《模具工业》2006年第32卷第2期 低和铸造性能好的特点,埋铸预制冷却水道是实现冷却水管直径的3~5倍,如图2c所示 任意布置水道的最切实可行的工艺。本研究采用了 这种工艺,在铸型中预埋水道,锌基合金模具直接 塑料模具用锌基合金 精铸成型或精铸后精加工成型,工艺路线如图1所 锌基合金已成功用于塑料模的制造,不仅用来 制作试制用模具,而且已作为模具材料用于中小批 「模具设计 冷却水道(冷却水 量塑件的实际生产。在机械性能满足塑料加工工艺 优化设计 型造]条件的前提下锌基合金模具相对较低的价格、良好 磨 的成形性能和较短的制造周期往往成为使用这种材 「锌基合金模具或精加工 料的决定性因素。 锌基合金的性能与模具钢相比低得多,但是由 于大部分塑料模型腔的工作温度在200℃以下,在 图1任意布置冷却水道塑料模具制造工艺路线 这种条件下,只要合理设计模具结构和严格控制工 艺条件,锌基合金就可以达到一定的使用寿命,对于 以下以水杯塑件为例,说明在锌基合金模具内聚苯乙烯塑件最高可以达到10~20万件 埋铸任意布置冷却水道的制造工艺。 改善锌基合金模具性能可采用的主要工艺措施 有 3冷却水道优化设计 (1)合理的模具结构设计。精确计算模具的注射 采用埋铸法制作的冷却水道在模具中不再限压力和合模力,选取适当的壁厚;采用嵌入式结构 于直管式联接,而能够以任意空间走向的方式布以锌基合金制造塑件成型型腔镶块,将其嵌入钢衬 置,因此能够给予设计以极大的自由度。埋铸冷却套和钢模板中,使锌基合金镶块主要作为成型部分, 水道工艺获得良好效果的关键是能够根据塑件的模具承力部分为钢衬套或者钢模板 形状和成型工艺特点优化设计冷却水道。 (2)控制模具温度。设计合理的冷却系统,尤其 水杯塑件锌基合金模具的冷却水道优化设计是采用埋铸冷却水道的方法,将模具温度控制在 方案如图2a所示。 定的范围内,可避免温度过高引起模具性能下降。 设计冷却水道的原则是 (3)表面强化处理。采用电镀等工艺在模具表面 (1)冷却水道之间的距离不能太近也不能太沉积耐磨耐蚀层,以提高模具耐磨损和耐腐蚀性 远,如果水道距离太近,会造成局部冷却过快;如果能。 水道距离太远,冷却效果会变差。水道之间的距离 锌基合金机械加工性能优越,用于钢模加工的 D1一般是冷却水管直径的3~5倍,如图2b所示 各种机械加工方法都适用于锌基合金,但是采用铸 (2)冷却水道与塑件之间的距离D2一般也是造方法制造锌基合金模具则更具优势:铸造性能优 图2水杯塑件模具的冷却水道优化设计方案及设计原则 a—冷却水道设计b—冷却水管距离c—冷却水道与塑件距离 2o1994-2009ChinaAcademicournalElectromicPublishingHouseaLLrightsreservedhttp://www.cnki.net62 《模具工业》2006 年第 32 卷第 2 期 低和铸造性能好的特点 , 埋铸预制冷却水道是实现 任意布置水道的最切实可行的工艺。本研究采用了 这种工艺 , 在铸型中预埋水道 , 锌基合金模具直接 精铸成型或精铸后精加工成型 , 工艺路线如图 1 所 示。 图 1 任意布置冷却水道塑料模具制造工艺路线 以下以水杯塑件为例 , 说明在锌基合金模具内 埋铸任意布置冷却水道的制造工艺。 3 冷却水道优化设计 采用埋铸法制作的冷却水道在模具中不再限 于直管式联接 , 而能够以任意空间走向的方式布 置 , 因此能够给予设计以极大的自由度。埋铸冷却 水道工艺获得良好效果的关键是能够根据塑件的 形状和成型工艺特点优化设计冷却水道。 水杯塑件锌基合金模具的冷却水道优化设计 方案如图 2a 所示。 设计冷却水道的原则是 : (1) 冷却水道之间的距离不能太近也不能太 远 ,如果水道距离太近 ,会造成局部冷却过快 ; 如果 水道距离太远 , 冷却效果会变差。水道之间的距离 D1一般是冷却水管直径的 3～5 倍 ,如图 2b 所示。 (2) 冷却水道与塑件之间的距离 D2一般也是 冷却水管直径的 3～5 倍 ,如图 2c 所示。 4 塑料模具用锌基合金 锌基合金已成功用于塑料模的制造 , 不仅用来 制作试制用模具 , 而且已作为模具材料用于中小批 量塑件的实际生产。在机械性能满足塑料加工工艺 条件的前提下 ,锌基合金模具相对较低的价格、良好 的成形性能和较短的制造周期往往成为使用这种材 料的决定性因素。 锌基合金的性能与模具钢相比低得多 , 但是由 于大部分塑料模型腔的工作温度在 200 ℃以下 , 在 这种条件下 , 只要合理设计模具结构和严格控制工 艺条件 ,锌基合金就可以达到一定的使用寿命 ,对于 聚苯乙烯塑件最高可以达到 10～20 万件。 改善锌基合金模具性能可采用的主要工艺措施 有 : (1) 合理的模具结构设计。精确计算模具的注射 压力和合模力 , 选取适当的壁厚 ; 采用嵌入式结构 , 以锌基合金制造塑件成型型腔镶块 , 将其嵌入钢衬 套和钢模板中 ,使锌基合金镶块主要作为成型部分 , 模具承力部分为钢衬套或者钢模板。 (2) 控制模具温度。设计合理的冷却系统 ,尤其 是采用埋铸冷却水道的方法 , 将模具温度控制在一 定的范围内 ,可避免温度过高引起模具性能下降。 (3) 表面强化处理。采用电镀等工艺在模具表面 沉积耐磨耐蚀层 , 以提高模具耐磨损和耐腐蚀性 能。 锌基合金机械加工性能优越 , 用于钢模加工的 各种机械加工方法都适用于锌基合金 , 但是采用铸 造方法制造锌基合金模具则更具优势 : 铸造性能优 图 2 水杯塑件模具的冷却水道优化设计方案及设计原则 a ——冷却水道设计 b ——冷却水管距离 c ——冷却水道与塑件距离 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net