快速模具

传统的采用锻件或型材通过机械加工获得模具的方法,其设计加工周期长,生产成本高,特别是对形状复杂或 具有内腔的模具,锻造和加工都很困难,甚至不能实现现代工业的发展,对模具技术的要求越来越高综观现代模具技术,正向如下的方向发展：

 

（1）高精度现代模具的精度要求比传统的模具精度至少要高一个数量级；

（2）寿命长现代模具的寿命比传统模具的寿命高出一倍如现代模具一般均可达到万次以上,最高可达亿次之多；

（3）高生产率由于采用多工位的级进模、多能模、多腔注塑模和层叠注塑模等先进模具,可以极大地提高生产率,从而带来显著的经济效益如用四工位的注塑模生产塑料汽水瓶,每小时可生产万件以上；

（4）结构复杂随着社会需求的多样化和个性化以及许多新材料、新工艺的广泛应用,对现代模具的结构形式和型腔的要求也日益复杂，若采用传统的模具制造方法,不仅成本高,生产率低,而且很难保证模具的质量要求。 2传统模具的设计制造技术，根本不能满足市场对模具的要求,所以,长期以来快速、灵活地生产低成本、高寿命,符合使用要求的模具成为模具制造业迫切需要解决的问题将即技术应用到模具制造中,形成一种全新的模具制造技术—基于的模具快速制造好记技术,正在成为技术的一个新的研究热点。

按功能用途可分为塑料模、铸型模、冲压模、锻造模及石墨电极研磨母模。按制模材料可分为简易模也称 作软模、经济模或非钢制模和钢制硬模根。据不同的制模工艺方法,快速模具可分直接快速模具和间接快速模具。塑料模、铸型模、冲压模、锻造模及石墨电极研磨母模。这些我们都比较熟悉，所以在这里就不讲了，我先为大家介绍一下软质和硬质快速模具技术。软质模具因其所使用的软质材料(如硅橡胶、环氧树脂等)有别于传统的钢质材料而得名，目前提出的软质模具制造方法主要有硅橡胶浇注法、金属喷涂法、树脂浇注法等。软质模具生产制品的数量一般为50～5000件，对于上万件乃至几十万件的产品，仍然需要传统的钢质模具。硬质模具指的就是钢质模具，利用RP原型制作钢质模具的主要方法有熔模铸造法、陶瓷型精

基于RP原型的一次转换浇注法制膜工艺流程图

密铸造法、电火花加工法等。

基于快速原型的快速模具制造的方法：首先是先通过RP原型制作母模，然后再通过一次转换制成模具型腔，这样就可以浇注成型产品，当然如大家看到的也可以经过多次转换和电极的方法来得到。

硅橡胶模具快速制造技术即使属于软质模具也是间接制模，硅橡胶模具制造工艺是一种比较普及的快速模具制造方法。由于硅橡胶模具具有良好的柔性和弹性，能够制作结构复杂、花纹精细、无拔模斜度甚至具有倒拔模斜度以及具有深凹槽类的零件，制作周期短，制件质量高，因而备受关注。

 

(1)原型表向处理。RP法制作的原型在其叠层断层之间一般存在台阶纹或缝隙，需进行打磨和防渗与强化处理等以提高原型的表而光滑程度和抗湿件与抗热件等。只有原型表面足够光滑，才能保证制作的硅胶模型胖的光洁度，进而确保翻制的产品只有较高的表面质量和便于从硅胶模中取出。

(2)制作型框和固定原型。依据原型的几何尺寸和硅胶模胶的要求设计浇注型框的形状和尺寸，型框的尺寸小适中。在固定原型之前，需确定分型面和浇口的位置分型面和浇口位置的确定是十分重要的，它直接影响着浇注产品能者顺利脱模和产品浇注质量的好坏。当分型面和浇口选定并处理完毕后，便将原型固定型框中。

（3)硅橡胶计量、混合并真空脱泡。硅橡胶用量应根据所制作曲型柜尺寸和硅橡胶的比重准确计量。将计量好的硅橡胶添入适当比例的硬化剂，搅拌均匀后进行真空脱泡。脱泡时间应根据达到的真空度来掌握。

(4)硅橡胶浇注及固化。砖橡胶混合体真空脱泡后浇注到已固定好原型的型框中。在浇注过程中，应掌握一定的技巧。硅橡胶浇注后，为确保型腔充填完好，再次进行真空脱泡。脱泡的目的是抽出浇注过程中掺入硅胶中的气体和封闭于原型空腔中的气体，此次脱泡的时间应比浇注前的脱泡时间适当加长，具体时间应根据所选用的硅橡胶材料的可操作时间和原型大小而定。脱泡后，硅胶模可自行硬化或加温硬化。加温硬化可缩短硬化时间。

（5)拆除型框、刀剖开模并且取出原型。当硅橡胶模硬化后，即可将型框拆除并去掉浇道棒等。参照原型分型面的标记进行刀剖开模，将原型取出，并对硅橡胶模的型腔进行必要清理，便可利用所制作的硅橡胶模具在真空状态下进行树脂或塑料产品的制造。

由于硅橡胶材料的成本较高，因此人们研究了一种通过与石膏混合制作硅橡胶模具的工艺方法，就

 

是我要介绍的经济型硅橡胶模的制作的工艺方法

利原型进行必要的清理和处理后放置到平台固定好，制作并同定模框，使原型周围距模框的距离均匀．在模框平板表面内涂刷脱模剂.

在原型表面贴粘土或橡皮泥，然后将配好的石膏浆浇注到模框中，待石膏浆固化后，再去掉粘土或橡皮泥层。粘土原型上的粘土或橡皮泥要清洗干净，以免影响模具的表面质量。

根据粘土层的体积，计算所需调配的硅橡胶体积，再加上—定的损耗，进行硅橡胶的调配。调配均匀后，放入抽真空装置中排除硅橡胶混合中的气泡。脱泡后进行硅橡胶挠注。

将浇注好的硅橡胶模具在室温下固化或加热固化。待硅橡胶不粘手后，取出原型，继续在室温下或加热硅橡胶充分固化。

取出原型后，如果发现模具有少量缺损，可以用新调配的硅橡胶修补，并经固化处理即可。这是采用经济硅橡胶模真空浇注制作的树脂产品。

电弧喷涂制模的思想起源于20世纪60年代提出的净形热喷涂成型(Net-shapethermalsprayforming)，

 

基本过程是将熔化的金属雾化，高速喷射沉积于基体上，所获制件的形状与基体相对应，是一种集材料制备与成形于一体的制造方法。电弧喷涂制造模具的最初构想就是在塑料制品原型或木材、蜡、石膏等模型上喷涂一定厚度的金属涂层，然后把涂层从基体上取下来，这就得到了可以复制原模型的模具型腔。这种技术具有制模工艺简单，制作周期短，模具成本低等显著特点，特别适用小批量、多品种的生产使用。 电弧喷涂的工序大致可以分为五个步骤：

清理模型表面、刷脱模剂模型可由许多材料制成，包括木材、塑料、石膏、橡胶等。模型准备个最主要的是涂抹脱模剂。脱棋剂在制模中的作用是两个：首先，它对喷涂到基体上的金属颗粒育粘结作用，否则金属颗粒将不能牢固地吸附在模具表面而易脱落：其次，防止金属涂层对模型的过热烧损、变形、粘附，起到隔热、脱模的作用。将脱模剂均匀地涂在模型表面，并使其干燥成膜。

待脱模剂干燥以后，在最佳的喷涂参数情况下，可以开始在模型上喷涂金属，喷涂时应保证使喷枪连续运动，防止涂层过热变形，涂层厚度一般可控制在2—3mm。

如果模具在工作中要受到内压力或模具必须安装在成型机上工作，模具必须有骨架结构且制成的骨架应带有填料。模具框架制作应注意两个问题：第一，使模具框架材料与涂层材料以及填料的热膨胀性能相匹 配：第二，框架的外形尺寸及注射口的选择要根据具体的注射塑机型号确定。

由于在塑料制品生产中，要求模具有良好的导热、散热能力，因此在选择浇注填充材料时，应使填充材料具有较高的热导率和较低的凝固收缩率，同时模具在一定的温度和压力下工作，所以要求填充材料应具有较高的执比强度和耐磨性能。一般地择的填充材料为环氧树脂与铝粉、铝颗粒等金属粉末的混合物环氧树脂使浇注材料喷涂壳体、模具框架有很高的结合强度，有色金属粉末可以提高模具的