塑料模具范文

时间:2023-02-26 04:58:55

塑料模具

塑料模具范文第1篇

【关键词】 塑料模具 设计 研究 计算机 西门子电机

前言:塑料的成分主要有树脂、填充剂、增塑剂、着色剂和稳定剂等,在现实生活的应用非常普及,比如:电视机、洗衣机、塑料袋、计算机、西门子电机等。制造出这些塑料工艺品的主要设备就是塑料模具,模具的设计主要是模具的设计方案构思。关于模具的设计,目前有很多方法,塑料模具厂商最经常用的是经验试模定工艺方法,但是这种方法也已经陈旧。

1 Pro/e与反求工程在塑料模具设计中的应用

Pro/e具有强大的造型功能,而反求工程是至今为止产品设计的一种新方法,在很多领域中具有不可估量的前景。

1.1 Pro/e和反求工程中的逆向工具

当前,绝大多数反求工程的研究和应用都集中在重建产品实物的CAD模型和产品制造上,这种行为就叫做实物反求工程。反求工程要最终形成CAD模型的工序很复杂,他要经过数据采集、点云模型预处理、曲线或曲面的重构等许多复杂的环节。Pro/e也要经过输入点集、创建包络、创建小平面和曲面四个环节才能形成处理逆向的一个完整流程。Pro/e完整的逆向解决方案有两个特征,一个是重新造型特征,另一个是野火版的小平面特征。

1.2 应用Pro/e和反求工程在塑料模具设计中的流程

软件系统的模块是模具设计的主要手段,它几乎提供了模具设计所需要的所有功能。模具设计的流程是先利用软件系统的模块建立出塑料产品模具的三维模型,第二步是利用型腔模块设计模具的构建,第三步也是最后一步,是设计模具的模架。塑料模具设计好之后就可以按照模具设计进行模具装配和模具组建了。其中PTC公司推出Pro/e软件所具有的一系列功能是设计模具最方便的装备,它几乎囊过了模具设计所需要的所有功能包括模具的零件装配和模具开发。

1.3 计算机辅助模具设计

计算机辅助模具设计主要探讨的是塑料注射成型的塑料产品中,影响产品质量的主要工艺参数,并用鲜明的例子说明了计算机辅助流动模拟技术在塑料模具设计中的引导作用。

1.4 计算机辅助模具设计的主要工艺参数

模具设计出来后,在注射过程中影响塑料工艺品的因素有很多,C-MOLD[1]经过长时间的研究,终于研究出影响塑料工艺品注射成型品质的一些工艺参数,它们分别是注射温度、注射压力、设置螺杆行程转换的开关位置和设置的注射速度和排气等方面。在塑料工艺注型过程中,冷却介质的温度一般小于型腔表面的温度,通常比型腔表面的温度低10-20摄氏度。如果模具温度大于或等于40摄氏度了,需在模具固定板和模具两者之间增加一个隔热的装置。注射温度是模具注射的主要技术参数,而注射压力是主要的工艺参数,在塑料模具注射成型中受到普遍的关注。

2 塑料模具设计实例

塑料模具设计实例运用的是C-MOLD的软件系统对XX家电产品的模拟[2]。在模具设计构思阶段,采用流动模拟的方法寻找结构参数的设计是提高模具设计品质的有效手段,也是一次性试模成功的好方法。

3 西门子电机塑料模具设计

西门子公司是大型的电机的著名制造厂,它在电机模具设计和制造方面有许多先进的技术。其中包括典型的结构图、绘图法、模具制造工艺等诸多方面,都有自己的独特特点。模具设计和制造的独特之处如下:

(1)典型的结构图。在设计图结构要素基础上对冲膜相应地方进行独特化设计的方法就是典型结构设计。以西门子磁极冲片来举例说明,西门子公司在设计磁极冲片时,先把磁极冲片所需的结构和各种零件先固定下来,然后画出新模具的平面图,这样的方法只需绘制一张模具设计图就可以了。绘制模具图采用平面绘图的方法主要有两个好处,一是作为绘制模具的图纸,二是用于模具各种板块和零件的确定,作为生产模具的一个样板。这样,就不再需要画模具的各种零件图了,省时又省力。

(2)电机模具的制造工艺。西门子公司在制造模具时,模块全部用线切割来加工的方法,粗切、精切都有适度的尺寸和公差。用淬火前铰孔、淬火后磨孔来固定模块。这种工艺法不仅能使电机模具的制造简单化还可以降低成本,一举两得为西门子公司的发展做出了巨大贡献。

(3)模具模块的毛坯和磁轭冲模。大多数模块的毛坯都是购买材料公司的,但是购买回来的模块毛坯粗糙,需要进行精加工才能用来制作模具。磁轭冲片的特点是材料厚、形状千奇百怪而且尺寸大。它的设计制造都很复杂而且成本高昂,西门子的狄纳莫厂抛弃常用的多极复合冲模,改为单极冲模,不但节省了工序还为公司降低了成本。

4 结语

随着塑料在世界各国的普及,塑料行业的发展越来越迅速。依附于塑料的模具设计行业也因塑料行业的发展而快速发展,文章先阐述了Pro/e与反求工程在塑料模具中的应用,然后探讨了提高模具注射成型塑料工艺品的质量的主要注射温度、注射压力等参数,最后阐述了西门子电机模具的设计,从三个方面着手探讨了塑料模具的设计。

参考文献:

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[2]项辉宇.计算机辅助塑料模具设计和工艺改进[J].山东工业大学机械学院,CAD中心200072-73

[3]李钟猛.塑料模具设计与制造_第一讲塑料概论[J].成都无线电机械学校,38-45

[4]刘国良.模具先进制造技术在塑料成型模具设计方法中的应用研究[J].北京电子科技职业学院,201141-47.

塑料模具范文第2篇

【关键词】塑料模具分型面壁厚拔模斜度模塑缺陷

塑料模具的功能是双重的,赋予塑化的塑料以期望的形状、质量、冷却并推出塑件。模具决定最终塑件的性能、形状,尺寸和精度。因此设计先进合理的注射模具结构,是获得符合质量要求,产品质量稳定,达到最好经济效益的关键。做好塑料模具设计,要把握如下几个方面的原则:

1分型面选择合理

为使产品和浇注系统凝料能从模具中取出,模具必须设置分型面。分型面是决定模具结构形式的重要因素,分模面的设置决定了模具的结构和制造工艺,并影响熔体的流动及塑件的脱模。分型面总的选择原则是保证塑件质量,简化模具结构,有利于脱模。选择时综合考虑下面因素:

(1)不得位于明显位置上及影响形状。分型面不可避免地会在塑件上留下痕迹。最好不要选在产品光滑的外表面。

(2)不得由此形成低陷。即分型面的选择要有利于脱模,尽量避免侧抽芯机构。为此分型面要选择在塑件尺寸最大处。见图1,由于软管接头两端有低陷段,因此使用“立式分模之分模线”。

(3)应位于加工容易的位置。如图2所示,牙刷柄的分模线位于制品最大宽度面上,成形品脱模容易。者模具嵌合线与其外形曲线一致,加工容易。图3(a)所示分模线为阶段形,模具制作及成形品加工困难,图3(b)改用直线或曲面,可使加工变得容易。图4为电熨斗的分模线。

由以上分析可见,设计分型面时应根据塑件使用要求、塑件性能和注射机的技术参数以及模具加工等因素综合考虑,权衡利弊,选择最优的分型面。

2拔模斜度恰当选取

为使成形品在型腔中脱出容易,拔模斜度是必须的。斜度的大小视成形品形状,塑料种类,模具结构,表面精度,以及加工方向等有所不同。普通场合,适当的斜度约为30′~1°30′。有关拔模斜度尚无精确的计算公式。大多情形,完全依据经验值,在不生妨碍生产的情形下,取较大的脱模斜度。(1)箱盒及盖类零件

箱盒及盖类零件的拔模斜度依制品的高度有所不同。如图5所示,H为50mm以下者,S/H=1/30~1/50;H超过100mm,S/H<1/60;类似的浅形薄件,S/H=1/5~1/10。杯形制品的脱模斜度,型腔侧应较型芯侧略为放大。

(2)栅格

栅格类型、尺寸及栅格部全部面积的尺寸,均会使拔模斜度各有差异。栅格节距(P)在4mm以下之场合,拔模斜度为1/10左右;栅格段尺寸(C)较大者,拔模斜度应予加大;栅格高度超过8mm,更有栅格段尺寸(C)较大的情形,将成形品动模侧型腔作1/2H以下的栅格。尺寸标示见图6。

3壁厚均匀

塑件的壁厚是重要的结构要素,由使用要求和工艺要求决定,对工艺的影响很大,因此合理选择塑件的壁厚相当重要。就工艺上来说,壁厚过小,塑料在型腔中的流动阻力大,成型困难,特别对于形状复杂和大尺寸塑件容易出现充不满的缺陷或要较大提高注射压力;壁厚过大,不仅增加成本,还会产生延长冷却时间,加长成型周期,降低生产效率,此外,还容易产生缩孔、气泡等缺陷。壁厚应以各处均一为原则,但由于塑件的构造,或成形上壁厚必需变化者,并且由于经济原因亦需对壁厚作适当调整。决定壁厚必需考虑下列各点:(1)构造强度,(2)脱模强度,(3)能均匀分散冲击作用,(4)嵌合金属件部分防止开裂(成型材料与金属材料的热膨胀系数不同,收缩时容易产生裂痕),(5)结构对流动的阻碍,防止充填不足。壁厚(t)对各种成形材料可能的充填距离(L)之值汇列于表1中。壁厚的选取根据塑料的品种,成型件尺寸的大小而定。热固性塑料的小型塑件,壁厚取1.5~2.5mm,大型取3.2~8mm,流动性差的塑料取较大值,但一般不超过13mm。热塑性塑料流动性较好,易于成型薄壁塑件,常取1~4mm,最薄可达到0.25mm。一般材料的壁厚使用范围见表2。

参考文献:

[1]陈万林.塑料模具设计与制作教程[M].北京希望电子出版社,2001,1.

[2]郭新玲.塑料模具设计[M].清华大学出版社,2008,6.

塑料模具范文第3篇

国内塑料模具设计中常见的问题包括了诸多内容,其主要内容包括了收缩问题、公差标注问题、热膨胀问题等内容。以下从几个方面出发,对塑料模具设计中常见的问题进行了分析。

1.收缩问题

收缩问题对于塑料模具设计有着重要的影响。通常来说在塑料模具制作的过程中往往会需要在高温和高压的环境下进行,并且通过温度来将塑料溶解为液体,从而能够更好地将其注入到固定的模腔中。除此之外,收缩问题主要还体现在塑料本身的特性上,即这一问题会在液体塑料定型的过程中产生影响,并且会使塑料模具变得比固定的模腔更小。另外,针对收缩问题的存在模具设计人员在设计模具的过程中应当首先考虑并且分析到这种收缩的情况,从而能够尽可能的减小误差所带来的损失。

2.公差标注问题

公差标注问题对于模具设计的影响是显而易见的。众所周知公差标注的不一致问题主要是说对于不同的制品所需要的塑料模具比例也是不同的,因此公差标注也就是在设计过程中需要着重考虑的问题。除此之外,公差标注低则会导致塑料模具的精度也随之降低,但是如果这一问题得到了控制则会促进塑料模具精度的持续提升。另外,公差标注问题还体现在如果塑料模具设计人员在模具设计的过程中如果忽略了公差标注并且按照已有经验进行盲目的选择则会导致塑料模具在尺寸上和形状上出现较为严重的问题和差错,从而导致对塑料模具在设计中的质量和价值都产生较为不利的影响。

3.热膨胀问题

热膨胀问题是影响塑料模具设计的重要因素之一。通常来说热膨胀系数的问题主要体现在塑料模具设计中的热膨胀系数的不同会导致冷却后的塑料模具的形状和尺寸也出现较大的差异。由此可见在设计塑料模具的过程中热膨胀系数有着非常重要的作用。除此之外,热膨胀问题主要还体现在部分塑料模具设计人员在设计过程中没有提前将它进行谨慎的考虑和分析,与此同时没有在实践过程中根据设计时的实际情况来合理地对塑料模具进行尺寸上的调整,从而无法合理的保证塑料模具设计的整体质量。

二、国内塑料模具设计问题对策

国内塑料模具设计问题对策是一项系统性的工作,这主要体现在提升材料收集效率、合理进行公差标注、优化设计方案等环节。以下从几个方面出发,对塑料模具设计问题对策进行了分析。

1.提升材料收集效率

提升材料收集效率是塑料模具设计问题对策的基础和前提。在提升材料收集效率的过程中设计人员应当确保在进入设计之前一定首先做好材料的收集工作,即这一过程中塑料模具设计人员需要合理的掌握使塑料模具的相关数据和信息要求,从而能够更加全面谨慎的进行设计。除此之外,在提升材料收集效率的过程中塑料模具设计人员应当注重了解到所要设计的模具精确的大小尺寸和可能会影响设计模具的因素以及注塑机的操作方式和技巧,从而能够促进设计误差被控制在合理的范围内。

2.合理进行公差标注

合理进行公差标注对于塑料模具设计问题对策的重要性是不言而喻的。在理进行公差标注的过程中塑料模具设计人员应当注重根据实际的情况来选择,这主要是由于不同公差标注对塑料模具的影响是有着差异的,因此塑料模具设计人员应当根据塑料模具实际所需要的精度程度来进行选择,从而能够更好地满足客户的要求。除此之外,在理进行公差标注的过程中塑料模具设计人员应当注重在最大程度上保证塑料模具的尺寸不受影响并且不出差错。另外,在理进行公差标注的过程中设计人员可以对于精度不高的塑料模具使用低标准的公差标注,从而能够确保其既不会超出误差范围又可以满足经济要求,最终能够在此基础上促进塑料模具设计水平的有效提升。

3.优化设计方案

优化设计方案是塑料模具设计问题对策的核心内容之一。在优化设计方案的过程中塑料模具的设计人员应当注重积极地提出科学和理性以及新颖的设计方案,并且在这一过程将理论知识与实践经验完整的结合,从而能够更好地提高塑料模具设计的效率。除此之外,在优化设计方案的过程中塑料模具的设计人员应当注重对于可能会出现的问题进行探讨并且在这一过程汇总提出一些相对合理对策方案,从而能够更好地提升塑料模具设计的可靠性和精确性。

三、结束语

随着国内国民经济整体水平的不断进步和制造行业发展速度的快速提升,塑料模具设计中常见的问题得到了越来越多的重视。因此我国塑料模具设计人员应当对于存在的问题有着清晰的了解,从而能够在此基础上通过设计实践的进行来促进我国制造行业整体水平的有效提升。

塑料模具范文第4篇

1浇铸模应具有严格的标准的公差要求

浇铸模因其在制造过程中,科研人员在进行对浇铸塑料模具公差标准确定时,一定要有严格的操作标准,在进行塑料模具设计时要根据塑料模具所应用的领域进行具体的调研分析,提前收集有关塑料模具的相关数据,生产操作技巧以及生产模具的注意事项等,针对浇铸塑料模具不同的行业要求进行塑料模具制作,有关塑料模具的检验组织要设立严格的检验标准,,在设计之后要有相关的技术人员对塑料模具产品进行校准,在浇铸塑料模具进行生产之前要先进行生产试验,确定塑料模具生产出的产品符合生产实践之后方可对产品进行批量化生产。

2充分考虑浇铸塑料模具收缩变化

针对浇铸塑料模具收缩率易受条件影响这一特点,科研人员在进行浇铸塑料模具制作时要充分考虑使用塑料模具的收缩系数,要根据浇铸塑料模具生产地点和行业调整模具的收缩范围,针对不同的产品制定不同的塑料模具方案,在一些要求较为严格的生产实践中在对浇铸塑料模具进行定型和校准时可以使用木质或金属等模具结合的方式进行校准,充分的考虑其环境条件变化,提高塑料模具的精度,同时在浇铸塑料模具加工时可以在浇铸塑料模具材料中加入抗高温和抗压的配合材料,以减小塑料模具的收缩率变化,使生产的产品更能适应较为复杂的环境。

3改良制作方法,提高精度浇铸塑料模具

在传统的制造塑形模式已经远不能满足当前塑料模具的发展所需而发展诞生的符合当前生产需要的模具制作方法之一,但是为适应科技和工业的快速发展在塑料模具制作的过程中要不断的创新制作方法,增加新的创新手段,将传统的浇铸手段与设备数字程控操作相结合,这样不仅能够最大程度的节约材料,最重要的是保证了塑料模具的高精确性,有效的提高了塑料模具的精度,使模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都有较大幅度的提高,热流道模具的比例也有较大提高。

4研发与浇铸塑料模具相关的新材料

浇铸塑料模具的制造并不是只凭借传统的单一制造原料要充分的研发先进的其他配合材料,在这方面我国要充分的借鉴国外的先进制造技术,研制能够加入塑料模具中的添加物,增加浇铸塑料模具的精确度,增加浇铸塑料模具的耐热、耐压的承受能力,提高科研技术的投入,生产出低成本、高价值的塑料模具,使新型的塑料模具更加丰富工业制造领域,产出更多有价值的产品。

二浇铸塑料模具的发展与规划

浇铸塑料模具因其具有可塑性强、材料来源广、价格低廉等特点被广泛的应用于工业等制造行业,国家和有关科研部门要增加资金的投入,丰富浇铸塑料模具的制作工艺流程,严格其生产标准,制定相关的科研制度来规范浇铸塑料模具的生产,鼓励有关制造企业研发先进的制造设备,制造更多精确性高生产性能优良的浇铸塑料模具。从制造手段和工艺流程来规划塑料模具的发展,更好的促进浇铸塑料模具的制造。

三结语

塑料模具的生产是关系到国家工业走向的大事,是一个国家制造行业先进程度的集中体现。尽管随着工业的发展,塑料模具制造和设计过程中有许多的问题出现,但是只要我们能够在生产过程中不断地创新,不断深化对浇铸模型的改良与研发更多的先进技术手段,有针对性的解决我们所要面临的更重难题,浇铸塑料模具的制作设计工艺一定会取得更大的科技成果。

塑料模具范文第5篇

关键词:塑料模具;协同;整体水平

协同设计是指在设计团队和设计师的共同努力下,通过相互的合作,将自己的设计理念和思路进行整合与优化,最终确定设计目标。在塑料模具的设计中,这种设计模式有很多优势。在应用中充分掌握塑料模具的相关技术,在一定程度上充分的掌握协同设计有关内容。在合作上要积极的协作,根据相关的要求对相关的内容进行处理,完成设计内容。

1在设计塑料模具时的技术要点

1.1协作的一致性

在进行模具设计中,要充分了解设计的协作性。在进行设计中,要表达和语义进行一致化。在进行塑料模具的合计中,一致化与策略统一是十分重要的。在协同计划中在控制中,在相互的设计中,要对设计中的设计参数等作好策划,在众多的策划中,参数往往是不统一的,在进行策划时,相对的设计上的变化需要重新设置。所以,在实际的塑料模具的协作过程中,使得设计将变得更加繁杂。在塑料模设计中,有三种方法来设计与计算运行的表示法。其中第一个是同构知识表达机制。第二个是异构知识转换实现模式。第三个是异构知识的包装实现形式。在进行设计塑料模具的生产中,通常使用异构知识的表达方式,在进行异构知识的表达方式中,在相应的设计要求下才能对其完成。

1.2冲突的检测与解除

在进行协作时,使得冲突得到很好的检测和解决。在塑料模具的创新于与设计中,设计的主体不同,往往存在不同的设计对象和设计上的方式不同,设计矛盾相互冲突,在设计中就要对其进行检测和解决,对其发现和进行消除矛盾与冲突。设计团队之间的相互冲突,可以利用在现场使用系统或相对的领域的相关认识,对其进行检测和消除。在系统的不同阶段,可以进行不同的冲突解决。在发展阶段,在系统发展的潜在冲突中进行解除。在同一时间明确相应的知识结构,然后在运作的过程中使其被消除,在进行设计的过程中,还能使用强知识和弱知识来作为对两者的冲突的解决方法。强知识是用来解决在区域中存在的问题,而弱知识可以处理在设计中存在冲突的问题。

1.3系统的结构和管理系统

塑料模具的协同作用与其结构和管理系统有非常密切的联系。如果结构不合理,将是会影响主要功能,进而影响整个系统,从而造成系统管理的负担。如果结构合理,在处理相应的系统时其相对的协调性和高度将大大的促进。系统的结构是从系统的本质中体现出来的,主体的结构的异质性、满足统一目标、使用的规定和协议的互动、自动的主体组成或人与主体的主要组成、沟通自然顺畅、计算能力和价格等方面都是需要考虑的因素,也是主要的系统的开放性所决定。但在实际工作中,塑料的协同作用和设计是有帮助于设计师和相应的协作者共同的追求模式,目的是满足于相应设计的同一需求。在不同的因素中可能会导致不同的效果。在总体的相应因素中,各个因素依然存在着相互制约与相互影响的关系。

2协同设计中模具设计

在进行协同设计的模具设计中,要有三个层面。在这三个层面中,有应用层、通信层和数据层。在这三个层面中。应用层是指在进行协同模具的设计的初期,在相应的小组的共同作用下,用相应小组的软硬件的条件,进行一系列的协同,进行任务的完成。在进行任务时,利用三坐标扫描仪对先的坐标进行扫描,在进行扫描的同时,对存在的塑料模具进行扫描,从而实现产品的烦求。在通信层中,是利用相应的网络设备,对相应的协同小组进行信息的对比和信息的归纳梳理,形成一定的统一的一致标准体系,在通信层进行数据的分析有助于信息的交流和统一的一致性的观念。对设计模具具有很好的协作作用。在数据层中,利用产品的统一信息数据模型,对产品进行多方面的表达,在进行多方面的表达中,用来满足对产品的信息共享和应用需求。在协同设计的任务之中,要对相应的接受的任务进行分解。在分解的过程中,相互的进行分析和研讨。在相应的任务接受时,要对其相应的任务进行任务分解。在进行任务分解时,要对其进行一系列的分析,在一个产品的成型过程中,是由很多子零件相互的结合形成的,在进行相互的结合中得以成型。对于塑料模具的形成也是有一部分一部分的相互组合形成的,在塑料模具中,组成分为设计、开发等等一系列的任务,在子程序中,存在着先序、互斥等关系。在子任务之间,要采取二元组的形式进行描述。

3进行塑料模具时对设计的协同约束的解答和冲突消解

在进行协同研发模具时,往往存在着相互依赖制约的关系。具体包括用户需求、资源限制等很多方面。在相应的约束上有三个方面,工程约束、几何约束、知识约束。相应的约束进行相应的表达。同时也要注意在协同设计中的冲突消解。

4总结

在进行塑料模具的设计和相应的开发过程中,由于个人的主观意识比较强,在设计中往往注入个人的主观思想和个人理念。在此种观念下就会导致相应的设计缺陷。协同设计能很好的对这一事件进行有效的改善。在进行协同设计时,要充分把握其关键技术,对其中存在的问题进行细致的分析和处理,达到协同设计的目的。

[参考文献]

[1]刘锋.基于NXMoldwizard的注塑模结构协同设计研究[J].浙江水利水电专科学校学报,2013.

[2]朱尧.基于协同设计的塑料模具设计研究[J].品牌月刊,2015.

[3]于力伟.基于协同设计的塑料模具设计[J].现代经济信息,2015.

塑料模具范文第6篇

[关键词] 塑料工业;模具设计;手机保护壳

[中图分类号] TG76;TQ320.66 [文献标识码] A

注塑射模具在注射制品成型中起着极其重要的作用,它对塑料制品的制造质量和成本起着决定性影响。如何提高模具在尺寸精度、外观、物理性能、使用效率等方面性能,是发挥注射成型工艺优越性的首要问题。

文章根据塑件工艺性,将手机保护壳塑料模具设计为一模两腔结构,并采用扇形浇口进料,既能提高塑件表面质量,又适合该塑料零件。利用扇形浇口在同样的条件既可达到与潜伏式浇口的同样效果,又可避免废料残留在浇注口。运用多级流道和单分型面来实现塑料件和浇道凝料的分离以及塑料件的顺利脱模[1]。

1 塑件工艺分析

1.1塑件的结构分析

手机保护壳塑件材料为ABS,产品需要大批量生产,塑件质量为300克,颜色为白色,塑件外侧表面光滑,表面精度高。由于塑料件没有侧孔,无须侧向抽芯机构,该塑件结构简单,采用顶杆推出机构,使用扇形浇注口,避免废料残留。

1.2 塑件的材料分析

材料为(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)共聚物(ABS),成型温度为200 ℃左右,有很好的成型性,又具有良好的弹性、强度(丁二烯的特性)、耐热和耐腐蚀性(丙烯腈的优良性能),且表面硬度高、耐化学性好,加工出的产品表面光洁,易染色、电镀。使用ABS注射成形塑料制品时,由于其流动性较低,所需的注射成形压力较大,因此塑件对型芯的包紧力较大,故塑件应采用较大的脱模斜度。另外熔体黏度较高,使ABS制品易产生熔接痕,所以模具设计时应注意尽量减少浇注系统对熔料流动的阻力。

2 模具结构设计

2.1 型腔确定及分型面的选取

塑件采用注射成形生产。为保证塑件表面质量,利用扇形浇口,采用单分型面注射模具结构。该产品为手机保护壳,塑件外形比较简单,生产批量大。综合考虑,采用一模两腔对称分布。这样模具尺寸适中,生产效率高。型芯安装在动模板上,选用导柱导向机构,塑件通过推杆推动从型芯脱出。

2.2 浇注系统设计

浇注系统是指模具中从喷嘴开始到型腔为止的塑料熔体的流动通道,浇注系统的设计对注射成型周期和塑件质量有直接影响。本型腔为一模两腔,所以浇注系统在中心对称位置。机保护壳模型较小,浇口的位置也要适当,尽量避免冲击嵌件和细小的型芯,防止型芯变形。

主流道是塑料熔融体进入模具型腔时最先经过的部位,它将注射机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。圆形截面流道的比面积最小,塑料的温度下降小,阻力也小,流道的效率最高,所以选用圆形分流道截面形状。分流道尺寸由塑料品种、塑件的大小及流道长度确定。对于一模两腔的注塑模,分流道采用平衡式分布,其主要特点是各个型腔同时均衡进料,因此要求从主流道到各个型腔的分流道,其长度、形状、端面尺寸都必须对应相等,否则就达不到均衡进料的目的。浇口亦称进料口,是连接分流道与型腔的熔体通道。

2.3 成型零件设计

直接与塑料接触构成塑件形状的零件称为成型零件,其中构成塑件外形的成形零件称为型腔,构成塑件内部形状的成形零件称为型芯。为保证塑件表面光滑、美观,型腔采用整体式结构[2]。

2.4 模架的选用

手机壳注塑模架为中小型模架,模架选择时,其组合尺寸为模板、推杆固定板、推板、垫块四个零件的配合尺寸;导柱、导套的孔径、孔位尺寸;复位杆和固定螺钉的孔径、孔位尺寸以及模板、推板、垫块选用的厚度尺寸。综合考虑现选用Hasco公司的M型模架,其尺寸为300×350(mm×mm)。

3 模具工作过程

模具的工作过程包括:模具闭合-模具锁紧-注射-保压-补塑-冷却-开模-推出塑件。手机保护壳的模具工作过程[3-4]:在注射机锁模机构的作用下,导柱和导套进行合模导向,动模和定模闭合并锁紧;然后注射机开始注射,塑料熔体经过定模上的浇注系统进入型腔;待熔体充满型腔并经过保压、补塑和冷却定型后开模。开模时,模具从动模和定模分型面分开,塑件包在型芯上随动模一起后移。同时,拉料杆将主流道凝料从浇口套中拉出。当动模移动到一定距离后,注射机的顶杆接触推板,堆出机构开始中动作,使推杆和拉料杆分别将塑件和浇注系统凝料从型芯和冷料穴中推出,塑件与浇注系统凝料一起从模具中落下,至此完成一次注射过程。合模时,复位杆使模具复位,并准备下一次注射。

4 结束语

该套模具零件加工难度不高,加工成本较低,提高注射、合模的稳定性;采用扇形浇口,节约成本和可以得到表面质量良好的塑件。合模时,利用复位杆促使模具复位;开模时,由拉料杆自动将浇注系统的凝料拉出,提高了模具的自动化。实践证明,该套模具结构合理,运行稳定。

参考文献:

[1]徐勇军,吴东明.数码相机后盖注射模设计[J].塑料工程应用,2009,37(6):61-63.

[2]张晓黎,张磊,刘保臣.洗发液瓶盖注射模设计[J].模具工业,2008,34(1):47-49.

[3]何文.电话机前壳注射模设计[J].模具制造,2010(3):44-48.

塑料模具范文第7篇

关键词:手机 塑料模 内侧抽芯 潜伏式浇口

中图分类号:TQ320.662 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)04(b)-0095-02

1 塑件结构特点与工艺分析

以某品牌手机外壳套件中的两件为例,如图1所示,分别为面盖和背盖。有图可知面盖尺寸为13.1 mm×55.2 mm ×88.0 mm,形状为三面封闭一面开口的盒形,其中开口面边缘有两个卡勾(如图g处);两个侧面(e,f处)凹入,相互对称深度为2.5 mm;顶部圆弧(d处)凹入,其深度达15 mm。背盖外形尺寸为21.3 mm×64.4 mm×98.6 mm,形状为四面闭合的盒形,顶部有两个互通的孔洞(h,i处);尾部圆弧边内形凹入(j处),深度为3.5 mm,弧面上有一个长方孔(k处)。两个塑胶件的厚度要求为1.3~1.4 mm。外观方面,要求不能出现气纹、缩孔、银丝、熔接痕等外观不良;性能方面要求有具有较高的耐磨、耐热、韧性和刚度,同时要求防腐性能良好;尺寸方面需与手机卡和件组装到位。材料选择为PC+ABS合成塑料,这是当前手机外壳制品应用最为广泛的材料,此材料不仅具备PC料的强韧性同时具备ABS料的质感和延展性,更利于注塑成型。

2 塑料模具设计

2.1 总体构思

从生产需求考虑,面盖和背盖属于同一款手机外壳组件,因此需求数量为1:1,产量需求不高,从塑料件自身要求考虑,面盖和背盖大小形状相近,用料量差不多,且材质、颜色、用料都一样,所以综合以上两点,可用同一套模具成型,模具设计成一模两腔,每次成产面盖和背盖个一只。进浇方式选择潜伏式进浇设计,这样进浇点处于产品内侧,不影响外观。对于背盖的抽芯设计,由于尾部圆弧上的长方孔比较规范,因此选择局部外抽芯,而头部圆弧处结构较为复杂,存在一个异形缺口和两个异型孔,因此选择整体外抽芯,这样不仅能够保证产品外观而且便于后续加工,两侧都利用T形滑块抽芯机构;面盖的抽芯设计,考虑到尾部存在两个卡勾,因此需要三面抽芯,抽芯机构有3个滑块组合完成,按顺序完成三面抽芯动作,首先在开模过程中,由于T形块抽芯机构的带动,直接抽出中间的滑块,然后通过斜顶动作完成两侧滑块的抽芯。如图2所示为模具结构图。

2.2 浇注系统设计

考虑到产品外观要求高和提高生产效率等因素,本模具采用了比较新颖的内侧潜伏式进浇方法,如图2的G-G放大图及图3所示,通过圆弧浇道将熔融的塑料引入模腔,进浇点处于产品内侧,由于形状很像牛角,因此也被叫做牛角浇口,牛角浇口的优点在于浇口处于产品内侧隐蔽处,不影响产品外观,且在开模过程中可以自动断开,省却了人工断浇步骤,大大的提高了生产效率。顶杆式潜浇口和外侧潜浇口都是由刀具切断进浇点,而PC+ABS材料不宜切断,牛角浇口是利用顶杆的顶出力将浇口强行拉断,所以用在此模具上更为适合。对于浇口位置的选择,背盖如图3所示,此位置在手机装配后,处于手机内部不影响外观,而且能够有效缩短浇道长度,节省原料;面盖如图3所示,处于镶件21上,因为其他位置被滑块阻碍,所以选择此位置;因为PC+ABS料的流动性比ABS差,比PC料高,所以浇口的尺寸设计为Ф0.8 mm,太小不利充填,太大又不利拉断。

2.3 侧向分型抽芯机构设计

由于尾部的两个卡扣,面盖塑件必须考虑三面内侧抽芯,这是设计的难点。本模具采用的三组合滑块结构如图2的E-E、F-F视图所示。三滑块之间以6°锥度拼合形成塑件内腔形状,中间滑块18及型芯17安装在动模板(B板)8上,可以沿塑件开口方向平移动,开模时,受固定于定模板(A板)2上的T形块7的驱动,进行抽芯运动,将塑件头部内凹中间段抽空,抽芯距20 mm,T形块斜角取20°,这种T形块抽芯机构,加工、装配方便,模具结构紧凑,滑块运动平稳,采用双重锁紧,可靠性高,尺寸精度更易保证;由于中间滑块与两边滑块以锥面配合,因此移动时,摩擦很小,不易磨损;两边滑块16为对称布置的斜滑块结构,斜角为10°,与动模镶块23形成滑动配合,由于在开模阶段中间滑块已从塑件内凹抽出,因此顶出时两斜滑块能顺利将塑件推起,同时完成内抽芯,背盖塑件头部采用T形块抽芯机构整体外抽芯,抽芯距13mm,T形块15斜角取15°,塑件尾部采用15°斜角的T形块抽芯机构对长方孔进行局部外抽芯,内抽芯则采用15°斜角的斜滑块顶出机构,抽芯距8.5mm,外抽芯型芯与斜滑块碰穿形成长方孔。

3 成型过程中模具运动情况

如图2,开模时,动模部分向定模相反放行移动,从分型面P-P处分开,两个塑料件以及浇道依附于动模上一同离开定模,与此同时背盖头部和尾部的滑块、面盖中间的锥形滑块随着T型滑块的运动进行抽芯,运动距离达到一定长度时,滑块和T型滑块分开,此时开模动作停止,抽芯完成;之后顶出动作开始,顶杆以及背盖的尾部滑块和面盖两边的斜滑块在顶板的带动下同时向外顶出,进行内抽芯动作,面盖、背盖连同浇道同时被顶出,此时牛角浇口受力被拉断,当顶出到达一定距离时,顶出停止,内抽芯动作完成,浇道会自动脱落,面盖和背盖则需人工取出;完成后合模动作开始,在复位装置的带动下,各滑块、顶杆以及顶板复位,动模向定模方向移动直到完全闭合,锁模压起动,至此一个周期完成,进入下一个成型周期。

4 结语

由于产品属于手机制品所以在性能和外观的要求都相对较高,加之材料选择为PC+ABS,所以根据其特性设计了本套模具,本模具的优点在于:(1)进浇方式采取了较为新颖的潜伏式进浇,这样进浇口会出现在产品的内侧,不会因为浇口问题而引起产品的外观不良;(2)面盖采用了三面侧抽芯,通过3个组合滑块使成型过程中能够迅速完成抽芯动作,提高生产效率;(3)T型块抽芯设计,有利于加工装配。经过实际的生产验证表明,本套模具,成型效果良好、操作简单、稳定型号、产品质量好、生产效率高,值得推广使用。

参考文献

[1] 塑料模具技术手册编委会.塑料模具技术手册[M].北京:机械工业出版社,1997.

[2] 宋玉恒.塑料注射模具没计实用手册[M].北京:航空工业出版社,1996.

塑料模具范文第8篇

模具的类型通常是按照加工对象和工艺的不同进行分类,从行业角度的区分来看主要有塑料模具、橡胶模具、金属冷冲模具、金属冷挤压模具和热挤压模具、金属拉拔模具、粉末冶金模具、金属压铸模具、金属精密铸造模具、玻璃模具、玻璃钢模具等等。

虽然模具种类很多,但在税则归类中主要涉及税目84.80和82.07项下的有关子目。

下面仅就进口最为常见的塑料制品成型加工中所用不同类型的模具如何进行归类作一介绍。

塑料最常见的成型方法一般分为熔体成型和固相成型两大类:熔体成型是把塑料加热至熔点以上,使之处于熔融态进行成型加工的方式,属于此种成型方法的模塑工艺主要有注射成型、压塑(缩)成型、挤出成型等;固相成型是指塑料在熔融温度以下保持固态下的一类成型方法,如一些塑料包装容器生产的真空成型、压缩空气成型和吹塑成型等。此外还有液态成型方式,如铸塑成型、搪塑和蘸浸成型法等。

按照上述成型方法的不同,可以划分出对应不同工艺要求的塑料加工模具类型,主要有注射成型模具、挤出成型模具、压塑成型模具、吹塑成型模具、吸塑成型模具、高发泡聚苯乙烯成型模具等。

塑料注射(塑)模具:它主要是热塑性塑料件产品生产中应用最为普遍的一种成型模具,塑料注射成型模具对应的加工设备是塑料注射成型机,塑料首先在注射机底加热料筒内受热熔融,然后在注射机的螺杆或柱塞推动下,经注射机喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔,塑料冷却硬化成型,脱模得到制品。其结构通常由成型部件、浇注系统、导向部件、推出机构、调温系统、排气系统、支撑部件等部分组成。制造材料通常采用塑料模具钢模块,常用的材质主要为碳素结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢等。注射成型加工方式通常只适用于热塑性塑料品种的制品生产,用注射成型工艺生产的塑料制品十分广泛,从生活日用品到各类复杂的机械、电器、交通工具零件等都是用注射模具成型的,它是塑料制品生产中应用最广的一种加工方法。塑料注射(塑)成型模具应归入税号8480.7100。

塑料压塑模具:包括压缩成型和压注成型两种结构模具类型。它们是主要用来成型热固性塑料的一类模具,其所对应的设备是压力成型机。压缩成型方法是根据塑料特性,将模具加热至成型温度(一般在103℃-180℃),然后将计量好的压塑粉放入模具型腔和加料室,闭合模具,塑料在高热、高压作用下呈软化粘流,经一定时间后固化定型,成为所需制品形状。压注成型与压缩成型不同的是设有单独的加料室,成型前模具先闭合,塑料在加料室内完成预热呈粘流态,在压力作用下高速挤入模具型腔,硬化成型。压缩模具也用来成型某些特殊的热塑性塑料如难以熔融的热塑性塑料(如聚四氟乙烯)毛坯(冷压成型)、光学性能很高的树脂镜片、轻微发泡的硝酸纤维素汽车方向盘等。压塑模具主要由型腔、加料腔、导向机构、推出部件、加热系统等组成。压注模具广泛用于封装电器元件方面。压塑模具制造所用材质与注射模具基本相同。塑料压塑成型模具应归入税号8480.7100。

塑料挤出模具:是用来成型生产连续形状的塑料产品的一类模具,又叫挤出成型机头,广泛用于管材、棒材、单丝、板材、薄膜、电线电缆包覆层、异型材等的加工。与其对应的生产设备是塑料挤出机,其原理是固态塑料在加热和挤出机的螺杆旋转加压条件下熔融、塑化,通过特定形状的口模而制成截面与口模形状相同的连续塑料制品。其制造材料主要有碳素结构钢、合金工具钢等,有些挤出模具在需要耐磨的部件上还会镶嵌金刚石等耐磨材料。挤出加工工艺通常只适用于热塑性塑料品种制品的生产,其在结构上与注塑模具和压塑模具有明显区别。塑料挤出成型模具应归税号8480.7900。

塑料吹塑模具:是用来成型塑料容器类中空制品(如饮料瓶、日化用品等各种包装容器)的一种模具,吹塑成型的形式按工艺原理主要有挤出吹塑中空成型、注射吹塑中空成型、注射延伸吹塑中空成型(俗称“注拉吹”)、多层吹塑中空成型、片材吹塑中空成型等。中空制品吹塑成型所对应的设备通常称为塑料吹塑成型机,吹塑成型只适用于热塑性塑料品种制品的生产。吹塑模具结构较为简单,所用材料多以碳素钢制造。吹塑模具应归入税号8480.7900。

塑料吸塑模具:是以塑料板、片材为原料成型某些较简单塑料制品的一种模具,其原理是利用抽真空成型方法或压缩空气成型方法使固定在凹模或凸模上的塑料板、片,在加热软化的情况下变形而贴在模具的型腔上得到所需成型产品,主要用于一些日用品、食品、玩具类包装制品生产方面。吸塑模具因成型时压力较低,所以模具材料多选用铸铝或非金属材料制造,结构较为简单。吸塑模具应归入税号8480.7900。

高发泡聚苯乙烯成型模具:是应用可发性聚苯乙烯(由聚苯乙烯和发泡剂组成的珠状粒)原料来成型各种所需形状的泡沫塑料包装材料的一种模具。其原理是可发聚苯乙烯在模具内通入蒸汽成型,包括简易手工操作模具和液压机直通式泡沫塑料模具两种类型,主要用来生产工业品方面的包装产品。制造此种模具的材料有铸铝、不锈钢、青铜等。高发泡聚苯乙烯成型模具应归入税号8480.7900。

塑料模具范文第9篇

关键词:简介 概况 发展趋势

中图分类号:TG76 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(a)-0012-01

塑料模具中的CAE技术是一项涉及面比较广,涵盖学科较多以及工程较复杂的综合性技术,总的说来,是一个综合性的软件系统。整个的CAE技术是通过一些复杂的高新技术如传热学,数值计算学等对于设计的塑料模具进行相应的检查以及成型模具的检测和方案的修改,来确保模具设计过程中出现设计方面的错误等。由于CAE技术在使用过程中,会减少许多人为的技术上的错误以及降低一些模具生产的次品率等,所以这项技术是具有较多的优点以及发展的潜能的。所以对于生产商来说,对CAE技术的探讨和研究是必须的,同时也是具有较大的意义的。这样技术的研究,不仅具有较广的发展道路,同时也会在探究发展的同时推动模具厂的生产发展,具有较好的发展潜能。

1 CAE技术的简介

1.1 CAE技术概念

塑料模具CAE是一个涉及面比较广,集合了许多种学科和工程技术的一种综合性的产品。总的说来,CAE技术是一种综合性的软件系统,其核心的技术主要是工程方面问题的模型以及数值计算的方法。CAE技术是需要依靠载体而存在的,其载体是软件产品,通过软件产品来显示出CAE技术在塑料模具方面的使用以及一些使用方面的优点。

1.2 CAE技术的应用

CAE技术主要是通过数学算法以及数学模型对于模具的设计过程中的成品进行模拟检测,这样的应用可以在一定的程度上使得模具生产在生产设计过程中避免出现一些设计方面的盲目性,使得设计师能够及时的修改设计的模具模型。在模具投入生产之前具有优秀的使用价值。CAE技术的应用不仅能够及时的避免模具生产中的出现的问题,同时也能够使得模具厂的生产效率得到很好的提高。

2 CAE技术的概况

2.1 复杂综合性技术

CAE技术是集合了多种的技术,工程等的一项综合性技术。所以操作人员需要掌握多种的复杂技术,在整个的技术过程中,CAE技术的复杂性比较高,对于知识的涉及面要求比较高。这样的技术通常是建立在数学模型以及数学算法和一些物理模型的,这些模型的建立是对于塑料模具的设计来设立一个标准的,具有一定的标杆性和准确性。

2.2 侧重面有所不同

由于塑料模具的原材料是塑料,而塑料的种类的繁多的,所以就模具而言,更加塑料种类的不同,其生产模具过程中所运用的CAE技术也是不同的。所以这就决定了CAE技术的侧重面有所不同,不同的塑料采用的CAE技术是不同的,相对于某种材质的塑料采用的CAE技术便是侧重于某个方面。

2.3 发展过程漫长

在20世纪50年代,英国学者就对于聚合物的加工整合出一套数学模型,这是为后来的CAE技术奠定了发展的基础。再到后来的70年代,经过十几年的开发和研究,一些大学的学者以及研究人员已经研究出了商品化的软件,用于商业方面的使用。后来80年代的研究重点转移到了塑料的粘弹性以及复杂的三维结构,到了后来,为了各种模型更加的成型,所以对于整个技术的研究更加的深刻了,所以就形成了初步的CAE技术系统,后来便在后来的过程中不断的发展。

2.4 奠定了塑料模具发展的基础

塑料模具的生产发展是离不开CAE技术的支持和发展的,所以CAE技术对于塑料模具的生产和发展都是起到了一定的检测作用,在生产过程中可以检测到模具设计过程中的一些问题,所以在塑料模具发展的过程,CAE技术是一下基础性的技术项目。

3 CAE技术的发展趋势

3.1 准确性提高

由于现在的CAE技术中数学模型以及数学算法在不断的完善过程中,所以整个的设计过程都是在按照模型以及算法进行得到的,所以越来越精确的算法使得整个的设计过程更加的完善。CAE技术的实用性主要是取决于数学模型的准确性,而数学算法的逐步完善使得整个的塑料模具由二维向二维半,再到三维发展的走向,其三维发展过程是越来越准确。

3.2 使用界面更加友好便捷

在21世纪中,科技整体的发展趋势是向“傻瓜操作”系统发展。所以在CAE技术的发展过程中,其发展趋势也是在向“傻瓜操作”系统发展的。在CAE技术的操作系统中,人工智能以及知识工程的运用使得整个的使用界面看起来更加的友好了。随着傻瓜操作方式的发展,整个CAE技术的处理图形的能力在不断的提高,使得在使用过程中模具的生产更加的顺利。

3.3 系统优化发展

由于整个的CAE技术在发展过程中的数学模型以及数学算法都在不断的优化,所以在不断优化的理论以及算法过程中,使得整个的CAE技术都得到了“主动的”优化设计。在CAE技术优化设计中,系统在整体优化发展,所以这样的CAE技术的发展,系统性大的优化发展是未来发展的一个趋势,只有系统性的发展,才会在以后的技术上获得一定的创新和进步。

3.4 网络化发展

21世纪是一个流行化,网络化的社会,所以CAE技术在发展的过程中在集成化以及网络化的发展,所以整个的CAE技术界面设计都偏向于网路化的设计和操作界面以及网络化的操作系统。整个的塑料模具生产过程都将趋向于网络化的发展。所以塑料模具CAE技术在不就的将来是立足于全社会的公开网络环境的。

4 结语

目前,就我国国内CAE技术的发展还是不够成熟的,在CAE技术中,一些数学模型的建立还是不够精确的,一些数学算法的准确性还是有待考量的,所以对于CAE技术的研究是不会就此终止的。在整个的探讨过程中,CAE技术是具有比较明显的优越性的,整个的发展趋势是良好,在模具生产项目的改善中,需要对于CAE技术做到深刻的探讨和研究。相对于目前的概况来说,塑料模具生产在我国的发展还是具有一定的前景的,所以,在整个的过程中,只有对于CAE技术做到优势的良好发挥,便会使得整个的国内模具生产得到很好的腾飞,同时也会带动整个的国家经济的发展和飞跃。

参考文献

[1] 申长雨,李海梅.塑料模具CAE技术概况及发展趋势[J].工程塑料应用,2001,29(2):40-43.

[2] 李洪达,李凯宇,宋志国,等.基于工作过程的塑料模具CAE课程建没初探[J].管理观察,2009,(34):111-112.

[3] 申长雨,李海梅.塑料模具CAE技术概况及发展趋势[C]//'2000中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集,2000:156-160.

塑料模具范文第10篇

关键词:塑料模具 热处理 特点

近些年来,由于塑料制品的不断发展,对于塑料模具的要求也在不断的提高,对于其用钢方面也提出了不少的要求,选用不同的钢材来制造塑料模具所表现出来的质量和性能也是大不相同的。因此,对于塑料模具钢的制造工艺,特别是热处理工艺也是大不相同的。

对热处理中的钢材,都希望得到可以控制的变形的方向和程度,但因为化学成分、质量、几何形状、设计和热处理技术都会改变塑料模具变形的方向和程度,从而影响模具的最终尺寸,因此,只能通过优化热处理工艺尽量减少模具变形程度。

一、塑料模具热处理方法

(1)残余应力引起变形钢材经受了严格的磨削,弯曲和切削作业后应力很高,因此必须消除由这些作业而产生的应力,否则在热处理时会发生变形。

如模具零件必须切除大量的毛坯余量,则应该在粗加工(保留足够的精加工余量)后,消除其应力,先把模具加热到250~300度,并在此温度下保持足够的时间,再冷却到室温,然后可以进行精加工。

(2)在热处理过程中加热太快引起变形热处理加热的速度应该足够的慢,以便使模具各部分的温度基本上一致。

在快加热过程中,薄截面比厚截面膨胀得快,这会在模具的连接处产生应力,如果这种应力大于钢材的屈服强度,就会使模具变形。另外,在快加热的过程中,当薄截面首先达到临界温度和开始收缩而厚截面仍然在膨胀中,这样也会引起变形。

在慢加热时,合成的应力低于模具的屈服强度,因而不会发生变形。而在快加热时,合成应力大于屈服强度,所以模具会产生变形,当合成应力超过钢材的破裂强度时,将会导致模具破裂。

二、塑料模具制造中的热处理特点

1、渗碳钢塑料模具的热处理特点①渗碳钢塑料模具特点。对于有高硬度、高耐磨性和高韧性要求的塑料模具,要选用渗碳钢来制造,并把渗碳,淬火和低温回火作为最终热处理。渗碳钢退火后硬度低(100~105HBS),塑性好,既有优异的冷挤压成形性能。这类钢在冷挤压成形后进行渗碳、淬火、低温回火,具有生产效率高、制造周期短、模具精度高等优点。②渗碳钢塑料模具对渗碳层的要求。一般渗碳层的厚度为0.8~1.5mm,当压制含硬质填料的塑料时模具渗碳层厚度要求为1.3~1.5mm,压制软性塑料时渗碳层厚度为0.8~1.2mm。渗碳层的含碳量为0.7%~1.0%为佳。若采用碳,氮共渗,则耐磨性、耐腐蚀性.抗氧化、防粘性就更好。③渗碳钢塑料模具的热处理工艺。渗碳温度一般在900~920℃,复杂型腔的小型模具可取840~860℃中温碳氮共渗。渗碳保温时间为5~10h,具体应根据对渗层厚度的要求来选择。渗碳工艺以采用分级渗碳工艺为宜,即高温阶段(900~920℃)以快速将碳渗入零件表层为主;中温阶段(820~840℃)以增加渗碳层厚度为主,这样在渗碳层内建立均匀合理的碳浓度梯度分布,便于直接淬火。渗碳后的淬火工艺按钢种不同,渗碳后可分别采用:重新加热淬火,分级渗碳后直接淬火(如合金渗碳钢);中温碳氮共渗后直接淬火(如用工业纯铁或低碳钢冷挤压成形的小型精密模具);渗碳后空冷淬火(如高合金渗碳钢制造的大、中型模具)。

2、预硬钢塑料模的热处理①预硬钢塑料模的特点。预硬钢是指将热加工的模块,预先热处理(通常是调质处理),以获得所要求性能,再进行刻模加工,待模具成形后,不再进行最终热处理就可以直接使用。有些预硬钢可以在模具加工成形后进行渗氮处理,在不降低基体使用硬度的前提下使模具的表面硬度和耐磨性显著提高。预硬钢避免了由于热处理而引起的模县变形和裂纹问题,最适宜制作形状复杂的大、中型精密塑料模具。②预硬钢塑料模的热处理。首先进行预热处理,预硬钢的预先热处理通常采用等温退火,目的是消除锻造应力;改善组织,提高力学性能;调整硬度,改善模坯的切削加工性能或冷挤压成形性能。其次进行预硬化,预硬钢的预硬处理工艺简单,多数采用调质处理,调质后获得回火索氏体组织。由于合金元素的加入,提高了钢的临界点和钢的淬透性,降低了过热敏感性,提高了耐回火性。所以该类钢淬火时可采用油冷、空冷或硝盐分级淬火。高温回火的温度范围较宽,能够满足模具的各种工作硬度要求。

三、淬硬钢塑料模的热处理

①形状比较复杂的模具,在粗加工以后即进行热处理,然后进行精加工,才能保证热处理时变形最小,对于精密模具,变形应小于0.05%。②塑料模型腔表面要求十分严格,因此在淬火加热过程中要确保犁腔表面不氧化、不脱碳、不侵蚀、不过热等。应在保护气氛炉中或在严格脱氧后的盐浴炉中加热,若采用普通箱式电阻炉加热,应在模腔面上涂保护剂,同时要控制加热速度,冷却时应选择比较缓和的冷却介质,控制冷却速度,以避免在淬火过程中产生变形、开裂而报废。一般以热浴淬火为佳,也可采用预冷淬火的方式。③淬火后应及时回火,回火温度要高于模具的工作温度,回火时间应充分,长短视模具材料和断面尺寸而定,但至少要在40~60min以上。

四、时效硬化钢塑料模具的热处理

①时效硬化钢塑料模具的特点。时效硬化钢一般含碳量较低,模具坯料先经高温淬火(固溶处理)后,钢处于软化状态(一般为28~35HRC),在低硬度下切削加工,成形后进行时效处理,可获得很高的综合力学性能。时效强化过程引起的尺寸、形状变化极小,有效地保证了模具最终尺寸和形状精度。该类钢往往采用真空冶炼或电渣重熔,钢的纯净度高,所以镜面抛光性能和光蚀性能良好。时效硬化钢还可以通过镀铬、渗氮、离子束增强沉积等表面处理方法来提高耐磨性和耐蚀性,适宜制作形状复杂、精度高、超镜面、大型塑料模具。②时效硬化钢塑料模具的热处理。时效硬化钢的热处理工艺分两步基本工序。首先进行固溶处理,即把钢加热到高温,使各种合金元素溶入奥氏体中。完成奥氏体后淬火获得马氏体组织。第二步进行时效处理,利用时效强化达到最后要求的力学性能。固溶处理加热一般在盐浴炉.箱式炉中进行,加热时间分别可取:1min/mm,2-2.5min/mm,淬火采用油冷,淬透性好的钢种也可空冷。如果锻造模坏时能准确控制终锻温度,锻造后可直接进行固溶淬火。时效处理最好在真空炉中进行。若在箱式炉中进行,为防模腔表面氧化,炉内须通入保护气氛,或者用氧化铝粉,石墨粉、铸铁屑,在装箱保护条件下进行时效。装箱保护加热要适当延长保温时间,否则难以达到时效效果。

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