注塑模具制造工艺技术探究

2021-01-16

探索科学(学术版) 2020年2期

遵义群建塑胶制品有限公司贵州遵义 563003

1 引言

注塑模具制造的型腔面设计直接影响到工业生产的效益,随着模具中自由曲面在型腔面中所占的比例日益增加,注塑模具的制造工艺技术也更加复杂[1]。为了更好地提高注塑模具的制造精度和表面质量,对注塑模具制造工艺进行分析和研究是十分重要的。

2 注塑模具设计

2．1 注塑模具加工基准注塑模具的型腔型芯件加工基准主要是对基准角进行精确控制。模具的取数加工应根据注塑模具的生产要求严格执行基准角单边取数加工以及四面分中取数加工。相对于单边取数加工的方式,四面分中取数加工方式需要多两次取数,但是精度更高。如果零件与注塑模具的基准角方向一致的边是两相垂直的直角边,则以此基准角为基准。如果零件与注塑模具的基准角方向没有一致的边,但是仍然有直角边,则以此直角为加工基准角。如果零件没有直角边,工作人员可先在零件的底部切一组相互垂直的边,以此直角为基准角先进行加工,然后再线割。如图1中零件表面有斜度,通过切出相互垂直的红色面作为基准角。

在进行模具设计和制作的过程中必须要保证模具设计的3D、CNC加工取数、铣床、深孔钻、线割取数等各工艺环节的取数位置保持一致。在设计环节,工作人员应避免装错装反。

2．2 注塑模具零件设计在结构零件设计环节,可遵循先布置顶针,然后再进行运水布局,最后调整顶针的原则。实际设计过程中,工作人员应考虑改模的情况,因此在改模后再进行运水布局。对于一些零件结构复杂的模具设计,顶针可能容易断,因此在设计环节适当留余,将顶针做大点。

3 注塑模具加工

3．1 注塑模具加工工艺模具加工大多采用CNC技术,该技术是利用数控精密机床对注塑模具进行加工。在该技术的应用中,经常出现的问题主要有以下几个:一是模具工件过切问题。可能的原因包括刀具强度不合理导致刀具弹刀;切削剩余量不均匀;切削工艺参数不合理。针对上述原因可采用以下方法处理改进:选择刀具不能过小,或者不能过长,在不确定的情况下可选择大的、短的刀具;通过添加清角程序,使切削剩余量,尤其是工件侧面和底面的余量应尽可能保证一致;调整切削工艺参数,当切削余量大拐角位置进行修圆;操作人员应熟悉机床微调技术,利用微调功能实现切削最优效果。二是模具分中问题。可能的原因包括工作人员手动操作出现失误;模具周边带毛刺;模具四边不垂直;分中棒带磁,针对上述可能的原因可采用以下方法处理改进:工作人员操作时仔细检查,分中确保在同一点同一高度;确保模具周边无毛刺;确保模具四边垂直误差在正常范围内;模具分中前先用陶瓷分中棒进行消磁处理。三是对刀问题。可能的原因包括刀具安装不当;刀片存在误差;工作人员手动失误。针对上述可能的原因可采用以下方法处理改进:刀具安装前认真检查洁净度;刀片进行刀杆测定,操作人员对刀时仔细检查,保证对刀在同一点。

3．2 控制注塑模具加工质量注塑模具的结构应根据企业的实际加工能力并根据注塑件的图纸和相关技术参数要求来进行注塑模具成型方法的合理选择。注塑模具加工质量的高低主要受到两方面因素的影响,一方面是塑料溶体在冲模过程中所具有的流动性,另一方面是模腔内的塑料材料冷却后固化收缩特性。塑料溶体的流动性判断可采用速率熔融指数仪进行测定。注塑模具产品中出现暗斑,很大原因是因塑料溶体的流动速度不当导致的。比较典型的是在浇口附近出现的暗斑,通常发生在塑料溶体的注射起始阶段,此时因溶体注射速度过快而导致已经冷却的表面被深层未冷却的溶体流动带动而发生表面位移,从而形成暗斑。针对这一问题,通过改善初始注射速度,采用逐渐增加注射速度的方式以及分步注射的方式来避免出现表层和深层冷却速度差别太大的问题。另外,假设塑料溶体最初进入模具的注射速度是保持一致的,模具中不同位置的塑料溶体流动速度也不一致。在进入模具浇口位置时,塑料溶体的流动速度最高,然后随着进入到模腔内部,塑料溶体的流速开始降低,这种流速变化最明显是体现在溶体流前端,同样也会导致注塑模具表面产生缺陷。针对这一问题,可行的办法是降低注射速度,尽可能控制浇口位置的塑料溶体流前端流速,缩小溶体流前端和后端的速度差值,尽可能在整个冲模阶段保持前后均匀的溶体流速[2]。