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注塑模具有多少年歷史

發布時間:2022-09-11 12:58:30

㈠ 注塑成型的歷史

在1868年,海雅特開發了一個塑料材料,他命名為賽璐璐。賽璐璐已經於1851年由亞歷山大・帕克斯發明。海雅特改善它,使它能夠被加工為成品形狀。海雅特同他的兄弟艾賽亞於1872年,注冊了第一部柱塞式注射機的專利權。這個機器比20世紀使用的機器相對地簡單。它運行起來基本地像一個巨大的皮下注射器針頭。這個巨大的針頭(擴散筒)通過一個加熱的圓筒注射塑料到模具裏。
在20世紀40年代第二次世界大戰做成了對價格便宜、大量生產產品的巨大需求。,價格低廉,大量生產的產品。
1946年,美國發明家詹姆斯沃森亨德利建造的第一個注塑機,這使得更精確地控制注射速度和質量產生的物品。本機還使材料混合注射前,使彩色或再生塑料可被徹底混合注入原生物質。1951年美國研製出第一台螺桿式注射機,它沒有申請專利,這種裝置仍然持續在使用。
在20世紀70年代,亨德利接著開發了首個氣體輔助注塑成型過程,並允許生產復雜的、中空的產品,迅速冷卻。這大大提高了設計靈活性以及力量和終點製造的部件,同時減少生產時間、成本、重量和浪費。

㈡ 精密模具和普通模具有什麼區別

精密模具和普通模具的區別最主要體現在精度上。很多精密模具的關鍵尺寸是不允許有斜度的,但模具製作時一般會充分利用公差帶加很小的斜度,如齒輪安裝柱子等。在建立數字模型時一定要注意公差的調整,一般客人提供的3D模型是沒有用的,因為他的很多尺寸都是用的極限尺寸,如果按照這個進行模具設計,製作的模具就基本上是要報廢的。

其次,圖紙一定要出的全面完整准確,盡量使用鑲件,多考慮加工,有關尺寸盡量靠機器保證(鉗工師傅的技術在精密塑料模具中的作用就是嚴格按照圖紙作用)。大部分的模具零件都要嚴格設計公差,不僅僅是型腔和型芯的工作部分,所有鑲件的安裝位置相關尺寸都要嚴格地限制。一般控制在正負0.005。所以我們在設計的時候一定要注意這些問題。

㈢ 模具分多少種

你好!
模具,比較寬泛的分的話有兩種:1.型腔模具 2.變形模具。
顧名思義,型腔模具就是模具中有一個空間,所需材質的液體進入這個空間,通過冷卻或後處理來得到產品的模具,比如塑料模,壓鑄模,精密鑄造模等。
變形模具,就是通過外力使工件發生形狀的改變來得到產品的一種模具。比如沖壓模,熱鍛模。
當然,還可以把他們細分,比如塑料模分為注塑模,吹塑模等。壓鑄模分為冷室壓鑄模和熱室壓鑄模等。沖壓模包含冷沖模,拉伸模,裁斷模等等等等。
模具的的使用有幾千年的歷史了,其內容更是博大精深!需要我們認真學習,活到老學到老啊!
希望我的回答您能滿意!

㈣ 注塑模具在中國的發展史

國內模具界流行著一種說法:「大模找黃岩,精模找樂清」。樂清位於浙江南部,區域經濟相對發達。像中國明星企業正泰集團、德力西集團等國家級集團公司都在樂清市。該市的柳市鎮是知名的中國電器之都,虹橋是中國電子元器件製造核心基地,全國幾乎所有的家電產品中都有來自該地生產的電子元器件,全行業年產值70多億元,占樂清工業總量的17%。

據樂清市模具協會會長盧甌武介紹,樂清模具工業起步較早,樂清市模具工業經歷了30年的發展,目前樂清市已有一支42000多人的機械模具產業隊伍,擁有模具加工設備,線切割機床兩萬多台、電火花成型機1200多台,居全國之首。近年來引進瑞士、日本、美國、德國名優機床500多台,金加工設備17000多台,全行業模具加工設備固定資產總值近27億元。去年該市模具產值32億元,是目前我國精密模具生產規模最大、工藝技術水平最高的生產基地。
更詳細的可以看:)~
http://info.wujin.hc360.com/2005/06/17092213655.shtml

我國目前模具技術水平與市場預測
模具生產技術水平的高低不僅是衡量一個國家產品製造水平高低的重要標志,而且在很大程度上決定著這個國家的產品質量、效益及新產品開發能力。
我國目前的模具開發製造水平比國際先進水平至少相差10年,特別是大型、精密、復雜、長壽命模具的產需矛盾十分突出,已成為嚴重製約我國製造業發展的瓶頸。

模具是工業的基礎工藝裝備,在電訊、汽車、摩托車、電機、電器、儀器、家電、建材等產品中,80%以上都要依靠模具成形,用模具生產製件所表現出來的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產力和低消耗,是其它加工製造方法所不能比擬的。

隨著我國工業的不斷發展,對模具提出越來越高的要求,因此,精密、大型、復雜、長壽命模具的需求發展將高於總量發展速度。

分析:未來我國模具行業的發展趨勢
據業內人士分析,未來我國模具發展趨勢包括10個方面:
一、模具日趨大型化。

二、模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米,現已達到2-3微米,1微米精度的模具也將上市。

三、多功能復合模具將進一步發展。新型多功能復合模具除了沖壓成型零件外,還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務,對鋼材的性能要求越來越高。

四、熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。

五、隨著塑料成型工藝的不斷改進與發展,氣輔模具及適應高壓注塑成型等工藝的模具也將隨之發展。

六、標准件的應用將日益廣泛。模具標准化及模具標准件的應用將極大地影響模具製造周期,還能提高模具的質量和降低模具製造成本。

七、快速經濟模具的前景十分廣闊。

八、隨著車輛和電機等產品向輕量化發展,壓鑄模的比例將不斷提高。同時對壓鑄模的壽命和復雜程度也將提出越來越高的要求。

九、以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快,塑料模具的比例將不斷增大。由於機械零件的復雜程度和精度的不斷提高,對塑料模具的要求也越來越高。

十、模具技術含量將不斷提高。

國內模具產業動態,可以好好的看看,有很多相關的信息:)~
http://info.wujin.hc360.com/zt/050617/index.shtml

㈤ 誰知道注塑模具發展歷史

葡萄牙模具工業發展歷史1943年,位於葡馬立尼亞.格蘭特市(Marinha Grande)一家小型玻璃模具廠股東阿尼巴爾(AníbalH.Abrantes)萌發了生產注塑模具的構想。由於未能獲得其他股東的支持,阿尼巴爾不得不出售自己擁有的公司股份以籌集資金,並開始專注於注塑模具的研發和製造。2年後,他成功地製造了第一隻注塑模具。此後,在馬立尼亞.格蘭特市和奧利維拉.德.阿澤麥伊斯市(oliveiradeAzeméis)(葡萄牙另一傳統玻璃工業區)逐步出現其它注塑模具企業。隨著國外先進技術的引進,葡模具工藝水平不斷提高,並於1955年首次實現模具出口,產品銷往英國。至1980年,葡模具產品已遠銷50多個國家,當時僅馬立尼亞.格蘭特市市就有54家模具企業,從業人數達2000人。(二)、葡萄牙模具企業發展現狀目前葡模具業共有企業300家,以中小企業為主,大部分集中在馬立尼亞.格蘭特和奧利維拉.德.阿澤麥伊斯兩市,總從業人口7500人。其中馬立尼亞.格蘭特市有模具企業190家(佔全國模具企業的63%),從業人員5000人,奧利維拉.德.阿澤麥伊斯市有模具企業86家(佔全國模具企業的29%),從業人數1600人。經過半個多世紀的發展,葡萄牙模具企業總結和積累了大量技術經驗。葡模具界普遍認為,模具工業整體水平的提高主要依賴於技術發展、合理生產和質量控制計劃、不斷更新設備和加強專業技術投資等因素。目前,葡模具企業本著工藝競爭和整體質量至上的經營理念,率先大量使用高精度數控設備,並在模具設計過程中普遍使用CAD/CAM/CAE系統。葡模具企業利潤直接再投資平均比例高達18%,在包括美國、英國、韓國、日本和法國在內的國際模具工業及專用工具協會(ISTMA)成員國中居於首位。憑借先進的信息技術支持,葡模具界內部已實現了模具項目設計及生產數據快速交換,並進一步加強了客戶同生產企業間的交流與溝通。隨著技術的發展與日臻完善,葡模具企業專業化程度不斷提高,不少企業已逐步向模胚、拋光、大型模具或高精度模具等特定專業領域發展

㈥ 沖壓模具發展歷史和國外沖壓模具發展狀況

我國考古發現,早在2000多年前,我國已有沖壓模具被用於製造銅器,證明了中國古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就就在世界領先。1953年,長春第一汽車製造廠在中國首次建立了沖模車間,該廠於1958年開始製造汽車覆蓋件模具。我國於20世紀60年代開始生產精沖模具。在走過了溫長的發展道路之後,目前我國已形成了300多億元(未包括港、澳、台的統計數字,下同。)各類沖壓模具的生產能力。
一、沖壓模具市場情況
我國沖壓模具無論在數量上,還是在質量、技術和能力等方面都已有了很大發展,但與國發經濟需求和世界先進水平相比,差距仍很大,一些大型、精度、復雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口,特別是中高檔轎車的覆蓋件模具,目前仍主要依靠進口。一些低檔次的簡單沖模,已趨供過於求,市場竟爭激烈。
現將2004年我國沖壓模具市場情況簡介如下:
據中國模具工業協會發布的統計材料,2004年我國沖壓模具總產出約為220億元,其中出口0.75億美元,約合6.2億元.
根據我國海關統計資料,2004年我國共進口沖壓模具5.61億美聯社元,約合46.6億元.從上述數字可以得出2004年我國沖壓模具市場總規模約為266.6億元.其中國內市場需求為260.4億元,總供應約為213.8億元,市場滿足率為82%.在上述供求總體情況中,有幾個具體情況必須說明:一是進口模具大部分是技術含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技術含量較低中的中低檔模具,因此技術含量高的中高檔模具市場滿足率低於沖壓模具總體滿足率,這些模具的發展已滯後於沖壓件生產,而技術含量低的中低檔模具市場滿足率要高於沖壓模具市場總體滿足率;二是由於我國的模具價格要比國際市場低格低許多,具有一定的竟爭力,因此其在國際市場前景看好,2005年沖壓模具出口達到1.46億美元,比2004年增長94.7%就可說明這一點;三是近年來港資、台資、外資企業在我國發展迅速,這些企業中大量的自產自用的沖壓模具無確切的統計資料,因此未能計入上述數字之中。
二、沖壓模具水平狀況
近年來,我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產單套重量達50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具內也能生產了。精度達到1~2μm,壽命2億次左右的多工位級進模國內已有多家企業能夠生產。表面粗糙度達到Ra≤1.5μm的精沖模,大尺寸(φ≥300mm)精沖模及中厚板精沖模國內也已達到相當高的水平。
1、 模具CAD/CAM技術狀況
我國模具CAD/CAM技術的發展已有20多年歷史。由原華中工學院和武漢733廠於1984年共同完成的精神模CAD/CAM系統是我國第一個自行開發的模具CAD/CAM系統。由華中工學院和北京模具廠等於1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統是我國自行開發的第一個沖裁模CAD/CAM系統。上海交通大學開發的冷沖模CAD/CAM系統也於同年完成。20世紀90年代以來,國內汽車行業的模具設計製造中開始採用CAD/CAM技術。國家科委863計劃將東風汽車公司作為CIMS應用示範工廠,由華中理工大學作為技術依託單位,開發的汽車車身與覆蓋模具CAD/CAPP/CAM集成系統於1996年初通過鑒定。在此期間,一汽和成飛汽車模具中心引進了工作站和CAD/CAM軟體系統,並在模具設計製造中實際應用,取得了顯著效益。1997年一汽引進了板料成型過程計算機模擬CAE軟體並開始用於生產。
21世紀開始CAD/CAM技術逐漸普及,現在具有一定生產能力的沖壓模具企業基本都有了CAD/CAM技術。其中部分骨乾重點企業還具備各CAE能力。
模具CAD/CAM技術能顯著縮短模具設計與製造周期,降低生產成本,提高產品質量,已成為人們的共識。在「八五」、九五「期間,已有一大批模具企業推廣普及了計算機繪圖技術,數控加工的使用率也越來越高,並陸續引進了相當數量CAD/CAM系統。如美國EDS的UG,美國Parametric Technology公司 Pro/Engineer,美國CV公司的CADSS,英國DELCAM公司的DOCT5,日本HZS公司的CRADE及space-E, 以色列公司的Cimatron 還引進了AutoCAD CATIA 等軟體及法國Marta-Daravision公司用於汽車及覆蓋件模具的Euclid-IS等專用軟體。國內汽車覆蓋件模具生產企業普遍採用了CAD/CAM技術/DL圖的設計和模具結構圖的設計均已實現二維CAD,多數企業已經向三維過渡,總圖生產逐步代替零件圖生產。且模具的參數化設計也開始走向少數模具廠家技術開發的領域。
在沖壓成型CAE軟體方面,除了引進的軟體外,華中科技術大學、吉林大學、湖南大學等都已研發了較高水平的具有自主知識產權的軟體,並已在生實踐中得到成功應用,產生了良好的效益。
快速原型(RP)傳統的快速經濟模具相結合,快速製造大型汽車覆蓋件模具,解決了原來低熔點合金模具靠樣件澆鑄模具,模具精度低、製件精度低,樣樣製作難等問題,實現了以三維CAD模型作為制模依據的快速模具製造,它標志著RPM應用於汽車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。
圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模具的快速製造,近年來也涌現出一些新的快速成型方法,例如目前已開始在生產中應用的無模多點成型及激光沖擊和電磁成型等技術。它們都表現出了降低成本、提高效率等優點。
2、模具設計與製造能力狀況
在國家產業政策的正確引導下,經過幾十年努力,現在我國沖壓模具的設計與製造能力已達到較高水平,包括信息工程和虛擬技術等許多現代設計製造技術已在很多模具企業得到應用。
雖然如此,我國的沖壓模具設計製造能力與市場需要和國際先進水平相比仍有較大差距。這一些主要表現在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面,無論在設計還是加工工藝和能力方面,都有較大差距。轎車覆蓋件模具,具有設計和製造難度大,質量和精度要求高的特點,可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設計製造方法和手段方面基本達到了國際水平,模具結構周期等方面,與國外相比還存在一定的差距。
標志沖模技術先進水平的多工位級進模和多功能模具,是我國重點發展的精密模具品種。有代表性的是集機電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具,已基本達到國際水平。
但總體上和國外多工位級進模相比,在製造精度、使用壽命、模具結構和功能上,仍存在一定差距。
汽車覆蓋件模具製造技術正在不斷地提高和完美,高精度、高效益加工設備的使用越來越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應用已越來越多。NC、DNC技術的應用越來越成熟,可以進行傾角加工超精加工。這些都提高了模具面加工精度,提高了模具的質量,縮短了模具的製造周期。
模具表面強化技術也得到廣泛應用。工藝成熟、無污染、成本適中的離子滲氮技術越來越被認可,碳化物被覆處理(TD處理)及許多鍍(塗)層技術在沖壓模具上的應用日益增多。真空處理技術、實型鑄造技術、刃口堆焊技術等日趨成熟。激光切割和激光焊技術也得到了應用。

㈦ 什麼叫模具,

模具作為一種特殊的機械產品,模具行業作為一種特殊的機械行業,不能像其它機械行業&機械產品那樣,所研發製造的機械產品生產出來零部件或機械產品本省僅靠設計人員的理論設計就能基本保證最終所要達到的所需的功能和使用要求,也就是說,對於其它的大多數機械產品,如果加工過程能夠完完全全全或盡可能到達設計的精度和要求,最終的產品和當初的設計目的是不會有太大的偏差,即完善的設計在加工條件的保證下就可以生產出完美的產品,同時,這類產品的設計理論依據經過幾十年甚至在一些老牌資本主義國家上百年的不斷研究與實際生產的互不發展下已經變得很成熟,很完善,很實用了,比如各種機床設備,動力設備等。
模具產品則不一樣,由於無論是注塑、壓鑄類的高溫流動成型還是常溫下沖壓類的塑性成型,盡管長的也有幾十年研究與應用歷史,由於基礎理論和數學模型很不完善,不準確,也有還是存在很大的不確定性,特別是在我們國內,大多數還是要靠現場調試經驗來支持,來盡可能使模具產品做到完善,生產出來的達到用戶用戶要求,所以在設計階段,大多數目前只能做的工作,在整個模具製造過程和質量體系環節保證種,只能充當「粗加工環節」!!也就是通常所說的模具的好壞最終要靠靠鉗工手藝,不同廠家模具產品最終的顛峰對決,可能就是模具鉗工的一種技藝比武吧,而在這行里設計人員和前期的各序加工人員只能是給顛峰對決做配角。
我不知道,我這沒講,廣大的同行們是否認同,但是這的確是事實,再完美的模具設計,再好的圖紙,再貴的設備,目前來說最終都要模具鉗工來講前面幾者的勞動與智慧體現出來,沒有他們,我們的設計恐怕都是一堆廢鐵!!!
另外,目前來說,我們再模具結構特別是比較復雜的機械結構(比如汽車模具中的各種斜楔連動機構)研究的力度好像還不夠深入,也沒有一些再國際上能領先的技術甚至是專利,先進、復雜的一些結構主要還是要參照國外的先例來進行設計,自主研發水平相對薄弱,反倒是鉗工再裝配、調試這些機構的水平可能比國外還要好些。
如前所述,塑性成型理論和數學模形不完善,造成沖壓工藝分析和制定在設計階段不完善,需要鉗工後期大量調試,這種問題一時半會可能尚無立桿見影解決方式,對於設計人員尚有可適當推脫責任的理由,但模具機械結構這塊的水平不好,對於種「硬傷」,我們好像就有點難辭其疚了,當然,我覺的這也是有多方面原因造成。
首先,比較高端的模具機械結構通常只會應用在比較復雜的零件和工序上,比如轎車的側圍外板、翼字板、發動機罩的壓合等零件上,國內汽車廠商由於多為中外合資等原因,很難做到讓國內模具企業製造這類產品的模具,全新車型的類似零件就更是聊聊無幾,所以我們的實戰機會很少,部分有實力的廠家可能在生產任務較少是,進行過練習性理論設計,最終效果天知地知就是人不知!!
其二,即便遇上這種難的機會,多數廠家可能都會搜腸寡杜,千放百計的去尋找外國原圖,然後才能進行設計,最終的機械結構,可能會有些改進和完善,變成有中國特色的模具產品,甚至可以出口到這些國家,但是最終還是很難實實在在的打上「MADE IN CHINA"的烙印,外國的圖,中國的鋼,拼到一起心不慌,呵呵
所以,我們的模具行業,無論從設計研發還是機械加工,都存在缺乏原創和自主技術的先天缺陷,僅有的先天優勢可能就是老祖宗」鑄鼎鍛劍「的高超手藝演變出來的現在的模具鉗工顛峰手藝,那天舉行世界模具鉗工大賽,我們的選手奪冠的呼聲可能比阿扁下台的呼聲還要高,首戰用我,用我必勝!!

㈧ 誰知道中國注塑模具發展背景~發展現狀~

一、注塑模具工業發展概況和應用背景 塑料模具工業近20年來發展十分迅速,早在7年前塑料的年產量按體積計算已經超過鋼鐵和有色金屬年產量的總和,塑料製品在汽車、機電、儀表、航天航空等國家支柱產業及與人民日常生活相關的各個領域中得到了廣泛的應用。塑料製品成形的方法雖然很多,但最主要的方法是注塑成形,世界塑料模具市場中塑料成形模具產量中約半數以上是注塑模具。 二、關鍵技術和實用功能 1.用三維實體模型取代中心{TodayHot}層模型 傳統的注塑成形模擬軟體基於製品的中心層模型。用戶首先要將薄壁塑料模具設計製品抽象成近似的平面和曲面,這些面被稱為中心層。在這些中心層上生成二維平面三角網格,利用這些二維平面三角網格進行有限元計算,並將最終的分析結果在中面上顯示。而注塑模具產品模型多採用三維實體模型,由於兩者模型的不一致,二次建模不可避免。但由於塑膠產品的形狀復雜多樣、千變萬化,從三維實體中抽象出中心層面是一件十分困難的工作,提取過程非常繁瑣費時,因此設計人員對模擬軟體有畏難情緒,這已成為注塑成形模擬軟體推廣應用的瓶頸。 2.有限元、有限差分、控制體積方法的綜合運用 懂塑膠模具知識的知道注塑的模具製品都是薄壁製品,製品厚度方向的尺寸遠小於其他兩個方向的尺寸,溫度等物理量在厚度方向的變化又非常大,若採用單純的有限元或有限差分方法勢必造成分析時間過長,無法滿足模具設計與製造的實際需要。我們在流動平面採用有限元法,厚度方向採用有限差分法,分別建立與流動平面和厚度方向尺寸相適應的網格並進行耦合求解,在保證計算精度的前提下使得計算速度滿足工程的需要,並採用控制體積法解決了成形中的移動邊界問題。

㈨ 3D列印模具與傳統模具區別

從現在來看,3D列印已經給製造業帶來了巨大影響。那些曾經需要幾百美元、耗時幾周的手板件,現在可以早上設計、晚上列印,第二天早上就可以送達客戶手裡。

有些公司已經在使用3D列印工藝製造注塑模具。不再需要花費幾個月時間來等待可以用於生產的模具的製造,或者因為下游設計變化導致修改模具的大量金錢投入,或者生產層上的不確定因素。不管是模具驗證還是注塑件小批量生產,都可以快速3D列印模具。如果模具有問題或者需要修改設計,再列印一個並重復驗證或生產就是。對嗎?

這些觀點有一些道理。塑料3D列印的注塑模具有點像我們後院的塑料棚,它比金屬棚便宜,塑料棚搭建速度很快且在低載荷下表現良好。但是如果積雪太多,他們將破裂成一屋的碎片。

3D列印模具有自己的一席之地,有些企業在3D列印模具的應用上比較成功。支持者稱3D列印模具比傳統模具加工方式快達90%、便宜達70%。在某些情況下這可能是真實的,但是明白金屬模具相比3D列印塑料模具的優勢/劣勢非常重要。

真正的模具,真正的快速

快速製造公司ProtoLabs自從1999年已經開始生產快速模具注塑零件。它提供的模具可製造工程塑料、金屬、液態硅膠(LSR)等材料的零件。模具主要使用鋁(有些情況下用鋼)材機加工得到,可加工幾個到1000個零件,發貨時間1-15天。

它的工業級3D列印服務包括光固化(SLA)、選擇性激光燒結(SLS)和直接金屬激光燒結(DMLS)。可列印材料包括仿聚丙烯和ABS的類熱塑性材料、工業級尼龍及金屬(如不銹鋼、鋁合金及鈦合金等)。

既然有如此大范圍加工能力,為什麼不直接列印模具,而是機加工製造模具呢?

模具製造商當警惕

ProtoLabs公司工程師一直在考慮列印模具,但是在做了16年的快速模具生意,一些原因仍迫使他們堅持可靠的快速注塑成型工藝:

01表面質量

3D列印逐層加工得到零件,這會導致產品表面有台階紋效應。直接列印的模具也存在類似問題,後期需要機加工或者噴砂來消除這些細小的、齒狀的邊緣。此外,小於1mm的孔必須鑽,更大的孔需要擴孔或者鑽孔,螺紋特徵需要攻絲或者銑削。這些二次處理很大程度上削弱了3D列印模具的速度優勢。

02尺寸因素

如果你要設計滑板或者塑料工具箱,3D列印模具也許是毫無問題的。零件尺寸限制在10立方英寸(164立方厘米),大致是柚子的尺寸。而且盡管當前的增材設備的精度很高,但是仍然沒法同加工中心和EDM設備比較。後者加工的模腔精度通常達±0.003英寸(0.076mm),零件體積高達59立方英寸,大致是3D列印零件體積的6倍。

03高溫環境

為保證材料流動性能良好,注塑模具需要加熱到非常高的溫度。鋁模和鋼模通常經歷500F(260℃)甚至更高溫度環境,尤其在加工高溫塑料,如PEEK和PEI(Ultem)材料。用這些金屬模具生產幾千個零件很容易,在最終量產模具出來前也可作為過渡模具使用。使用SLA或者相似3D列印工藝製造的模具材料一般是光敏或者熱固性樹脂,它們通過紫外光或者激光固化。這些塑料模具盡管比較硬,但是在注塑的熱循環條件下損毀非常迅速。事實上,在溫和環境下3D列印模具通常在使用100次以內會失效,高溫塑料比如聚乙烯和或苯乙烯。對玻璃填充聚碳酸酯和耐高溫塑料,甚至只能生產幾個零件。

04比較成本

使用3D列印模具的一大原始是因為其成本低。生產級別機加工模具成本一般是20000美元甚至更多,意味著同1000美元的列印模具是同類比較。但是這個類比並不公平,列印模具陳本的評估通常只考慮材料消耗,並沒有考慮人工、裝配與安裝、噴射系統和五金器具。比如ProtoLabsd的鋁模具花費1500美元可以用於生產。如果需要生產更多零件?採用3D列印模具,你每生產50-100個產品就需要重新列印、裝配機測試新的模具。另一方面,不考慮所使用的塑料,鋁模具通常在生產10000個零件仍然服役良好。

05產品設計

傳統注塑模具製造的原則及實踐已經有超過一個世紀的歷史,行業對其研究比較透徹。3D列印模具卻非常新。比如拔模斜角必須大於等於5度,以滿足大部分鋁模要求。塑料模具注塑塑料零件卻面臨挑戰,對塑料模具頂針的數量與安裝位置需要額外小心。

在增加模腔壁厚和降低壓力方面,塑料模具(尤其是高注塑溫度)在某種程度上更為靈活。澆口的設計也不同,應當避免使用隧道式和點狀澆口。直接澆口、扇形澆口、翼形澆口應該增加到正常尺寸的3倍。

列印模具內聚合物的流動方向應該與3D列印線一致,避免粘滯和低壓引起的高填充。冷卻系統可在一定程度上提高模具的壽命,但不會明顯降低列印模具的循環次數,因為塑料模具的散熱能力不像鋁模或鋼模那麼好。

時機

盡管快速鋁模具有很多優勢,有些情況下3D列印模具仍會發揮重要作用。對於有3D列印機、且有足夠時間探索列印模具如何在注塑機上工作的廠家,也許他們認為應該直接列印模具。

當然,模具設計師必須理解如何製作功能模具,模具的重新設計與製作要花費大量成本。相關的技術人員與設備也很必要——模具噴砂的機械工人、頂針安裝、注塑機操作員等,因為這些參數的設置與傳統模具有很大的不同。

但是等等——為什麼不用DMLS?為什麼不直接列印金屬模具?DMLS使用激光和精密光學器件在細小金屬粉末床上逐層「畫」零件,生產的完全緻密的商業產品廣泛應用於航空、醫學領域。有些人預測未來鋁和模具鋼材料的模具也許將直接列印,能提供超高效的隨形冷卻水道,將大量減少注塑時間,延長模具使用壽命。某種程度上,DMLS直接列印模具速度慢且昂貴,通常只用於非常小、復雜的模具,或則加工那些通過傳統機加工方法很難製造的模具嵌入物。

實測可靠

總的來說,ProtoLabs認為最好使用DMLS、SLA或其他3D列印工藝做他們擅長的事:列印零件而不是模具。但是,如果滿足以下條件,3D列印注塑模具會是個可靠的替代。

1)小批量且相對簡單的零件,產品需要比較大的拔模角度。

2)工具與模具設計團隊要對3D列印模具的設計原則很熟悉。

3)有加工和裝配塑料模具的人員和設備。

最終設計考慮因素。如果你需要模具長期使用,一旦3D列印模具驗證了設計的合理性,下一步就是採用更為永久的材料製作模具,比如鋁或者不銹鋼,因為塑料模具主要小批量產品生產使用。由於3D列印模具和傳統模具的設計不同,項目時間和預算上要考慮一定次數的模具重設計和測試。

㈩ 注塑模具的使用壽命

模具的使用壽命不需要太精確的去統計,只是在每次使用時交模具工檢查一下,大致估計一下就可以了。

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