗撕拉性强。相对于其他模具,硅胶模具有脱模容易、清洗方便的特点,适合制作花纹精细复杂的西点。

玻璃/陶瓷模具

玻璃、陶瓷模具一般采用强化耐热玻璃或陶瓷制作,比一般玻璃或陶瓷硬度大,不易炸裂,可直接进入烤箱。

普通圆模/方模/花型模

这类模具有活动底和固定底之分,适合用来烘烤戚风蛋糕、海绵蛋糕、重奶酪蛋糕等。

中空圆模/方模/花型模

这类模具相对于普通模具,在受热过程中,可使蛋糕体更易熟透,最适合用来烘烤天使蛋糕、戚风蛋糕等。

吐司模

这类模具是制作吐司的专用模具,有不同的形状和容量,另有土司盒盖可选择,加盖烤出的吐司棱角分明、方方正正,不加盖烤出即为山形吐司。

水果蛋糕模

这类模具外形看起来像小号的吐司模,一般棱角处圆滑,内侧没有不粘涂层,适合制作各种水果蛋糕、重磅蛋糕等。

乳酪蛋糕模

这类模具多为固定式的椭圆形模具,有些会涂有不粘涂层,最适合制作乳酪蛋糕。

慕斯圈

这类模具材质一般为不锈钢,只有边框,没有底部,形状、尺寸多样,适合制作各种慕斯蛋糕和冻奶酪蛋糕等。

饼干模

这类模具多为不锈钢或塑料材质,造型、色彩多样,可压制不同形状的饼干。

比萨/派盘

这类模具有固定底和活动底之分,造型多为圆形或形,尺寸、深浅及涂层可有不同选择,通常专门用来做派或披萨。

挞模/小蛋糕模

这类模具大多小巧玲珑、造型多样,可用来制作各种蛋挞、水果挞、小蛋糕等,显示不同的风味与个性。

布丁模/巧克力模/果冻模

模具制作范文第10篇

随着中国工业不断的发展,模具行业也显得越来越重要。本设计通过多次现场成型工艺试验,分析衬垫模具设计问题,改进设计思路,优化模具设计。

关键词:

现场成型衬垫;模具;设计

1概述

现场成型工艺是将两种液体原料混合,发生化学反应,生成固体的聚氨酯泡沫衬垫。实际包装如图1中所示。由于两种材料反应时间较短,该衬垫可根据包装内容现场制作衬垫,即用即做。小批量包装时以纸箱和产品作为衬垫模具,制作贴合产品的衬垫,可满足不同形状的产品需要,较好地保护产品,因此,特别适用于多品种、小批量的产品包装。包装批量较大时,为提高包装效率,需要设计模具。与纸箱直接制作衬垫相比,模具制作衬垫优势如下:(1)模具箱强度远大于纸箱,制作衬垫时压力更大,填充的成型料更多,成型衬垫密度更大,硬度也更大,能更多的吸收产品跌落时产生的能量,更好的保护产品。(2)衬垫充满程度高。模具箱做衬垫可以多加成型料,使衬垫完全充满模箱,衬垫棱角明显,各面平整,利于堆叠存放;纸箱承压相对较小,衬垫制作时不能使用太多成型料,成型料反应时流动性不大,有些衬垫边角不能完全充满。(3)辨识程度高。模具制作衬垫时容易添加标识,使衬垫容易分辨,便于包装。纸箱制作衬垫不易辨识,衬垫容易弄混,再次包装时不易分辨。

2模具设计

现场成型衬垫模具设计的重点是保证衬垫的使用性和模具的可操作性。衬垫的使用性是指衬垫应保证产品在包装、装卸、运输过程中安全。体现在本衬垫设计中,主要是使产品从各种位置跌落时有足够的受力面和缓冲厚度,保证产品在跌落过程中不损坏。模具的可操作性是指设计中需考虑尽量方便用模具制作衬垫,提高衬垫生产效率,减少衬垫制作失败率。最开始从机器中流出的成型料不是非常均匀地平铺在薄膜袋中的,而是如从水龙头中流出一样集合得比较紧密。虽然通过倾斜薄膜袋可以略微影响流向,使成型料在薄膜袋中的分布略微均匀,但之后主要依靠泡沫自身膨胀挤压来充满模具,容易涨破薄膜袋。这要求模具各处应尽量圆滑,方便成型料膨胀填充。

2.1初样设计

本文以某型电子测量仪器为包装产品设计衬垫模具。其三维模型如图2所示。(1)确定模具箱尺寸。包装该仪器所用纸箱内尺寸为650mm×630mm×320mm。现场成型材料在薄膜袋中反应,薄膜袋宽19英寸(实际使用宽度440mm左右),限制了衬垫宽高之和。综合考虑,采用4块衬垫保护仪器,前后各两块,衬垫相应模具箱内尺寸为650mm×220mm×160mm。(2)避让脆弱部分。前后面板中的按键、接头、液晶等处容易在跌落冲击中产生应力集中或容易破坏,这些部分需避让10mm左右,防止其在跌落时损坏。(3)细节设计。为方便泡沫膨胀填充模具,模具各棱角处应留有不小于R5的圆角,方便成型料过渡。设计中注意避免既窄又深的槽,这些部分成型料很难膨胀挤压进去,特别容易涨破薄膜袋,使衬垫制作失败。设计衬垫如图3所示。(4)模具材料选择。为方便操作、节省成本,模具箱只做一个即可,模具芯需要更换。为方便使用,模具应该选择密度较小的材料,减轻模具重量。实际操作中可能出现模具表面阻碍薄膜袋沿模具表面滑动,使薄膜袋涨破的现象,所以接触薄膜袋的模具各面应光滑,并且刮蹭后不易起毛刺。综合考虑,模具箱主体采用木板,模具芯和模具箱内侧面采用聚乙烯材料。

2.2试验

根据2.1设计的衬垫做出实物进行多次试验后发现,衬垫能较好地保护仪器,满足跌落要求。但产生衬垫制作成功率较低,薄膜袋经常涨破,漏出成型料,需要经常清理模具箱,生产效率较低。

2.3原因分析

经过分析,薄膜袋涨破的主要原因如下:(1)成型料用量过大。通过增大薄膜袋长度、减小成型料用量,衬垫成功率有所提高。但即使降低到不能完全充满模具的状态,也没有得到满意的成功率。(2)成型过程操作困难。观察发现,成型料从机器中流出后的前5秒内,成型料还未充分混合,体积变化很小,5秒-20秒内成型料混合后体积迅速膨胀,20秒后成型料基本定型,很难再压缩。为获得符合要求的衬垫,需在前15秒内将装入成型料的薄膜袋放在模具中的合适位置,并合上模具箱盖,等待成型料膨胀,充满模具箱。如果15秒内没有合上模具箱盖,衬垫会膨胀到凸出箱盖,很难再合上箱盖。本次设计的包装衬垫太长,出料时间约10秒,还未将薄膜袋放入模具中,薄膜袋中的成型料就已经开始膨胀;薄膜袋放入模具箱中后,没有足够的时间将薄膜袋展开在模具箱中,然后就必须迅速合上箱盖,这使得薄膜袋分布不理想。在薄膜袋分布过少的地方,成型料很容易涨破薄膜袋。

2.4改进设计

根据试验分析和应用反馈,对衬垫模具进行了以下修改。(1)减小衬垫长度。通过对成型过程分析发现,包装衬垫太长,将4块衬垫改为8块衬垫,减小每块衬垫长度,为薄膜袋在模具箱中展开提供足够时间,增加模具的可操作性。(2)添加标识。为指导包装,各衬垫增加标识,能简单区分各衬垫,如图4所示。经过多次试验,衬垫成功率提高明显且方便包装。衬垫实物如图4(b)所示。

3结束语

通过对衬垫模具进行分析,改进模具设计,增加了衬垫模具的可操作性,提高了制作衬垫的成功率,提高了衬垫的生产效率,为批量包装提供了保证。

参考文献

[1]《塑料模设计手册》编写组.塑料模设计手册[M].北京:机械工业出版社,2004.

[2]模具实用技术丛书编委会.塑料模具设计制造与应用实例[M].北京:机械工业出版社,2004.

上一篇:模具材料范文 下一篇:塑料模具设计范文