塑膠模具定做是一個較為復雜的過程,需要綜合考慮產(chǎn)品設計、模具材料、加工工藝等多個方面。
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塑膠模具的加工工藝種類繁多,不同工藝適用于不同的模具部件和加工要求,主要包括以下幾種:
一、切削加工
數(shù)控銑削加工:這是塑膠模具加工中最常用的方法之一。通過數(shù)控銑床或加工中心,按照預先編寫的程序,使用各種刀具對模具毛坯進行切削,能夠精確地加工出模具的型腔、型芯、滑塊等復雜形狀的部件,可達到較高的尺寸精度和表面質(zhì)量,適用于加工各種類型的塑膠模具。
車削加工:主要用于加工模具中的回轉體零件,如圓形的型芯、頂針等。在數(shù)控車床上,通過旋轉的工件與固定的刀具之間的相對運動,精確地車削出所需的外圓、內(nèi)孔、螺紋等形狀,加工精度較高,表面粗糙度值較小。
鉆削加工:用于在模具零件上加工各種類型的孔,如螺絲孔、頂針孔、冷卻孔等。使用鉆頭在鉆床上進行鉆孔操作,根據(jù)不同的孔徑和孔深要求,選擇合適的鉆頭和加工參數(shù),以保證孔的位置精度和尺寸精度。
二、電火花加工
電火花成型加工:對于一些形狀復雜、難以通過切削加工完成的模具部件,如具有深槽、窄縫、復雜曲面等特征的型腔或型芯,電火花成型加工是一種有效的加工方法。它利用電極和模具毛坯之間的脈沖放電產(chǎn)生的高溫,將金屬材料逐漸蝕除,從而加工出與電極形狀相對應的型腔或型芯,能夠加工出高精度、高復雜度的模具零件。
電火花線切割加工:主要用于加工各種形狀的二維輪廓或具有直壁的三維零件,如模具的鑲件、滑塊的輪廓等。通過一根移動的電極絲作為工具電極,在電極絲和工件之間施加脈沖電流,利用電火花放電腐蝕原理,切割出所需的形狀和尺寸,加工精度高,能夠達到 ±0.01mm 甚至更高,且可以加工硬度很高的材料。
三、磨削加工
平面磨削:用于加工模具的平面,如模板的上下表面、滑塊的安裝面等。通過磨床的砂輪對工件表面進行磨削,能夠獲得很高的平面度和表面光潔度,平面度可控制在 ±0.01mm 以內(nèi),表面粗糙度可達 Ra0.8 - Ra0.2μm,為后續(xù)的裝配和模具精度提供保障。
外圓磨削:主要用于加工模具中的圓柱形零件,如導柱、導套等。在外圓磨床上,通過砂輪與旋轉的工件之間的相對運動,精確地磨削出圓柱形表面,尺寸精度可達到 ±0.01mm,圓柱度可達到 ±0.001mm,表面粗糙度可達 Ra0.4 - Ra0.1μm,保證零件的配合精度和表面質(zhì)量。
內(nèi)圓磨削:用于加工模具零件的內(nèi)孔,如型芯的安裝孔、頂針孔等。利用內(nèi)圓磨床的砂輪在工件的內(nèi)孔表面進行磨削,能夠保證內(nèi)孔的尺寸精度、圓度和表面粗糙度,尺寸精度可控制在 ±0.01mm 以內(nèi),圓度可達到 ±0.001mm,表面粗糙度可達 Ra0.8 - Ra0.2μm,滿足零件的裝配和使用要求。
四、焊接加工
氬弧焊:在塑膠模具加工中,常用于模具的修補、鑲件的焊接以及一些結構件的連接。氬弧焊具有焊接質(zhì)量高、熱影響區(qū)小、變形小等優(yōu)點,能夠保證焊接部位的強度和密封性,適用于各種鋼材和鋁合金等模具材料的焊接。
激光焊:激光焊是一種高精度、高效率的焊接方法,特別適用于一些精密模具的焊接。它通過高能量密度的激光束照射焊接部位,使材料迅速熔化并冷卻凝固,形成牢固的焊接接頭。激光焊的焊接速度快、熱影響區(qū)極小、焊接變形小,能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的焊接,可用于焊接一些微小的零件或?qū)附淤|(zhì)量要求極高的部位。
五、表面處理
氮化處理:通過將氮原子滲入模具表面,形成一層硬度高、耐磨性好、抗腐蝕性強的氮化層。氮化處理可以提高模具的表面硬度、耐磨性、抗咬合性和脫模性能,延長模具的使用壽命,一般氮化層深度在 0.1 - 0.5mm 之間,表面硬度可達 HV900 - 1200。
鍍硬鉻處理:在模具表面鍍上一層硬鉻,可提高模具的表面硬度、耐磨性和光潔度,降低摩擦系數(shù),有利于塑件的脫模。鍍硬鉻層厚度通常在 0.02 - 0.05mm 之間,硬度可達 HV800 - 1000,能夠有效提高模具的抗磨損能力和抗腐蝕能力,同時使模具表面更加光亮,提高塑件的外觀質(zhì)量。
六、快速成型加工
立體光固化成型(SLA):利用光固化樹脂在紫外光照射下快速固化的原理,通過計算機控制激光束在液態(tài)樹脂表面進行掃描,按照模具的三維模型分層固化樹脂,逐層疊加形成模具的原型或直接制造出一些簡單的模具,SLA 成型精度高,表面質(zhì)量好,能夠快速制造出復雜形狀的模具部件,為模具的設計驗證和小批量生產(chǎn)提供了一種高效的方法。
選擇性激光燒結(SLS):將金屬粉末或塑料粉末均勻鋪在工作臺上,通過激光束選擇性地對粉末進行燒結,使粉末在激光照射區(qū)域熔化并粘結在一起,形成模具的實體部分,SLS 可以直接制造出具有一定強度和精度的模具,無需模具支撐結構,適用于制造復雜形狀的模具和具有內(nèi)部結構的模具部件。