将模具型腔材料由LD10改为P20或其它模具钢
发布时间:2018-01-05 09:36

  慧聪涂料原料网讯::目前高压电器对浇注绝缘类环氧树脂浇注成型模具的质量和寿命要求很高,其中模具的型腔尺寸精度和表面粗糙度已成为决定市场竞争成败的首要因素。提出了环氧树脂浇注模具抛光相关工艺方法,表面粗糙度可完全达到设计技术要求,并且成本低,经济效益好,可为同类型零件加工提供参考。

  随着高压电气产品更新换代速度的加快和产品需求量的不断增加,用户对环氧树脂浇注模具的寿命、质量和成本提出了愈来愈高的要求。其中模具的寿命和质量,特别是型腔尺寸精度和表面粗糙度已成为决定市场竞争成败的首要因素。为了能够用优质、价廉及长寿命的模具占有市场,我们对环氧树脂轮辋浇注模具在原有技术基础上进行了大胆的尝试,将模具型腔材料由LD10改为P20或其它模具钢,用以提高模具使用寿命、降低模具制造成本。但由于该类模具具有形状复杂(曲面较多)、型腔窄而深(零件密封槽部位)、品种繁杂的特点,给加工和抛光带来了相当大的难度。为此,一方面我们根据模具的形状特点和精度要求,选用较为合理的数控加工方法;另一方面采用特殊的抛光方法提高表面质量,使模具达到镜面的效果,满足用户的需要。

  环氧树脂浇注是将环氧树脂、固化剂和其他配合料浇注到设定的模具内,由热固性流体交联固化成热固性制品的过程。环氧浇注绝缘制品,要求外观完美,尺寸稳定。根据用户对环氧树脂浇注模具表面质量的要求,该类模具的抛光与热模的抛光要求有很大的不同,它不仅对抛光本身有很高的要求并且对表面平整度、光滑度以及几何精度也有很高的标准,该类模具的抛光类似于镜面加工,其主要抛光方法为机械抛光。

  机械抛光是靠切削或使材料表面发生塑性变形而去掉工件表面凸出部得到平滑面的抛光方法,一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主。例如,如图1所示的环氧树脂轮辋浇注模具,表面要求如下:

  粗抛,精铣加工后的表面可以选择转速在3500~40000r/min的抛光机夹持砂布轮进行抛光。当用砂布轮抛光后,由于表面抛光纹理明显,为减少精抛的工作量,再用抛光机夹持毡轮进行抛光。对于模具密封槽处等狭小的空间必须用油石研磨,用煤油作为润滑剂或冷却液。使用油石的顺序依次为180#、240#、320#、400#、600#、800#、1000#。半精抛主要工具为砂纸。用煤油作为润滑剂或冷却液。砂纸的号数依次为:600#、800#、1000#、1200#、1500#。实际上1500#砂纸只用于淬硬的模具钢(52HRC以上),而不适用于预硬钢,因为这样可能导致预硬钢表面损伤而无法达到预期的效果。精抛主要工具为钻石研磨膏和抛光布轮。若用抛光布轮混合钻石研磨粉或研磨膏进行研磨,则通常的研磨顺序为:9um(1800#),6um(3000#)、3um(8000#)。9um的钻石研磨膏和抛光布轮可用来去除1200#和1500#砂纸留下的发射状磨痕。接着用钻石研磨膏进行抛光,顺序为1um(14000#)、1/2um(60000#)、1/4um(100000#)。

  1)材料在机械加工过程中,表面会因热量、内应力或其它因素而损坏,切削参数不当会影响抛光效果。例如,精铣加工时,由于刀具质量、材料品质、机床精度、刀具磨损等原因会造成型腔表面粗糙,刀纹明显,给抛光带来较大的困难,这时最好在粗抛时先用抛光机夹持粒度较大的砂布轮进行抛光。

  2)优质的钢材是获得良好抛光质量的前提条件,钢材中的各种夹杂物和气孔都会影响抛光效果。当工件确定需要镜面抛光时,必须要选择抛光性能良好的钢材并且最好经过热处理,否则抛光的效果不明显或达不到要求的效果。

  3)材料如果热处理不当,钢材表面硬度不均或特性上有差异,会给抛光造成困难。

  4)当一新模腔开始抛光时,应先检查型腔表面,将表面清洗干净,使油石面不会粘上污物导致失去切削功能。

  5)在打磨中转换砂号级别时,型腔表面和操作者的双手比须清洗干净,避免将粗砂粒带到下一级较细打磨操作中。

  6)在进行每一道打磨工序时,砂纸应从不同的45°方向去打磨,直到消除上一级的砂纹。当上一级的砂纹清除后,方可转到下一级到更细的砂号。

  8)研磨粗纹时应按先难后易的顺序进行,特别一些死角和较深底部应先研磨,最后是侧面和大平面。

  9)部分型腔可能由多件组拼一起,在抛光时要先分别抛光单个工件的粗纹,后将所有工件拼齐研磨至平滑。

  10)研磨型腔的大平面或侧平面时,先用油石研磨去粗纹,再用刀口尺做透光检测,以检查是否有不平或倒扣的不良现象出现,如有倒扣则会导致制件脱模困难或制件拉伤。

  11)为防止模具成型部分研磨出倒扣,可采用较大宽度的油石,这样可得到理想的效果。

  12)研磨型腔平面应将油石前后拉动,油石手柄尽量放平,不要超出25°。因斜度太大,垂直力量较大,易导致研磨出很多粗纹在工件上。

  13)如果型腔的平面用其他物品压着砂纸抛光,砂纸不应大过工具面积,否则会研磨到不应研磨的地方。

  通过以上对环氧树脂浇注模的抛光工作原理、工艺过程、注意事项等方面的论述,可以得到获得高质量环氧树脂浇注模具的表面的方法。这对提高了这类模具的质量和寿命,缩短模具加工周期有非常重要的意义;另一方面为其它类型模具的抛光提供了理论依据和实际经验。

  [1]王中任.塑料模具光整加工技术及其合理选用[J].上海塑料.2006.6.36-38

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