模具,工业生产产品所需的各种模子和工具。通俗的讲就是用来制作成型物品的工具,这种工具由各种零件构成,在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件的工具。不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。素有“工业***”的称号。任何商品都是用模具制造出来的,可以说没有模具就没有产品的生产,广泛用各个行业产品的成形加工中,例如:我们常见的电视机等家用电器、手机、电话机外壳等通讯设备等产品,是把塑料加热软件注进模具冷却成型生产出来的,电饭锅也是由金属平板用模具压成这样的形状。模具具有特定的轮廓或内腔形状,模具是精密工具,形状复杂,承受坯料的胀力,对结构强度、刚度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有较高要求,模具生产的发展水平是机械制造水平的重要标志之一。实体模具制造的成本一般都是很高,大型的模具一套都是十几万几十万万乃至几百万,尤其是就医行业,上百万的模具很常见。如果在安装模具的过程中出现结构的不合理或者其他的问题,这样损失就很大了。所以一般先用手板确认外观、结构和功能,确认没有什么问题后再开模批量生产。
手板,也可以称为样品、样件、样板,有些地方又把它叫做“首板”,即产品的样板,在日本,又叫做“手办”,英文翻译是“rapidprototype”。手板是验证产品可行性的一步,是找出设计产品的缺陷、不足、弊端***直接且有效的方式,从而对缺陷进行针对性的改善,直至不能从个别手板模型中找出不足,通常还需要进行小批量的试产进而找出批量里的不足加以改善。通常一个产品刚研发或设计完成的产品均需要做手板模型,设计完成的产品一般不能做到很完整,甚至无法使用,直接生产一旦有缺陷将全部报废,大大浪费人力和物力和时间。而手板一般情况是少数的样品,制作周期短,损耗人力物力少,很快地找出产品设计的不足进而改善,为产品定型量产提供充足的依据。
裂纹是当手板的内应力超越金属的强度极限时,手板变发生裂纹,裂纹是手板的严峻缺点,必须避免,为避免CNC手板裂纹的发生,在生产加工时要使壁厚均匀,裂纹变形后仍存在残余应力,因此在加工前首先要将残余应力去掉。裂纹可分为冷裂纹和热裂纹。
热裂纹是在金属凝固晚期高温下构成的开裂,多由机械应力造成,其裂纹短、缝隙宽,形状弯曲,缝隙内呈现氧化色。铸钢和铝合金手板易发生热裂纹。为了避免热裂纹,除改进手板构造、进步铸型让步性外,还要严格控制铸钢和铸铁中的含硫量,由于硫能添加金属的热脆性。
冷裂纹是在较低温度下构成的开裂,常出现在手板受拉伸的地方,通常由手板模型变形引起的,其裂纹细微,呈现接连直线状,裂口外表洁净,金有时也呈现细微的氧化色。壁厚不同大小形状杂乱的手板,尤其是大型薄壁手板,易发生冷裂纹。但凡减小锻造内应力的要素,都能避免冷裂纹,控制合金中的含磷量能够避免添加冷脆性。
因大部分的裂纹是不可逆的,无法补救的,所以裂纹主要是以预防和避免措施为主,让手板模型在制作过程尽量避免出现裂纹,丰锐模型在上一期有讲过手板模型变形和裂纹该怎么办?大家可以去了解下。
一般情况下,客户要求做手板的数量不会很多,通常是几个左右。但偶尔也会遇到需要做几十甚至上百个,这么多数量的手板,如果采用cnc加工或者3d打印的话,成本是非常高的。在这种情况下,如果你不是对手板精度要求非常严格的话,采用真空复模是较好的方式。
为什么说数量在几十个以上复模是***划算的?这里有几个原因,这种批量的数量相比起开钢模来说,数量是很少的,一般为几套,几十套,多则几百套。再多的话,不是做不了,而是这个成本的问题!打个比方,一套手板,如果其价格是1000元,那么批量的价格一般可以控制在500元以下,如果能做个几十套的话,就能控制在200元以下了。
硅胶模具的使用寿命,一般进口材质的使用寿命在100次左右。国产的材质寿命更低,一般就是几十次了。如果要做更多的话,就需要开更多的硅胶模具了!
复模的时间相对做一套塑胶手板来说,效率应该是比较高的,但是如果做的数量太多的话,比如成百上千的时候,这个时间也是比较长的,不是几天或者十几天能完成的。
手板模型复模的工艺:先用cnc加工或者sla制作一个原型,然后利用原型制作一个硅胶模具,并用模具在真空状态下采用(PU、透明PU、赛钢、ABS)等材料灌注成型与产品原型相同印件,可以根据客户所需配颜一起复印,冷却后从硅胶模具中取出印件。