(3) 模具的功能必須達到設計要求。
① 抽芯滑塊和推出裝置的動作要正常。
② 加熱和溫度調節部分能正常工作。
③ 冷卻水路暢通且無漏水現象。
(4) 為了檢驗模具塑料成形件的質量,裝配好的模具必須在生產條件下(或用試模機)試模,并根據試模存在的問題進行修整,直至試出合格的成形件為止。
上述所列的技術要求,是注塑模制造的基本的保證。不同要求的模具其技術要求不同,而且相差甚遠,如精密、長壽命的注塑模,滑動配合的孔和軸都要求用磨削加工,圓度要求t<0.005 mm,頂套、導套的內外徑同軸度要求小于0.005 mm,裝配成成套模具的技術要求也要相應提高,這樣才能保證模具的使用壽命。制造高精密的模具,能有效地提高模具的使用壽命,但其造價也會相應地提高很多。
2.注塑模成形零件的主要技術要求
(1) 尺寸精度。注塑模成形零件的工作尺寸是根據塑件尺寸和公差大小、制造公差計算而得。模具在加工過程中必須保證加工尺寸符合圖樣要求,有些要求高的尺寸,待試模后還應予以調整。
(2) 表面形狀和位置精度。模具的位置精度同尺寸精度一樣,直接影響到產品的位置精度。模具的表面形狀精度除直接影響到產品表面形狀精度外,還會影響到模具的正常工作,如出模不順利、表面拉毛等。所以,型腔或型芯側邊的工作表面均應設有脫模斜度,以防出現倒扣現象。
(3) 表面粗糙度。注塑模的表面粗糙度是由塑件表面的要求來決定的。塑件根據使用要求,其表面粗糙度一般為皮紋面、沙面、亞光面、光面、鏡面和超鏡面六類。為了保證塑件的表面粗糙度要求,模具表面粗糙度必須要高于塑件表面粗糙度1~2級。
(4) 硬度。注塑模成形零件的硬度是保證模具使用壽命的重要技術指標之一。注塑模在工作中每注射一次,模具型腔就要經受一次高壓、高速的塑料流沖刷,經過長期反復工作,型腔表面會失去光澤、型腔的磨蝕會造成尺寸超差,特別是澆口附近,磨蝕為嚴重。所以,提高模具成形零件的硬度能提高模具的耐磨性,從而有效地提高模具的使用壽命。
模具成形零件的硬度根據其使用要求,通常分為調質模(硬度HRC 28~35)和硬模(硬度HRC50~62)兩種。
(5) 排氣。分型面和型腔深處或塑料流后充滿處,必須設置有排氣槽。
3.塑料模型腔零件加工的工藝分析
如圖2.76所示是某結構件模具的動模塊和定模塊。按照如圖所示分型,模具側向有兩個相互垂直的側抽芯:抽芯1和抽芯2。抽芯1配合面封膠處形狀為異形,有三個R9 mm凸耳;抽芯2配合面封膠處為圓形,與腔內SR31.5 mm相通。型腔形狀結構復雜不規則。
模具加工根據條件不同有不同的加工工藝。下面,根據如圖2.76所示模具的動模塊和定模塊進行加工工藝分析。
(1) 模具的使用硬度。由于模具的使用硬度不同,因此模具的加工工藝也不同。調質??梢栽跓崽幚碚{質后進行車、刨、鉆、銑、磨等切削加工;而硬模,一般先進行車、刨、鉆、銑、攻螺紋等切削粗加工后熱處理,熱處理后一般只能進行磨削、電火花、研磨等精加工(現代高速加工除外)。
(2) 模具的加工條件。如圖所示的動模塊和定模塊型腔的加工,加工條件和手段不同,就有不同的加工工藝,其難點也不同。① 傳統的加工。傳統的加工是指用傳統的一般機床加工,后用鉗工修合型腔的方法。用傳統的加工方法加工這套模具的動模塊和定模塊型腔有兩個難點。其一是加工SR31.5 mm球面,深度約107 mm。動模塊和定模塊組合后用普通車床加工球面,用樣板加工是不可能的,只能用成形車刀加工。用成形車刀加工時,由于圓弧接觸較大且孔深,如果系統剛度和刀具剛度不足,則會造成振動而影響表面粗糙度,增加鉗工工作量,嚴重時甚至會傷及球面。其二是抽芯1配合面封膠處型孔。用普通銑床銑削加工型孔,六個R10 mm聯接圓弧只能按劃線銑削,后靠鉗工按樣板修合,工作量大,而且精度難以保證。② 電火花加工。由于電火花加工精度的提高和電火花加工的普及,模具的型腔加工及有些難以切削加工的配合面都使用了電火花加工。使用電火花加工該動模塊和定模塊型腔時,其難點是抽芯 1配合面封膠處型孔的加工,如何控制放電間隙,保證與線切割加工的抽芯滑塊的配合是關鍵。③ 數控加工。數控加工是一種先進的模具加工方法,它可以高質量地自動完成各種復雜曲線輪廓或復雜曲面的加工。
圖2.76 模具動模塊和定模塊的加工圖
4.型腔零件加工的工藝過程
1) 調質模的加工工藝
(1) 備料:a.定模塊:165 mm×165 mm×107 mm;b.動模塊:165 mm×165 mm×87 mm。
(2) 銑毛坯:a.定模塊:160.5 mm×160.5 mm×101.5 mm;b.動模塊:160.5 mm×160.5 mm×81.5 mm。
技術要求:六面間垂直度誤差<0.1 mm。
(3) 熱處理:淬火、回火,保證硬度HRC30~35。
說明:目前,大部分進口模具鋼在出廠前已經過鍛造加工和調質熱處理,通常熱處理硬度為HRC33左右,使用此類模具鋼,可以免除此熱處理工序。
(4) 平磨:平磨六面符合圖樣尺寸,六面間垂直度誤差<0.03 mm。
(5) 鉗工:a.動、定模塊組合,配鉆鉸2×?8mm定位工藝銷孔及動、定模塊各4×M10固定螺釘孔。b.將動、定模塊用2×? 8 mm銷釘組合在一起,劃線。
(6) 銑:將動、定模塊用2×?8 mm銷釘組合在一起,鉆、鏜、銑加工3×?9 mm孔和3×SR9 mm球面。
(7) 車:a.車削抽芯2孔?63mm及SR31.5球面(將動、定模塊用2×?8 mm銷釘組合在一起)。b.車削抽芯1孔?54 mm和? 62.4mm。c.將動、定模塊分開,車削定模塊孔1(? 26 mm)和錐孔2(2°的? 35.2 mm錐孔)。
(8) 銑:將動、定模塊用2×?8 mm銷釘組合在一起,銑削抽芯1型孔符合尺寸。六個R10 mm過渡圓弧按劃線加工,留余量鉗修。
(9) 銑:將動、定模塊分開,分別粗銑加工坑槽3、4。銑削3、4坑槽可以用坐標法分級銑削,其加工余量留給電火花加工。
(10) 電火花:用粗、精電極分別粗、精加工坑槽3、4。
說明:由于坑槽3、4形狀相同,反向對稱,因此動、定模塊裝夾時,同向擺放,這樣電極一次裝夾即可分別完成動、定模塊的加工,提高加工精度。
(11) 鉗工:a.根據樣板,修磨抽芯1R10 mm各處過渡圓弧,并保證與抽芯滑塊滑配,配合間隙小于0.02 mm。b.修磨型腔各面交接處的過渡圓弧。c.拋光型腔各面。注意:拋光型腔時,應保護型腔面與分型面的相交尖角,不能有任何倒圓痕跡(除標明有倒圓角之外)。
說明:抽芯1六處R10 mm都是以抽芯滑塊相配合的,如果由鉗工來修磨,要保證配合精度,則時間長、效率低,難以滿足模具交貨期的需要,所以根據條件加工工藝可改為:根據抽芯截面形狀,用電極電火花加工抽芯滑塊配合面,包括同時修正三個R9 mm凸耳,然后根據放電間隙大小線切割抽芯滑塊使之相配。
(12) 保管:清潔型腔,油封并用物件遮蓋保護型腔,入庫。
2) 硬模的加工工藝
(1) 備料:a.定模塊:165 mm×165 mm×107 mm;b.動模塊:165 mm×165 mm×87 mm。
(2) 銑毛坯:a.定模塊:160.5 mm×160.5 mm×101.5 mm;b.動模塊:160.5 mm×160.5 mm×81.5 mm。
技術要求:六面間垂直度誤差<0.1 mm。
(3) 平磨:平磨六面見光,六面間垂直度誤差<0.02 mm。
(4) 鉗工:a.動、定模塊組合,配鉆鉸2×?8mm定位工藝銷孔及動、定模塊各4×M10固定螺釘孔;b.將動、定模塊用2×? 8 mm銷釘組合在一起劃線。
(5) 銑:a.鉆、銑削抽芯2孔?63mm,用成形鉆頭鉆銑SR31.5 mm球面,單邊留加工余量0.5 mm(將動、定模塊用2×?8 mm銷釘組合在一起);
b.鉆、銑削抽芯1孔?54 mm和?62.4mm,單邊留加工余量0.5 mm;
c.銑加工3×?9 mm孔和3×SR9 mm球面,單邊留加工余量0.5 mm;
d.銑削抽芯1型孔和六個R10mm過渡圓弧,單邊留加工余量0.5 mm;
e.將動、定模塊分開,分別粗銑加工坑槽3、4。銑削3、4坑槽可以用坐標法分級銑削,留余量給電火花加工。
(6) 鉗工:將動、定模塊分開,鉆定模塊孔1(?26 mm)為?24 mm、錐孔2(2°的?35.2 mm錐孔)為?34 mm、型芯肩臺沉孔?31。
(7) 熱處理:淬火、回火。保證硬度HRC50~55(有些模具熱處理硬度可達HRC58~62)。
技術要求:回火至少兩次。
(8) 平磨:平磨六面符合圖樣尺寸,六面間垂直度誤差<0.02 mm。
(9) 電火花:a.用粗、精電極分別粗、精加工坑槽3、4及孔?62.4mm和SR31.5 mm球面。
說明:由于坑槽3、4形狀相同,反向對稱,因此動、定模塊裝夾時,同向擺放,這樣電極一次裝夾即可分別完成動、定模塊的加工,提高加工精度。
b.用粗、精電極分別粗、精加工抽芯1方向配合面及異形型腔(好采用側向組合平動加工)。
c.用粗、精電極分別粗、精加工2°錐孔2。
(10) 坐標磨:
a.將動、定模塊合并一起裝夾,修磨抽芯2孔配合。
b.將動、定模塊合并一起裝夾,修磨抽芯1孔配合面。
c.磨合?26 mm符合圖樣要求。
(11) 鉗工:
a.修合型腔各面交接處的過渡圓弧。
b.拋光型腔各面。注意:拋光型腔時,應保護型腔面與分型面的相交尖角,不能有任何倒圓痕跡(除標明有倒圓角之外)。
(12) 保管:清潔型腔,油封并用物件遮蓋保護型腔,入庫。