隨著汽車制造業(yè)和IT制造業(yè)的飛速發(fā)展,國內(nèi)模具工業(yè)取得了飛速發(fā)展,據(jù)了解,我國模具行業(yè)中塑料模具的占比可達(dá)30%,預(yù)計(jì)在未來模具市場中,塑料模具占模具總量的比例仍將逐步提高,且發(fā)展速度將快于其他模具。
據(jù)悉,模具工業(yè)2000年以來以每年20%的速度飛速增長,拉動(dòng)了模具檔次的提高,精良的模具制造裝備為模具技術(shù)水平的提升提供了保障。分析認(rèn)為,由于進(jìn)口模具中,精密、大型、復(fù)雜、命模具占多數(shù),所以,從減少進(jìn)口、提高國產(chǎn)化率角度出發(fā),這類模具在市場上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展,使各種異型材擠出模具、PVC塑料管材接頭模具成為模具市場新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),高速公路的迅速發(fā)展,對汽車輪胎也提出了更高要求。
模具設(shè)計(jì)原理?
1、批量的大小實(shí)驗(yàn)用,模具產(chǎn)量小時(shí),可采用木材或樹脂進(jìn)行制造。但是,如果實(shí)驗(yàn)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(shí)間等的數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)該使用單型腔模具來實(shí)驗(yàn),且能其能在生產(chǎn)條件下運(yùn)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(jì),設(shè)計(jì)時(shí),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(jì)和尺寸穩(wěn)定性要求采用陰模(凹模),但是表面要求光澤度較高的制品卻要求使用陽模(凸模),這樣一來,塑件訂購方會(huì)綜合考慮到這兩點(diǎn),以使制品能在好的條件下進(jìn)行生產(chǎn)。經(jīng)驗(yàn)證明,不符合實(shí)際加工條件的設(shè)計(jì)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(jī)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,也留有余量。刀口模切割線間的間隙小,沖孔模修整時(shí)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(huì)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(shí)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,則取樣或用相似形狀的模具通過試驗(yàn)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(shí)的收縮。
模具回收也有一定的作用在環(huán)境保護(hù)。每個(gè)模具都是固體廢物的大量廢物的積累,這將增加土地占用面積,加劇了城市發(fā)展與土地之間的矛盾,同時(shí),模具由于積累模式是不正確的,并沒有很好的保護(hù)措施,經(jīng)過長時(shí)間的暴露風(fēng)和雨可以使有害物質(zhì)對象深入到土壤,造成土壤污染。
模具的工作條件大多十分惡劣,有些常承受較大的沖擊負(fù)荷,從而導(dǎo)致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時(shí)突然脆斷,模具要具有較高的強(qiáng)度和韌性。模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態(tài)。
有些模具在工作過程中處于反復(fù)加熱和冷卻的狀態(tài),使型腔表面受拉、壓力變應(yīng)力的作用,引起表面龜裂和剝落,增大摩擦力,阻礙塑性變形,降低了尺寸精度,從而導(dǎo)致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一,幫這類模具應(yīng)具有較高的耐冷熱疲勞性能。