注塑模具技术.doc

冷热循环的模具注塑技术来源：2011-03-31关键词：生产过程中，模具温度是影响部件质量高低的一个重要因素。一般而言，设置较高的模温通常可获得较高的部件表面质量。冷/热循环模具注塑技术是在注塑循环过程中，利用热循环控制模具温度的一种方法。该技术要求模具表面的加热温度要在塑料的玻璃化转变温度(Tg)之上，以利于注塑，然后快速冷却模温，使部件冷固，以便于顶出。热/冷循环模具注塑工艺可极大提高注塑部件的表面质量，另外由于减少了上漆、打磨等消除表面瑕疵的二次加工工序，从而降低整个加工成本。在某些情况下，上漆或粉末涂覆皆可省去。热/冷模注塑还可提高玻纤增强结构性材料的表面光洁度，用在对制品表面有高光泽要求的场合。利用该技术可获得的其他优点包括：降低模塑应力、减少或消除漩纹、熔接缝等缺陷，并提高熔体的流动长度，生产出薄壁制品。沙伯创新塑料公司(SABIC Innovative Plastics)在日本从事这项技术的研究工作已有几年的历史，其首个应用实例是加工一个汽车车顶行李架导轨的支脚，过去采用的是金属支脚。当使用玻纤含量为11%的Xenoy 1760 PC/PBT树脂进行试验性加工时，表面质量效果不理想，原因是出现了漩纹和熔接缝。由于存在玻璃纤维的缘故，部件表面非常粗糙，需要采取打磨抛光二次处理，而不是上漆修饰。利用热/冷模注塑可消除这些制品表面缺陷，并省去打磨处理工序。对于聚碳酸酯、PC/ABS混料、PC/PBT混料而言，利用热/冷循环模具进行注射加工非常成功，应用于加工电视机外壳、聚光板、车载音响部件、笔记本电脑外盖等都达到了表面质量问题最少化。1工作原理传统注塑机也可以利用热/冷循环模具注塑工艺，首先，需要安装一个特殊的辅助系统装置，以实现模具表面的快速加热和冷却。需要用到过热水和蒸汽，有部分系统需外置一个锅炉，以产生蒸汽，另外的一些系统则在控制装置内形成蒸汽。沙伯公司设在亚太地区的研发中心使用了蒸汽，而设在美国麻省的聚合物加工研发中心则利用了一个过热水系统，由德国Single Temperiertechnik公司出品的装置可提供高达200的过热水。为了有效地控制加工过程，必须在紧靠着模具的外表面装配多个热电偶，以监控温度。模具、注塑机、热/冷控制装置必须要求智能化连接，从而实现加工过程的稳定性。沙伯公司自行研制出了每个部件的智能化控制装置。在注塑循环周期的初始阶段，蒸汽或过热水循环流动，加热模具表面，使模温比树脂的玻璃化转变温度高出1030左右。当达到该设定温度后，注塑机获得信号，将塑料熔体注入模腔内。待模腔充满后即完成注射，冷却水循环流入模具，将塑料部件快速冷却定型，然后顶出制品。设有一个阀门开关，轮流转换通入蒸汽或过热水，或是冷却水。在部件冷却之后，打开模具并顶出部件，系统转换开关重新转为模具加热阶段。2模具设计的要点决定热/冷循环模具注塑工艺在整个循环加工周期内能否成功的因素不仅与加工材质有关，同时也与模具的设计样式和结构有关。加热和冷却模具所需的时间由钢材的厚薄而定，对于热交换循环来说，最好是将钢材的厚度最小化。型腔与型芯可采用镶嵌组装的方式，优于在模板上切割开挖的方式，这样就能减小模板厚度。为了减小热量损失和提高热效率，这些嵌件可以在型腔和型芯的托模板上尽量使用气隙和隔绝材料进行装配。除了需减小模具钢材用量之外，还需考虑模具冷热交替的影响，模具制造所用的材质需有较高的导热系数，如铜铍合金或其他有较高导热性能的合金材料，以缩短加热和冷却模具表面所需的时间。另外，冷却水通道设计要靠近模具表面，从而加快响应时间。然而，在大多数情况下，这点会受到塑料制品几何形状的制约。设计采用保型冷却的方式就非常合理有效，即冷却水管道的布置根据塑料部件的表面形状而设计。保型冷却有几种不同的工艺技术，如激光烧结、金属直接镀覆等等。沙伯公司与Fast4M制模公司合作，开发了一种层压制模工艺，该工艺名为Fast-Form。这项模具制造技术是利用一叠钢材薄片，分别用激光切割和粘结上铜材而成。这种工艺具有成本低、方便综合采用保型技术和贯通冷却水管道、设计大面积的排气区域等特点。3技术优点热/冷循环模具注塑技术可极大地改善注塑部件的外观质感，最具突出效果的是采用无定型树脂加工的部件，包括的树脂种类有：PC树脂、PC/ABS混料、PC/PBT混料。当模具表面温度高于某种无定型树脂的Tg之后，在注射阶段，树脂熔体不会结成一层皮，并且熔体可自由移动。其结果是：当熔体碰到模具表面时不会冻结，这点与传统的注塑工艺有所区别。在充模时，有一层薄薄的聚合物熔体逸出，留在垫模板的外表面，由此增加了部件的光泽度、降低表面粗糙度。研究结果显示，如果部件的光泽度提高50%90%，对于玻纤增强材料来说，表面粗糙度指数-Rmax可提高70%，相对于未填充材料的指数还要提高20%。热/冷模具注塑工艺对改善熔接痕的宽度和可见度有着积极的影响。曾经在同一模具上进行了3种不同材料的加工对比测试，结果显示，采用传统注塑工艺加工而成的制品，其表面的熔接痕宽度大约在613微米之间，在热/冷模具上注塑得到的制品完全看不见熔接痕，而且检测不出其宽度。这个巨大的优点可省却上漆等二次加工工序，特别适用某些特殊场合。制品内残存的注塑内应力可引起部件翘曲，甚至缩短部件的使用寿命。传统注塑的部件存在的内应力很高。四氯化碳属于一种已知的可引起塑料部件产生应力开裂的溶剂。采用热/冷循环模具加工的塑料部件内应力较低，使用这种溶剂也不会造成部件应力开裂，从而可省去部件使用前需进行的退火处理工序。综合分析：热流道模具技术发展特点与趋势来源：互联网2011-09-26关键词： 热流道模具在当今世界各工业发达国家和地区均得到极为广泛的应用。这主要因为热流道模具拥有如下显著特点： 1、缩短制件成型周期 因没有浇道系统冷却时间的限制，制件成型固化后便可及时顶出。许多用热流道模具生产的薄壁零件成型周期可在5秒钟以下。 2、节省塑料原料 在纯热流道模具中因没有冷浇道，所以无生产费料。这对于塑料价格贵的应用项目意义尤其重大。事实上，国际上主要的热流道生产厂商均在世界上石油及塑料原料价格昂贵的年代得到了迅猛的发展。因为热流道技术是减少费料降低材料费的有效途径。 3、减少费品，提高产品质量1塑料材料种类 热流道模具已被成功地用于加工各种塑料材料。如PP，PE，PS，ABS，PBT，PA，PSU，PC，POM，LCP，PVC，PET，PMMA，PEI，ABS/PC等。任何可以用冷流道模具加工的塑料材料都可以用热流道模具加工。 2零件尺寸与重量 用热流道模具制造的零件最小的在0.1克以下。最大的在30公斤以上。应用极为广泛灵活。 3工业领域 热流道模具在电子，汽车，医疗，日用品，玩具，包装，建筑，办公设备等各工业部门都得到广泛应用。 国际上热流道模具生产情况 在世界上工业较为发达的国家和地区热流道模具生产极为活跃。热流道模具比例不断提高。许多10人以下的小模具厂都进行热流道模具的生产。从总体上讲北美，欧洲使用热流道技术时间较久，经验较多水平较高。在亚洲，除日本外，新加坡，南韩，台湾，香港处于领先地位。北美，欧洲虽然模具制造水平较高，但价格较高交货期较长。相比之下，亚洲的热流道模具制造商在价格与交货期上更具竞争性。而中国的热流道模具尚处于起步阶段，但是正在快速增长，比例不断提高。 热流道技术在我国渐行渐热的同时，其元件呈现出几个主要发展趋势。 1、是元件小型化。元件小型化，可以实现小型制品一模多腔和大型制品多浇口充模。通过缩小喷嘴空间，可在模具上配置更多型腔，提高制品产量和注射机利用率，这对于时间即是金钱的现代塑料加工业来说非常重要。国际知名模具企业MoldMaters公司针对小型制件开发出的喷嘴，含整体加热器、针尖和熔体通道，体积直径小于9毫米，浇口距仅10毫米，可成型质量为130克的制品。 2、是元件标准化。目前，用户要求模具设计和制造周期越来越短，将热流道元件标准化，不仅有利于减少设计工作的重复和降低模具造价，并且便于对易损零部件更换和维修。Husky、Presto和MoldMaters等公司的喷嘴、阀杆和分流板都是标准型，便于快速更换和交付模具。现在国外只需四周即可交付模具。 3、是设计可靠化。如今国内外各大模具公司对热流道板的设计和热喷嘴联接部分的压力分布、温度分布、密封等问题的研发极为重视。叠层热流道注射模的开发和利用也是热点。叠式模具可有效增加型腔数量，而对注射机合模力的要求只需增加10%15%。叠式热流道模具在国外一些发达国家已实现工业化。 4、是温控系统精确化。在热流道模具模塑中，开发更精密的温控装置，控制热流道板和浇口中熔融树脂的温度，是防止树脂过热降解和产品性能降低的有效措施。 罗百辉认为，热流道技术的广泛应用是塑料模具的一大变革。在注塑成型方面，其拥有相当多无可比拟的优势。随着技术进一步成熟和制造成本降低，热流道技术将越来越显现巨大的优势。最近几年，世界著名热流道技术供应商接二连三以各种方式进驻中国市场，可见中国热流道模具市场巨大的发展潜力。 在热流道模具成型过程中，塑料熔体温度在流道系统里得到准确地控制。塑料可以更为均匀一致的状态流入各模腔，其结果是品质一致的零件。热流道成型的零件浇口质量好，脱模后残余应力低，零件变形小。所以市场上很多高质量的产品均由热流道模具生产。如人们熟悉的MOTOROLA手机，HP打印机，DELL笔记本电脑里的许多塑料零件均用热流道模具制作。 4、消除后续工序，有利于生产自动化。 制件经热流道模具成型后即为成品，无需修剪浇口及回收加工冷浇道等工序。有利于生产自动化。国外很多产品生产厂家均将热流道与自动化结合起来以大幅度地提高生产效率。 5、扩大注塑成型工艺应用鼓围 许多先进的塑料成型工艺是在热流道技术基础上发展起来的。如PET预成型制作，在模具中多色共注，多种材料共注工艺，STACKMOLD等。 尽管与冷流道模具相比，热流道模具有许多显著的优点，但模具用户亦需要了解热流道模具的缺点。概括起来有以下几点。 1、模具成本上升 热流道元件价格比较贵，热流道模具成本可能会大幅度增高。如果零件产量小，模具工具成本比例高，经济上不花算。对许多发展中国家的模具用户，热流道系统价格贵是影响热流道模具广泛使用的主要问题之一。 2、热流道模具制作工艺设备要求高 热流道模具需要精密加工机械作保证。热流道系统与模具的集成与配合要求极为严格，否则模具在生产过程中会出现很多严重问题。如塑料密封不好导致塑料溢出损坏热流道元件中断生产，喷嘴镶件与浇口相对位置不好导致制品质量严重下降等。 3、操作维修复杂 与冷流道模具相比，热流道模具操作维修复杂。如使用操作不当极易损坏热流道零件，使生产无法进行，造成巨大经济损失。对于热流道模具的新用户，需要较长时间来积累使用经验。 热流道模具的应用范围同时，这个潮流对中国模具行业技术快速提升也正在起到巨大的推动作用。国内大量新兴民营企业也认识到这一领域的无限商机，纷纷建立热流道生产企业，这对于降低热流道技术的使用成本，加速应用，都具有十分重要的意义。但总体看，我国本土企业目前能够提供的技术大多仍较初级，选择空间小，质量不稳定，维护周期短，往往影响到下游企业对其产品的信任。因此，制定热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，做好热流道技术的宣传，是发展国产热流道模具的关键。模具超精密研磨抛光与焊接来源：2011-06-13关键词：近年来，在世界范围内制造业的竞争变得越来越激烈，企业在尽可能短的时间内高效率，低消耗的为顾客提供个性化高品质产品的能力，已成为企业竞争能力的一个标志。模具品质的高低将直接影响到产品的质量、产量、成本、新产品投资及老产品更新换代要求。那么，如何才能更有效的提高模具品质呢？也就是说，如何才能让模具在高精度、低成本、高效率条件下，生产出高品质的合格制件？这与模具表面处理有很大关系，也日益成为各企业关注的焦点。模具表面处理并不是一个简单的话题，它包括模具抛光与模具焊接等。模具抛光众所周知，塑料模具钢需要一个很好的抛光技能来体现材料本质的性能，但抛光问题一直是企业无法根本解决的一个难题。桥本工业已达到高品质顾客企业所认同的研磨技术的要求。日益精进的技术，创造出无法仿效的镜面精加工效果，从对使用钢材的建议到微小孔的解决等问题，及各种形状复杂的精密零件，桥本HASHIMOTO皆可对应。抛光中遇到的最大问题就是“抛光过度”，抛光过度是指抛光时间越长，模具表面质量越差。发生抛光过度时有两种现象，即“桔皮”和“微坑”，抛光过度多发生于机械抛光。“桔皮”不规则、粗糙的表面被称为“桔皮”，产生“桔皮”有许多不同的原因。最常见的原因是由于抛光压力过大及抛光时间过长，以及抛光方法不当等.发现表面质量不好，许多人就会增加抛光压力，并延长抛光时间，加上抛光流程的不当，往往会使表面质量变得更差。“微坑”“微坑”或“砂孔”的形成是由于钢种的非金属夹杂物（杂质），通常是硬而脆的氧化物；在抛光过程中从钢材表面被拉出，形成“微坑”或“砂孔”。主要影响因素如下：1、抛光压力和抛光时长； 2、钢材的纯净度，特别是硬性夹杂物（杂质）的含量； 3、抛光工具； 4、研磨材料。抛光操作的流程如何选择研磨和抛光的操作次序，完全取决于抛光操作者的经验及其使用的工具与设备。材料的特性对操作程序也有影响。抛光流程1考虑加工效率首先要确认加工品的粗糙程度，这个作业要谨慎进行不能有错误，根据粗糙程度也有不能作业的可能，确认加工品的粗糙程度然后根据形状选定油石进行抛光，抛光方法的次序是根据油石的粒度由粗至细进行。油石抛光方法，这个作业是最重要的高难度作业，根据加工品的不同规格，分别约70度的角位均衡的进行交叉研磨。最理想的往返范围约为30毫米60毫米。油石作业也会根据加工品的材质而变化。 抛光流程2油石作业结束后是砂纸作业，砂纸作业时，要注意模仁的圆边、圆角和桔皮的产生。所以油石流程尽量做到最细加工。砂纸抛光的重点。砂纸配合较硬的木棒像油石作业一样约70度角交叉地进行研磨，一面砂纸研磨次数约10次15次。如果研磨时间过长，砂纸的研磨力会减低，这样就会导致加工面出现不均匀现象（这也是产生橘皮的原因之一）。砂纸作业时一般都采用竹片进行研磨，实际使用材质弹力小的木棒或硬度低的铝棒约45度角进行研磨是最为理想的。研磨面不能使用橡胶或者弹性高的材料，不能用45度角研磨的形状可以用锐角。砂纸有很多种类，最重要是要选择适用的。抛光流程3用钻石膏进行镜面加工，砂纸作业后取适当的钻石膏和稀释液进行混合，用电动回转工具马毛刷慢慢的来回研磨。注意点：马毛刷研磨面要保持水平线。从63进行研磨，然后用泡棉配合1钻石膏就可以完成镜面加工。抛光的最后一个程序有两种方法：一是电动工具和气动工具的抛光方法；二是手工抛光方法。但是对于平面形状和球面形状也有不同的情况。镜面抛光的要点超镜面抛光时最重要的一点是抛光的尺寸，油石研磨到镜面抛光的距离是10。（最理想是1500油石开始进行研磨）最基本的原则，在进行下一步作业之前，一定要将模仁彻底清洗干净，才会达到好效果。要非常慎重不要重复修改（反复修改会影响品质问题）。纳期的期限、时间上的压力、过度疲劳、集中力下降，这些因素都容易影响工作，这一点要非常注意。抛光操作是一项耗费时间和费用昂贵的工序，遵照一定的守则可以降低抛光操作的成本。抛光的每一个步骤都必须要保持清洁，这一点最重要。1、抛光必须在清洁无尘的室内进行。因为硬尘粒会污染研磨材料，损害已接近完成的模具表面。 2、每个抛光工具只使用一个级别的抛光钻石膏，并存放在防尘或密封的容器内。 3、当要转换更细一级的砂号时，必须清洗双手和工件。 4、开始抛光时要先处理角落、边角和圆角等较难抛光的地方。 5、处理尖角及边角时应特别小心，注意不要形成圆角或圆边，应尽量采用较硬的抛光工具进行模具的研磨和油石打磨。影响表面抛光性的因素采用研磨的方法可使模具表面光洁，光洁的程度与下列因素有关：1、钢材品质（钢材表面硬度不均匀或特性上有差异往往会增大抛光难度）。 2、热处理工艺（热处理在很多方面会影响到抛光性能）。 3、抛光技术（抛光工艺与抛光耗材的采用直接影响到抛光效果）。通常认为抛光技术是最重要的影响因素，恰当的抛光技术、采用良好的抛光耗材、配合品质优良的工具钢材及正确的热处理工艺才能达到满意的光洁度。反之，抛光技术与耗材使用不当，即使采用最优质的钢材也不会达到高度镜面的效果。HASHIMOTO油石HASHIMOTO油石是桥本经过多年经验成功研制开发的产品，包括GC油石和CARBON油石。此油石特点是采用均衡的砂粒配合粘合剂的调节、烧结温度的严格控制、夹杂物基本为零的做法。此油石为水溶性，所以配合水溶性油石液，利用油石液里面的表面活性剂成分可以减少油石作业中的划伤及刮痕的发生率，提高品质和模具表面的安稳性。GC油石适用于热处理后（硬度为50度以上）的钢材；CARBON油石适用于预硬钢（硬度为40度以下）的钢材。HASHIMOTO钻石膏此钻石膏的特点是钻石颗粒的浓度比其他品牌高出3倍，因此更能体现钻石颗粒的分散性和安定性的优势。配合稀释液的使用，能使模具钢材达到精加工的完美效果。钻石膏是由多结晶体钻石颗粒构造而成，均衡微小的结晶体因含有多锐角的结晶面，可以在研磨过程中减少模具表面的划伤以及砂孔的产生，从而达到高效率的作业。而单晶体钻石膏是由单结晶体构造而成，在研磨过程中因锐角结晶面的稀少，容易造成模具表面划伤，同时也容易产生砂孔的现象。模具焊接氩弧焊技术模具焊接氩弧焊技术是国内外发展最快、应用最广泛的一种焊接技术。近年来，氩弧焊特别是手工钨极氩弧焊，已经成为各种金属结构焊接中必不可少的手段，所以对氩弧焊工的需求也越来越大。近些年来，氩弧焊的机械化、自动化程度得到了很大的提高，并向着控制因子越来越多的数控化方向发展，达到了一个更高的阶段。氩弧焊之所以能获得如此广泛的应用，主要是因为有如下优点：氩气保护可隔绝空气中氧气、氮气、氢气等对电弧和熔池产生的不良影响，减少合金元素的烧损，以得到致密、无飞溅、质量高的焊接接头。氩弧焊的电弧燃烧稳定，热量集中，弧柱温度高，焊接生产效率高，热影响区窄，所焊的焊件应力、变形、裂纹倾向小；氩弧焊为明弧施焊，操作、观察方便；电极损耗小，弧长容易保持。氩弧焊几乎能焊接所有金属，特别是一些难熔金属、易氧化金属，如镁、钛、钼、锆、铝等及其合金。所以，桥本在10年前就引进了SW-V01日本原装的超高精度填充式氩弧焊接机，其特点如下：1、极小的热度影响本机由于工作在精密模式，可以精确的设定电流（2200A）时间（1500ms），保证输入的能量仅够用于焊丝与工件之间的溶合，不会有太多能量作用于工件，受热度影响降到至最低，从而达到理想修补效果。2、极高的结合度 本焊机属于焊接时，材与基体达到冶金熔合。焊后的结合度极高。可适用各种加工方式，不会出现其它焊机焊后结合不牢固、脱落等现象。3、精确的细小部位补焊由于焊补电流，时间得到精确的控制，电流短时间也可稳定运行，而精密小的部位也可以得到理想的焊补。4、焊接极薄厚度由于焊接电流最小可在2A稳定运行，因此焊接的最小厚度也相应的降到0.1mm。5、适用于不同部位的补焊平面部位的凹陷、孔、洞、细缝、沟槽、棱角、棱线，尖峰部位、沙眼及普通焊机焊后周边的凹陷。补焊放电加工、渗氮及软氮化处理后的模具。6、焊接导航只要指定焊接场所、焊接材料的尺寸，就会自动设定和显示适当的电流、时间。7、连续TIG模式在进行大范围焊接时，使用连续TIG模式可获得比激光焊接更流畅的焊接性和速度性(间隔时间：0.1秒2.0秒)。六大技术为模具产业发展“保驾护航”来源：价值中国罗百辉2011-02-28关键词：罗百辉表示，模具种类繁多，技术要求各异，“十二五”期间模具技术应向产业化方向发展，广泛推广应用六大关键技术作为模具产业技术的发展指南。 1、模具数字化设计制造及企业信息化管理技术 模具数字化设计制造及企业信息化管理技术是国际上公认的提高模具行业整体水平的有效技术手段，能够极大地提高模具生产效率和产品质量，并提升企业的综合水平和效益。以大型、精密、复杂模具为代表的高技术含量模具，目前大量进口，进口模具占据了国内中高端模具市场的50%左右。这类高技术含量的模具，与国际先进水平相比，我们尚有5-10年左右差距。差距主要表现在精度、寿命、制造周期及使用稳定性和可靠性等方面，模具数字化设计制造技术的落后是造成产品落后的最主要原因之一。 这项技术目前在国内虽已有不同程度应用，但高端软件主要依靠进口，国内开发能力弱，应用水平低。据罗百辉介绍，该项技术所包含的主要关键技术有：模具优化设计与CAD/CAM/CAE一体化技术，尤其是三维设计和计算机仿真模拟分析技术、模具模块化、集成化、协同化设计技术；模具企业ERP、PDM、PLM、MES等信息化管理技术；快速成型与快速制模技术；虚拟网络技术及公共服务平台的建立等。通过这些关键技术的突破，可极大地提高模具企业自主创新能力和市场竞争力，有效提高高技术含量模具的国内市场满足率，并能大量出口，从而提高我国模具行业的整体水平及企业效益。 2、大型及精密冲压模具设计制造技术 模具大型化和精密化一直是重要发展趋势，高强度板和不等厚激光焊接板的冲压成形技术应用已越来越普遍，高强度钢板热冲压成形和大型铝合金板冲压成形技术在汽车生产中的应用也日益增多；由于高速冲床的运行速度越来越高，集成电路脚距越来越细密，接插件精度越来越高且体积越来越小，因此超精密加工在进一步发展。然而目前我国B级以上中高档轿车和超大规模集成电路及精密电子产品的模具还主要依靠进口，为汽车零部件配套的大型多工位级进模刚起步不久，板料热冲压成形及其模具技术在国内刚起步，基本上还是空白，模具生产技术水平已成为影响我国汽车和高档电子产品自主创新能力提高的重要因素。大型及精密冲压模具生产技术的提高，不但能提高汽车和高档电子产品的性能及自主创新能力，还将带动模具行业整体水平的提高。 据罗百辉介绍，该项技术所包含的主要关键技术有：汽车大型覆盖件模具生产技术；汽车零部件大型多工位级进模生产技术；高强度板及不等厚焊接板冷冲压模具生产技术；高强度板热压成形及模具生产技术；厚板精冲模具生产技术；精度达到0.001mm的模具，为引线脚100以上及间距0.15mm以下的引线框架和超大规模集成电路配套的模具，为高于5m精度的精密微型连接件和为特大(400mm以上)特小(16mm以下)特型(12mm以下笔式等)马达铁芯及高要求显像管、电子枪等配套的模具生产技术等。 3、大型及精密塑料模具设计制造技术 随着社会进步和工业的快速发展，用户对塑料模具的要求已越来越高，塑料模的比例也在逐年提高，其比例已占模具总量的45%左右。作为现代工业基础的模具，不但要满足生产零件的需要，而且要满足生产组件的需要，还要满足产品轻量化和生产的节能降耗及环保等要求。现在，汽车、轻工、机电、电信、建材等行业及航空航天、新能源、医疗等新兴产业对塑料零部件的需求越来越大，要求越来越高。因此，大力发展大型及精密塑料模具生产技术现已成为提高我国模具制造水平的重要环节之一。一些新型的塑料成形技术及相应的模具发展的重要性尤为突出，而且这对于提高工业生产的效率及节能降耗和环保有重要意义。 据罗百辉介绍，该项技术包含的主要关键技术有：热流道技术及其在精密注塑模具上的合理应用；多注射头塑料封装模具生产技术；为1000吨锁模力以上注塑机和200吨以上热压压力机配套的大型塑料模具以及精度达到0.01mm以上的精密注塑模具生产技术；多色多材质模具生产技术；金属与塑料零件组合模生产技术；不同塑料零件叠层模具生产技术；高光无痕不需再进行塑料件表面加工的注塑模具生产技术；塑料模模内装配及装饰技术和热压快速无痕成形技术；新型塑料和多层复合材料的成形技术及模具技术；气液等辅助注塑技术及模具技术；塑料异型材共挤及高速挤出模具生产技术等。 4、大型精密铸造模具设计制造技术 铸造模具为铸造工艺配套，主要有压力铸造模(压铸模)、低压铸造模、重力铸造模、无箱挤压铸造模和精密铸造模等，模具水平对铸件水平影响很大，而大型精密铸造模生产技术难度也很大。目前，由于铸造模具水平低下致使铸件“肥头大耳”和质量不高的现象仍旧相当普遍。大型精密铸造模具进口也不少，这一模具生产技术的提高将对提高铸件质量，发展新型铸件，提高近净加工水平有很大意义。据罗百辉介绍，该项技术所包含的主要关键技术有：镁合金压铸模具及为2000吨以上锁模力压铸机配套的大型压铸模和精度达0.03mm以上的精密压铸模生产技术；模具制品重量大于10公斤，精度达到0.05mm的低压铸造模具和精度达到0.07mm的重力铸造模具制造技术；为自动造型线配套的无箱挤压造型铸造模具生产技术等。 5、高等级子午线轮胎活络模具设计制造技术 汽车子午线轮胎有其独特的花纹造型，高等级子午线轮胎活络模具需设计成特殊而又复杂的三维立体结构，其不圆度、均匀度、几何精度的要求特别苛刻，以确保汽车轮胎行使的舒适度、高速度和安全性，体现轮胎的抓着性能、散热性能、转弯性能、防滑性能和排水性能等。它是模具家族中个性化最强和唯一“动态”的模具。为了准确无误地将轮胎花纹设计通过轮胎模具反映在轮胎上，现代轮胎模具的设计与制造过程要应用CAD/CAM/CAE技术将轮胎花纹总图转化为轮胎模具参数，完成轮胎模具花纹造型和结构设计数字化，对制造工艺进行数字化编程，生成NC程序，由CNC机床进行精密加工，整个设计和生产制造过程完全通过数字化信息在内部局域网上传递，需要数字化设计、数字化传输、数字化加工、数字化检验与管理等一系列高精尖技术。据罗百辉介绍，该项技术所包含的主要关键技术有：铝合金精密铸造和锻造技术；花纹块分块组合加工和精密滑动配合控制技术；模具合模同心度及精确度控制技术；CAD/CAM/CAE技术和CNC精密加工及复合加工技术；高速并行加工技术；模具综合热处理和表面处理技术、真空处理技术；模具智能网络化制造技术等。 6、高档模具标准件生产技术 模具标准件是模具的基础，广泛使用模具标准件不但能缩短模具生产周期和提高模具质量，而且还能降低模具生产成本及有利于模具维修。目前我国模具标准件生产落后于模具生产，一些高档模具标准件至今还是空白，只好大量进口。这里只选取对模具生产影响最大的两种模具标准件作为突破口先行突破，这就是寿命能达到100万次的模具用高压氮气缸和温控能达到1的热流道及系统。此外，斜锲机构在冲压模中具有十分重要的作用，无油润滑推杆推管在精密塑料模具中也非常重要，也属于应予大力发展的高档模具标准件。这些产品生产技术的突破，将有助于提升我国大型精密模具的水平。据罗百辉介绍，该项关键技术主要有：活塞、活塞杆和缸体的精密加工技术；高可靠性密封及安全技术；热流道材料及精密温控技术；热流道喷嘴精密加工技术；塑料在模腔内流动的三维计算机模拟分析技术；新型高档斜锲的设计技术及无油润滑耐磨材料的研发与加工技术等。塑胶模具中各部件的术语来源：国际机械模具网2011-02-28关键词：模胚类：唧（机）嘴浇口衬套法兰定模浇口衬套定位环，扶针回针，复位杆，垃圾钉顶针板止停销，杯头螺丝内六角沉孔螺丝模具类：前模又叫A模或定模，后模又叫B模或动模，行位滑块，钶镶在后模上的芯子（或叫模仁）机械类工具类：锣床铣床，锣床批土铣床虎口钳，磨床批士磨床打直角虎门钳，匙把活钳或开口扳手的一种称呼刀具工具类：牙嗒丝攻或丝锥，坑手攻牙用的扳手，机转铁圆规，奔子磨成尖头或冲子用于敲击划线相交定位点的工具产品类：止口：夹口或美术线，又称遮丑线，啤把：拨模斜度，火山口：位于司筒边缘的凸起部位，加强筋机米螺丝：无头螺丝模具类：斜导柱斜边锁紧块铲机斜销斜顶装配模具飞模或合模配模模具表面处理技术现状来源：机械专家网2011-02-14关键词：模具热处理是保证模具性能的重要工艺过程。它对模具的如下性能有着直接的影响。 模具的制造精度：组织转变不均匀、不彻底及热处理形成的残余应力过大造成模具在热处理后的加工、装配和模具使用过程中的变形，从而降低模具的精度，甚至报废。 模具的强度：热处理工艺制定不当、热处理操作不规范或热处理设备状态不完好，造成被处理模具强度（硬度）达不到设计要求。 模具的工作寿命：热处理造成的组织结构不合理、晶粒度超标等，导致主要性能如模具的韧性、冷热疲劳性能、抗磨损性能等下降，影响模具的工作寿命。 模具的制造成本：作为模具制造过程的中间环节或最终工序，热处理造成的开裂、变形超差及性能超差，大多数情况下会使模具报废，即使通过修补仍可继续使用，也会增加工时，延长交货期，提高模具的制造成本。 正是热处理技术与模具质量有十分密切的关联性，使得这二种技术在现代化的进程中，相互促进，共同提高。20世纪80年代以来，国际模具热处理技术发展较快的领域是真空热处理技术、模具的表面强化技术和模具材料的预硬化技术。 模具的真空热处理技术 真空热处理技术是近些年发展起来的一种新型的热处理技术，它所具备的特点，正是模具制造中所迫切需要的，比如防止加热氧化和不脱碳、真空脱气或除气，消除氢脆，从而提高材料（零件）的塑性、韧性和疲劳强度。真空加热缓慢、零件内外温差较小等因素，决定了真空热处理工艺造成的零件变形小等。 按采用的冷却介质不同，真空淬火可分为真空油冷淬火、真空气冷淬火、真空水冷淬火和真空硝盐等温淬火。模具真空热处理中主要应用的是真空油冷淬火、真空气冷淬火和真空回火。为保持工件（如模具）真空加热的优良特性，冷却剂和冷却工艺的选择及制定非常重要，模具淬火过程主要采用油冷和气冷。 对于热处理后不再进行机械加工的模具工作面，淬火后尽可能采用真空回火，特别是真空淬火的工件（模具），它可以提高与表面质量相关的机械性能，如疲劳性能、表面光亮度、而腐蚀性等。 热处理过程的计算机模拟技术（包括组织模拟和性能预测技术）的成功开发和应用，使得模具的智能化热处理成为可能。由于模具生产的小批量（甚至是单件）、多品种的特性，以及对热处理性能要求高和不允许出现废品的特点，又使得模具的智能化热处理成为必须。模具的智能化热处理包括：明确模具的结构、用材、热处理性能要求模具加热过程温度场、应力场分布的计算机模拟模具冷却过程温度场、相变过程和应力场分布的计算机模拟加热和冷却工艺过程的仿真淬火工艺的制定热处理设备的自动化控制技术。国外工业发达国家，如美国、日本等，在真空高压气淬方面，已经开展了这方面的技术研发，主要针对目标也是模具。模具的表面处理技术 模具在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外，其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。这些表面性能指：耐磨损性能、耐腐蚀性能、摩擦系数、疲劳性能等。这些性能的改善，单纯依赖基体材料的改进和提高是非常有限的，也是不经济的，而通过表面处理技术，往往可以收到事半功倍的效果，这也正是表面处理技术得到迅速发展的原因。 模具的表面处理技术，是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术，改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程。从表面处理的方式上，又可分为：化学方法、物理方法、物理化学方法和机械方法。虽然旨在提高模具表面性能新的处理技术不断涌现，但在模具制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。 渗氮工艺有气体渗氮、离子渗氮、液体渗氮等方式，每一种渗氮方式中，都有若干种渗氮技术，可以适应不同钢种不同工件的要求。由于渗氮技术可形成优良性能的表面，并且渗氮工艺与模具钢的淬火工艺有良好的协调性，同时渗氮温度低，渗氮后不需激烈冷却，模具的变形极小，因此模具的表面强化是采用渗氮技术较早，也是应用最广泛的。 模具渗碳的目的，主要是为了提高模具的整体强韧性，即模具的工作表面具有高的强度和耐磨性，由此引入的技术思路是，用较低级的材料，即通过渗碳淬火来代替较高级别的材料，从而降低制造成本。 硬化膜沉积技术目前较成熟的是CVD、PVD。为了增加膜层工件表面的结合强度，现在发展了多种增强型CVD、PVD技术。硬化膜沉积技术最早在工具（刀具、刃具、量具等）上应用，效果极佳，多种刀具已将涂覆硬化膜作为标准工艺。模具自上个世纪80年代开始采用涂覆硬化膜技术。目前的技术条件下，硬化膜沉积技术（主要是设备）的成本较高，仍然只在一些精密、长寿命模具上应用，如果采用建立热处理中心的方式，则涂覆硬化膜的成本会大大降低，更多的模具如果采用这一技术，可以整体提高我国的模具制造水平。 模具材料的预硬化技术 模具在制造过程中进行热处理是绝大多数模具长时间沿用的一种工艺，自上个世纪70年代开始，国际上就提出预硬化的想法，但由于加工机床刚度和切削刀具的制约，预硬化的硬度无法达到模具的使用硬度，所以预硬化技术的研发投入不大。随着加工机床和切削刀具性能的提高，模具材料的预硬化技术开发速度加快，到上个世纪80年代，国际上工业发达国家在塑料模用材上使用预硬化模块的比例已达到30（目前在60以上）。我国在上世纪90年代中后期开始采用预硬化模块（主要用国外进口产品）。 模具材料的预硬化技术主要在模具材料生产厂家开发和实施。通过调整钢的化学成分和配备相应的热处理设备，可以大批量生产质量稳定的预硬化模块。我国在模具材料的预硬化技术方面，起步晚，规模小，目前还不能满足国内模具制造的要求。 采用预硬化模具材料，可以简化模具制造工艺，缩短模具的制造周期，提高模具的制造精度。可以预见，随着加工技术的进步，预硬化模具材料会用于更多的模具类型。在模具制造领域的常见问题解答来源：机械专家网2011-01-04关键词：选择模具钢时什么是最重要的和最具有决定性意义的因素？成形方法可从两种基本材料类型中选择。热加工工具钢，它能承受模铸、锻造和挤压时的相对高的温度。冷加工工具钢，它用于下料和剪切、冷成形、冷挤压、冷锻和粉末加压成形。塑料一些塑料会产生腐蚀性副产品，例如PVC塑料。长时间的停工引起的冷凝、腐蚀性气体、酸、冷却加热、水或储存条件等因素也会产生腐蚀。在这些情况下，推荐使用不锈钢材料的模具钢。模具尺寸大尺寸模具常常使用预硬钢。整体淬硬钢常常用于小尺寸模具。模具使用次数长期使用（1，000，000次）的模具应使用高硬度钢，其硬度为4865HRC。中等长时间使用（100，000到1，000，000次）的模具应使用预硬钢，其硬度为3045HRC。短时间使用（100，000次）的模具应使用软钢，其硬度为160250HB。表面粗糙度许多塑料模具制造商对好的表面粗糙度感兴趣。当添加硫改善金属切削性能时，表面质量会因此下降。硫含量高的钢也变得更脆。影响材料可切削性的首要因素是什么？钢的化学成分很重要。钢的合金成分越高，就越难加工。当碳含量增加时，金属切削性能就下降。钢的结构对金属切削性能也非常重要。不同的结构包括：锻造的、铸造的、挤压的、轧制的和已切削加工过的。锻件和铸件有非常难于加工的表面。硬度是影响金属切削性能的一个重要因素。一般规律是钢越硬，就越难加工。高速钢（HSS）可用于加工硬度最高为330400HB的材料；高速钢钛化氮（TIN）涂层，可加工硬度最高为45HRC的材料；而对于硬度为6570HRC的材料，则必须使用硬质合金、陶瓷、金属陶瓷和立方氮化硼（CBN）。非金属参杂一般对刀具寿命有不良影响。例如AL2O3（氧化铝），它是纯陶瓷，有很强的磨蚀性。最后一个是残余应力，它能引起金属切削性能问题。常常推荐在粗加工后进行应力释放工序。模具制造的生产成本由哪些部分组成？粗略地说，成本的分布情况如下：切削65工件材料20热处理5装配调整10这也非常清楚地表明了良好的金属切削性能和优良的总体切削解决方案对模具的经济生产的重要性。一般来说，它是：铸铁的硬度和强度越高，金属切削性能越低，从刀片和刀具可预期的寿命越低。用于金属切削生产的铸铁其大部分类型的金属切削性能一般都很好。金属切削性能与结构有关，较硬的珠光体铸铁其加工难度也较大。片状石墨铸铁和可锻铸铁有优良的切削属性，而球墨铸铁相当不好。加工铸铁时遇到的主要磨损类型为：磨蚀、粘结和扩散磨损。磨蚀主要由碳化物、沙粒参杂物和硬的铸造表皮产生。有积屑瘤的粘结磨损在低的切削温度和切削速度条件下发生。铸铁的铁素体部分最容易焊接到刀片上，但这可用提高切削速度和温度来克服。在另一方面，扩散磨损与温度有关，在高切削速度时产生，特别是使用高强度铸铁牌号时。这些牌号有很高的抗变型能力，导致了高温。这种磨损与铸铁和刀具之间的作用有关，这就使得一些铸铁需用陶瓷或立方氮化硼（CBN）刀具在高速下加工，以获得良好的刀具寿命和表面质量。一般对加工铸铁所要求的典型刀具属性为：高热硬度和化学稳定性，但也与工序、工件和切削条件有关；要求切削刃有韧性、耐热疲劳磨损和刃口强度。切削铸铁的满意程度取决于切削刃的磨损如何发展：快速变钝意味着产生热裂纹和缺口而使切削刃过早断裂、工件破损、表面质量差、过大的波纹度等。正常的后刀面磨损、保持平衡和锋利的切削刃正是一般需要努力做到的。切削过程至少应分为3个工序类型：粗加工、半精加工和精加工，有时甚至还有超精加工（大部分是高速切削应用）。残余量铣削当然是在半精加工工序后为精加工而准备的。在每一个工序中都应努力做到为下一个工序留下均匀分布的余量，这一点非常重要。如果刀具路径的方向和工作负载很少有快速的变化，刀具的寿命就可能延长，并更加可预测。如果可能，就应在专用机床上进行精加工工序。这会在更短的调试和装配时间内提高模具的几何精度和质量。铸铁的切削特性是什么？什么是模具制造中主要的、共同的加工工序？在这些不同的工序中应主要使用何种刀具？粗加工工序：圆刀片铣刀、球头立铣刀及大刀尖圆弧半径的立铣刀。：圆刀片铣刀（直径范围为1025MM的圆刀片铣刀），球头立铣刀。：圆刀片铣刀、球头立铣刀。：圆刀片铣刀、球头立铣刀、直立铣刀。半精加工工序精加工工序残余量铣削工序通过选择专门的刀具尺寸、槽形和牌号组合，以及切削参数和合适的铣削策略，来优化切削工艺，这非常重要。切削过程中一个最重要的目标是在每一个工序中为每一种刀具创建均匀分布的加工余量。这就是说，必须使用不同直径的刀具（从大到小），特别是在粗加工和半精加工工序中。任何时候主要的标准应是在每个工序中与模具的最终形状尽可能地相近。为每一种刀具提供均匀分布的加工余量保证了恒定而高的生产率和安全的切削过程。当APAE（轴向切削深度径向切削深度）不变时，切削速度和进给率也可恒定地保持在较高水平上。这样，切削刃上的机械作用和工作负载变化就小，因此产生的热量和疲劳也少，从而提高了刀具寿命。如果后面的工序是一些半精加工工序，特别是所有精加工工序，就可进行无人加工或部分无人加工。恒定的材料加工余量也是高速切削应用的基本标准。恒定的加工余量的另一个有利的效应是对机床导轨、球丝杠和主轴轴承的不利影响小。如果使用方肩铣刀进行型腔的粗铣削，在半精加工中就要去除大量的台阶状切削余量。这将使切削力发生变化，使刀具弯曲。其结果是给精加工留下不均匀的加工余量，从而影响模具的几何精度。如果使用刀尖强度较弱的方肩铣刀（带三角形刀片），就会产生不可预测的切削效应。三角形或菱形刀片还会产生更大的径向切削力，并且由于刀片切削刃的数量较少，所以他们是经济性较差的粗加工刀具。另一方面，圆刀片可在各种材料中和各个方向上进行铣削，如果使用它，在相邻刀路之间过渡较平滑，也可以为半精加工留下较小的和较均匀的加工余量。圆刀片的特性之一是他们产生的切屑厚度是可变的。这就使它们可使用比大多数其它刀片更高的进给率。圆刀片的主偏角从几乎为零（非常浅的切削）改变到90度，切削作用非常平稳。在切削的最大深度处，主偏角为45度，当沿带外圆的直壁仿形切削时，主偏角为90度。这也说明了为什么圆刀片刀具的强度大切削负载是逐渐增大的。粗加工和半粗加工应该总将圆刀片铣刀作为首选。在5轴切削中，圆刀片非常适合，特别是它没有任何限制。通过使用良好的编程，圆刀片铣刀在很大程度上可代替球头立铣刀。跳动量小的圆刀片与精磨的的、正前角和轻切削槽形相结合，也可以用于半精加工和一些精加工工序。切削中，实际或有效直径上的有效切削速度的基本计算总是非常重要。由于台面进给量取决于一定切削速度下的转速，如果未计算有效速度，台面进给量就会计算错误。如果在计算切削速度时使用刀具的名义直径值（DC），当切削深度浅时，有效或实际切削速度要比计算速度低得多。如圆刀片刀具（特别是在小直径范围）、球头立铣刀、大刀尖圆弧半径立铣刀和90立铣刀之类的刀具。由此，计算得到的进给率也低得多，这严重降低了生产率。更重要的是，刀具的切削条件低于它的能力和推荐应用范围。当进行3D切削时，切削时的直径在变化，它与模具的几何形状有关。此问题的一个解决方案是定义模具的陡壁区域和几何形状浅的零件区域。如果对每个区域编制专门的CAM程序和切削参数，就可以达到良好的折中和结果。使用高速铣对淬硬模具钢进行精加工时，一个需遵守的主要因素是采用浅切削。切削深度应不超过0.20.2MM（APAE：轴向切削深度径向切削深度）。这是为了避免刀柄切削刀具的过大弯曲和保持所加工模具拥有小的公差和高精度。选择刚性