快速的塑膠模具制造技術(shù)探索

王虹

摘要：本文首先分析了模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，接下來詳細(xì)闡述了塑料模具加工制造工藝，希望給行業(yè)內(nèi)人士以借鑒和啟發(fā)，同時(shí)希望為我國(guó)快速的塑膠模具制造技術(shù)的論述獻(xiàn)言獻(xiàn)策。

關(guān)鍵詞：快速制造;塑膠模具;制造技術(shù);探索

引言

塑料模具的組成結(jié)構(gòu)分析塑料模具結(jié)構(gòu)分為澆注系統(tǒng)、熱流道系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、導(dǎo)向定位零件、推出機(jī)構(gòu)與排氣系統(tǒng)等部分，不同模塊在注塑過程中具有不同功能。（1）澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、冷料穴、澆口等組成，其能夠?qū)⑷廴诤蟮乃芰?，由注射機(jī)噴嘴引導(dǎo)至型腔的流道部位，主要負(fù)責(zé)塑料引流作業(yè)。（2）熱流道系統(tǒng)。熱流道系統(tǒng)是區(qū)別于冷流道系統(tǒng)的模具結(jié)構(gòu)，通常由噴嘴、分流板、控溫箱及附件組成。在使用熱流道系統(tǒng)注塑的過程中，可以利用加熱裝置進(jìn)行流道內(nèi)部持續(xù)加熱，以保障熔融塑料始終保持液體狀態(tài)，從而有效節(jié)約塑料原料與縮短生產(chǎn)周期。（3）冷卻系統(tǒng)、導(dǎo)向定位零件與推出機(jī)構(gòu)。塑料模具冷卻系統(tǒng)包含冷卻水道、加熱組件及模具溫度控制器，其主要作用在于控制模具溫度、減少脫模變形和提高塑件質(zhì)量。所以冷卻水道在塑料模具中的位置，會(huì)對(duì)注塑成品的壁厚、形狀產(chǎn)生影響，通常其會(huì)被設(shè)置在熱傳導(dǎo)困難的地方。而導(dǎo)向定位零件、推出機(jī)構(gòu)等構(gòu)件，則負(fù)責(zé)塑料鑄件的位置確定、導(dǎo)向與導(dǎo)出工作，能夠輔助塑料模具完成生產(chǎn)。（4）排氣系統(tǒng)。排氣系統(tǒng)是將塑模內(nèi)型腔、芯腔的空氣，以及塑料模具注射成型中揮發(fā)出的氣體，排出模外的裝置。該系統(tǒng)在塑料模具分型面上開設(shè)排氣槽，或者利用模具、型芯之間的間隙進(jìn)行排氣，以盡可能保證型腔注塑工藝的順利開展

1模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

塑件材料是ABS，塑件的左側(cè)有一斜向方通孔，是用于接出線攬排插頭，需要做一個(gè)斜滑塊抽芯，且抽芯較長(zhǎng)（25mm以上）。塑件的后面有一個(gè)扣位孔，需要做一個(gè)動(dòng)?；瑝K抽芯，塑件的前面是一個(gè)圓形出線孔用于接入電池線，由于塑件外觀不能有接痕，所以需要做一個(gè)定?；瑝K抽芯，塑件的右側(cè)是一個(gè)裝飾線槽，用于和基座件相配，所以要做一個(gè)包膠的滑塊抽芯。

1.1分型面和澆注系統(tǒng)的選擇

分型面是分開模具取出塑件的模具可離面，在模具設(shè)計(jì)中，分型面對(duì)模具的結(jié)構(gòu)、塑件的成型及脫模的影響非常大，因此必須仔細(xì)分析，認(rèn)真選擇。澆注系統(tǒng)可選擇XGI簡(jiǎn)化型細(xì)水口直接進(jìn)膠方式。

1.2側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

由于塑件長(zhǎng)側(cè)邊有一個(gè)碰穿圓孔和一個(gè)扣位方孔;寬側(cè)邊有一斜方孔和包膠裝飾槽，這些孔與扣位都必須做滑塊抽芯，所以無(wú)論是模具設(shè)計(jì)還是制造加工制造，都是這副模具的一個(gè)重點(diǎn)難點(diǎn)。而模具設(shè)計(jì)的合理化會(huì)減少很多在制造中加工制造時(shí)間和加工制造難度。對(duì)于長(zhǎng)側(cè)的前端碰穿圓孔，考慮到圓孔處不能有明顯夾線，所以采用定模做（C型）滑塊抽芯;長(zhǎng)側(cè)另一端方孔膠位在分型面下的動(dòng)模，因?yàn)樗皇且粋€(gè)方形碰穿扣位，其側(cè)向壓力并不大，所以采用方便快捷的B型滑塊抽芯。對(duì)于寬側(cè)的斜方孔，考慮到方孔抽芯行程較大，采用A型滑塊抽芯;在寬側(cè)另一端的線槽位，其包膠位較大，采用D型滑塊抽芯，為了確保包膠位在注塑側(cè)向壓力作用下不出現(xiàn)毛邊;不均等現(xiàn)象，因此在D滑塊型芯上做了反鏟定位，更好地保證了滑塊不被移位的狀況。

1.3頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

由于此塑件尺寸并不大，且外觀為不透明ABS料，但考慮到塑件有兩個(gè)臺(tái)階且四周包膠模具，收縮包緊力可能導(dǎo)致脫模困難，因此選擇在第二臺(tái)階處共設(shè)置12支圓頂針頂出。

2塑膠模具加工制造工藝研究

2.1塑膠模具加工制造的CNC數(shù)控車銑工藝

數(shù)控機(jī)床在塑膠模具加工制造中的應(yīng)用，需要用到多種裝夾工具、刀具等，在進(jìn)行銑刀、虎鉗及卡盤的裝夾固定后，就可以開始某一塑膠模具的車銑作業(yè)。所以數(shù)控銑削的加工制造流程，主要包括加工制造對(duì)象分析、加工制造方案制定、加工制造工藝及裝備的安置、數(shù)控程序編制等，不同塑膠模具加工制造流程的配合，可以完成對(duì)模具平面、曲面與輪廓的銑削工作。利用CNC數(shù)控程序編程，開展塑膠模具加工制造的工藝如下：（1）編程加工制造前應(yīng)根據(jù)塑膠模具圖紙，進(jìn)行加工制造毛坯尺寸的測(cè)量，并調(diào)整好數(shù)控設(shè)備加工制造參數(shù)，選擇正確的銑刀、虎鉗和卡盤等完成裝夾，以準(zhǔn)備對(duì)塑膠模具展開加工制造。（2）利用CAXA制造工程師2013r5軟件，進(jìn)行模具加工制造操作，包括構(gòu)件平面輪廓的正面銑削、反面銑削，以及曲面輪廓的線切割覫30工藝加工制造，加工制造過程中預(yù)留0.03mm拋光設(shè)置。（3）之后檢查塑膠模具尺寸是否符合要求，并使用砂紙、油石或拋光膏等，去除模具上殘留的毛刺、倒棱邊。通過使用CNC數(shù)控車銑工藝，進(jìn)行塑膠模具的加工制造與生產(chǎn)，可以有效提高不同結(jié)構(gòu)組件的耐用性、加工制造精度，并解決傳統(tǒng)加工制造工藝存在的問題。

2.2粗銑

模具粗加工制造主要在于去除多余材料，所以其應(yīng)選擇小切削用量、高切削速度、高進(jìn)給率的方式，進(jìn)行塑膠模具幾何輪廓的加工制造。當(dāng)前使用復(fù)合刀具材料對(duì)模具工件的切削加工制造，應(yīng)順著規(guī)劃的刀路進(jìn)行分層內(nèi)螺旋銑削，銑削時(shí)刀具要以圓弧形式，來完成加工制造路徑連續(xù)光滑的切入、切出，這樣能夠保證模具拐角處的自然過渡。而在塑膠模具型芯加工制造的過程中，應(yīng)先從模具外部水平下刀，刀具切削進(jìn)給量要盡可能大，切入、切出工件時(shí)采用傾斜式切削，切削后模具體積非常平整自然。

2.3精銑

精加工制造是高速銑削加工制造的最終流程，其要在模件半精加工制造基礎(chǔ)上，對(duì)塑膠模具出形狀、尺寸及表面平滑度，作出進(jìn)一步切削與打磨操作。精銑加工制造主要采用刀路交叉的切入、切出方式，沿塑膠模具結(jié)構(gòu)徑向進(jìn)行往復(fù)銑削，銑削曲面的曲率半徑大于刀具半徑，以盡可能保證進(jìn)給方向時(shí)圓弧的過渡自然?，F(xiàn)階段對(duì)塑膠模具的高速銑削精加工制造，通常包含等高精加工制造、螺旋等高精加工制造、三維偏置等加工制造工藝，多種加工制造策略的混合使用，可以有效確保工件切削的高精度、平滑，并完成對(duì)模具表面精度、加工制造時(shí)間的控制。

結(jié)語(yǔ)

塑膠模具作為塑料制品生產(chǎn)的工具，主要包含凹?；濉⑼鼓；濉寄＝M件、凸模組件、凹?？ò蹇谕鼓？ò宓葮?gòu)件，可用于機(jī)械制造、航天航空、電力、儀表等行業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)。在塑膠模具設(shè)計(jì)時(shí)，往往會(huì)受很多因素的影響，但是塑膠模具設(shè)計(jì)的問題也是不可以避免的，這就要求相關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)塑膠模具設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行熟練的掌握，也要將相關(guān)理論運(yùn)用到實(shí)際中，同時(shí)也要和先進(jìn)的技術(shù)相結(jié)合，這樣才可以保證塑膠模具設(shè)計(jì)的提升，從而提高整個(gè)設(shè)計(jì)水平以及生產(chǎn)效率。

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（作者身份證號(hào)：210522198908254125）