5.2 塑料模制造工艺.ppt

5.2 塑料模制造工艺 一、塑料模制造技术要求 模具精度是影响塑料成型件精度的重要因素之一。为了保证模具精度，制造时应达到如下主要技术要求： 1）组成塑料模具的所有零件，在材料、加工精度和热处理质量等方面均应符合相应图样的要求。 2)组成模架的零件应达至既定加工要求，装配成套的模架应活动自如，并达到规定的平行度和垂直度等要求。 3)模具的功能必须达到设计要求。 a)抽芯滑块和推顶装置的动作要正常。 b)加热和温度调节部分能正常工作。 c)冷却水路畅通且无漏水现象。 4)为了鉴别塑料成型件的质量，装配好的模具必须在生产条件下(或用试模机)试模，并根据试模存在的问题进行修整，直至试出合格的成型件为止。 5.2 塑料模制造工艺 二、塑料模型腔的加工和抛光 (一)塑料模型腔的加工 型腔的形状比较复杂，且要求尺寸精度高和表面粗糙度小，因此型腔加工是塑料模具制造中的难点。 根据型腔是否热处理，塑料模的加工程序可分为： 型腔需要进行热处理的模具，其加工程序为: 铣加工→热处理→平面磨削→坐标磨削→电加工→抛光→组装； 型腔不需要进行热处理的模具 其加工程序为铣加工→(电加工)→抛光→组装。 型腔的加工方法 1．用通用机床加工 圆形的型腔可在车床上加工；方形或与其类似的型腔可在立式铣床上用各种形状的铣刀加工。通用机床加工型腔的生产效率低，成本高，质量也难以保证。 2．用仿形铣床加工 仿形铣床利用靠模仿形或数控方式对型腔进行加工，生产效率高，但是；加工表面并不十分光滑，有些刀痕及型腔凹角及狭窄沟槽等部位尚需钳工加以修整。这种加工方法仅当型腔形状较简单或是精度要求不太高的情况下使用。当模具型腔精度要求高时，仿形铣床加工仅作为粗加工工序，最后用电火花精加工。 3．采用各种型腔加工新工艺 由于型腔加工的难度大，因此人们一直在寻求各种高效率、高质量的加工新工艺。目前，模具行业已采用型腔冷挤压、电加工、精密铸造等新工艺，这对于缩短制造周期，提高模具精度和降低制造成本都起着重要的作用。 型腔加工新工艺 (1)型腔冷挤压 型腔冷挤压是在室温下，利用装在压力机上的冲头以很大的压力挤入模坯，使模坯产生塑性变形，从而形成与冲头形状和大小一致的凹穴，经适当的加工后就成为所需的型腔。型腔冷挤压的形式有两种： 1)开式挤压：将一定形状的模坯2放在冲头1下面加压，如图所示。模坯未受蔽制，挤压时金属向四周自由流动而形成型腔，这种方法较简单，但因模坯受挤压的平面有向下凹陷的现象，所以，挤压后尚需进行适当的机械加工。此法适合于加工精度要求不高的浅型腔或多型腔。 开式挤压法示意图 闭式挤压法示意图 1一冲头2一模坯3一导套 1一冲头2一导套3一钢圈4一钢套5一模坯6一垫板 5.2 塑料模制造工艺 2)闭式挤压，如图所示，将模坯5放入淬硬的钢圈3内，外加钢套4，模坯下面有垫板6。冲头1沿导套2向下挤压时，模坯金属的变形受钢圈3的限制，只能沿冲头向上流动，使模坯金属与冲头吻合，型腔轮廓清晰，型腔的尺寸精度可达IT6～IT7，表面粗糙度为Ra0．2～0．1um，但所需的挤压力比开式挤压时大。此法适用于精度要求高的型腔或深型腔的挤压。 型腔冷挤压的优点是，可压制出机械加工难以成形的复杂型腔，而且生产率高；压制出的型腔精度高，表面光洁；经挤压后的型腔组织更加致密，硬度和耐磨性亦有所提高。 5.2 塑料模制造工艺 由于冷挤压工艺的发展和大吨位专用液压机的出现，目前已有许多种材料可以进行冷挤压，包括铝和铝合金、铜和铜合金、低磷铜、中碳钢以及部分工具钢，例如T8A、T10A、3Cr2W8V等。在塑料模中，目前应用最多的是低碳钢和中碳钢。 型腔冷挤压工艺对模坯的准备工作要求较高。在冷挤压前模坯需进行一次退火处理，以提高其塑性和减小挤压力；考虑到模坯的变形程度为35％~50％时挤压力最小，模坯直径D应为(1.4—1.7)d左右(图a)，考虑到其他因素，取D＝2d亦已足够。而模坯高度则取H=(2~3)h。 有时为了减小挤压力，可在模坯底部做减荷穴(图b)，其直径取0.7d，高度取1.2h，使凹穴体积约为型腔体积的60％。型腔带有文字或图案时，为保证图案清晰，可将模坯表面作成球面，或在挤压时在模坯底部垫一块与图案大小一致的垫块。 5.2 塑料模制造工艺 5.2 塑料模制造工艺 由于影响挤压力的因素甚多，常用的经验公式为 F＝pA/1000 F—所需挤压力(kN)；P—单位挤压力(MPa)；A—型腔投影面积(mm2)。 由于各厂的条件不同，因此户值亦有出入，大致如下： 10钢～20钢 HBS130 p＝2200～2400 MPa 40钢～45钢 HBS16