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雕刻塑料模具起毛怎麼回事

發布時間:2025-05-04 23:04:28

⑴ 模具材料介紹

我國目前用於塑料模具的鋼種,可按鋼材特性和使用時的熱處理狀態分類:

1、滲碳型:20,20Cr,20Mn,12CrNi3A,20CrNiMo

2、預硬:Cr2Mo,Y20CrNi3AlMnMo(SM2),5NiSCa,Y55CrNiMnMoV(SM1),4Cr5MoSiVS,8Cr2Mn-WMoVS(8CrMn)

3、調質型:45,50,55,40Cr,40Mn,50Mn,S48C,4Cr5MoSiV,38CrMoAlA

4、耐蝕型:3Cr13,2Cr13,Cr16Ni4Cu3Nb(PCR),1Cr18Ni9,3Cr17Mo,0Cr17Ni4Cu4Nb(74PH)

5、淬硬型:T7A,T8A,T10A,5CrNiMo,9SiCr,9CrWMn,GCr15,3Cr2W8V,Cr12MoV,45Cr2NiMoVSi,6CrNiSiMnMoV(GD)

6、時效硬化型:18Ni140級18Ni170級,,18Ni210級,10Ni3MnCuAl(PMS),18Ni9Co,06Ni16MoVTiAl,25CrNi3MoAl

一、滲碳型塑料模具用鋼

滲碳型塑料模具用鋼主要用於冷擠壓成形的塑料模。為了便於冷擠壓成形,這類鋼在退 火態須有高的塑性和低的變形抗力,因此,對這類鋼要求有低的或超低的含碳量,為了提高模具的耐磨性,這類鋼在冷擠壓成形後一般都進行滲碳和淬回火處理,表面硬度可達58~62HRC。 此類鋼國外有專用鋼種,如瑞典的8416、美國的P2和P4等。國內常採用工業純鐵(如DT1和DT2)、20、20Cr、12CrNi3A和12Cr2Ni4A鋼,以及國內最新研製的冷成形專用鋼 0Cr4NiMoV(LJ)。

二、淬硬型塑料模具用鋼

(一)常用鋼種及熱處理

常用的淬硬型 塑料模具鋼 有: 碳素工具鋼 (如T7A、T8A)、低合金冷作模具鋼(如9SiCr、9Mn2V、CrWMn、GCr15、7CrSiMnMoV鋼)、Cr12型鋼(如Cr12MoV鋼)、高速鋼(如W6Mo5Cr4V2鋼)、基體鋼和某些 熱作模具鋼 等。這些鋼的最終熱處理一般是淬火和低溫回火(少數採用中溫回火或高溫回火),熱處理後的硬度通常在45~50HRC以上。

(二)實際應用

碳素工具鋼 僅適於製造尺寸不大,受力較小,形狀簡單以及變形要求不高的塑料模低合金冷作模具鋼主要用於製造尺寸較大、形狀較復雜和精度較高的塑料模Cr12型鋼適於製造要求高耐磨性的大型、復雜和精密的塑料模W6Mo5Cr4V2鋼適於製造要求強度高和耐磨性好的塑料模 熱作模具鋼 適合於製造有較高強韌性和一定耐磨性的塑料模。

另外,GD鋼也是近年新推廣使用的一種淬硬型 塑料模具鋼 。由於該鋼強韌性高、淬透性和耐磨性好,淬火變形小,價格低,用此鋼取代Cr12MoV鋼或基體鋼製造大型、高耐磨、高精度塑料模,不僅降低了成本,而且提高了模具的使用壽命。

三、預硬型塑料模具用鋼

所謂預硬鋼就是供應時已預先進行了熱處理,並使之達到模具使用態硬度。這類鋼的特點是在硬度30~40HRC的狀態下可以直接進行成形車削、鑽孔、銑削、雕刻、精銼等項加工,精加工後可直接交付使用,這就完全避免了熱處理變形的影響,從而保證了模具的製造精度。

我國近年研製的預硬化型塑料模具鋼,大多數是以中碳鋼為基礎,加入適量的鉻、錳、鎳、鉬、釩等合金元素製成。為了解決在較高硬度下切削加工難度大的問題,通過向鋼中加入硫、鈣、鉛、硒等元素,以改善切削加工性能,從而製得易切削預硬化鋼。有些預硬化鋼可以在模具加工成形後進行滲氮處理,在不降低基體使用硬度的前提下使模具的表面硬度和耐磨性顯著提高。

四、時效硬化型塑料模具鋼

此類鋼的共同特點是含碳量低、合金度較高,經高溫淬火(固溶處理)後,鋼處於軟化狀態,組織為單一的過飽和固溶體。但是將此固溶體進行時效處理,即加熱到某一較低溫度並保溫一段時間後,固溶體中就會析出細小彌散的金屬化合物,從而造成鋼的強化和硬化。並且,這一強化過程引起的尺寸、形狀變化極小。因此,採用此類鋼製造塑料模具時,可在固溶處理後進行模具的機械成形加工,然後通過時效處理,使模具獲得使用狀態的強度和硬度,這就有效地保證了模具最終尺寸和形狀的精度。

此外,此類鋼往往採用真空冶煉或電渣重熔,鋼的純凈度高,所以鏡面拋光性能和光蝕性能良好。這一類鋼還可以通過鍍鉻、滲氮、離子束增強沉積等表面處理方法來提高耐磨性和耐蝕性。

五、耐蝕塑料模具鋼PCR

0Cr16Ni4Cu3Nb(PCR)鋼屬析出硬化 不銹鋼 ,硬度為32~35HRC時可進行切削加工。該鋼再經460~480℃時效處理後,可獲得較好的綜合力學性能。

六、其它塑料模具材料

(一)銅合金

用於塑料模材料的銅合金主要是鈹青銅,如ZCuBe2、ZCuBe2.4等。一般採用鑄造方法制模,不僅成本低,周期短,而且還可制出形狀復雜的模具。鈹青銅可通過固溶—時效強化,固溶後合金處於軟化狀態,塑性較好,便於機械加工。經時效處理後,合金的抗拉強度可達1100~1300MPa,硬度可達40~42HRC。鈹青銅適用於製造吹塑模、注射模等,以及一些高導熱性、高強度和高耐腐蝕性的塑料模。利用鈹青銅鑄造模具可以復制木紋和皮革紋,可以用樣品復制人像或玩具等不規則的成型面。

(二) 鋁合金

鋁合金 的密度小,熔點低,加工性能和導熱性都優於鋼,其中鑄造鋁硅合金還具有優良的鑄造性能,因此在有些場合可選用鑄造鋁合金來製造塑料模具,以縮短制模周期,降低制模成本。常用的鑄造鋁合金牌號有ZL101等,它適於製造要求高導熱率,形狀復雜和製造周期短的塑料模具。形變鋁合金Lcq也是用於塑料模製造的鋁合金之一,由於它的強度比ZL101高,可製作要求強度較高且有良好導熱性的塑料模。

(三)鋅合金

用於製作塑料模具的鋅合金大多為Zn-4Al-3Cu共晶型合金,

⑵ 塑料產品收縮率計算公式

塑料收縮率和模具尺寸
收縮率及其影響因素

熱塑性塑料的特性是在加熱後膨脹,冷卻後收縮,當然加壓以後體積也將縮小。 在注塑成形過程中,首先將熔融塑料注射入模具型腔內,充填結束後熔料冷卻固化,從模具中取出塑件時即出現收縮,此收縮稱為成形收縮。塑件從模具取出到穩定這一段時間內,尺寸仍會出現微小的變化,一種變化是繼續收縮,此收縮稱為後收縮。另一種變化是某些吸濕性塑料因吸濕而出現膨脹。例如尼龍610含水量為3%時,尺寸增加量為2%;玻璃纖維增強尼龍66的含水量為40%時尺寸增加量為0.3%。但其中起主要作用的是成形收縮。 目前確定各種塑料收縮率(成形收縮+後收縮)的方法,一般都推薦德國國家標准中DIN16901的規定。即以23℃±0.1℃時模具型腔尺寸與成形後放置24小時,在溫度為23℃,相對濕度為50±5%條件下測量出的相應塑件尺寸之差算出。
收縮率S由下式表示: S={(D-M)/D}×100%(1)
其中:S-收縮率; D-模具尺寸; M-塑件尺寸。
如果按已知塑件尺寸和材料收縮率計算模具型腔則為 D=M/(1-S) 在模具設計中為了簡化計算,一般使用下式求模具尺寸:
D=M+MS(2)
如果需實施較為精確的計算,則應用下式: D=M+MS+MS2(3)
但在確定收縮率時,由於實際的收縮率要受眾多因素的影響也只能使用近似值,因而用式(2)計算型腔尺寸也基本上滿足要求。在製造模具時,型腔則按照下偏差加工,型芯則按上偏差加工,便於必要時可作適當的修整。
難於精確確定收縮率的主要原因,首先是因各種塑料的收縮率不是一個定值,而是一個范圍。因為不同工廠生產的同種材料的收縮率不相同,即使是一個工廠生產的不同批號同種材料的收縮率也不一樣。因而各廠只能為用戶提供該廠所生產塑料的收縮率范圍。其次,在成形過程中的實際收縮率還受到塑件形狀,模具結構和成形條件等因素的影響。下面對這些因素的影響作一介紹。
塑件形狀
對於成形件壁厚來說,一般由於厚壁的冷卻時間較長,因而收縮率也較大,如圖1所示。 對一般塑件來說,當熔料流動方向L尺寸與垂直於熔料流方向W尺寸的差異較大時,則收縮率差異也較大。 從熔料流動距離來看,遠離澆口部分的壓力損失大,因而該處的收縮率也比靠近澆口部位大。 因加強筋、孔、凸台和雕刻等形狀具有收縮抗力,因而這些部位的收縮率較小。
模具結構
澆口形式對收縮率也有影響。用小澆口時,因保壓結束之前澆口即固化而使塑件的收縮率增大。 注塑模中的冷卻迴路結構也是模具設計中的一個關鍵。冷卻迴路設計得不適當,則因塑件各處溫度不均衡而產生收縮差,其結果是使塑件尺寸超差或變形。在薄壁部分,模具溫度分布對收縮率的影響則更為明顯。
成形條件
料筒溫度:料筒溫度(塑料溫度)較高時,壓力傳遞較好而使收縮力減小。但用小澆口時,因澆口固化早而使收縮率仍較大。對於厚壁塑件來說,即使料筒溫度較高,其收縮仍較大。
補料:在成形條件中,盡量減少補料以使塑件尺寸保持穩定。但補料不足則無法保持壓力,也會使收縮率增大。
注射壓力:注射壓力是對收縮率影響較大的因素,特別是充填結束後的保壓頁號335壓力。在一般情況下,壓力較大的時因材料的密度大,收縮率就較小。
注射速度:注射速度對收縮率的影響較小。但對於薄壁塑件或澆口非常小,以及使用強化材料時,注射速度加快則收縮率小。
模具溫度:通常模具溫度較高時收縮率也較大。但對於薄壁塑件,模具溫度高則熔料的流動阻抗小,*]而收縮率反而較小。
成形周期:成形周期與收縮率無直接關系。但需注意,當加快成形周期時,模具溫度、熔料溫度等必然也發生變化,從而也影響收縮率的變化。在作材料試驗時,應按照由所需產量決定的成形周期進行成形,並對塑件尺寸進行檢驗。用此模具進行塑料收縮率試驗的實例如下。 注射機:鎖模力70t 螺桿直徑Φ35mm 螺桿轉速80rpm 成形條件:最高注射壓力178MPa 料筒溫度230(225-230-220-210)℃ 240(235-240-230-220)℃ 250(245-250-240-230)℃ 260(225-260-250-240)℃ 注射速度57cm3/s 注射時間0.44~0.52s 保壓時間6.0s 冷卻時間15.0s
模具尺寸和製造公差
模具型腔和型芯的加工尺寸除了通過D=M(1+S)公式計算基本尺寸之外,還有一個加工公差的問題。按照慣例,模具的加工公差為塑件公差的1/3。但由於塑料收縮率范圍和穩定性各有差異,首先必須合理化確定不同塑料所成形塑件的尺寸公差。即由收縮率范圍較大或收縮率穩定較差塑料成形塑件的尺寸公差應取得大一些。否則就可能出現大量尺寸超差的廢品。 為此,各國對塑料件的尺寸公差專門制訂了國家標准或行業標准。中國也曾制訂了部級專業標准。但大都無相應的模具型腔的尺寸公差。德國國家標准中專門制訂了塑件尺寸公差的DIN16901標准及相應的模具型腔尺寸公差的DIN16749標准。此標准在世界上具有較大的影響,因而可供塑料模具行業參考。
關於塑件的尺寸公差和允許偏差
為了合理地確定不同收縮特性材料所成形塑件的尺寸公差,讓標准引入了成形收縮差△VS這一概念。 △VS=VSR_VST(4)
式中: VS-成形收縮差VSR-熔料流動方向的成形收縮率VST-與熔料流動垂直方向的成形收縮率。
根據塑料△VS值,將各種塑料的收縮特性分為4個組。△VS值最小的組是高精度組,以此類推,△VS值最大的組為低精度組。 並按照基本尺寸編制了精密技術、110、120、130、140、150和160公差組。並規定,用收縮特性最穩定的塑料成形塑件的尺寸公差可選用110、120和130組。用收縮特性中等穩定的塑料成形塑件的尺寸公差選用120、130和140。如果用這類塑料成形塑件的尺寸公差選用110組時,即可能出大量尺寸超差塑件。用收縮特性較差的塑料成形塑件的尺寸公差選用130、140和150組。用收縮特性最差的塑料成形塑件的尺寸公差選用140、150和160組。 在使用此公差表時,還需注意以下各點。 表中的一般公差用於不註明公差的尺寸公差。直接標注偏差的公差是用於對塑件尺寸標注公差的公差帶。其上、下偏差可設計人員自行確定。例如公差帶為0.8mm,則可以選用以下各種上、下偏差構成。0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5等。 每一公差組中均有A、B兩組公差值。其中A是由模具零件組合形成的尺寸,增加了模具零件對合處不密合所形成的錯差。此增加值為0.2mm。其中B是直接由模具零件所決定的尺寸。 精密技術是專門設立的一組公差值,供具有高精度要求塑件使用。 在此用塑件公差之前,首先必須知道所使用的塑料適用哪幾個公差組。
模具的製造公差
德國國家標准針對塑件公差制訂了相應模具製造公差的標准DIN16749。該表中共設4種公差。不論何種材料的塑件,其中不註明尺寸公差尺寸的模具製造公差均使用序號1的公差。具體公差值由基本尺寸范圍確定。 不論何種材料塑件中等精度尺寸的模具製造公差為序號2的公差。不論何種材料塑件較高精度尺寸的模具製造公差為序號3的公差。精密技術相應的模具製造公差為序號4的公差。
可以合理地確定各種材料塑件的合理公差和相應的模具製造公差,這不僅給模具製造帶來方便,還可以減少廢品,提高經濟效期益。

⑶ 模具加工過程中會使用雕刻機嗎

這個是會使用到雕刻機的。

模具雕刻機的使用注意事項:
1、被雕刻物所受到下壓力如果很大。如果雕刻機鑽石刀頭在雕刻過程中移動時壓力過大,工具正面的壓力就會造成被雕刻物的移動。如果使用了不正確的鑽石刀,也會導致同樣的問題。一個90或100度的鑽石刀會深入資料雕刻,而使得材料在被雕刻過程中移動。雕刻機鉗子或卡頭的磨損情況也會導致被雕刻物的錯位,鉗子或卡頭如果過緊。
2、檢查雕刻所選用的鉗子或卡頭是否用錯了同時。刀頭接觸被雕刻物的瞬間也會導致被雕刻物的彈出。而它又是鐵制的因此容易對被雕刻物造成損傷或使其在雕刻過程中滑落。
3、由於雕刻機上經常配有多功能的鉗子或卡頭。使用模具雕刻機時應特別的注意。那麼選用一些橡膠帽或者橡膠管子用於被雕刻物的固定會有幫助。可以將轉貼膠帶貼在被雕刻物的反面。
4、對於雕刻塑料圖案。再將貼有膠帶的一面噴上液體噴膠,之後將其貼在一個可以作廢的外表上,這樣可以防止使用雙面膠,而留下難以清潔的外表。因為轉貼膠帶容易剝離和清理。使用專門的有雕刻的帶子,這種帶子一側比另一側的粘性強,因此圖版可以隨意移動或更換了。
5、對於那些不規則形狀的被雕刻物,外表上看起來已經被固定的很緊了當受到下壓力時也會前後晃動。這時,可以試著在物體下面墊上些廢料以增加摩擦。另外就是保管物品自帶的包裝,雖然物體是不規則形狀的但是其自身所帶的包裝可能是很規則的且易於被固定,再加上一小條帶子,不規則形狀的物體就很容易被固定了或者固定其規則的部位,而舍棄其不規則的部位。

⑷ 月餅模具是木質的好還是塑料的好

月餅模具:木質與塑料,哪種更優選?


當中秋節的歡聲笑語伴隨著月餅的香甜在空氣中彌漫時,許多人選擇親手製作月餅,體驗DIY的樂趣。而製作月餅的重要工具——月餅模具,就成為了關鍵。那麼,月餅模具應該是木質的好,還是塑料的更合適呢?讓我來為大家解析一二。


一、月餅模具:木質推薦


市場上,月餅模具的材質主要可以分為木質和塑料兩種。對於這兩種材質的選擇,個人更傾向於木質模具。木質的月餅模具因其獨特的質感和耐用性備受青睞。除了作為製作月餅的工具,它甚至可以被視為一件富有紀念意義的小物件收藏起來。每次使用木質的月餅模具時,彷彿都能感受到其深厚的文化內涵和傳統的韻味。其倒扣式的設計方式也極具巧思,將月餅倒扣在模具里再輕輕扣出,完美的月餅形狀便呈現出來。


二、月餅模具材質對比


市面上的月餅模具,無論是木質還是塑料,都有其特點。相較於塑料模具,木製的月餅模具更為耐用,且雕刻工藝更為精湛。傳統的硬木材質使得模具內的花紋古樸細膩。但使用前需要細心檢查刀刻的花紋間是否有殘存的木屑,並用小刀輕輕撥出,確保製作時不會黏附在月餅表面。同時,使用前要用清水沖洗干凈,並用食用油浸泡一段時間,讓油滲透到模具中,增加其使用的順滑性。


三、品牌選擇並非唯一標准


至於品牌選擇,雖然“三能”等品牌在市場上備受推崇,質量有保障。但在選擇月餅模具時,不必過於追求品牌。市場上眾多品牌的月餅模具,其質量差異並非天壤之別。關鍵在於模具的塗層和材質。只要材質好、耐用、操作方便,就是好的月餅模具。我自己也擁有多個品牌的月餅模具,每一種都有其獨特的優點和適用場景。因此,選擇月餅模具時,更應從實際需求和材質質量出發,而不是單純地追求品牌效應。


綜上所述,木質月餅模具因其耐用性和傳統韻味成為更多人的選擇。但在購買時,我們仍需要根據自己的需求和實際情況來做出決策,選擇最適合自己的月餅模具。

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