注塑模具技术Word文档下载推荐.docx

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待模腔充满后即完成注射，冷却水循环流入模具，将塑料部件快速冷却定型，然后顶出制品。

设有一个阀门开关，轮流转换通入蒸汽或过热水，或是冷却水。

在部件冷却之后，打开模具并顶出部件，系统转换开关重新转为模具加热阶段。

　　2模具设计的要点

　　决定热/冷循环模具注塑工艺在整个循环加工周期内能否成功的因素不仅与加工材质有关，同时也与模具的设计样式和结构有关。

加热和冷却模具所需的时间由钢材的厚薄而定，对于热交换循环来说，最好是将钢材的厚度最小化。

型腔与型芯可采用镶嵌组装的方式，优于在模板上切割开挖的方式，这样就能减小模板厚度。

为了减小热量损失和提高热效率，这些嵌件可以在型腔和型芯的托模板上尽量使用气隙和隔绝材料进行装配。

　　除了需减小模具钢材用量之外，还需考虑模具冷热交替的影响，模具制造所用的材质需有较高的导热系数，如铜铍合金或其他有较高导热性能的合金材料，以缩短加热和冷却模具表面所需的时间。

另外，冷却水通道设计要靠近模具表面，从而加快响应时间。

然而，在大多数情况下，这点会受到塑料制品几何形状的制约。

设计采用保型冷却的方式就非常合理有效，即冷却水管道的布置根据塑料部件的表面形状而设计。

　　保型冷却有几种不同的工艺技术，如激光烧结、金属直接镀覆等等。

沙伯公司与Fast4M制模公司合作，开发了一种层压制模工艺，该工艺名为Fast-Form。

这项模具制造技术是利用一叠钢材薄片，分别用激光切割和粘结上铜材而成。

这种工艺具有成本低、方便综合采用保型技术和贯通冷却水管道、设计大面积的排气区域等特点。

　　3技术优点

　　热/冷循环模具注塑技术可极大地改善注塑部件的外观质感，最具突出效果的是采用无定型树脂加工的部件，包括的树脂种类有：

PC树脂、PC/ABS混料、PC/PBT混料。

当模具表面温度高于某种无定型树脂的Tg之后，在注射阶段，树脂熔体不会结成一层皮，并且熔体可自由移动。

其结果是：

当熔体碰到模具表面时不会冻结，这点与传统的注塑工艺有所区别。

　　在充模时，有一层薄薄的聚合物熔体逸出，留在垫模板的外表面，由此增加了部件的光泽度、降低表面粗糙度。

研究结果显示，如果部件的光泽度提高50%～90%，对于玻纤增强材料来说，表面粗糙度指数-Rmax可提高70%，相对于未填充材料的指数还要提高20%。

　　热/冷模具注塑工艺对改善熔接痕的宽度和可见度有着积极的影响。

曾经在同一模具上进行了3种不同材料的加工对比测试，结果显示，采用传统注塑工艺加工而成的制品，其表面的熔接痕宽度大约在6～13微米之间，在热/冷模具上注塑得到的制品完全看不见熔接痕，而且检测不出其宽度。

这个巨大的优点可省却上漆等二次加工工序，特别适用某些特殊场合。

　　制品内残存的注塑内应力可引起部件翘曲，甚至缩短部件的使用寿命。

传统注塑的部件存在的内应力很高。

四氯化碳属于一种已知的可引起塑料部件产生应力开裂的溶剂。

采用热/冷循环模具加工的塑料部件内应力较低，使用这种溶剂也不会造成部件应力开裂，从而可省去部件使用前需进行的退火处理工序。

综合分析：

热流道模具技术发展特点与趋势

互联网2011-09-26 

热流道模具在当今世界各工业发达国家和地区均得到极为广泛的应用。

这主要因为热流道模具拥有如下显著特点：

1、缩短制件成型周期

因没有浇道系统冷却时间的限制，制件成型固化后便可及时顶出。

许多用热流道模具生产的薄壁零件成型周期可在5秒钟以下。

2、节省塑料原料

在纯热流道模具中因没有冷浇道，所以无生产费料。

这对于塑料价格贵的应用项目意义尤其重大。

事实上，国际上主要的热流道生产厂商均在世界上石油及塑料原料价格昂贵的年代得到了迅猛的发展。

因为热流道技术是减少费料降低材料费的有效途径。

3、减少费品，提高产品质量1．塑料材料种类

热流道模具已被成功地用于加工各种塑料材料。

如PP，PE，PS，ABS，PBT，PA，PSU，PC，POM，LCP，PVC，PET，PMMA，PEI，ABS/PC等。

任何可以用冷流道模具加工的塑料材料都可以用热流道模具加工。

2．零件尺寸与重量

用热流道模具制造的零件最小的在0.1克以下。

最大的在30公斤以上。

应用极为广泛灵活。

3．工业领域

热流道模具在电子，汽车，医疗，日用品，玩具，包装，建筑，办公设备等各工业部门都得到广泛应用。

国际上热流道模具生产情况

在世界上工业较为发达的国家和地区热流道模具生产极为活跃。

热流道模具比例不断提高。

许多10人以下的小模具厂都进行热流道模具的生产。

从总体上讲北美，欧洲使用热流道技术时间较久，经验较多水平较高。

在亚洲，除日本外，新加坡，南韩，台湾，香港处于领先地位。

北美，欧洲虽然模具制造水平较高，但价格较高交货期较长。

相比之下，亚洲的热流道模具制造商在价格与交货期上更具竞争性。

而中国的热流道模具尚处于起步阶段，但是正在快速增长，比例不断提高。

热流道技术在我国渐行渐热的同时，其元件呈现出几个主要发展趋势。

1、是元件小型化。

元件小型化，可以实现小型制品一模多腔和大型制品多浇口充模。

通过缩小喷嘴空间，可在模具上配置更多型腔，提高制品产量和注射机利用率，这对于`时间即是金钱`的现代塑料加工业来说非常重要。

国际知名模具企业MoldMaters公司针对小型制件开发出的喷嘴，含整体加热器、针尖和熔体通道，体积直径小于9毫米，浇口距仅10毫米，可成型质量为1～30克的制品。

2、是元件标准化。

目前，用户要求模具设计和制造周期越来越短，将热流道元件标准化，不仅有利于减少设计工作的重复和降低模具造价，并且便于对易损零部件更换和维修。

Husky、Presto和MoldMaters等公司的喷嘴、阀杆和分流板都是标准型，便于快速更换和交付模具。

现在国外只需四周即可交付模具。

3、是设计可靠化。

如今国内外各大模具公司对热流道板的设计和热喷嘴联接部分的压力分布、温度分布、密封等问题的研发极为重视。

叠层热流道注射模的开发和利用也是热点。

叠式模具可有效增加型腔数量，而对注射机合模力的要求只需增加10%～15%。

叠式热流道模具在国外一些发达国家已实现工业化。

4、是温控系统精确化。

在热流道模具模塑中，开发更精密的温控装置，控制热流道板和浇口中熔融树脂的温度，是防止树脂过热降解和产品性能降低的有效措施。

罗百辉认为，热流道技术的广泛应用是塑料模具的一大变革。

在注塑成型方面，其拥有相当多无可比拟的优势。

随着技术进一步成熟和制造成本降低，热流道技术将越来越显现巨大的优势。

最近几年，世界著名热流道技术供应商接二连三以各种方式进驻中国市场，可见中国热流道模具市场巨大的发展潜力。

在热流道模具成型过程中，塑料熔体温度在流道系统里得到准确地控制。

塑料可以更为均匀一致的状态流入各模腔，其结果是品质一致的零件。

热流道成型的零件浇口质量好，脱模后残余应力低，零件变形小。

所以市场上很多高质量的产品均由热流道模具生产。

如人们熟悉的MOTOROLA手机，HP打印机，DELL笔记本电脑里的许多塑料零件均用热流道模具制作。

4、消除后续工序，有利于生产自动化。

制件经热流道模具成型后即为成品，无需修剪浇口及回收加工冷浇道等工序。

有利于生产自动化。

国外很多产品生产厂家均将热流道与自动化结合起来以大幅度地提高生产效率。

5、扩大注塑成型工艺应用鼓围

许多先进的塑料成型工艺是在热流道技术基础上发展起来的。

如PET预成型制作，在模具中多色共注，多种材料共注工艺，STACKMOLD等。

尽管与冷流道模具相比，热流道模具有许多显著的优点，但模具用户亦需要了解热流道模具的缺点。

概括起来有以下几点。

1、模具成本上升

热流道元件价格比较贵，热流道模具成本可能会大幅度增高。

如果零件产量小，模具工具成本比例高，经济上不花算。

对许多发展中国家的模具用户，热流道系统价格贵是影响热流道模具广泛使用的主要问题之一。

2、热流道模具制作工艺设备要求高

热流道模具需要精密加工机械作保证。

热流道系统与模具的集成与配合要求极为严格，否则模具在生产过程中会出现很多严重问题。

如塑料密封不好导致塑料溢出损坏热流道元件中断生产，喷嘴镶件与浇口相对位置不好导致制品质量严重下降等。

3、操作维修复杂

与冷流道模具相比，热流道模具操作维修复杂。

如使用操作不当极易损坏热流道零件，使生产无法进行，造成巨大经济损失。

对于热流道模具的新用户，需要较长时间来积累使用经验。

热流道模具的应用范围同时，这个潮流对中国模具行业技术快速提升也正在起到巨大的推动作用。

国内大量新兴民营企业也认识到这一领域的无限商机，纷纷建立热流道生产企业，这对于降低热流道技术的使用成本，加速应用，都具有十分重要的意义。

但总体看，我国本土企业目前能够提供的技术大多仍较初级，选择空间小，质量不稳定，维护周期短，往往影响到下游企业对其产品的信任。

因此，制定热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，做好热流道技术的宣传，是发展国产热流道模具的关键。

模具超精密研磨抛光与焊接

2011-06-13 

近年来，在世界范围内制造业的竞争变得越来越激烈，企业在尽可能短的时间内高效率，低消耗的为顾客提供个性化高品质产品的能力，已成为企业竞争能力的一个标志。

模具品质的高低将直接影响到产品的质量、产量、成本、新产品投资及老产品更新换代要求。

那么，如何才能更有效的提高模具品质呢？

也就是说，如何才能让模具在高精度、低成本、高效率条件下，生产出高品质的合格制件？

这与模具表面处理有很大关系，也日益成为各企业关注的焦点。

模具表面处理并不是一个简单的话题，它包括模具抛光与模具焊接等。

　　模具抛光

众所周知，塑料模具钢需要一个很好的抛光技能来体现材料本质的性能，但抛光问题一直是企业无法根本解决的一个难题。

桥本工业已达到高品质顾客企业所认同的研磨技术的要求。

日益精进的技术，创造出无法仿效的镜面精加工效果，从对使用钢材的建议到微小孔的解决等问题，及各种形状复杂的精密零件，桥本HASHIMOTO皆可对应。

抛光中遇到的最大问题就是“抛光过度”，抛光过度是指抛光时间越长，模具表面质量越差。

发生抛光过度时有两种现象，即“桔皮”和“微坑”，抛光过度多发生于机械抛光。

“桔皮”

不规则、粗糙的表面被称为“桔皮”，产生“桔皮”有许多不同的原因。

最常见的原因是由于抛光压力过大及抛光时间过长，以及抛光方法不当等.

发现表面质量不好，许多人就会增加抛光压力，并延长抛光时间，加上抛光流程的不当，往往会使表面质量变得更差。

“微坑”

“微坑”或“砂孔”的形成是由于钢种的非金属夹杂物（杂质），通常是硬而脆的氧化物；

在抛光过程中从钢材表面被拉出，形成“微坑”或“砂孔”。

主要影响因素如下：

1、抛光压力和抛光时长；

2、钢材的纯净度，特别是硬性夹杂物（杂质）的含量；

3、抛光工具；

4、研磨材料。

抛光操作的流程

如何选择研磨和抛光的操作次序，完全取决于抛光操作者的经验及其使用的工具与设备。

材料的特性对操作程序也有影响。

抛光流程1

考虑加工效率首先要确认加工品的粗糙程度，这个作业要谨慎进行不能有错误，根据粗糙程度也有不能作业的可能，确认加工品的粗糙程度然后根据形状选定油石进行抛光，抛光方法的次序是根据油石的粒度由粗至细进行。

油石抛光方法，这个作业是最重要的高难度作业，根据加工品的不同规格，分别约70度的角位均衡的进行交叉研磨。

最理想的往返范围约为30毫米～60毫米。

油石作业也会根据加工品的材质而变化。

抛光流程2

油石作业结束后是砂纸作业，砂纸作业时，要注意模仁的圆边、圆角和桔皮的产生。

所以油石流程尽量做到最细加工。

砂纸抛光的重点。

砂纸配合较硬的木棒像油石作业一样约70度角交叉地进行研磨，一面砂纸研磨次数约10次～15次。

如果研磨时间过长，砂纸的研磨力会减低，这样就会导致加工面出现不均匀现象（这也是产生橘皮的原因之一）。

砂纸作业时一般都采用竹片进行研磨，实际使用材质弹力小的木棒或硬度低的铝棒约45度角进行研磨是最为理想的。

研磨面不能使用橡胶或者弹性高的材料，不能用45度角研磨的形状可以用锐角。

砂纸有很多种类，最重要是要选择适用的。

抛光流程3

用钻石膏进行镜面加工，砂纸作业后取适当的钻石膏和稀释液进行混合，用电动回转工具马毛刷慢慢的来回研磨。

注意点：

马毛刷研磨面要保持水平线。

从6µ

~3µ

进行研磨，然后用泡棉配合1µ

钻石膏就可以完成镜面加工。

抛光的最后一个程序有两种方法：

一是电动工具和气动工具的抛光方法；

二是手工抛光方法。

但是对于平面形状和球面形状也有不同的情况。

镜面抛光的要点

超镜面抛光时最重要的一点是抛光的尺寸，油石研磨到镜面抛光的距离是10µ

。

（最理想是＃1500油石开始进行研磨）最基本的原则，在进行下一步作业之前，一定要将模仁彻底清洗干净，才会达到好效果。

要非常慎重不要重复修改（反复修改会影响品质问题）。

纳期的期限、时间上的压力、过度疲劳、集中力下降，这些因素都容易影响工作，这一点要非常注意。

抛光操作是一项耗费时间和费用昂贵的工序，遵照一定的守则可以降低抛光操作的成本。

抛光的每一个步骤都必须要保持清洁，这一点最重要。

1、抛光必须在清洁无尘的室内进行。

因为硬尘粒会污染研磨材料，损害已接近完成的模具表面。

2、每个抛光工具只使用一个级别的抛光钻石膏，并存放在防尘或密封的容器内。

3、当要转换更细一级的砂号时，必须清洗双手和工件。

4、开始抛光时要先处理角落、边角和圆角等较难抛光的地方。

5、处理尖角及边角时应特别小心，注意不要形成圆角或圆边，应尽量采用较硬的抛光工具进行模具的研磨和油石打磨。

影响表面抛光性的因素

采用研磨的方法可使模具表面光洁，光洁的程度与下列因素有关：

1、钢材品质（钢材表面硬度不均匀或特性上有差异往往会增大抛光难度）。

2、热处理工艺（热处理在很多方面会影响到抛光性能）。

3、抛光技术（抛光工艺与抛光耗材的采用直接影响到抛光效果）。

通常认为抛光技术是最重要的影响因素，恰当的抛光技术、采用良好的抛光耗材、配合品质优良的工具钢材及正确的热处理工艺才能达到满意的光洁度。

反之，抛光技术与耗材使用不当，即使采用最优质的钢材也不会达到高度镜面的效果。

HASHIMOTO油石

HASHIMOTO油石是桥本经过多年经验成功研制开发的产品，包括GC油石和CARBON油石。

此油石特点是采用均衡的砂粒配合粘合剂的调节、烧结温度的严格控制、夹杂物基本为零的做法。

此油石为水溶性，所以配合水溶性油石液，利用油石液里面的表面活性剂成分可以减少油石作业中的划伤及刮痕的发生率，提高品质和模具表面的安稳性。

GC油石适用于热处理后（硬度为50度以上）的钢材；

CARBON油石适用于预硬钢（硬度为40度以下）的钢材。

HASHIMOTO钻石膏

此钻石膏的特点是钻石颗粒的浓度比其他品牌高出3倍，因此更能体现钻石颗粒的分散性和安定性的优势。

配合稀释液的使用，能使模具钢材达到精加工的完美效果。

钻石膏是由多结晶体钻石颗粒构造而成，均衡微小的结晶体因含有多锐角的结晶面，可以在研磨过程中减少模具表面的划伤以及砂孔的产生，从而达到高效率的作业。

而单晶体钻石膏是由单结晶体构造而成，在研磨过程中因锐角结晶面的稀少，容易造成模具表面划伤，同时也容易产生砂孔的现象。

模具焊接氩弧焊技术

模具焊接氩弧焊技术是国内外发展最快、应用最广泛的一种焊接技术。

近年来，氩弧焊特别是手工钨极氩弧焊，已经成为各种金属结构焊接中必不可少的手段，所以对氩弧焊工的需求也越来越大。

近些年来，氩弧焊的机械化、自动化程度得到了很大的提高，并向着控制因子越来越多的数控化方向发展，达到了一个更高的阶段。

氩弧焊之所以能获得如此广泛的应用，主要是因为有如下优点：

氩气保护可隔绝空气中氧气、氮气、氢气等对电弧和熔池产生的不良影响，减少合金元素的烧损，以得到致密、无飞溅、质量高的焊接接头。

氩弧焊的电弧燃烧稳定，热量集中，弧柱温度高，焊接生产效率高，热影响区窄，所焊的焊件应力、变形、裂纹倾向小；

氩弧焊为明弧施焊，操作、观察方便；

电极损耗小，弧长容易保持。

氩弧焊几乎能焊接所有金属，特别是一些难熔金属、易氧化金属，如镁、钛、钼、锆、铝等及其合金。

所以，桥本在10年前就引进了SW-V01日本原装的超高精度填充式氩弧焊接机，其特点如下：

1、极小的热度影响

本机由于工作在精密模式，可以精确的设定电流（2～200A）时间（1～500ms），保证输入的能量仅够用于焊丝与工件之间的溶合，不会有太多能量作用于工件，受热度影响降到至最低，从而达到理想修补效果。

2、极高的结合度

本焊机属于焊接时，材与基体达到冶金熔合。

焊后的结合度极高。

可适用各种加工方式，不会出现其它焊机焊后结合不牢固、脱落等现象。

3、精确的细小部位补焊

由于焊补电流，时间得到精确的控制，电流短时间也可稳定运行，而精密小的部位也可以得到理想的焊补。

4、焊接极薄厚度

由于焊接电流最小可在2A稳定运行，因此焊接的最小厚度也相应的降到0.1mm。

5、适用于不同部位的补焊

平面部位的凹陷、孔、洞、细缝、沟槽、棱角、棱线，尖峰部位、沙眼及普通焊机焊后周边的凹陷。

补焊放电加工、渗氮及软氮化处理后的模具。

6、焊接导航

只要指定焊接场所、焊接材料的尺寸，就会自动设定和显示适当的电流、时间。

7、连续TIG模式

在进行大范围焊接时，使用连续TIG模式可获得比激光焊接更流畅的焊接性和速度性（间隔时间：

0.1秒～2.0秒）。

六大技术为模具产业发展“保驾护航”

价值中国罗百辉2011-02-28 

罗百辉表示，模具种类繁多，技术要求各异，“十二五”期间模具技术应向产业化方向发展，广泛推广应用六大关键技术作为模具产业技术的发展指南。

1、模具数字化设计制造及企业信息化管理技术

模具数字化设计制造及企业信息化管理技术是国际上公认的提高模具行业整体水平的有效技术手段，能够极大地提高模具生产效率和产品质量，并提升企业的综合水平和效益。

以大型、精密、复杂模具为代表的高技术含量模具，目前大量进口，进口模具占据了国内中高端模具市场的50%左右。

这类高技术含量的模具，与国际先进水平相比，我们尚有5-10年左右差距。

差距主要表现在精度、寿命、制造周期及使用稳定性和可靠性等方面，模具数字化设计制造技术的落后是造成产品落后的最主要原因之一。

这项技术目前在国内虽已有不同程度应用，但高端软件主要依靠进口，国内开发能力弱，应用水平低。

据罗百辉介绍，该项技术所包含的主要关键技术有：

模具优化设计与CAD/CAM/CAE一体化技术，尤其是三维设计和计算机仿真模拟分析技术、模具模块化、集成化、协同化设计技术；

模具企业ERP、PDM、PLM、MES等信息化管理技术；

快速成型与快速制模技术；

虚拟网络技术及公共服务平台的建立等。

通过这些关键技术的突破，可极大地提高模具企业自主创新能力和市场竞争力，有效提高高技术含量模具的国内市场满足率，并能大量出口，从而提高我国模具行业的整体水平及企业效益。

2、大型及精密冲压模具设计制造技术

模具大型化和精密化一直是重要发展趋势，高强度板和不等厚激光焊接板的冲压成形技术应用已越来越普遍，高强度钢板热冲压成形和大型铝合金板冲压成形技术在汽车生产中的应用也日益增多；

由于高速冲床的运行速度越来越高，集成电路脚距越来越细密，接插件精度越来越高且体积越来越小，因此超精密加工在进一步发展。

然而目前我国B级以上中高档轿车和超大规模集成电路及精密电子产品的模具还主要依靠进口，为汽车零部件配套的大型多工位级进模刚起步不久，板料热冲压成形及其模具技术在国内刚起步，基本上还是空白，模具生产技术水平已成为影响我国汽车和高档电子产品自主创新能力提高的重要因素。

大型及精密冲压模具生产技术的提高，不但能提高汽车和高档电子产品的性能及自主创新能力，还将带动模具行业整体水平的提高。

据罗百辉介绍，该项技术所包含的主要关键技术有：

汽车大型覆盖件模具生产技术；

汽车零部件大型多工位级进模生产技术；

高强度板及不等厚焊接板冷冲压模具生产技术；

高强度板热压成形及模具生产技术；

厚板精冲模具生产技术；

精度达到0.001mm的模具，为引线脚100以上及间距0.15mm以下的引线框架和超大规模集成电路配套的模具，为高于5μm精度的精密微型连接件和为特大（Φ400mm以上）特小（Φ16mm以下）特型（Φ12mm以下笔式等）马达铁芯及高要求显像管、电子枪等配套的模具生产技术等。

3、大型及精密塑料模具设计制造技术

随着社会进步和工业的快速发展，用户对塑料模具的要求已越来越高，塑料模的比例也在逐年提高，其比例已占模具总量的45%左右。

作为现代工业基础的模具，不但要满足生产零件的需要，而且要满足生