模具基本常识
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、模具的结构组成
模具由模架和模芯及相关配件组成,模架和配件由专业的厂家按常用的系列规格做好供选择,模具工厂一般只做模芯加工和装配。模具的各种不同主要是在模芯,针对不同形状的产品,模具设计人员把模芯设计成各种形式,如:点进料、直进料、潜进料、滑块、抽芯、直顶出、推板顶出、二次顶出、热流道、气体辅助等,其目的是为了能按产品设计要求成型和方便完整地脱出模具,同时也要考虑到模芯在加工时的易加工性及模具使用的寿命。
模具各部分用的钢材各有不同,模架一般用中碳钢45#或50#,配件用高碳钢加热处理,模芯的钢材用成分较复杂的合金钢,有预硬钢和热处理钢及镜面钢等,其不同的国家用的牌号各不相同,如:NAK80、718、SKD61(日本)P20、H13、(美国)2344、2738(德国)S136、8407(瑞士)等。
现在通常说模具质量的好坏,主要区别在模芯的加工精密程度和模具的反复使用寿命,这又很大程度上依靠精密的加工设备和合理的模具结构设计,当然模具的制造周期也是一个很重要的考虑因素,模具制造的周期因模芯的复杂性由30天到90天不等(在中国),欧洲有的要120天到180天。
德国在模具上现有的优势在设备精密、钢材的优良,不足是劳动力成本高,制造周期长,中国的优势在劳动力成本低,制造周期短,不足是设备不够精良,加工精密度相对较低。(待续)
塑料制品中的注射成型用模具的加工一般都要经过以下步骤:
1、 模具设计(CAD);按需要做的产品2D图档,在专用模具软件Pro/ENGINEER或UD、SolidWorks等中建立3D模型,对其进行分析来确定模具结构中的各方面,设计出模具装配图和加工详细图,有必要时对其进行模拟成型分析。(以后专题讨论)
2、 经过审核的模具图纸开始进入采购程序,按设计要求采购模架、模芯钢材、标准配件、和专用辅助材料和工具等。
3、 对模芯需要CNC(数控机床)加工的部分零件(也称CAM),先要对其进行程序编写,有专用的模具编程软件常用的如UG、Cimatron等。
4、 模芯材料进行粗加工后,进入各工序的加工、一般有数控铣、普通铣、磨、电加工(分线切割、电火花)、抛光、钳工加工,其中有的要进行热处理加工,按零件的不同形状有不同的加工次序,需要有专业的工艺师来规划,是模具制造中比较复杂的一部分,对模具的质量、周期、成本有较大的影响。
5、 完成模具零件的加工后,由模具钳工装配模具,其间对部分零件进行合理的调整和修整,使模具能按设计要求开模和顶出等。
6、 模具装配完成后的第一次使用称试模(T1),将模具装上合适的注塑成型机进行试成型,目的是对模具设计的合理性进行验证,对该模具的功能是否达到设计要求进行验证,调整确定合理的成型工艺参数,将成型的产品和产品设计图核对并确定误差和调整的方向。
7、 按试模的结果来修正模具的尺寸和合理性,完善模具型腔的光洁度或对其表面处理、刻字等,完成后进行再次试模,反复几次达到设计要求,模具的制造基本完成。
总的来说,模具的制造是相对复杂的过程,目前为止还是要依靠模具制造人员的经验,同时也是模具进度、精密程度、成本的主要相关部分,不进入工厂实地考察很难搞明白。一般人知道个大概也就可以了。