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模具配[Pèi]件檢修的重要步驟

模具每個注塑[Sù]成型[Xíng]位置所需的(De)年度維修程序,取決于不同的模▿具▿循環周期。下面是一些模具配件檢(Jiǎn)修[Xiū]技巧,可以讓每(Měi)個模具使用者(Zhě)用來保證熱流(Liú)道、◆加◆熱器、導柱和頂∆針∆、成型鑲[Xiāng]件▽等▽模具⋄組⋄件的有效運行,以防[Fáng]意外情況的發生。   1.查◇看◇散氣(Qì)孔(Kǒng)處是否有預警性的生鏽[Xiù]或潮濕現象(Xiàng)。   如果你在熱流(Liú)道排氣孔(Kǒng)附近發現有生鏽或潮濕現象,那就意味[Wèi]着内部冷(Lěng)凝,或是∇水∇管有可能(Néng)破(Pò)裂。潮濕現象會引發對加熱(Rè)器緻命的短∇路∇。如果機器不∆是∆全年不休地運行,需[Xū]要∆在∆(Zài)晚上或是周末關機的話,那麼發生(Shēng)這種凝◊結◊現象的幾[Jǐ]率就會增加。   2.記住提醒操作員不要把▲澆▲(Jiāo)口處的熱嘴頭“清理(Lǐ)”掉。   要是操作員碰∆巧∆看到(Dào)模具水口處有一小片(Piàn)●不●鏽○鋼○,有可能是個點水口組件。“清理”掉這個看似是(Shì)阻礙(ài)的東西常常會毀掉熱嘴頭。為了不至于破壞熱嘴,請●在●(Zài)采取行動前,确◊認◊熱流道系統[Tǒng]的嘴頭類型,∆并∆(Bìng)确保所有操作員都訓(Xùn)練有素,能識别自己所接觸的不同(Tóng)類型的嘴頭。   3.滑行止扣。   對于全年(Nián)不[Bú]休(Xiū)運▾行▾[Háng]的機器,這項工作應當每周進行一次。而年末是個很不[Bú]錯的時機,來給這些零件進行一次例行的潤滑保養。   4.交互校驗加熱器的電阻值。   你應該在剛開始使(Shǐ)用加熱器的時候,就已經測量[Liàng]過它的電阻值,◊而◊年底正是[Shì]對其再次測量并進行對比的時候。▾如▾果電阻值[Zhí]有±10%的浮動,就該考慮替換加熱器,▲以▲保證它不會在⋄生⋄産過程的(De)關鍵時刻◇出◇現故障。∆如∆果▿從▿[Cóng]來沒有測量過[Guò]最初的◊電◊阻值,那麼▲現▲在就測[Cè]量一次,●并●将所得的(De)數值用作今後檢查該○加○熱器時的參考數據。   

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塑料成(Chéng)型[Xíng]金◈屬◈模具相關技[Jì]術 你▽知▽道多少?

   1.1熱處理型和無熱處理型分類   一般以成型樹脂(Zhī)的組成(Chéng)和壓鑄數量決定選[Xuǎn]擇[Zé]哪種模具材(Cái)料。也就是說◇樹◇∇脂∇(Zhī)内玻璃纖維(下稱GF)的數量和壓鑄數(Shù)量(Liàng)◇是◇(Shì)選擇模具▽材▽[Cái]料的重要因素。根(Gēn)據過去[Qù]的實[Shí]際操[Cāo]作[Zuò],則可将含35%GF作∇為∇[Wéi]分界,将壓鑄數分為50萬(次)以上的熱(Rè)處理型和50萬(次)以∆下∆的無熱處理型。   例如若用含30%GF的樹脂進行30萬○次○以下的成[Chéng]型[Xíng],在對30-32HRC的預硬化鋼實◇施◇N化(Huà)處理的條件下,且若(Ruò)▲将▲含35%GF的樹脂進▾行▾50萬次的成型,在對40HRC預硬化鋼實施N化和PVD塗鍍條∇件∇下,即使不采[Cǎi]用熱處理∆型∆材料,也可達到目标壓鑄數(Shù)量。當然,對含40%-50%GF樹脂進行70萬次的壓鑄[Zhù]成型[Xíng]▿模▿具,則須将母(Mǔ)材▽進▽[Jìn]行高硬度熱處理,且需作N化和PVD複合處理[Lǐ],日本不(Bú)二(èr)越工業公司的不[Bú]少模●具●就(Jiù)進行◆了◆這樣的處理。   1.2熱處理條件和模具◆質◆量   進行熱處(Chù)理的模具在淬∆火∆、回火中▿産▿[Chǎn]生變形,因此,在滿足熱處理(Lǐ)質量要求方[Fāng]面應盡可能快速冷[Lěng]卻,這與為抵制變形需盡量慢冷之間存在矛盾,要同時滿足上述兩方面的(De)要求[Qiú]是非常困難的。   模具材料(Liào)除了要具有好(Hǎo)的切削性能之外,還(Hái)需要減少在熱(Rè)處理工序[Xù]中尺寸的變形[Xíng]。最近将冷鍛模具(Jù)鋼PD613和HPM31改◇良◇,開發成SLD-Magic和DCMX兩種材料。較之JIS的SKD11,這些改良鋼的性能得到[Dào]大幅度[Dù]改▿善▿。在塑料成型用金▿屬▿模具中,由于主要是進行難燃強化樹脂的◊成◊型,故除考慮其耐(Nài)磨○損○性和⋄耐⋄蝕性(Xìng)外,還需充分考慮在成▾型▾中引起的時效變∆化∆。   ○由○(Yóu)于耐(Nài)磨損[Sǔn]性與(Yǔ)硬度▽成▽正比,故金屬模●具●材料采用了硬度60HRC▲的▲鋼種。另○外○,需要注意的是材料硬就會變脆,故(Gù)對于[Yú]可能産生破損的模具,∆應∆考慮其延展性(Xìng)(又稱可◆鍛◆[Duàn]性),因此,一般将材料(Liào)硬度控制為56-58HRC。并且,當需要考慮耐蝕性時,原則上采用M(馬氏▽體▽)系不鏽鋼。在重視耐蝕性的熱處理中,不能析(Xī)出會(Huì)降低防蝕抗力的碳化物。需(Xū)避免在450℃以上的溫度(Dù)回火。然而,為了熱(Rè)處理後實施N化▽和▽塗鍍處理,進行○高○溫回火又是恰當的處置。   為了[Le]防止時效變化,有必要[Yào]進行低[Dī]溫處理,即[Jí]回火應在不析出▲碳▲化物的400℃以下的溫度進行。   1.3無熱[Rè]處理型模具材料的發展   在日本國内的塑料成型金屬模具制作中,雖然面(Miàn)臨降低成本、縮短交貨期、提高質量的壓力,但在塑料模具●使●用預硬化鋼附(Fù)加表面改質的[De]條件下,即使(Shǐ)◆不◆(Bú)進行熱處理也能滿[Mǎn]足使用要[Yào]求。根據調查◇得◇(Dé)知,目前從熱處理型材(Cái)料轉換為硬度40HRC的預硬化鋼表面改質的非熱處理型模具正在(Zài)急○劇○增○加○。預計數◆年◆後,預硬化鋼的硬度将從現在的40HRC左右提高◊到◊45HRC左右,從而成為(Wéi)非熱處理型的模具材料。   在模(Mó)具産業全球化的◈背◈[Bèi]景下,∆日∆本[Běn]國内的(De)模具企業[Yè]為(Wéi)了能夠生存下▲去▲,必[Bì]須采取一些對策。特别要重視成本、交●貨●期和産品質量等重要指标,以便(Biàn)能與海[Hǎi]外制(Zhì)造(Zào)的模具[Jù]競争。硬度40HRC的▲預▲硬▿化▿鋼附(Fù)加表面改質的[De]非◊熱◊[Rè]處(Chù)理型材料的應用(Yòng)将會普遍。然而,這[Zhè]樣處置的使用範圍有限。因此,若▾匆▾忙将預硬化(Huà)鋼的硬度提高至45HRC左右,可能将難以(Yǐ)滿足[Zú]對48HRC左右硬(Yìng)度非熱處[Chù]理型材料的全球化需求。   為了實●現●既定目标,煉◆鋼◆廠◆家◆必須組織所定硬度預▽硬▽化鋼的開發。而高硬[Yìng]度化材料的切斷、切削◊加◊工等難題的▽解▽決時間[Jiān],将會左右非熱處理型預硬化鋼實際應用的進程。   2.用(Yòng)激光堆焊焊接(Jiē)的金屬模具精密修∇補∇技術   過去,模具◈的◈堆●焊●焊接修補,一◇般◇都采用(Yòng)W極惰性氣體保[Bǎo]護電弧焊(簡▿稱▿TIG焊)。然而,近年由于脈◆沖◆(Chòng)激光堆焊.焊接機●的●問世,使得更細微、精密的模(Mó)具修補成為(Wéi)可◊能◊(Néng)。○在○日本,激光堆焊焊接機本來因⋄其⋄[Qí]精密[Mì]操作性而用于[Yú]珠寶飾(Shì)品加工。但現在已廣泛(Fàn)用于塑料、壓鑄、沖壓等模具的[De]修補。由[Yóu]于可以對模具零配件[Jiàn]、磨損(Sǔn)部、缺陷及針孔等以0.01mm内∇的∇精度進行堆焊◆修◆[Xiū]補,故作[Zuò]為有效的修補手段,其市場擴大、▿需▿求高漲,使模具生産(Chǎn)廠家和受委托加工[Gōng]業者都紛紛引進此技術及設備。   2.1修補技術的特點(Diǎn)   與一般的TIG焊接相比,激光(Guāng)堆焊(Hàn).焊接具有焊接輸入(Rù)熱量小,無需進行預熱和[Hé]焊後處理等特點,使[Shǐ]得過去不可能進行的細微(Wēi)精密堆焊.焊接成為可能[Néng]。   ⋄由⋄[Yóu]于TIG焊是一邊用[Yòng]焊炬的高熱○量○熔工件和(Hé)堆焊材料,一邊[Biān]進行堆焊.焊接,具有[Yǒu]焊接速度∇快∇,焊合強度大等優點。但(Dàn)◇因◇其輸◇入◇熱量很大,工件易變形,産生二[èr]級咬邊和應力;并且,◇因◇毛剌(飛(Fēi)邊)多,造成機械加工[Gōng]、電火花加(Jiā)⋄工⋄時間(Jiān)長、費用(Yòng)上升等問題。另外,對于(Yú)細小部位(如針銷狀尖端、溝狀▲底▲部和[Hé]側面等),TIG焊是不适(Shì)合的。   反之,激光堆焊.焊接是脈沖狀激光的點狀照射,▽對▽工件的熱影響極(Jí)小,不會造[Zào]成工件的變形(Xíng)、二級咬邊等損傷。可(Kě)以一邊用附◇屬◇的▾顯▾微鏡确認[Rèn]堆焊.焊接○部○位[Wèi],一邊進行激光焊接操作。并且,∆由∆▿于▿持續調整(Zhěng)顯微鏡的焦(Jiāo)點和激光焦點的距離,從而(ér)可以對(Duì)堆焊.焊接部位進行準确照射。當然,較之TIG焊(Hàn)接,∆若∆用激(Jī)光進行大量堆焊,則有焊接速度●慢●的缺點。但是,激[Jī]光焊接精度極高,且可以減少其後精加工時間和費用(Yòng),加之可以對狹窄的溝槽、孔穴底◆部◆(Bù)、内角等細[Xì]小部位進行○堆○焊.接焊,故可認為激光焊接[Jiē]是修補塑料成型用金(Jīn)屬模具最佳的技術。   伴随塑料▲成▲型、壓鑄、沖壓[Yā]等模具▲的▲(De)修補及設計的變更[Gèng],除改造、修正之外,還有機械部(Bù)件、精密部件的堆焊.焊接、TIG等焊[Hàn]▲接▲不良(如二級咬邊、針[Zhēn]孔等)◈的◈[De]修補,以◈及◈各類金屬之間的∆堆∆[Duī]焊.▽焊▽接等。   2.2堆焊方法與使用   同(Tóng)時考慮了堆焊(Hàn).焊接部的(De)材質、形狀而調整了激光(Guāng)脈沖寬度[Dù]、頻率數、射束直徑(焦點◇直◇[Zhí]徑),從(Cóng)而設定◈了◈最佳的堆焊.焊接●條●[Tiáo]件。由(Yóu)于持續對顯微鏡焦點▽和▽激光焦點[Diǎn]距離進▾行▾調整(Zhěng),故容易進◊行◊條件設定。首先,為了[Le]防止修[Xiū]補部位融(Róng)合不良,不使用焊[Hàn]絲而僅進行激光對堆焊部位照射。繼而将焊絲尖端插(Chā)入,少量熔融地進行堆焊;然後▲進▲行正常堆焊,直至形成(Chéng)無針◊孔◊等焊接不良的(De)◈堆◈焊▲層▲[Céng]。   3.快速成型工藝   3.1快速成型概要   所謂[Wèi]快速成型(Xíng),是将◇實◇[Shí]體對象的三◆維◆形狀用薄層疊置◆進◆行處理,以主體形[Xíng]狀堆積[Jī]而實現物(Wù)理形[Xíng]狀。   具體是以[Yǐ]高精度、超短交貨(Huò)期、批量生産的金屬模具制作[Zuò]為目标,進行了金屬粉(Fěn)末激▲光▲(Guāng)燒結技術和精密切削複合加工技術的開發。   該技[Jì]術的基本原(Yuán)理是:   1)首先,用[Yòng]三維計算機輔(Fǔ)助設計定[Dìng]義最終形狀的立體部●件●形狀。   2)其次,由此三維形狀[Zhuàng]數據算出等間隔切薄片輪廓形狀的[De]處理,以求出薄片數據[Jù]。   3)以薄片數據為基礎,一面利(Lì)用CO2激光将實際粉末材料燒結成薄闆狀,一面和已經終止成型[Xíng]的下層相[Xiàng]接合,經激光反複燒結後切削精[Jīng]加工輪[Lún]廓表面。   4)将[Jiāng]材料固化、切◈薄◈片數據反複⋄疊⋄[Dié]置,直到與計算機上(Shàng)○定○[Dìng]義的部件形狀∆相∆[Xiàng]同的物理部件。   3.2實現(Xiàn)注射成型金屬[Shǔ]模具的快速成型技術   在此金屬光[Guāng]造[Zào]型法中(Zhōng),可以實現在原(Yuán)來的模具加工中不可能(Néng)進行的單一工藝加工,故可以期待超短(Duǎn)交貨期及低成(Chéng)本的金屬模具制作。在▿加▿工法◇中◇,可自由地形成内部結構,還可構成三維溫度調●節●回(Huí)路,可以期待注射成型精度的提高和(Hé)成[Chéng]型周期的縮短等∇高∇(Gāo)功能金屬模(Mó)具技術及成型技術的革新。   本技術(Shù)使[Shǐ]用的Fe系○粉○末材[Cái]以合金鋼[Gāng]粉末為主要成[Chéng]分。利用Ni∇粉∇和[Hé]Cu系粉末的混合粉[Fěn]末開發的[De]造型物也無微裂○紋○,最[Zuì]大的(De)彎曲強度、硬度與一般[Bān]使用的金屬模具●用●(Yòng)鋼材[Cái]S50C相同(Tóng)。切削加工而成的試樣表面尺(Chǐ)寸精度達[Dá]±0.03mm,表面光潔度為20μmR2。   采(Cǎi)用此技術在澆口襯套内部設置了水管,縮短了冷卻時間,使注射成型工程實[Shí]現了(Le)高周期◊化◊,抵制了金屬○模○具溫度的上升,▲從▲而避(Bì)免了成型事故,并提高[Gāo]了模具壽命。   3.3塑料成型模具相(Xiàng)關的新技術   日本将價格便宜[Yí]的塑料成型用金屬模具的生産▾向▾中國[Guó]和韓國轉移。而中國[Guó]生産的模(Mó)具存在一些問題,主要是成型塑料産品外觀不(Bú)良,○原○因是對模具中塑料熱(Rè)分解氣體▽的▽抽出和抽氣[Qì]機構的設(Shè)計研究不充◆分◆。并(Bìng)且[Qiě],若利用◊廉◊價的(De)材料和循環[Huán]材,受其雜◆質◆的影響,發生的熱分解氣體多,也易造成産品[Pǐn]外觀不良。   有人[Rén]采用金屬光造型複[Fú]合加工機(Jī),但建議使用雙(Shuāng)通道方式,結果縮短了塑料◆注◆射成型周期。由于利用局部的低密度層而▿從▿[Cóng]金屬間隙吸引熱分解氣體和[Hé]負壓,促進了樹脂的填充,在成(Chéng)型後噴出高壓空氣的條∆件∆下(Xià),促使熱分[Fèn]解氣體排出,在低密度層去除了◇堵◇[Dǔ]塞孔眼的雜質,從而有利于提高産品質量。   EOS∇公∇司建議采用金屬[Shǔ]●的●(De)直接造型技術。▽瑞▽⋄士⋄[Shì]Ecoparts公▿司▿(Sī)進行⋄了⋄利用DMLS修補破損金屬模◇具◇的技術開發,從而對損(Sǔn)壞模具進行有效修[Xiū]補。較之整體制造,可降低成本,節約時間。   超高強度[Dù]的馬氏(Shì)●體●時效處理鋼的(De)抗拉強度達1900MPa、硬(Yìng)度達55HRC,業界最近一[Yī]直∇努∇(Nǔ)力将之(Zhī)應用于壓鑄金屬模(Mó)具[Jù]和注射(Shè)成型模具的襯墊部件。   Sintermask公司利[Lì]用生成斷面形(Xíng)狀掩蔽,用10kW紅外⋄燈⋄(Dēng)管,開發了高[Gāo]速熔融熱可塑(Sù)性樹脂的[De]疊層造型方式。其最(Zuì)大造型∆尺∆寸[Cùn]為300mm×200mm×800mm;隻要是聚酰○胺○(àn)材料[Liào],就能以每層100μm厚、每小時700mm的速度(Dù)造型;若是一次∆一∆[Yī]批拇指(Zhǐ)大的個别形◇狀◇(Zhuàng)部件[Jiàn],可以制(Zhì)造3000個,達到每個10秒以下的生産▲率▲(Lǜ)。

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模[Mó]具的預熱和冷卻

在[Zài]溫擠壓[Yā]前除了要對坯料●進●行加熱和潤滑∇外∇,還要對擠壓凸模和凹模進行預熱。⋄一⋄[Yī]般預熱至150~300℃再▽進▽行擠壓◆生◆産。模具預(Yù)熱主要為了保證:   (1)使◈擠◈壓坯料放入模◇具◇[Jù]時坯料▲降▲溫不緻過快,以免塑性降▲低▲、變形○抗○力增(Zēng)加;同時避免坯料表面和中心層溫差過[Guò]大,以防止由于變形不[Bú]均勻[Yún]性▽而▽導緻擠壓件産生缺陷或模具損壞。   (2)減小模具與毛坯接觸[Chù]的溫差,避免模具表[Biǎo]面的溫度迅速上升(Shēng)而●導●緻模具内部◆溫◆差過大而産生很大的内應力,以降(Jiàng)低[Dī]模具在工作時(Shí)産生破壞的危險。   模具預熱的具體方法是在(Zài)模具上安裝[Zhuāng]專門的◊電◊阻預熱器,或用噴燈或(Huò)在模具上放置燒紅的鐵塊●進●行預熱,預熱溫度視∆擠∆壓毛坯溫度而[ér]定。   另外,模具在連續[Xù]生産過程中,由于與比自身溫(Wēn)度高的坯◈料◈長時間接觸,凸、凹模溫度不斷升高,強(Qiáng)度和硬[Yìng]度(Dù)急劇下降,從而[ér]影響模具[Jù]壽▽命▽。同時,在高(Gāo)的擠壓應力作用下,溫度升高(Gāo)後的模具更易發生[Shēng]變形,從而嚴[Yán]重影響擠壓件的[De]形狀和尺(Chǐ)寸精度。因此,在模具結構(Gòu)◆中◆應考慮設置冷卻裝置或不斷采[Cǎi]用人工冷卻的方(Fāng)法,使模具[Jù]溫度保[Bǎo]持在150~300℃範圍。   

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