金屬零件的加工制造具有很嚴(yán)格的要求,要想滿足這些要求,就要有好的模具,好的模具才能制造出來滿足要求的產(chǎn)品,較高的公差精度、無飛邊、超級(jí)高的表面質(zhì)量,所有這些標(biāo)準(zhǔn)都是金屬零件壓鑄模制造過程中所必須滿足的一些要求。毫無疑問,能夠達(dá)到這種水平的金屬模具制造商雖然有幾家,但為數(shù)極少。
質(zhì)量是關(guān)鍵。首先,模具的設(shè)計(jì)要有很好的計(jì)劃。因?yàn)檫@是成敗的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。它應(yīng)該包括優(yōu)良的冷卻水線路布局和分型線鎖緊裝置,以防止加工生產(chǎn)中模具的錯(cuò)位、一副能很好支持模腔和型芯側(cè)壁的模具框架、一種適合于特定零件脫模的方法。細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)包括模具零件材料的選用、模具和模腔的公差、表面質(zhì)量和涂層、閘門和流道的尺寸、通氣口位置和尺寸、壓力傳感器位置。在mim模具的成功制造中,脫模和冷卻已成為關(guān)鍵的問題。
1、模腔/型芯使用的鋼材:
模腔/型芯使用的鋼材應(yīng)能承受模壓成形材料引起的磨損。凡是與模壓成形復(fù)合材料接觸的鋼材(包括閘門和流道),都應(yīng)該由高耐磨性的高含鉻量和高硬度工具鋼制成,如d-2或a-2工具鋼。h-13鋼材也可,因?yàn)槠溆捕雀撸€電鍍了一層高硬度涂層。凡是不與模壓成形復(fù)合材料接觸的任何細(xì)節(jié)零件,都可用更標(biāo)準(zhǔn)的s-7類工具鋼制造。
2、關(guān)閉角/滑塊:
在mim模具生產(chǎn)工藝中,飛邊是一個(gè)嚴(yán)重的問題,對制模工人來說是一個(gè)實(shí)質(zhì)性的問題。為了防止出現(xiàn)這種問題,所有關(guān)閉角和滑動(dòng)區(qū)域的良好配合是十分重要的,只有這樣,才能生產(chǎn)出一個(gè)的mim零件。模具制造商必須通過使用三角法計(jì)算滾動(dòng)尺寸,然后應(yīng)用這個(gè)知識(shí)檢查陰、陽面鋼材的關(guān)閉角,保證使其在他所計(jì)算尺寸的±0.0001公差范圍之內(nèi)。人們需要保持的公差一般對于金屬模具而言已經(jīng)是相當(dāng)?shù)模驗(yàn)閙im模具的供料件對飛邊很敏感,很容易產(chǎn)生飛邊。如果塑料件產(chǎn)生飛邊,很容易將飛邊清除掉,但如果是金屬,其飛邊就會(huì)如刀鋒那樣造成問題。您必須制造一個(gè)不會(huì)產(chǎn)生飛邊的模具。
3、通氣口深度:
在各種模具中,為了釋放由模壓材料產(chǎn)生的內(nèi)部氣體,采用良好的通氣口是十分關(guān)鍵的。他指出,mim模具在通氣口深度方面是與注塑模有很大不相同的。一個(gè)典型的塑料模具,根據(jù)其模壓樹脂的不同,可能到處都有0.0005~0.002in(1in=25.4mm)深的通氣口,而mim模具肯定會(huì)在這些通氣口的深處產(chǎn)生飛邊,mim模具的通氣口深度一般在0.0001~0.0002in之間,但也可能隨著選用的不同模壓復(fù)合金屬材料而變化。好的供料在之后的凝固過程中,收縮率極低。“為了盡量加強(qiáng)形狀保持力度,因此大量使用了金屬粉末填充劑,其用量往往接近體積的70%。為了能夠獲得高填充給料的良好流動(dòng)性,采用了低分子量的分子和粘結(jié)劑,使mim供料產(chǎn)生很高的飛邊靈敏度,類似于許多填充尼龍材料所顯示的特性。石蠟和聚乙烯/甘油基供料比乙?;┝嫌休^好的特性,但會(huì)影響到其較高的飛邊靈敏度。
4、拋光:
mim零件的另一個(gè)關(guān)鍵區(qū)域是模壓成型區(qū)的表面質(zhì)量。從模腔區(qū)脫模在很大程度上取決于模腔和型芯工具鋼的表面質(zhì)量,因?yàn)樵谀撼尚芜^程中,其收縮率極低。金屬模壓件的收縮并不會(huì)真的發(fā)生,除非粘結(jié)劑材料通過后模壓成形工藝被抽取出來。因此,模壓成型區(qū)的拋光十分關(guān)鍵。一般來說,模壓表面應(yīng)達(dá)到600復(fù)合光潔度,可能在很少的情況下需要達(dá)到金剛石光潔度。
5、電鍍:
如鉻或鎳那樣的高硬度電鍍層將能增強(qiáng)模壓金屬件脫模過程中的效率,再結(jié)合高拋光表面,使其能產(chǎn)生更好的效果。有些類型的鉻和鎳添加了釋放劑,其目的是為了提高它們的脫模特性。
6、學(xué)習(xí)曲線:
在掌握了基本知識(shí)以后,仍然有更多的因素需要考慮,然后再順序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)。mim的另一個(gè)挑戰(zhàn)來自于原材料,一般指供給的材料。因?yàn)槠鋬?nèi)部含有大量非常精細(xì)的金屬粉末,往往接近體積的70%。是金屬粉末造就了zui終的零件。塑料零件給金屬粉末增加了流動(dòng)性,并在注射成型之后全部除去。粉末帶有一點(diǎn)磨擦性,因此必須采用較硬的刀具以較高的主軸轉(zhuǎn)速加工。許多模具商因?yàn)闆]有高速機(jī)床,只得采用燒蝕方式加工。然而,卻不能下粗糙的表面質(zhì)量,因?yàn)閙im需要有緊密的公差。不同的金屬基本上具有同樣的模具制造要求,除非有時(shí)候需要插入不同的收縮率。這里所指的不是模具內(nèi)部的收縮率。只有當(dāng)零件從模具中脫離時(shí)以及進(jìn)入加熱爐時(shí),才會(huì)發(fā)生收縮現(xiàn)象。在模具中,收縮率幾乎接近零,每英寸的收縮率不到0.001in,因此在模具中的收縮極小。