模具制造技术 |
时间:2011/8/12 浏览:4564 |
模具制作技术-----制造顶级质量的模具,应从工场硬件、管理水平、人员培训三方面人手并达到优秀的水准。必须在模具材料选择、工艺规程合理安排、质量的检测等方面进行扎实有效的工作。 胶衣供货商会推荐设备并提供详细说明指导用户在自已的工厂进行胶衣质检。在工厂内进行模具材料的质检是很重要的,可视为制模工艺中的一部分。
喷射胶衣过程 在原模上涂沫完脱模剂后,就该开始喷胶衣了。胶衣分别喷两层,模具胶衣的厚度是需要极严格控制的,这就要求在每喷过一遍胶衣后,都要在模具表面很多地方精确计量胶衣层的厚度。 正确的胶衣操作方法如下: 1、第一遍喷厚度为约0.15-0.2mm厚度的模具胶衣。 2、与第一遍成垂直方向喷第二遍胶衣。 3、再按第一遍的方向喷最后一遍胶衣,现在整层胶衣的厚度就是0.5-0.6mm。 4、在第一层胶衣固化之后(通常情况下模具胶衣90-120分钟固化),才能喷另一层胶衣。该遍胶衣不能超过第一胶衣厚度的三分之二。 4、 与第一层胶衣的喷射方法一样(上面的1、2步骤)喷第二层0.3-0.4mm的胶衣。 胶衣的喷射遵循先难后易、先沟槽后平面的原则,尽量避免局部过厚,在喷射角度不理想的情况下,可采用先手刷辅助的方法。 三、模具铺层 模具胶衣需要二小时到三个半小时,即理想状态下的模具胶衣初凝时间是五十分钟,固化时间为一百分钟。等第二层胶衣固化后,就可以铺制基层了。对于制作玻璃钢模具有两种常见的铺层方法。一种是传统的多步骤铺层方法,另一种是快速低收缩系统铺层法。 a.传统的模具铺层方法 A、原料:
1、模具树脂 模具树脂应具有较高的热变形温度和低收缩性。间苯树脂、乙烯基树脂及DCPD树脂均可作为模具树脂。 乙烯基型聚酯树脂高固含量、触变性、已促进使其具有优秀的工艺性能,低收缩性能;优良的机械性能,耐热降解性能,耐化学腐蚀性能。在高温下有优越的强度保留,热变形温度高。在制造高挡模具时可 做为模具材料的首选,确保产品表面质量靠的是模具胶衣,保证产品质量的稳定与一致性,则靠的是模具树脂的性能。 2、玻纤增强材料 表面毡因其纤维细腻、浸润方便、消泡容易,经常作为首层增强材料。 短切毡是非常理想的模具用增强材料,因为这样可以最大程度减少纤维纹路的印出。 3、质量保证 为了保证模具树脂达到质量要求,也要象模具胶衣一样做进行质检。包括:材料储存期、测试胶凝时间。 B、操作工艺 首层(喷完胶衣后的第一铺层) 模具积层是从糊制首层开始的。根据模具形状的复杂程度,糊制首层时纤维可选用表面毡、300克或450克的短切毡。首层的质量要求是非常严格的,要避免模具完成后的再修理。为了保证模具的质量,应非常仔细的辊压铺层,确保所有气泡赶出,并应保证合理的树脂与纤维比例,操作上应采用专用工具滚涂树脂。当首层固化后,要彻底对铺层进行认真全面的检查,包括所有的拐角和曲面,以及所有可能发生问题的地方。如果发现气泡,必须小心的将气泡去掉,并将损伤面修补好。 C、增厚铺层 一种增厚层的铺制方是全部使用玻纤来制造,这是最传统的方法,在这里就不具体说明了。在此,向大家介绍一些新的方法。 在制造模具是可以选用强芯毡作为快速增厚铺层,它能有效的提高模具的表面质量,防止模具增强层中玻纤或夹心材料的纹路印出。可在首层后铺一层450G毡,铺强芯毡,再一层450G毡,三层同时铺制。这样的铺层可以有效的提高模具的表面质量。因为强芯毡的结构是有机纤维和微珠,这样的铺层还可适当的提高模具的刚度。 从结构上看,强芯毡是一种空心微珠和有机纤维复合的结构,它是一种玻璃钢工业中经常用到的薄型芯材,使用这种材料,可以适量的增加玻璃钢的刚度,而且能有效的提高模具或制品的表面质量。 另外一种模具铺层是:考虑在制模时是否使用三明治夹心结构。夹心结构是指的玻璃钢铺层中用轻木、PVC等材料替玻纤。 1、Balsa轻木:用量占所有夹心材料的50%以上。是一种使用历史最长的芯材,已有50多年了。它的工艺性较其它的芯材最好,抗压强度、抗压模量最高,最节省树脂用量,与面板粘接性最好,可做主要结构夹心来使用。 2、PVC:线性、交联的两种。 夹芯材料在复合材料结构上已被广泛使用。对于模具,采用夹心结构可以得到刚度高、重量轻的铺层,同时还可减少对外部结构骨架的要求。 如果你制作的产品比较薄,制品树脂放热低或者制品周期长,则使用夹心结构模具不会发生问题。但是,如果产品很厚,使用高放热树脂或者生产周期短时,最好不要使用夹心结构模具。 D、以巴氏硬度决定铺层计划 制定铺层计划的一个好方法,就是观察铺层巴氏硬度的变化。当积层的巴氏硬度达到完全固化硬度的80%-90%时,就可以继续铺制下一个铺层了。当采用巴氏硬度仪测量铺层硬度时,要注意:需记录多个读数并算出平均值,并以此值做为硬度值。这种方法消除了由于因化时间差异而产生的数据误差,用这种方法铺层通常要比依据铺层时间计划表要快。 b、快速制模工艺 这种模具成型方法的关键是使用快速低收缩模具树脂体系,这种体系使用了一种特殊树脂和添料,在固化成型时收缩变形很小甚至不收缩。故此,积层的速度可以加快,并且可以使用玻纤喷射来得到更高的效率。该工艺即可结合传统工艺,也可在铺层设计时结合强芯毡、轻木夹芯等材料的使用。 这种高品质树脂系统可以生产高质量不变形的模具表面,但对温度和操作要求也严格。所以,生产条件和方法必须严格按树脂系统供应商的要求。 快速制模树脂,该树脂既可采用普通手糊工艺,也可采用喷射工艺。操作步骤如下: 手糊工艺: 1. 当模具胶衣固化后,第一层增强材料使用乙烯基树脂,待操作完毕固化后,开始使用快速制模树脂。 2. 连续铺敷6层450克/平方或300克/平方无碱短切毡以获得3-4毫米的厚度。在铺敷每一层时,最好使用滚涂树脂方法,使树脂分布均匀。同时使用消泡辊消除气泡。 3. 当树脂固化后铺层变成白色,一小时后可以进行下面4-6层的铺敷。操作方法和步骤2相同。 4. 重复上述步骤直至达到所需厚度。 喷射工艺: 1. 当模具胶衣固化后,第一层增强材料使用乙烯基树脂,待操作完毕固化后,开始使用快速制模树脂。 2. 喷射3-4毫米厚的该树脂和短切纤维,用消泡辊消除气泡并压实。 3. 当树脂固化后铺层变成白色,一小时后可以开始喷射下一个3-4毫米的该树脂和短切纤维,用消泡辊消除气泡并压实。 4. 重复上述步骤进行铺层以达到所需厚度。 如果结合强芯毡、轻木夹芯等材料的使用,在夹芯材料上下所使用的树脂为乙烯基树脂。 使用快速制模树脂一天即可完成模具增强层的制作,由于采用的是零收缩固化体系,模具具有更优秀的尺寸稳定性,同时模具具有更好的表面效果。 1、模具外结构 当模具铺层完毕后,下一步工作就是制作模具的外部加强结构。加强结构的目的是:使外部力量平均传递到模具表面阻止了模具的表面变形。 模具胶衣产生裂纹的最基本原因是模具受外力变形。正因为如此,设计上提高模具的刚性,将会大大阻止胶衣的开裂。模具铺层中强芯毡、轻木夹芯材料的使用可大幅度提高模具的刚性,减少在脱模过程外力对模具的损坏。 无论钢架结构、胶合板的条箱结构或骨架结构,如果结构直接与模面联接,不同的热传导将引起模具表面印痕。因此在结构和模具结合部位,采用隔热材料作为加强结构的基础铺层或低导热的粘接材料。 2、脱模 当框架结构完全固化后,在模具上保养3-5天后,模具就可以准备脱模。开始将边缘切割整齐,然后用多个脱模楔分布插入模与原型之间,均匀用力,不要单独用力以防损坏模具,最后完全脱模。 3、处理模具 脱模后,仔细检查模具表面,任何表面的缺陷都应被标注出来并进行修补。在理想状态下,模具不需要打磨表面,只将模具抛光既可。但是,也有一些情况下,需对模具表面进行适当的处理和修饰。 模具在抛光过程中要注意: 1. 在粗抛研磨过程中,消除修补、水磨、脱模剂或其他原因造成的印迹。 2. 使用细抛材料过程中,消除粗抛造成的印迹。 3. 使用抛光材料要注意材料中含不含增亮成份,抛光后是否是模具胶衣的真实亮度。 模具制造是一个有机的连续过程,成功制模的关键在于:使用最好原料,选择合适的制模工作环境和条件,训练有素的员工,简便有效的管理。 |
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