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  • 发泡模具设计制造新技术

    作者:    发布时间: 2020-08-18    352 次浏览

    发泡模具在发泡加工中占有非常重要的地位,模具的设计水平和制造能力也反映了一个国家的工业水平。近年来,发泡模具的产量和水平发展迅速,自动化、大型化、jingmi化和长寿命模具的比重不断增加。从模具设计、加工方法、加工设备和表面处理等几个方面综述了模具的发展现状。

    发泡模具在发泡加工中占有非常重要的地位,模具的设计水平和制造能力也反映了一个国家的工业水平。近年来,发泡模具的产量和水平发展迅速,自动化、大型化、jingmi化和长寿命模具的比重不断增加。从模具设计、加工方法、加工设备和表面处理等几个方面综述了模具的发展现状。

     

    发泡成型方法及模具设计

     

    气体辅助成型不是一项新技术,近年来发展迅速,出现了一些新方法。液化气辅助注射是将预热的特殊气化液体从注射口注入发泡熔体。液体在模腔中被加热和气化以膨胀,使其中空并将熔体推到模腔的表面。这种方法可用于任何热塑性发泡。振动气辅注射通过振动产品的压缩气体,将振动能量施加到发泡熔体上,从而控制产品的微观结构,提高产品的性能。一些制造商将气辅成型中使用的气体转化为更薄的产品,也可以生产出质量更高、成本更低的大型中空产品,但关键是漏水。

     

    推拉成型模具,其在模腔周围具有两个或多个通道,并与两个或多个可前后移动的注射装置或活塞相连。注射完成后,在熔体凝固之前,注射装置的螺杆或活塞来回移动,以推动和拉动模腔中的熔体。这种技术被称为动态保压技术,其目的是为了避免传统成型方法成型厚制品时收缩大的问题。薄壳产品一般是长流率的产品,经常使用多点浇口的模具,但多点浇注会造成熔接痕,影响一些透明产品的视觉效果。单点浇注不易填满型腔,因此可以通过高压成型技术成型。例如,美国空军和F16战斗机的驾驶舱就是用这种技术生产的,而且这种技术已经被用于生产PC汽车挡风玻璃。高压成型的注射压力一般在200兆帕以上,因此模具材料应选用高杨氏模数的高强度钢。高压成型的关键是模具温度的控制。此外,应注意模具型腔的顺利排气。否则,高速喷射将导致排气不良、烧焦和起泡。

     

    热流道模具:在多腔模具中越来越多地采用热流道技术,其动态技术是模具技术中的一个亮点。也就是说,通过调整通过针阀的发泡流量,可以分别为每个浇口设定注射时间、注射压力和其他参数,从而可以获得平衡和注射以及zuijia的质量保证。针阀可以通过液压驱动活塞动态无级移动,针阀的位置决定了注射流量和压力。流道,有一个压力传感器,可以连续记录通道中的压力,然后控制针阀位置和调节熔体压力。熔芯注射成型模具:这种方法是将低熔点合金制成的可熔芯放入模具中作为注射成型的嵌件。然后加热含有可熔芯的产品以除去可熔芯。这种成型方法用于形状复杂的中空制品,如形状复杂的中空塑料件,如汽车油管或排气管。用这种模具成型的产品包括网球拍手柄、汽车水泵、离心式热水泵和宇宙飞船油泵等。

     

    注射/压缩成型模具:注射/压缩成型可以产生低应力。对于具有良好光学性能的产品,其工艺过程如下:合模(但动模和定模没有完全闭合,为以后的压缩留有间隙)、熔体注射、二次合模(即压缩使熔体在模具中密实)、冷却、开模和脱模。应注意模具设计,因为模具在合??际泵挥型耆蘸?,所以为了防止注射时溢出,应在模具中设计防止溢出的结构。

     

    叠层模具:多个型腔在合模侧重叠,而不是在同一平面上排列多个型腔,可以充分发挥注塑机的塑化能力。这种模具一般用于热流道模具,可以大大提gaoxiao率。

     

    层状产品注塑模具:层状产品注塑具有共挤成型和注塑成型的特点,可实现任意厚度不同材料的多层组合,每层厚度小至0.1 ~ 10毫米,层数可达数千层。该模具实际上是注射模具和多级共挤出模具的组合。

     

    ?;尚?DSI):这种方法可用于成型空心产品或各种材料的复合产品。过程如下:合上模具(对于中空产品,两半型腔在不同位置),分别注射,将模具移至两半型腔进行配合,中间注射与两半型腔结合的树脂。与吹塑制品相比,用这种方法成型的制品具有表面精度更高、尺寸精度更高、壁厚均匀和设计自由度更大的优点。

     

    铝模具:发泡制造技术的一个突出特点是铝和金材料的应用。Corus公司开发的铝合金发泡模具使用寿命可达30万次以上,PechineyRhenalu公司使用其MI-600铝材制造发泡,使用寿命可达50万次以上

     

    模具制造

     

    高速铣削:目前,高速切削已经进入jingmi加工领域,其定位精度已经提高到{25UM}。静yazhou承高速电主轴的旋转精度在0.2um以下,机床主轴转速可达100.000转/分钟,空气静yazhou承高速电主轴转速达200转/分钟。在00r/min时,快速进给速度可达30~60m/min,如果使用大导轨和滚珠丝杠、高速伺服电机、直线电机和jingmi直线导轨,甚至可达60~120m/min?;坏妒奔渌醵痰?~2s,加工粗糙度Ra小于1 m。结合新型刀具(发泡陶瓷刀具、PCBN刀具、特殊硬质和黄金刀具等)。),它还可以处理硬度高达60HRC的材料。加工温度仅上升3度左右,热型很小,特别适合成型材料(如镁合金等)。)对温度热变形敏感。高速切削速度为5 ~ 100米/秒,可完全实现模具零件的镜面车削和镜面铣削。另外,切削力小,可以加工薄壁、刚性差的零件激光焊接:激光焊接设备可用于修复模具或包覆发泡层,以提高模具的耐磨性。激光熔覆后模具表层硬度可达62HRC。微焊接时间仅为10-9秒,因此可以避免热量传递到焊点的邻近区域。采用普通激光焊接工艺。工作时,距焊点15毫米处的温度可达150 ~ 200,而采用微焊接技术时,温度仅为36。这不会导致材料的金相结构和性能发生变化,也不会导致翘曲变形或开裂等问题

     

    电火花铣削:也称为电火花生成加工技术。它使用简单的管状电jigao速旋转来处理二维或三维轮廓,因此不再需要制造复杂形状的电ji。

     

    三维微加工技术:三维微加工技术克服了LIGA技术加工周期长、价格高的缺点,集成了深腐蚀、微电铸和微复制三种主要工艺。它可以生产厚度仅为100微米的齿轮等微型零件的模具。三维型腔jingmi成形和镜面电热加工是集成技术。采用在普通煤油工作液中加入固体细粉的方法,增加了精加工的ji间距离,降低了电空效应,增加了放电通道的分散性,排屑好,放电稳定,提高了加工效率,有效降低了加工表面的粗糙度。同时,利用混合粉末工作液可以在模具工件表面形成硬度较高的涂层,提高了模具型腔表面的硬度和耐磨性

     

    模具表面处理和强化

     

    为了延长模具的使用寿命,除了常规的热处理方法外,以下是一些常用的模具表面处理和强化技术。

     

    化学处理的发展趋势是从单一元素渗透到多元元素,到多元共渗和复合渗透,从一般扩散和扩散到化学气相沉积(PVD)和物理化学气相沉积(PCVD等于离子气相沉积)。

     

    离子渗透、离子注入等等

     

    激光表面处理:

     

    1.利用激光束获得jigao的加热速度,实现发泡材料的表面淬火。表面获得高碳、细小的马氏体晶体,硬度比常规淬火层高15个点~20个点,而核心结构不变。

     

    2.激光表面重熔或表面合金化获得高性能表面硬化层。例如,用CrWMn复合粉末非合金化后,其体积磨损是淬火CrWMn的1/10,使用寿命提高了14倍。

     

    3.激光熔化处理是利用高能量密度的激光束对发泡表面进行熔化和冷却,使发泡表面层形成液态发泡的冷却结构,由于表面层加热和冷却非???,得到的结构非常精细。如果外部介质的冷却速度足够快,可以yizhi结晶过程并形成非晶态,因此也称为激光熔化-非晶态处理,也称为激光上光。稀土元素表面强化:可改善钢的表面结构、物理、化学和力学性能,渗速值提高25个点 ~ 30个点,处理时间缩短1/3以上。常见的有稀土碳氮共渗、稀土碳氮共渗、稀土渗硼、稀土硼铝共渗等?;Ф疲耗?、磷、硼等。用化学测试仪将溶液中的镍还原沉淀在发泡表面,得到镍磷、镍硼等合金镀层。在发泡表面。为了提高发泡的机械性能、耐燃性和工艺性能,也称自催化还原镀和化学镀。

     

    纳米表面处理:是基于纳米材料和其他低维非平衡材料,通过特定的加工技术,在固体表面材料的基础上,强化固体表面或通过特定的加工技术赋予新的表面功能的技术。(1)将零维或维纳米质点粉末材料加入到传统的渡口溶液中,形成纳米复合涂层。纳米材料也可用于耐磨复合涂层。例如,在NI-W-B非晶复合镀层中加入n-ZrO2纳米粉体材料,可以提高镀层在550 ~ 850的氧化性能,从而使镀层的耐蚀性提高2 ~ 3倍,耐磨性和硬度明显提高。(2)纳米结构涂层在强度、韧性、耐腐蚀性、耐磨性、抗热疲劳性等方面得到xianzhugaishan,并且一种涂层可以同时具有上述多种性能。

     

    快速原型制造和快速成型

    快速原型制造是新产品开发中的一项重要技术。过去,人们总是认为快速制模jinxian于小批量试生产。然而,近年来,快速制模也在努力制造中等批量,甚至大批量和准耐用的发泡模具。

     

    注射成型工艺是在原型表面形成发泡注射层,然后加强注射层并去除注射层,得到发泡模具。采用高熔点注射材料,模具表面硬度可达63HRC。

     

    发泡模具(DRMT)的制造方法主要有:以激光为热源的选择性激光烧结(SLS)、激光熔积(LENS)、以等离子弧为热源的沉积(PDM)、喷射成形的三维印刷(3DP)、发泡板材LOM技术等。激光扫描系统的精度得到了提高。收缩率已从1个点降至0.2个点以下。尽管由透镜制造的零件的密度和机械性能与SLS相比有很大的提高,但仍有大约5个点的孔隙率。它仅适用于制造简单的几何零件或模具。由于未熔化颗粒的粘附,表面质量不太高。形状沉积制造方法(SDM)利用焊接原理熔化焊接材料(细丝),并利用热喷涂原理逐层沉积chaogao温液滴。层间冶金的结合可以避免基于叠层原理的快速成型技术的副台阶效应带来的精度低、表面质量差和综合力学性能低等问题。

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