現(xiàn)如今,大型注塑模具的需求量迅速增長,從純平電視機到汽車的儀表板,設(shè)計者一直在推進模具的尺寸和復(fù)雜性。但是,不是每個廠家都能生產(chǎn)大型注塑模具。這是因為其中有很多準(zhǔn)入的障礙和加工的難度較高。
1 大型注塑模具的問題
處理大型注塑模具的尺寸和重量是一個巨大的挑戰(zhàn)。這意味著經(jīng)常要付出額外的勞動、對專用工具的需求、多樣的設(shè)備以及潛在的誤差。如果選擇合適的加工中心來生產(chǎn)大型注塑模具,許多問題就可以減輕或者避免,同時也能夠簡化設(shè)備,完全轉(zhuǎn)變潛在的精確性問題。
生產(chǎn)大型注塑模具最大的花費是機械成本。能夠生產(chǎn)大型注塑模具的機器都非常昂貴,因此,擁有多功能的機器是進入這一市場的首要條件,例如,加工毛坯和拋光。一旦選擇了合適的機器,即使在同一臺設(shè)備上,也能夠進行毛坯加工和拋光,且保持精確性。
2 大型注塑模具的機器設(shè)計
為了計量普遍的精確度和關(guān)注大型機器,我們必須研究一臺大型注塑模具加工中心必要的幾個設(shè)計特性。
(1)鋼鐵鑄件和能夠處理熱量的心軸
任何一臺用來打磨大型部件的機器重要的設(shè)計就是大型的鋼鐵鑄件和一根能夠處理熱量的心軸。在機器成型、增強硬度和降低熱量等方面,鋼鐵鑄件仍然是穩(wěn)定的材料。
至于心軸,則必須采用內(nèi)部技術(shù)來進行冷卻,以確保心軸不會自燃或者由于高溫產(chǎn)生誤差。
為了使大型注塑模具的表面達到最好的質(zhì)量要求,需要一臺機器和工具來大幅度減少二次放電加工和手工拋光的時間。加工大型注塑模具通常都需要幾天的時間,由于在加工的時候,外部條件會發(fā)生變化,要達到必要的精確度,就必須考慮到這些變化。一臺不是用來切割大型注塑模具的機器在室溫10攝氏度的情況下會改變6度機器圓柱的溫度,也會導(dǎo)致軸心角平面發(fā)生0.070mm的改變。
(2)熱量穩(wěn)定技術(shù)
從另一個方面來說,如果應(yīng)用了熱量穩(wěn)定技術(shù),相同的環(huán)境變化會導(dǎo)致3度柱體的溫度變化,或者軸心角平面改變0.030mm。然而,機器的設(shè)計以包括了環(huán)境熱量影響,避免外部空氣影響部件的加工。如果選擇的機器是熱量恒定的,就會減少配料混合的難題,從而減少手工拋光的需要。
(3)速度
需要考慮的第二個特性就是速度。軸心的轉(zhuǎn)速應(yīng)該至少20,000 rpm,金屬更新的速度應(yīng)該至少為30 ipm.。例如,一臺大型注塑模具的加工中心的切割速率應(yīng)為787 ipm。
(4)精確度
如果想要在同一臺機器上完成大型注塑模具的拋光和毛坯加工,精確度是很重要的。選擇的加工中心必須能夠進行類似的精確定位和小型機器的可重復(fù)性。
使用一臺大型注塑模具加工中心,其精確定位為±0.000060英寸(±0.0015 mm),可重復(fù)性為± 0.000040 英寸 (±0.001 mm)。還需要提及的一點是, 的精確度也是很重要的,必須保證在5微米之內(nèi)。
(5)回饋反映
為了測量加工的精確度,必須清楚的意識到機器的反饋。標(biāo)準(zhǔn)為1微米的反饋是很常見的。當(dāng)反饋為0.050微米的時候,此時的拋光是近乎完美無瑕的??刂坪鸵?guī)定反饋,細分螺釘都能夠改進表面拋光。
(6)軸心
另一個需要考慮的問題就是機器的軸心。大型注塑模具機器的軸心應(yīng)該能夠預(yù)先進行毛坯加工,半拋光和高質(zhì)量拋光。作為一個基準(zhǔn),表面拋光的誤差應(yīng)該在2微米左右。這種細小的拋光特性在切斷和劃分直線的時候尤為重要,許多模具廠家為了彌補工具的誤差而不得不進行手工拋光。由于大型機器要更加昂貴,購買能夠完成這三個任務(wù)的多用機器是不太現(xiàn)實的。
可變幾何形狀臥式機器,可用于2+3加工大型的復(fù)雜模具。具有極高的精確度和免鉗表面拋光。
除此之外,軸心還應(yīng)該以最小的震動來實現(xiàn)工具壽命的最大化。例如,用一臺大型注塑模具加工中心加工招牌,必須能夠有30多個小時的壽命和一個速率為314 ipm 的16mm CBN 插入式拋光工具,這樣才能達到表面拋光0.336 micron Ra, 3.02 micron Rmax。在加工大型注塑模具的時候,工具的成本飛速增加,從工具成本上來看,每加工一個模具,能夠使得工具壽命最大化的機器能夠節(jié)省數(shù)千美元。
(7)可移動的,多軸頭
加工模具,尤其是復(fù)雜的大型注塑模具,能夠移動軸頭,多軸是最好的特性。一個可變幾何形狀的頂部設(shè)計能夠同時進行三軸加工,能夠深度打磨模具的孔和冷卻洞,同時也能在同一個設(shè)備上進行其他的組合切割。因為工件的尺寸和重量都轉(zhuǎn)化為很長的設(shè)備時間,運用三軸來減少設(shè)備能夠大幅度提高廠家加工大型注塑模具的能力而不影響精確度。并且多頭的設(shè)計能夠進行斜孔加工,軸頭可以被傾斜到一個恰到好處的角度以便讓銑削點更好的進入。
多軸設(shè)計也能夠運用更短小的工具。短小的工具通常都會更堅硬,更精確,也能夠防止軸心和工具粘著在工作臺上。最后,多軸的設(shè)計能夠運用半徑邊緣來替代工具的頂端來改進表面拋光。
(8)碎片管理
碎片管理是加工大型注塑模具的一個嚴重的問題。一些大型注塑模具的加工中心在臺面下有18個孔來接收這些碎片,4條內(nèi)置的鏈狀傳送帶朝著機器的前端高速傾泄碎片。機床和柱體都有罩子覆蓋著,以避免新切割好的滾燙的碎片和冷卻劑直接接觸到鋼鐵鑄件的表面。柱體和機床以及機床下面周圍的部分都是相互隔離的,這樣就能消除由于車間溫度變化而引起的鋼鐵鑄件結(jié)構(gòu)的溫度變化。
如果沒有有效的碎片管理體系,大型注塑模具機器就必然會出現(xiàn)故障或?qū)е聼崃繂栴}。
(9)高壓冷卻劑
選擇一個大型注塑模具加工中心最后一個重要的特性就是高壓冷卻劑。例如,用2+3的方法鉆有角度的孔,需要1000psi的冷卻劑來保證有效的碎片排放和更精確的切割。如果沒有高壓冷卻劑,工具就會阻擋碎片出孔,碎片就會再被切割一次。如果能夠有效的加工有角度的孔就能夠消除裝備時間,也不再需要多余的機械來鉆洞。
昆山市開發(fā)區(qū)聞辭模具廠成立12年以來,主要從事精密注塑模具的研發(fā)、設(shè)計、制造、銷售及精密塑膠件的生產(chǎn)和銷售。行業(yè)領(lǐng)域涉及汽配、醫(yī)療、環(huán)保、日用品、戶外健身品、童車等。咨詢熱線:19941968117