文 献 综 述
摘要 本文介绍了模具的现状和发展趋势,讨论了精密注射成型设计在模具行业中的地位,最后介绍了精密注射成型的要求
关键词 精密注射 精度 尺寸
1 模具的现状和发展趋势
模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备,具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。2005年中国模具工业产值达到610亿元,增长率保持在25%的高水平,行业的生产能力约占世界总量的10%,仅次于日本、美国而位列世界第三。当前,我国模具制造方面与工业发达国家相比,差距较大表现在标准化程度低和模具制造精度低周期长这两方面。
2 注射成型在模具行业中的地位
随着电子、电信、医疗、汽车等行业的迅速发展,对塑料制品的高精度、高性能要求与日俱增,精密注射成型要求制品不仅具有较高的尺寸精度、较低的翘曲变形,而且还应有优异的光学性能等[4].注射成型是最重要的塑料成型方法之一,如何提高注射成型技术水平,生产出高精度的塑料制品,创造附加值高的产品,模具的设计是重要环节。
我国注射模具无论在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展,但与国民经济需求和世界先进水平相比,差距仍很大,一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口。一些低档次的简单模具,已趋供过于求,市场竞争激烈。我国注射模具产品质量水平低主要表现在精度、表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上;生产工艺水平低则主要表现在加工工艺、加工装备等方面[5]。
3 精密注射成型的要求
在精密注射成型设计中,除了应考虑一般模具设计事项外,还要特别考虑如下事项:
(1)为了得到所要尺寸公差的制品,要考虑适当的模具尺寸公差[1]。
首先可从制品图面尺寸求模具图面尺寸。按此模具图画尺寸制作模具,得到模具的实际尺寸。用此模具可得到成型的制品,得到制品实际尺寸。间题是此实际尺寸如何在图面所要尺寸公差内[2]。
(2)要考虑防止产生成型收缩率波动。
精密注射成型,必须以确实可按所要尺寸制作模具为前提。然而,即使模具尺寸一定,制品实际尺寸也因实际收缩不同而异.所以在精密注射成型中,收缩率的控制是十分重要的.模具设计的合适与否支配收缩率,还因树脂批次不同而异,若改变颜料,收缩率也产生差异。因成型机不同,成型条件的设定、再现性以及各成型周期的动作有波动,对实际收缩率产生波动等,因而收缩的控制是困难的[3] .
(3)要考虑防止产生成型变形.
成型变形产生的原因是在不均匀的收缩下有内应力,所以需要防止不均匀地收缩[4]。
(4)要考虑防止产生脱模变形。
精密制品一般较小,制品壁厚较薄,有的还有许多薄筋。棋具设计必须考虑使制品不变形,而且可适当脱棋.
对于收缩率较小的树脂,当成型压力高的情形,需要注意制品易留在模腔内.用收缩率小的树脂成型齿轮时,齿轮部分模腔最好设计在顶出一侧的模板上[10]。
在用顶销时,需要注意无变形的顶销数和顶压位置。带孔齿轮需要芯销,这时为了有助于在顶出时平行顶出,而需要设置顶出侧模板上[11]。
对于角状制品,可以使用冲孔模板顶出,用这种模板顶出可以防止产生变形。
一般精密制品拔模斜度较小。为了减小脱模力,而需要镜面加工,研磨方向必须为拔模方向。要按拔模方向设容易研磨的分块型芯
(5)要使模具制作误差最小.
为了得到所要精度的制品尺寸,必须有相应的模具尺寸,而模具需要有极高精度的加工,又受精加工机械限制.
为了维持模具精度,需要耐磨性高,为此需要采用淬火.用磨床及电火花加工机床加工淬火模具的精度可达0.01毫米以内。
从防止磨削变形和缩短加工时间方面来看,要选定淬火变形少的钢材,而且要设计为淬火变形少的形状。形状复杂时,焠火冷却不易均匀,易产生淬火变形。
(6)要考虑防止模具精度波动.
确保滑动件各周期的定位,需要防止模具精度的波动。为了维持滑动件的精度,滑动件都应焠火研磨.侧芯滑动部分的配合应有定位退拔部分,在侧芯尺寸大时,中间部分可以设狭小的导槽。
(7)要考虑维持模具精度.
为了避免因树脂压力作用于模腔而产生的模具变形,棋具强度就要足够大。在型芯板中间常加支柱,销的材料也选用高强度钢,并且将容易受弯曲的销设在接近浇口,还要降低作用于销的树脂流动压力[12]。
模具要淬火回火处理时,如果有残余奥氏体,将产生时效变化,导致模具尺寸精度变化,所以再使残余奥氏体分解的温度回火,并且要用冷处理。
为了防止因磨损的变化,需要提高硬度,还应考虑使用因淬回火尺寸变化极小的钢种.磨削与刀具切削加工相比,因为加工效率差,所以为了缩短加工时间,需要尽量减少磨量。既要设成缩小淬火变形的零件形状,又应选定可缩小变形的材质[13]。
4 总结
通过查阅相关的资料,对精密注射成型的设计和理解,让我明白精密注射成型在模具行业中是有着举足轻重的地位。
参 考 文 献
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