吹塑件如何做到表面無任何缺陷
2016-12-19
一， 模具 （mold; mould; die; tooling；matrix; pattern）
工業(yè)生產(chǎn)上用以注塑、吹塑、擠出、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓、拉伸等方法得到所需產(chǎn)品的各種模子和工具。
簡介
簡而言之，模具是用來成型物品的工具，這種工具有各種零件構(gòu)成，不同的模具由不同的零件構(gòu)成。它主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實現(xiàn)物品外形的加工。中國余姚模具產(chǎn)業(yè)群有1300余家模具企業(yè)
[編輯本段]簡單分類 按所成型的材料的不同，模具可分為金屬模具和非金屬模具。金屬模具又分為：鑄造模具（有色金屬壓鑄，鋼鐵鑄造）、和鍛造模具等；非金屬模具也分為：塑料模具和無機非金屬模具。而按照模具本身材料的不同，模具可分為：砂型模具，金屬模具，真空模具，石蠟?zāi)＞叩鹊取Ｆ渲?，隨著高分子塑料的快速發(fā)展，塑料模具與人們的生活密切相關(guān)。塑料模具一般可分為：注射成型模具，擠塑成型模具，氣輔成型模具等等。
大規(guī)模生產(chǎn)的非鈑金鋼件——冷鐓、模鍛、金屬模等
鈑金出料——熱軋、
冷軋、熱卷、冷卷
鈑金加工——拉深、漲型、折彎，沖孔，落料
有色金屬——壓鑄，粉末冶金
塑料件——注塑、吹塑（塑料瓶），擠塑（管件）
模具其他分類：
合金模具
鈑金模具
塑料模具
沖壓模具
鑄造模具
擠出模具
壓鑄模具
汽車模具
滾絲模具
其他模具
模具材料
模具材料最重要的因素是熱強度和熱穩(wěn)定性，常用模具材料：工作溫度 成形材料 模具材料＜30℃ 鋅合金 Cr12、Cr12MoV、GCr15、T8、T10 300～500℃ 鋁合金、
銅合金 5CrMnMo、3Cr2W8、9CrSi、
W18Cr4V、5CrNiMo、W6Mo5Cr4V2、M2 500～800℃ 鋁合金、
銅合金、鋼鈦 GH130、GH33、GH37 800～1000℃ 鈦合金、鋼、不銹鋼、
鎳合金 K3、K5、K17、K19、GH99、IN100、ЖC-6NX88、MAR-M200、TRW-NASA、WA ＞1000℃
鎳合金 銅基合金模具
[編輯本段]模具生產(chǎn)的流程
模具就是一個模型,按照這個模型做出產(chǎn)品來,但是模具是怎樣生產(chǎn)出來的呢,可能除了模具專業(yè)人士大多數(shù)回答不出來.模具已經(jīng)在我們生活當(dāng)中起了不可替代的作用,我們的生活用品大部分離不開模具,如,電腦,電話機,傳真機,鍵盤,杯子等等這些塑膠制品就不用說了,另外像汽車和
摩托發(fā)動機的外罩也是用模具做出來的,光一個汽車各種各樣的模具就要用到2萬多個.所以說現(xiàn)代生活模具的作用不可替代.只要批量生產(chǎn)就離不開模具，至少在最近50年內(nèi)離不開。
那么模具是怎樣做成的呢?
下面對現(xiàn)代模具生產(chǎn)流程做一個簡單的介紹。
1）ESI（Earlier Supplier Evolvement 供應(yīng)商早期參與）：此階段主要是客戶與供應(yīng)商之間進(jìn)行的關(guān)于產(chǎn)品設(shè)計和模具開發(fā)等方面的技術(shù)探討，主要的目的是為了讓供應(yīng)商清楚地領(lǐng)會到產(chǎn)品設(shè)計者的設(shè)計意圖及精度要求，同時也讓產(chǎn)品設(shè)計者更好地明白模具生產(chǎn)的能力，產(chǎn)品的工藝性能，從而做出更合理的設(shè)計。
2）報價（Quotation）：包括模具的價格、模具的壽命、模具的
交貨期。
3）訂單（Purchase Order）：客戶訂單、訂金的發(fā)出以及供應(yīng)商訂單的接受。
4）模具生產(chǎn)計劃及排工安排（Production Planning and Schedule Arrangement）：此階段需要針對模具的交貨的具體日期向客戶作出回復(fù)。
5）模具設(shè)計（Design）：可能使用的設(shè)計軟件有Pro/Engineer、UG、Solidworks、AutoCAD、CATIA等
6）采購材料
7）模具加工（Machining）：所涉及的工序大致有車、鑼（銑）、熱處理、磨、電腦鑼（CNC）、電火花（EDM）、線切割（WEDM）、座標(biāo)磨（JIG GRINGING）、激光刻字、拋光等。
8）模具裝配（Assembly）
9）模具試模（Trial Run)
10）樣板評估報告（SER）
11）樣板評估報告批核（SER Approval）
[編輯本段]模具的基本設(shè)計原理 因為不同的成型模具已應(yīng)用很多領(lǐng)域，加之專業(yè)模具的制造技術(shù)在這些年也有了一定的變化發(fā)展，因此在這部分，總結(jié)了真空吸塑成型模具的一般設(shè)計規(guī)則。
真空吸塑成型模具的設(shè)計包括了批量大小、成型設(shè)備、精度條件、幾何形狀設(shè)計、尺寸穩(wěn)定性及表面質(zhì)量等內(nèi)容。
1、 批量的大小實驗用，模具產(chǎn)量小時，可采用木材或樹脂進(jìn)行制造。但是，如果實驗用模具是為了獲得制品有關(guān)收縮、尺寸穩(wěn)定性及循環(huán)時間等的數(shù)據(jù)時，應(yīng)該使用單型腔模具來實驗，且能保證其能在生產(chǎn)條件下運用。 模具一般用石膏、銅、鋁或鋁-鋼合金制造，很少用到鋁-樹脂。
2、 幾何形狀設(shè)計，設(shè)計時，經(jīng)常要綜合考慮尺寸穩(wěn)定性及表面質(zhì)量。例如，制品設(shè)計和尺寸穩(wěn)定性要求采用陰模，但是表面要求光澤度較高的制品卻要求使用陽模，這樣一來，塑件訂購方會綜合考慮到這兩點，以使制品能在最佳條件下進(jìn)行生產(chǎn)。經(jīng)驗證明，不符合實際加工條件的設(shè)計往往是失敗的。
3 、尺寸穩(wěn)定，在成型過程中，塑件與模具接觸的面要比離開模具部分的尺寸穩(wěn)定性更好。如果日后由于材料剛度的需要要求改變材料厚度，可能導(dǎo)致要將陽模轉(zhuǎn)換為陰模。塑件的尺寸公差不能低于收縮率的10％。
4 、塑件表面 ，就成型材料能夠包住的范圍而言，塑件可見面的表面結(jié)構(gòu)應(yīng)在與模具接觸處成型。如果可能的話，塑件的光潔面不要與模具表面接觸。就像采用陰模制造浴盆和洗衣盆的情況。
5、 修飾， 如果使用機械式水平鋸鋸掉塑件的夾持邊，在高度方向上，至少要有6～8mm的余量。其他的修整工作，如磨削、激光切削或射流，也必須留有余量。刀口模切割線間的間隙最小，沖孔模修整時的分布寬度也很小，這些都是要注意的。
6 、收縮和變形 ，塑料易收縮（如PE) ，有些塑件易變形，無論如何預(yù)防，塑件在冷卻階段都會發(fā)生變形。在這種條件下，就要改變成型模具的外形來適應(yīng)塑件的幾何偏差。例如：盡管塑件壁保持平直，但其基準(zhǔn)中心已偏離10mm ；可以抬高模具底座，以調(diào)整這種變形的收縮量。
7、 收縮量， 在制造吸塑成型模具時一定要考慮到下列的收縮因素。 ① 成型制品收縮。如果不能清楚地知道塑料的收縮率，則必須取樣或用相似形狀的模具通過試驗來得到。注意：通過這種方法只能得到收縮率，不能得到變形尺寸。 ② 中間介質(zhì)的不利影響造成的收縮，如陶瓷、硅橡膠等。 ③ 模具所用材料的收縮，如鑄造鋁時的收縮。
[編輯本段]模具如何修補 據(jù)不完全統(tǒng)計，機械加工行業(yè)中每年模具的消耗量價值是各種機床總價值的五倍，可顯而知，機械、冶金、輕工、電子等行業(yè)中模具市場是如此的巨大。又如：在冶金行業(yè)，每年僅熱軋軋輥消耗量就在三十萬噸以上，熱軋輥價值占鋼材生產(chǎn)成本的5%以上。模具的大量消耗，不僅直接增加生產(chǎn)成本，而且因頻繁更換工模具而造成大量生產(chǎn)線頻繁停產(chǎn)越成更大的經(jīng)濟損失。
模具的失效事實上均因其表層局部材料磨損等原因而報廢，而且模具的加工周期很長、加工費用極高（尤其是精密復(fù)雜模具或大型模具制造加工費高達(dá)數(shù)十萬元乃至數(shù)百萬元）。因此，對模具真正承受磨損作用的特定部位進(jìn)行表面強化，以大幅度延長、提高工模具的使用壽命，無疑是一種具有重要經(jīng)濟意義的方法。另外，大多數(shù)模具只因表面很薄一層材料被磨損后即失效報廢，因此，只須對模具及關(guān)鍵金屬零部件表面磨損局部區(qū)域進(jìn)行修復(fù)，并在修復(fù)過程中把模具表面真正實際承受磨損的表面涂上一層高硬度高耐磨金屬層，就可“變廢為寶”，不僅使模具得到修復(fù)，修復(fù)后的模具的使用壽命還將較原模具大幅度提高，經(jīng)濟效益巨大（例如：修復(fù)一根電廠電機大型軸包括各種準(zhǔn)備時間在內(nèi)用微束冷焊機也僅需數(shù)天時間，但可創(chuàng)造上百萬元的經(jīng)濟效益）。
模具修補機是修復(fù)模具表面磨損、加工缺陷的高新設(shè)備。模具修補機的原理是利用高頻電火花放電原理，對工件進(jìn)行無熱堆焊，來修補金屬模具的表面缺陷與磨損，主要特點是熱影響區(qū)域小，模具修復(fù)后不會變形、不退火、無應(yīng)力集中、不出現(xiàn)裂紋，保證了模具的完好性；也可以利用它的強化功能對模具工件進(jìn)行表面強化處理，實現(xiàn)模具的耐磨性、耐熱性、耐蝕性等。
模具修補機強化模具壽命長，經(jīng)濟效益好?？梢詰?yīng)用各種鐵基合金（碳鋼、合金鋼、鑄鐵）等、鎳基合金等各種金屬材料模具及工件的表面強化及修復(fù)并大幅提高使用壽命。
應(yīng)用范圍：機械、汽車、輕工、家電、石油、化工、電力等工業(yè)裝備制造部門及使用部門，航空發(fā)動機關(guān)鍵耐磨件、熱擠壓模具、溫擠壓膜具、熱鍛摸、軋鋼滾動導(dǎo)衛(wèi)、軋輥、汽車發(fā)動機凸輪軸等零件及模具
模具-機械制造
模具設(shè)計制作的要求是：尺寸精確、表面光潔；結(jié)構(gòu)合理、生產(chǎn)效率高、易于自動化；制造容易、壽命高、成本低；設(shè)計符合工藝需要，經(jīng)濟合理。
模具結(jié)構(gòu)設(shè)計和參數(shù)選擇須考慮剛性、導(dǎo)向性、卸料機構(gòu)、定位方法、間隙大小等因素。模具上的易損件應(yīng)容易更換。對于塑料模和壓鑄模，還需要考慮合理的澆注系統(tǒng)、熔融塑料或金屬流動狀態(tài)、進(jìn)入型腔的位置與方向。為了提高生產(chǎn)率、減少流道澆注損失，可采用多型腔模具，在一模具內(nèi)能同時完成多個相同或不同的制品。在大批量生產(chǎn)中應(yīng)采用高效率、高精度、高壽命的模具。
沖壓模應(yīng)采用多工位級進(jìn)模，可采用硬質(zhì)合金鑲塊級進(jìn)模，以提高壽命。在小批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品試制中，應(yīng)采用結(jié)構(gòu)簡單、制造快、成本低的簡易模具，如組合沖模、薄板沖模、聚氨酯橡膠模、低熔點合金模、鋅合金模、超塑性合金模等。模具已開始采用計算機輔助設(shè)計(CAD)，即通過以計算機為中心的一整套系統(tǒng)對模具進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計。這是模具設(shè)計的發(fā)展方向。
模具制造按結(jié)構(gòu)特點，分為平面的沖裁模和具有空間的型腔模。沖裁模利用凸模與凹模的尺寸精確配合，有的甚至是無間隙配合。其他鍛模如冷擠壓模、壓鑄模、粉末冶金模、塑料模、橡膠模等都屬于型腔模，用于成形立體形狀的工件。型腔模在長、寬、高 3個方向都有尺寸要求，形狀復(fù)雜，制造困難。模具生產(chǎn)一般為單件、小批生產(chǎn)，制造要求嚴(yán)格、精確，多采用精密的加工設(shè)備和測量裝置。
平面沖裁?？捎镁€切割加工初成形，再用成形磨削，坐標(biāo)磨削等方法進(jìn)一步提高精度。成形磨削可用光學(xué)投影曲線磨床，或帶有縮仿、修打砂輪機構(gòu)的平面磨床，也可在精密平面磨床上采用專用成形磨削工具磨削。坐標(biāo)磨床可用于模具的精密定位，以保證精密孔徑和孔距。也可用計算機數(shù)控 (CNC)連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床磨削任何曲線形狀的凸模和凹模。 型腔模多用數(shù)控加工中心、電火花加工和電解加工。電火花加工中增加三向平動頭裝置，可提高型腔的加工質(zhì)量。電解加工中增加充氣電解可提高生產(chǎn)效率。
計算機數(shù)控多軸銑床加工、坐標(biāo)磨削和加工中心機床，是型腔模加工的重要設(shè)備。型腔的表面研磨和拋光一般采用電動或風(fēng)動工具，配以各種研磨、拋光輪和研磨膏粉，也可采用超聲波研磨、擠壓珩磨、化學(xué)拋光等方法。三坐標(biāo)測量機和光學(xué)投影比較儀是模具制造中常用的精密測量設(shè)備。