塑胶加工工艺PPT资料.ppt
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包装运输费包装运输费:
可按实际计算或按可按实际计算或按3%计计;
增值税增值税:
17%模具成本模具成本的三个方面:
材料费(模胚)、模具成本的三个方面:
材料费(模胚)、加工费(线切割、电火花加工)、热处理。
加工费(线切割、电火花加工)、热处理。
据统计分析,在模具失效的诸多因素中,据统计分析,在模具失效的诸多因素中,材料和热处理问题占材料和热处理问题占70%左右,可见材料左右,可见材料和热处理在模具工业中的地位。
和热处理在模具工业中的地位。
1.模具钢(模胚)模具钢(模胚)1.模具选材的主要依据模具选材的主要依据模具的尺寸大小,形状的复杂程度;
模具的尺寸大小,形状的复杂程度;
模具被加工材料的特点、特性及生产批模具被加工材料的特点、特性及生产批量;
量;
零件成形工艺及模具设计结构;
模具使用性能及寿命要求。
2.模具钢的分类模具钢的分类对于模具材料的分类(按照美国金属学会对于模具材料的分类(按照美国金属学会工具委员会)根据模具服役条件分为冷作工具委员会)根据模具服役条件分为冷作模具钢(模具钢(12小类)、热作模具钢(小类)、热作模具钢(9小类)、小类)、塑料模具钢(塑料模具钢(2小类)三大类。
国内基本按小类)三大类。
国内基本按照此分类,也有增加一个分类为玻璃模具照此分类,也有增加一个分类为玻璃模具材料。
但这个并不是绝对的,并非专钢专材料。
但这个并不是绝对的,并非专钢专用,而大部分是用,而大部分是“一专多能一专多能”,有些钢可,有些钢可以制作多种类型的模具以制作多种类型的模具热作模具钢热作模具钢热作模具钢必须具备耐磨性、韧性、硬度和红硬性几个热作模具钢必须具备耐磨性、韧性、硬度和红硬性几个基本特征。
基本特征。
冷作模具钢冷作模具钢目前我国常用的冷作模具钢大致分为四类:
碳素工具钢、目前我国常用的冷作模具钢大致分为四类:
碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金。
尺寸小、形状简单、轻负荷的冷作合金工具钢、高速钢、硬质合金。
尺寸小、形状简单、轻负荷的冷作模具通常用碳素工具钢制作,模具寿命不高;
尺寸大,形状复杂,轻模具通常用碳素工具钢制作,模具寿命不高;
尺寸大,形状复杂,轻负荷的冷作模具一般用低合金工具钢;
尺寸大、形状复杂、重负荷的负荷的冷作模具一般用低合金工具钢;
尺寸大、形状复杂、重负荷的冷作模具需采用中合金或高合金工具钢;
受冲击负荷且模刃单薄的冷冷作模具需采用中合金或高合金工具钢;
受冲击负荷且模刃单薄的冷作模具一般选用高韧性模具钢;
尺寸精度要求高、寿命长的模具则要作模具一般选用高韧性模具钢;
尺寸精度要求高、寿命长的模具则要选择粉末高速钢、硬质合金等高档材料。
选择粉末高速钢、硬质合金等高档材料。
塑料模具材料塑料模具材料近几年来塑料模具发展非常迅速,用钢量达模具钢用近几年来塑料模具发展非常迅速,用钢量达模具钢用量的量的50%以上。
主要用碳素结构钢制模,模具质量不是太理想。
鉴于以上。
鉴于此,国内对塑料模具钢进行了研制,并取得了一定进展,已纳入国家此,国内对塑料模具钢进行了研制,并取得了一定进展,已纳入国家标准的塑料模具钢牌号有两种:
标准的塑料模具钢牌号有两种:
3Cr2Mo,3Cr2MnNiMo,纳入行业标准纳入行业标准的有的有20多个多个,已在生产中推广应用的有已在生产中推广应用的有10多个多个,初步形成了我国的塑料初步形成了我国的塑料模具钢体系。
模具钢体系。
什么是冷作模具钢和热作模具钢冷作模具钢侧重硬度、耐磨性。
含碳量高,冷作模具钢侧重硬度、耐磨性。
含碳量高,合金元素以增加淬透性,提高耐磨性为主。
合金元素以增加淬透性,提高耐磨性为主。
热作模具钢对硬度要求适当,侧重于红硬热作模具钢对硬度要求适当,侧重于红硬性,耐磨性。
因此含碳量低,合金元素以性,耐磨性。
因此含碳量低,合金元素以增加淬透性,提高耐磨性、红硬性为主。
增加淬透性,提高耐磨性、红硬性为主。
红硬性是指材料在经过一定温度下保持一定时间后所能保持其硬度的能力。
如刀具材料中的高速钢,应在600摄氏度下保持60分钟后空冷,连续地重复进行4次后去表面氧化层,然后得出的硬度。
有些人把红硬性和热硬性混为一谈。
热硬性应该理解为在高温下保持其硬度的能力,即其检测应该在高温下进行。
这要求硬度标准块和硬度计都能在高温下正常地工作,其误差也可以控制在可接受的水平内。
2.热处理热处理在加工模具时,应该根据模具制作过程、模具的在加工模具时,应该根据模具制作过程、模具的材料和模具的使用性能及图样技术要求,通过选材料和模具的使用性能及图样技术要求,通过选择不同的预先热处理及最终热处理工艺来满足模择不同的预先热处理及最终热处理工艺来满足模具的强度、硬度和韧性等要求,以提高模具的使具的强度、硬度和韧性等要求,以提高模具的使用寿命。
用寿命。
模具在金属切削加工过程中,为改善切削加工性模具在金属切削加工过程中,为改善切削加工性能及获得最终的综合力学性能,一般都要经过预能及获得最终的综合力学性能,一般都要经过预先热处理和最终热处理。
金属切削加工前的热处先热处理和最终热处理。
金属切削加工前的热处理称为第一热处理或预备热处理。
金属切削加工理称为第一热处理或预备热处理。
金属切削加工后,为达到模具的使用性能要求,需要进行热处后,为达到模具的使用性能要求,需要进行热处理,称为最终热处理或第二热处理。
理,称为最终热处理或第二热处理。
预先热处理的作用:
改变毛坯或原材料的预先热处理的作用:
改变毛坯或原材料的硬度以改善切削加工性能;
消除毛坯或金硬度以改善切削加工性能;
消除毛坯或金属切削加工中的应力;
改善内部组织,使属切削加工中的应力;
改善内部组织,使组织均匀。
模具钢的预先热处理一般采用组织均匀。
模具钢的预先热处理一般采用退火处理。
退火处理。
最终热处理一般采用淬火和回火处理。
淬最终热处理一般采用淬火和回火处理。
淬火的目的是提高模具材料硬度、强度和耐火的目的是提高模具材料硬度、强度和耐磨性。
回火是为了消除应力,提高韧性、磨性。
回火是为了消除应力,提高韧性、稳定组织和保证模具尺寸的目的。
稳定组织和保证模具尺寸的目的。
3.电火花(线切割)加工电火花加工是利用浸电火花加工是利用浸在工作液中的两极间在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法,又的特种加工方法,又称放电加工或电蚀加称放电加工或电蚀加工,英文简称工,英文简称EDM。
进行电火花加工时,工具电极和工件分别进行电火花加工时,工具电极和工件分别接脉冲电源的两极,并浸入工作液中,或接脉冲电源的两极,并浸入工作液中,或将工作液充入放电间隙。
通过间隙自动控将工作液充入放电间隙。
通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给,当两电制系统控制工具电极向工件进给,当两电极间的间隙达到一定距离时,两电极上施极间的间隙达到一定距离时,两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿,产生火花放加的脉冲电压将工作液击穿,产生火花放电。
电。
在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能,在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能,温度可高达一万摄氏度以上,压力也有急温度可高达一万摄氏度以上,压力也有急剧变化,从而使这一点工作表面局部微量剧变化,从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化,并爆炸式地的金属材料立刻熔化、气化,并爆炸式地飞溅到工作液中,迅速冷凝,形成固体的飞溅到工作液中,迅速冷凝,形成固体的金属微粒,被工作液带走。
金属微粒,被工作液带走。
这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹,放电短暂停歇,两电极间工作液恢痕迹,放电短暂停歇,两电极间工作液恢复绝缘状态。
复绝缘状态。
紧接着,下一个脉冲电压又紧接着,下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿,产生在两电极相对接近的另一点处击穿,产生火花放电,重复上述过程。
这样,虽然每火花放电,重复上述过程。
这样,虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少,但因每秒个脉冲放电蚀除的金属量极少,但因每秒有成千上万次脉冲放电作用,就能蚀除较有成千上万次脉冲放电作用,就能蚀除较多的金属,具有一定的生产率。
多的金属,具有一定的生产率。
4.薄壁注塑薄壁注塑薄壁注塑对注塑机、模具、塑胶原材料均薄壁注塑对注塑机、模具、塑胶原材料均有要求。
有要求。
何谓薄壁?
简单的看法,当壁厚小于简单的看法,当壁厚小于1mm时称为薄壁。
时称为薄壁。
更全面地,薄壁的定义与流程更全面地,薄壁的定义与流程/壁厚比、塑壁厚比、塑料的粘度及传热系数均有关系。
料的粘度及传热系数均有关系。
从模具的主流道到成品最远一点的流程从模具的主流道到成品最远一点的流程L,除以成品的壁厚除以成品的壁厚t,称为流程,称为流程/壁厚比。
当壁厚比。
当L/t150时,称之为薄壁。
如流程的厚薄不时,称之为薄壁。
如流程的厚薄不一致,可分段计算。
一致,可分段计算。
薄壁充填的本质薄壁充填的本质模壁是冷的,在熔融充填模腔时,模壁会模壁是冷的,在熔融充填模腔时,模壁会成立固化层,因而降低可流动通道的厚度。
成立固化层,因而降低可流动通道的厚度。
这个情况在壁厚越薄时越严重。
1mm壁厚壁厚有有0.2mm厚的固化层,流动道通剩下厚的固化层,流动道通剩下0.6mm厚。
厚。
0.5mm壁厚有壁厚有0.2mm厚的固化厚的固化层,流动道通剩下层,流动道通剩下0.1mm厚。
当充填未完厚。
当充填未完成,流动通道因固化层过厚而消失的话,成,流动通道因固化层过厚而消失的话,成品便填不满。
成品便填不满。
高速充填高速充填薄壁注塑因此要求注塑机高速注射,在固薄壁注塑因此要求注塑机高速注射,在固化层不太厚时填满模腔。
这不但增加了所化层不太厚时填满模腔。
这不但增加了所需锁模力,高的内应力因此在成品里形成,需锁模力,高的内应力因此在成品里形成,在脱模后成品便变形。
通用注塑机的注射在脱模后成品便变形。
通用注塑机的注射速度在速度在100mm/s左右,不能应付薄壁注塑。
左右,不能应付薄壁注塑。
加大油泵能将注射速度提高加大油泵能将注射速度提高25%。
双泵注。
双泵注射则提高射则提高70%。
塑胶模结构1.定模部分定模部分2.动动模部分模部分3.頂出部分頂出部分4.导导向部分向部分5.冷冷却却部分部分6.流道部分流道部分7.支撑支撑部分部分顶出机构开模时能使产品从动模上顺利而迅速地全部开模时能使产品从动模上顺利而迅速地全部顶出顶出塑胶模具的排气4.1气体的来源a.进料系统和型腔中存在的空气进料系统和型腔中存在的空气b.塑胶原材料中所含的水分蒸发塑胶原材料中所含的水分蒸发c.塑胶分解产生的气体塑胶分解产生的气体d.塑胶中某些添加剂分解或化学反应产生塑胶中某些添加剂分解或化学反应产生的气体的气体分型面排气成型芯排气中心顶杆排气顶针排气侧型芯排气5.快速模具技术快速模具技术快速模具技术中的快速模具技术中的“快速快速”是指的是模具是指的是模具能比传统加工快得多地被制造出来。
在最能比传统加工快得多地被制造出来。
在最近几年中,快速模具技术发展成为了能提近几年中,快速模具技术发展成为了能提供周期比传统技术快出供周期比传统技术快出40%的制模技术。
的制模技术。
第二部分:
注塑二二.注塑机注塑机1.注塑成型机的工作原理注塑成型机的工作原理注塑机的工作原理与打针用的注射器相似,它是注塑机的工作原理与打针用的注射器相似,它是借助螺杆(或柱塞)的推力,将已塑化好的熔融借助螺
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- 塑胶 加工 工艺