模具的應用範圍廣泛,生活中常見的五金零件、食物容器、電子設備、建築材料等等,很多都是通過它製作而成的。它的使用簡單,很多大規模的生產都會用到它。那麼,模具加工是怎樣的?如何進行加工?加工中常見的問題是什麼?又該如何解決呢?接下來將為您一一來進行介紹。
模具加工
1、模具是什麼?
模具是製造業常見的加工零件之一,它是一種專門用來塑造產品形狀的工具。根據材料的性質和功能不同,選擇的模具類型也會有所差異。雖然它的種類豐富,但是大多數用來進行加工的模具的操作原理都是通過壓力機改變零件中的溫度和壓力,從而實現產品形狀的改變。它分為上模和下模兩個部分。在生產時,將模具材料放置在上下模之間,再使用壓力機進行切割和變形操作,從而使模具基本成型。
2、模具加工的定義
模具加工是指產品成型、製坯和剪切的過程。根據不同種類的模具,可以實現不同的加工操作。現今模具加工的種類和材料都十分豐富,加工精度也十分高,被廣泛應用到各個生產領域之中。
模具加工的種類
1、金屬沖壓模具
在冷沖壓的加工中,將金屬材料加工成所需零件或零件半成品所使用的工藝裝備就叫做金屬沖壓模具。包括單沖模、復合模、連續模、拉伸膜四種。
2、塑膠成型模具
由於塑膠的種類和加工方法非常豐富,塑膠成型模具的種類和結構也繁多。它是塑膠成型機的配套組件,能夠賦予塑膠製品精確的尺寸和完整構型。
3、壓鑄模具
它是一種用來鑄造金屬零部件的工具,用在壓鑄模鍛機中,從而幫助完成壓鑄工藝。
4、鑄造模具
它是在鑄造成型工藝中,用來成型鑄件所使用的模具。主要分為重力鑄造模具、高壓鑄造模具、低壓鑄造模具等。
5、粉末冶金模具
粉末冶金是採用金屬粉末作為原料,通過成型、燒結、製取和符合材料等操作,完成各個類型金屬製品的工藝技術,而粉末冶金模具就是其中的關鍵技術之一。
6、橡膠模具
它是將天然或合成的橡膠製作成橡膠成型件的一種模具。
模具加工的流程
1、模具設計
要有專門的工程師根據具體的需求,如零件形狀、結構等設計出模具的模型。其中,模具設計的注意事項有以下幾點:
- ①不可以有死角或倒角
- ②注意合模線的位置
- ③塑膠零件模的厚度
- ④孔的數量
- ⑤冷卻模具的設計
2、粗級加工
原材料最初的加工過程叫做粗級加工,它是為了加快後續的加工速度,讓加工過程更加方便。在這個過程中,會先除掉多餘的材料,剩下的部分參與後續的精密加工。它的特點是加工量大且速度快,對刀具要求較高,一般機床會採用合金或鋼材作為刀具材料。
3、精密加工
經過粗級加工的模具材料表面會比較粗糙,形狀和尺寸也不能夠達到標準,因此需要進行進一步的加工操作,才能讓製作出的產品符合生產標準。精密加工不僅包括切割,它還包括研磨、拋光、放電等階段,且這個時候機床的刀具會十分鋒利,每次切割的量也會非常小,從而獲得精度最高的成品。
4、試模
試模是模具第一次加工過後所做的動作。在模具進行一次實際生產後,通過觀察生產的過程、產品的外觀和性能等,來確定模型設計和加工操作是否準確無誤。如果出現問題,則需要及時調整,避免在後期大規模生產中造成不必要的損失。
5、修模
修模是試模時候進行的操作,加試模時加工的產品用CNC銑床修改至正確版本,從而確保後期加工準確無誤。一般情況下,試模和修模這兩個過程是連接在一起的,且會進行幾次,直至加工後的產品完全確認無誤後開始正常加工流程。
6、完成
最後,經過加工後的模具就製作完成了。
模具加工的基本特點
1、精度高
一般一副加工使用的模具是由模架和凹凸模組成。有的模具是由多件部件拼接而成,分為上下模的組合、鑲塊與型腔的組合和模塊之間的拼合三種。這些模具加工精度高,且尺寸精度可達μm級。
2、可生產形狀複雜的零件
模具加工被用來製作很多精細的零件,如飛機零件、家電、汽車零件等,因此它的型腔面可以很複雜,用來生產形狀複雜的零件。
3、批量小
模具並不適合大零件大批量進行生產,往往是小零件的加工,生產完再進行下一次生產。
4、工序多
在加工中需要用到銑、鏜、鑽、鉸和攻螺紋等多種工序,不同模具的加工工序不同。
5、材料優異,不易變形
模具使用的主要材料多是高硬度的優質合金,質地堅硬,使用壽命長。
模具加工的常見問題和解決方法
1、模具設計不當問題
好的模具設計可以增加加工的成功率,穩定產品的品質。在實際的加工過程中,因為產品設計導致成品帶有瑕疵的事件屢見不鮮。如因為在設計時沒有考量脫模路徑,從而使產品卡在模具中出不來,或在加工後出現成品外觀出現瑕疵。
2、試模常見問題
(1)樣品表面的光澤度差
解決方法:
- ①對物料進行乾燥處理
- ②檢查模具中材料是否被污染
- ③提高模具或物料溫度
- ④加大注射壓力
- ⑤拋光模具表面
- ⑥增大澆口和澆道的尺寸
(2)樣品有凹痕
解決方法:
- ①調節供料的數量
- ②加大注射壓力或時間
- ③降低物料輸入速度
- ④降低模具溫度,增加排氣孔
- ⑤增大澆口和澆道的尺寸
- ⑥改變澆口位置,縮短澆道距離
(3)樣品有氣泡
解決方法:
- ①物料進行乾燥處理
- ②降低物料溫度
- ③增大物料注射壓力
- ④減緩注射速度,增加時長
- ⑤增大模具溫度
(4)主澆道粘模
解決方法:
- ①拋光主澆道表面
- ②使噴嘴對準模具中心
- ③降低模具溫度
- ④減短注射時長
- ⑤延長冷卻時間
- ⑥檢查噴嘴是否出現問題
(5)樣品塑件困難
解決方法:
- ①降低注射壓力
- ②減短注射時長
- ③延長冷卻時間
- ④拋光模具
- ⑤增大脫模的斜度
(6)樣品尺寸穩定性差
解決方法:
- ①改變料筒的溫度
- ②延長注射時長
- ③增加注射壓力
- ④改變螺桿的背壓
- ⑤調節物料的供應量
(7)樣品表面有波紋
解決方法:
- ①調節物料供應量
- ②提高物料和模具的溫度
- ③增加注射壓力和注射速度
- ④擴大澆口和澆道的尺寸
3、工具機配置不良問題
不同類型的模具需要的加工機的性能不同,好的工具機能夠讓整個加工過程事半功倍。如果它的性能達不到製作模具的要求,在加工過程中就會出現很多問題,生產出來的產品也很難達到要求。因此在選用工具機時,應該以能夠滿足加工需要為前提,從而保證生產的質量。
4、安全危害問題
模具加工的機器一般有CNC車床、CNC銑床、放電加工機、線割機等,他們的操作雖然比較安全,但是如果沒有做好安全措施,操作員就很容易在使用機器的過程中發生安全事故。模具生產廠中常見的工傷有割傷、切傷、撞擊、電機等。因此在加工時,要保證有良好安全的工作環境,操作員也應該嚴格遵守操作流程,做好安全防護措施,才能夠在確保安全的前提下生產出更優質的產品。