塑料模具加工工藝的發(fā)展方向范文

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摘要：塑料模具是模具行業(yè)的一個(gè)重要分支，隨著塑料模具應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展，對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量、形態(tài)、數(shù)量的要求也在不斷增加，高效化、大型化、精細(xì)化、智能化、自動(dòng)化發(fā)展成為塑料模具加工工藝發(fā)展的必然趨勢(shì)，CAD、數(shù)字化快速掃描系統(tǒng)、熱流道等加工工藝逐步應(yīng)用于塑料模具加工生產(chǎn)中，提高了模具質(zhì)量與壽命。

關(guān)鍵詞：塑料模具；加工工藝；發(fā)展趨勢(shì)

塑料模具是目前模具行業(yè)的一個(gè)重要分支，占整個(gè)模具行業(yè)的30%左右，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、汽車家電、建筑材料、航空航天等各個(gè)領(lǐng)域，塑料制品應(yīng)用范圍的擴(kuò)展，使質(zhì)量要求也在不斷提高，塑料模具的加工也在不斷向高效化、大型化、精細(xì)化發(fā)展，體現(xiàn)出了更為明顯的發(fā)展趨勢(shì)。

1CAD、CAM、CAE技術(shù)的深入應(yīng)用

CAD、CAM、CAE技術(shù)是塑料模具工業(yè)化生產(chǎn)的重要推動(dòng)技術(shù)，使計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、編程、數(shù)控機(jī)床制造加工等成為塑料模具加工的主要手段，CAE軟件還是澆道系統(tǒng)、工藝參數(shù)的分析與優(yōu)化的重要技術(shù)。1)塑料模具軟件新發(fā)展將從模具設(shè)計(jì)工藝的不斷實(shí)踐中，系統(tǒng)化、科學(xué)化歸納整理出大量知識(shí)，并在工程知識(shí)庫中有效存儲(chǔ)，用于模具軟件的隨時(shí)調(diào)用，使模具CAD技術(shù)具備專家水平的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，并為數(shù)字化、智能化加工工藝發(fā)展打下基礎(chǔ)。2）塑料模具軟件新發(fā)展將更具備立體化思想與直觀性感覺，并生成更為豐富、直觀、立體的三維結(jié)構(gòu)信息，為模具可制造性評(píng)估、數(shù)控機(jī)床加工提供方便[1]。

2數(shù)字化快速掃描系統(tǒng)

數(shù)字化快速掃描系統(tǒng)能夠通過實(shí)物掃描獲取期望模型，再反饋至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，經(jīng)CAD處理后進(jìn)行加工。該技術(shù)最快掃描速度可達(dá)3m/min，大大縮短了加工周期。掃描系統(tǒng)能夠在塑料模具加工數(shù)控機(jī)床上安裝，通過掃描探測(cè)頭快速采集數(shù)據(jù)，并加工數(shù)據(jù)生成各種CAD數(shù)據(jù)，用于加工工藝中。其流程主要是：1）數(shù)字化測(cè)量產(chǎn)品曲面，分析曲面特征，獲取高質(zhì)量曲面數(shù)據(jù)，采集的數(shù)據(jù)一般為許多個(gè)點(diǎn)形成的點(diǎn)云形態(tài)，生成實(shí)物點(diǎn)云圖后，將數(shù)據(jù)傳輸至UG軟件等三維CAD軟件中，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后，獲取產(chǎn)品曲面。2）數(shù)據(jù)處理，對(duì)各類冗余數(shù)據(jù)、誤測(cè)波動(dòng)數(shù)據(jù)、測(cè)頭半徑影響造成的誤差等進(jìn)行清除，通過平滑處理，提取特征數(shù)據(jù)后，進(jìn)行數(shù)據(jù)分割。

3熱流道加工工藝

熱流道技術(shù)是一種無流道凝料澆注技術(shù)，向注塑模具流道中加入加熱棒或加熱圈后，使模具澆注系統(tǒng)能夠持續(xù)加熱或絕熱，進(jìn)而利用溫度控制器對(duì)塑料溫度進(jìn)行精確控制，確保塑料在流道與澆口處能夠保持熔融狀態(tài)，進(jìn)而防止?jié)沧⑾到y(tǒng)形成凝料，降低注射時(shí)可能出現(xiàn)的壓力損失。之后，經(jīng)注射機(jī)噴嘴可將融化后的塑料熔液注入模具型腔中，開模取件時(shí)僅需取出成品，不需取出注塑過程中產(chǎn)生的各種凝固廢料，這些廢料可繼續(xù)用于下一個(gè)注塑循環(huán)加工，僅需將這些廢料加熱至所需溫度再注入型腔中即可[2]。

4高速銑削與電火花成型技術(shù)

高速銑削技術(shù)是常規(guī)銑削、EDM系統(tǒng)的有效替代與補(bǔ)充方案，具有高加工速度、加工精度、表面粗糙度低，且溫升更低、熱變形小、切削力小、刀具與切削參數(shù)復(fù)雜，對(duì)于溫度與熱變形敏感型材料、薄壁與剛性差的材料或零件、硬材料等的加工有很高的適用性[3]。

5氣體輔助成型技術(shù)

氣體輔助成型技術(shù)是先將部分或全部塑料熔液注入到模具型腔中，再將壓縮氣體通過澆口、流道或氣孔注入型腔中，氣體就會(huì)被塑料熔液包圍，并向阻力值最小的方向進(jìn)行擴(kuò)散，穿透并排空塑料熔液，并以氣體為動(dòng)力使塑料熔液在模具型腔中充滿，對(duì)塑料實(shí)施保壓處理，當(dāng)塑料冷卻后即可開模頂出，該技術(shù)是以氣體的注射壓力進(jìn)行保壓而完成的加工過程。

6超精細(xì)加工

納米技術(shù)的不斷進(jìn)步，推動(dòng)了模具精細(xì)加工的發(fā)展，綜合利用納米、激光、化學(xué)、集電、超聲波等多種技術(shù)產(chǎn)生的復(fù)合技術(shù)，使塑料模具超精細(xì)加工工藝發(fā)展到11nm左右的精細(xì)程度[4]，塑料模具加工工藝的大型化、精密化發(fā)展已成為必然趨勢(shì)，對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的提高有很大的作用。

7結(jié)語

我國(guó)塑料模具加工與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)仍然有較大落后，需要不斷分析塑料模具加工工藝新發(fā)展趨勢(shì)，不斷優(yōu)化新技術(shù)與新工藝，落實(shí)到塑料模具加工生產(chǎn)中，不斷提高塑料模具產(chǎn)品質(zhì)量與壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊文明.先進(jìn)塑料模具制造技術(shù)的最新特點(diǎn)[J].模具制造，2015，15(2)：48-51.

[2]張朝閣，宓大云，張亞.熱流道塑料模具技術(shù)的研究與發(fā)展前景[J].塑料工業(yè)，2013，41(7)：5-9.

[3]中聚網(wǎng).塑料模具加工工藝的發(fā)展趨勢(shì)[J].工程塑料應(yīng)用，2014(4)：103.

[4]彭松和.塑料模具加工工藝的發(fā)展趨勢(shì)研究[J].工程技術(shù)（全文版），2016(11)：303.

作者：孫希曦，王偉雄 單位：江西省機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院