㈠ 注塑成型的历史
在1868年,海雅特开发了一个塑料材料,他命名为赛璐璐。赛璐璐已经于1851年由亚历山大・帕克斯发明。海雅特改善它,使它能够被加工为成品形状。海雅特同他的兄弟艾赛亚于1872年,注册了第一部柱塞式注射机的专利权。这个机器比20世纪使用的机器相对地简单。它运行起来基本地像一个巨大的皮下注射器针头。这个巨大的针头(扩散筒)通过一个加热的圆筒注射塑料到模具裏。
在20世纪40年代第二次世界大战做成了对价格便宜、大量生产产品的巨大需求。,价格低廉,大量生产的产品。
1946年,美国发明家詹姆斯沃森亨德利建造的第一个注塑机,这使得更精确地控制注射速度和质量产生的物品。本机还使材料混合注射前,使彩色或再生塑料可被彻底混合注入原生物质。1951年美国研制出第一台螺杆式注射机,它没有申请专利,这种装置仍然持续在使用。
在20世纪70年代,亨德利接着开发了首个气体辅助注塑成型过程,并允许生产复杂的、中空的产品,迅速冷却。这大大提高了设计灵活性以及力量和终点制造的部件,同时减少生产时间、成本、重量和浪费。
㈡ 精密模具和普通模具有什么区别
精密模具和普通模具的区别最主要体现在精度上。很多精密模具的关键尺寸是不允许有斜度的,但模具制作时一般会充分利用公差带加很小的斜度,如齿轮安装柱子等。在建立数字模型时一定要注意公差的调整,一般客人提供的3D模型是没有用的,因为他的很多尺寸都是用的极限尺寸,如果按照这个进行模具设计,制作的模具就基本上是要报废的。
其次,图纸一定要出的全面完整准确,尽量使用镶件,多考虑加工,有关尺寸尽量靠机器保证(钳工师傅的技术在精密塑料模具中的作用就是严格按照图纸作用)。大部分的模具零件都要严格设计公差,不仅仅是型腔和型芯的工作部分,所有镶件的安装位置相关尺寸都要严格地限制。一般控制在正负0.005。所以我们在设计的时候一定要注意这些问题。
㈢ 模具分多少种
你好!
模具,比较宽泛的分的话有两种:1.型腔模具 2.变形模具。
顾名思义,型腔模具就是模具中有一个空间,所需材质的液体进入这个空间,通过冷却或后处理来得到产品的模具,比如塑料模,压铸模,精密铸造模等。
变形模具,就是通过外力使工件发生形状的改变来得到产品的一种模具。比如冲压模,热锻模。
当然,还可以把他们细分,比如塑料模分为注塑模,吹塑模等。压铸模分为冷室压铸模和热室压铸模等。冲压模包含冷冲模,拉伸模,裁断模等等等等。
模具的的使用有几千年的历史了,其内容更是博大精深!需要我们认真学习,活到老学到老啊!
希望我的回答您能满意!
㈣ 注塑模具在中国的发展史
国内模具界流行着一种说法:“大模找黄岩,精模找乐清”。乐清位于浙江南部,区域经济相对发达。像中国明星企业正泰集团、德力西集团等国家级集团公司都在乐清市。该市的柳市镇是知名的中国电器之都,虹桥是中国电子元器件制造核心基地,全国几乎所有的家电产品中都有来自该地生产的电子元器件,全行业年产值70多亿元,占乐清工业总量的17%。
据乐清市模具协会会长卢瓯武介绍,乐清模具工业起步较早,乐清市模具工业经历了30年的发展,目前乐清市已有一支42000多人的机械模具产业队伍,拥有模具加工设备,线切割机床两万多台、电火花成型机1200多台,居全国之首。近年来引进瑞士、日本、美国、德国名优机床500多台,金加工设备17000多台,全行业模具加工设备固定资产总值近27亿元。去年该市模具产值32亿元,是目前我国精密模具生产规模最大、工艺技术水平最高的生产基地。
更详细的可以看:)~
http://info.wujin.hc360.com/2005/06/17092213655.shtml
我国目前模具技术水平与市场预测
模具生产技术水平的高低不仅是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,而且在很大程度上决定着这个国家的产品质量、效益及新产品开发能力。
我国目前的模具开发制造水平比国际先进水平至少相差10年,特别是大型、精密、复杂、长寿命模具的产需矛盾十分突出,已成为严重制约我国制造业发展的瓶颈。
模具是工业的基础工艺装备,在电讯、汽车、摩托车、电机、电器、仪器、家电、建材等产品中,80%以上都要依靠模具成形,用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产力和低消耗,是其它加工制造方法所不能比拟的。
随着我国工业的不断发展,对模具提出越来越高的要求,因此,精密、大型、复杂、长寿命模具的需求发展将高于总量发展速度。
分析:未来我国模具行业的发展趋势
据业内人士分析,未来我国模具发展趋势包括10个方面:
一、模具日趋大型化。
二、模具的精度将越来越高。10年前精密模具的精度一般为5微米,现已达到2-3微米,1微米精度的模具也将上市。
三、多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外,还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务,对钢材的性能要求越来越高。
四、热流道模具在塑料模具中的比重也将逐渐提高。
五、随着塑料成型工艺的不断改进与发展,气辅模具及适应高压注塑成型等工艺的模具也将随之发展。
六、标准件的应用将日益广泛。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期,还能提高模具的质量和降低模具制造成本。
七、快速经济模具的前景十分广阔。
八、随着车辆和电机等产品向轻量化发展,压铸模的比例将不断提高。同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。
九、以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快,塑料模具的比例将不断增大。由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高,对塑料模具的要求也越来越高。
十、模具技术含量将不断提高。
国内模具产业动态,可以好好的看看,有很多相关的信息:)~
http://info.wujin.hc360.com/zt/050617/index.shtml
㈤ 谁知道注塑模具发展历史
葡萄牙模具工业发展历史1943年,位于葡马立尼亚.格兰特市(Marinha Grande)一家小型玻璃模具厂股东阿尼巴尔(AníbalH.Abrantes)萌发了生产注塑模具的构想。由于未能获得其他股东的支持,阿尼巴尔不得不出售自己拥有的公司股份以筹集资金,并开始专注于注塑模具的研发和制造。2年后,他成功地制造了第一只注塑模具。此后,在马立尼亚.格兰特市和奥利维拉.德.阿泽麦伊斯市(oliveiradeAzeméis)(葡萄牙另一传统玻璃工业区)逐步出现其它注塑模具企业。随着国外先进技术的引进,葡模具工艺水平不断提高,并于1955年首次实现模具出口,产品销往英国。至1980年,葡模具产品已远销50多个国家,当时仅马立尼亚.格兰特市市就有54家模具企业,从业人数达2000人。(二)、葡萄牙模具企业发展现状目前葡模具业共有企业300家,以中小企业为主,大部分集中在马立尼亚.格兰特和奥利维拉.德.阿泽麦伊斯两市,总从业人口7500人。其中马立尼亚.格兰特市有模具企业190家(占全国模具企业的63%),从业人员5000人,奥利维拉.德.阿泽麦伊斯市有模具企业86家(占全国模具企业的29%),从业人数1600人。经过半个多世纪的发展,葡萄牙模具企业总结和积累了大量技术经验。葡模具界普遍认为,模具工业整体水平的提高主要依赖于技术发展、合理生产和质量控制计划、不断更新设备和加强专业技术投资等因素。目前,葡模具企业本着工艺竞争和整体质量至上的经营理念,率先大量使用高精度数控设备,并在模具设计过程中普遍使用CAD/CAM/CAE系统。葡模具企业利润直接再投资平均比例高达18%,在包括美国、英国、韩国、日本和法国在内的国际模具工业及专用工具协会(ISTMA)成员国中居于首位。凭借先进的信息技术支持,葡模具界内部已实现了模具项目设计及生产数据快速交换,并进一步加强了客户同生产企业间的交流与沟通。随着技术的发展与日臻完善,葡模具企业专业化程度不断提高,不少企业已逐步向模胚、抛光、大型模具或高精度模具等特定专业领域发展
㈥ 冲压模具发展历史和国外冲压模具发展状况
我国考古发现,早在2000多年前,我国已有冲压模具被用于制造铜器,证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先。1953年,长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间,该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。我国于20世纪60年代开始生产精冲模具。在走过了温长的发展道路之后,目前我国已形成了300多亿元(未包括港、澳、台的统计数字,下同。)各类冲压模具的生产能力。
一、冲压模具市场情况
我国冲压模具无论在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展,但与国发经济需求和世界先进水平相比,差距仍很大,一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口,特别是中高档轿车的覆盖件模具,目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模,已趋供过于求,市场竟争激烈。
现将2004年我国冲压模具市场情况简介如下:
据中国模具工业协会发布的统计材料,2004年我国冲压模具总产出约为220亿元,其中出口0.75亿美元,约合6.2亿元.
根据我国海关统计资料,2004年我国共进口冲压模具5.61亿美联社元,约合46.6亿元.从上述数字可以得出2004年我国冲压模具市场总规模约为266.6亿元.其中国内市场需求为260.4亿元,总供应约为213.8亿元,市场满足率为82%.在上述供求总体情况中,有几个具体情况必须说明:一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技术含量较低中的中低档模具,因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率,这些模具的发展已滞后于冲压件生产,而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率;二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多,具有一定的竟争力,因此其在国际市场前景看好,2005年冲压模具出口达到1.46亿美元,比2004年增长94.7%就可说明这一点;三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速,这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料,因此未能计入上述数字之中。
二、冲压模具水平状况
近年来,我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到1~2μm,寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra≤1.5μm的精冲模,大尺寸(φ≥300mm)精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。
1、 模具CAD/CAM技术状况
我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精神模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完成。20世纪90年代以来,国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂,由华中理工大学作为技术依托单位,开发的汽车车身与覆盖模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。在此期间,一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和CAD/CAM软件系统,并在模具设计制造中实际应用,取得了显著效益。1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟CAE软件并开始用于生产。
21世纪开始CAD/CAM技术逐渐普及,现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM技术。其中部分骨干重点企业还具备各CAE能力。
模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期,降低生产成本,提高产品质量,已成为人们的共识。在“八五”、九五“期间,已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术,数控加工的使用率也越来越高,并陆续引进了相当数量CAD/CAM系统。如美国EDS的UG,美国Parametric Technology公司 Pro/Engineer,美国CV公司的CADSS,英国DELCAM公司的DOCT5,日本HZS公司的CRADE及space-E, 以色列公司的Cimatron 还引进了AutoCAD CATIA 等软件及法国Marta-Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术/DL图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD,多数企业已经向三维过渡,总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域。
在冲压成型CAE软件方面,除了引进的软件外,华中科技术大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件,并已在生实践中得到成功应用,产生了良好的效益。
快速原型(RP)传统的快速经济模具相结合,快速制造大型汽车覆盖件模具,解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具,模具精度低、制件精度低,样样制作难等问题,实现了以三维CAD模型作为制模依据的快速模具制造,它标志着RPM应用于汽车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。
围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造,近年来也涌现出一些新的快速成型方法,例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。
2、模具设计与制造能力状况
在国家产业政策的正确引导下,经过几十年努力,现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平,包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。
虽然如此,我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面,无论在设计还是加工工艺和能力方面,都有较大差距。轿车覆盖件模具,具有设计和制造难度大,质量和精度要求高的特点,可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平,模具结构周期等方面,与国外相比还存在一定的差距。
标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具,已基本达到国际水平。
但总体上和国外多工位级进模相比,在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上,仍存在一定差距。
汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完美,高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。NC、DNC技术的应用越来越成熟,可以进行倾角加工超精加工。这些都提高了模具面加工精度,提高了模具的质量,缩短了模具的制造周期。
模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可,碳化物被覆处理(TD处理)及许多镀(涂)层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊技术也得到了应用。
㈦ 什么叫模具,
模具作为一种特殊的机械产品,模具行业作为一种特殊的机械行业,不能像其它机械行业&机械产品那样,所研发制造的机械产品生产出来零部件或机械产品本省仅靠设计人员的理论设计就能基本保证最终所要达到的所需的功能和使用要求,也就是说,对于其它的大多数机械产品,如果加工过程能够完完全全全或尽可能到达设计的精度和要求,最终的产品和当初的设计目的是不会有太大的偏差,即完善的设计在加工条件的保证下就可以生产出完美的产品,同时,这类产品的设计理论依据经过几十年甚至在一些老牌资本主义国家上百年的不断研究与实际生产的互不发展下已经变得很成熟,很完善,很实用了,比如各种机床设备,动力设备等。
模具产品则不一样,由于无论是注塑、压铸类的高温流动成型还是常温下冲压类的塑性成型,尽管长的也有几十年研究与应用历史,由于基础理论和数学模型很不完善,不准确,也有还是存在很大的不确定性,特别是在我们国内,大多数还是要靠现场调试经验来支持,来尽可能使模具产品做到完善,生产出来的达到用户用户要求,所以在设计阶段,大多数目前只能做的工作,在整个模具制造过程和质量体系环节保证种,只能充当“粗加工环节”!!也就是通常所说的模具的好坏最终要靠靠钳工手艺,不同厂家模具产品最终的颠峰对决,可能就是模具钳工的一种技艺比武吧,而在这行里设计人员和前期的各序加工人员只能是给颠峰对决做配角。
我不知道,我这没讲,广大的同行们是否认同,但是这的确是事实,再完美的模具设计,再好的图纸,再贵的设备,目前来说最终都要模具钳工来讲前面几者的劳动与智慧体现出来,没有他们,我们的设计恐怕都是一堆废铁!!!
另外,目前来说,我们再模具结构特别是比较复杂的机械结构(比如汽车模具中的各种斜楔连动机构)研究的力度好像还不够深入,也没有一些再国际上能领先的技术甚至是专利,先进、复杂的一些结构主要还是要参照国外的先例来进行设计,自主研发水平相对薄弱,反倒是钳工再装配、调试这些机构的水平可能比国外还要好些。
如前所述,塑性成型理论和数学模形不完善,造成冲压工艺分析和制定在设计阶段不完善,需要钳工后期大量调试,这种问题一时半会可能尚无立杆见影解决方式,对于设计人员尚有可适当推脱责任的理由,但模具机械结构这块的水平不好,对于种“硬伤”,我们好像就有点难辞其疚了,当然,我觉的这也是有多方面原因造成。
首先,比较高端的模具机械结构通常只会应用在比较复杂的零件和工序上,比如轿车的侧围外板、翼字板、发动机罩的压合等零件上,国内汽车厂商由于多为中外合资等原因,很难做到让国内模具企业制造这类产品的模具,全新车型的类似零件就更是聊聊无几,所以我们的实战机会很少,部分有实力的厂家可能在生产任务较少是,进行过练习性理论设计,最终效果天知地知就是人不知!!
其二,即便遇上这种难的机会,多数厂家可能都会搜肠寡杜,千放百计的去寻找外国原图,然后才能进行设计,最终的机械结构,可能会有些改进和完善,变成有中国特色的模具产品,甚至可以出口到这些国家,但是最终还是很难实实在在的打上“MADE IN CHINA"的烙印,外国的图,中国的钢,拼到一起心不慌,呵呵
所以,我们的模具行业,无论从设计研发还是机械加工,都存在缺乏原创和自主技术的先天缺陷,仅有的先天优势可能就是老祖宗”铸鼎锻剑“的高超手艺演变出来的现在的模具钳工颠峰手艺,那天举行世界模具钳工大赛,我们的选手夺冠的呼声可能比阿扁下台的呼声还要高,首战用我,用我必胜!!
㈧ 谁知道中国注塑模具发展背景~发展现状~
一、注塑模具工业发展概况和应用背景 塑料模具工业近20年来发展十分迅速,早在7年前塑料的年产量按体积计算已经超过钢铁和有色金属年产量的总和,塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛的应用。塑料制品成形的方法虽然很多,但最主要的方法是注塑成形,世界塑料模具市场中塑料成形模具产量中约半数以上是注塑模具。 二、关键技术和实用功能 1.用三维实体模型取代中心{TodayHot}层模型 传统的注塑成形仿真软件基于制品的中心层模型。用户首先要将薄壁塑料模具设计制品抽象成近似的平面和曲面,这些面被称为中心层。在这些中心层上生成二维平面三角网格,利用这些二维平面三角网格进行有限元计算,并将最终的分析结果在中面上显示。而注塑模具产品模型多采用三维实体模型,由于两者模型的不一致,二次建模不可避免。但由于塑胶产品的形状复杂多样、千变万化,从三维实体中抽象出中心层面是一件十分困难的工作,提取过程非常繁琐费时,因此设计人员对仿真软件有畏难情绪,这已成为注塑成形仿真软件推广应用的瓶颈。 2.有限元、有限差分、控制体积方法的综合运用 懂塑胶模具知识的知道注塑的模具制品都是薄壁制品,制品厚度方向的尺寸远小于其他两个方向的尺寸,温度等物理量在厚度方向的变化又非常大,若采用单纯的有限元或有限差分方法势必造成分析时间过长,无法满足模具设计与制造的实际需要。我们在流动平面采用有限元法,厚度方向采用有限差分法,分别建立与流动平面和厚度方向尺寸相适应的网格并进行耦合求解,在保证计算精度的前提下使得计算速度满足工程的需要,并采用控制体积法解决了成形中的移动边界问题。
㈨ 3D打印模具与传统模具区别
从现在来看,3D打印已经给制造业带来了巨大影响。那些曾经需要几百美元、耗时几周的手板件,现在可以早上设计、晚上打印,第二天早上就可以送达客户手里。
有些公司已经在使用3D打印工艺制造注塑模具。不再需要花费几个月时间来等待可以用于生产的模具的制造,或者因为下游设计变化导致修改模具的大量金钱投入,或者生产层上的不确定因素。不管是模具验证还是注塑件小批量生产,都可以快速3D打印模具。如果模具有问题或者需要修改设计,再打印一个并重复验证或生产就是。对吗?
这些观点有一些道理。塑料3D打印的注塑模具有点像我们后院的塑料棚,它比金属棚便宜,塑料棚搭建速度很快且在低载荷下表现良好。但是如果积雪太多,他们将破裂成一屋的碎片。
3D打印模具有自己的一席之地,有些企业在3D打印模具的应用上比较成功。支持者称3D打印模具比传统模具加工方式快达90%、便宜达70%。在某些情况下这可能是真实的,但是明白金属模具相比3D打印塑料模具的优势/劣势非常重要。
真正的模具,真正的快速
快速制造公司ProtoLabs自从1999年已经开始生产快速模具注塑零件。它提供的模具可制造工程塑料、金属、液态硅胶(LSR)等材料的零件。模具主要使用铝(有些情况下用钢)材机加工得到,可加工几个到1000个零件,发货时间1-15天。
它的工业级3D打印服务包括光固化(SLA)、选择性激光烧结(SLS)和直接金属激光烧结(DMLS)。可打印材料包括仿聚丙烯和ABS的类热塑性材料、工业级尼龙及金属(如不锈钢、铝合金及钛合金等)。
既然有如此大范围加工能力,为什么不直接打印模具,而是机加工制造模具呢?
模具制造商当警惕
ProtoLabs公司工程师一直在考虑打印模具,但是在做了16年的快速模具生意,一些原因仍迫使他们坚持可靠的快速注塑成型工艺:
01表面质量
3D打印逐层加工得到零件,这会导致产品表面有台阶纹效应。直接打印的模具也存在类似问题,后期需要机加工或者喷砂来消除这些细小的、齿状的边缘。此外,小于1mm的孔必须钻,更大的孔需要扩孔或者钻孔,螺纹特征需要攻丝或者铣削。这些二次处理很大程度上削弱了3D打印模具的速度优势。
02尺寸因素
如果你要设计滑板或者塑料工具箱,3D打印模具也许是毫无问题的。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。而且尽管当前的增材设备的精度很高,但是仍然没法同加工中心和EDM设备比较。后者加工的模腔精度通常达±0.003英寸(0.076mm),零件体积高达59立方英寸,大致是3D打印零件体积的6倍。
03高温环境
为保证材料流动性能良好,注塑模具需要加热到非常高的温度。铝模和钢模通常经历500F(260℃)甚至更高温度环境,尤其在加工高温塑料,如PEEK和PEI(Ultem)材料。用这些金属模具生产几千个零件很容易,在最终量产模具出来前也可作为过渡模具使用。使用SLA或者相似3D打印工艺制造的模具材料一般是光敏或者热固性树脂,它们通过紫外光或者激光固化。这些塑料模具尽管比较硬,但是在注塑的热循环条件下损毁非常迅速。事实上,在温和环境下3D打印模具通常在使用100次以内会失效,高温塑料比如聚乙烯和或苯乙烯。对玻璃填充聚碳酸酯和耐高温塑料,甚至只能生产几个零件。
04比较成本
使用3D打印模具的一大原始是因为其成本低。生产级别机加工模具成本一般是20000美元甚至更多,意味着同1000美元的打印模具是同类比较。但是这个类比并不公平,打印模具陈本的评估通常只考虑材料消耗,并没有考虑人工、装配与安装、喷射系统和五金器具。比如ProtoLabsd的铝模具花费1500美元可以用于生产。如果需要生产更多零件?采用3D打印模具,你每生产50-100个产品就需要重新打印、装配机测试新的模具。另一方面,不考虑所使用的塑料,铝模具通常在生产10000个零件仍然服役良好。
05产品设计
传统注塑模具制造的原则及实践已经有超过一个世纪的历史,行业对其研究比较透彻。3D打印模具却非常新。比如拔模斜角必须大于等于5度,以满足大部分铝模要求。塑料模具注塑塑料零件却面临挑战,对塑料模具顶针的数量与安装位置需要额外小心。
在增加模腔壁厚和降低压力方面,塑料模具(尤其是高注塑温度)在某种程度上更为灵活。浇口的设计也不同,应当避免使用隧道式和点状浇口。直接浇口、扇形浇口、翼形浇口应该增加到正常尺寸的3倍。
打印模具内聚合物的流动方向应该与3D打印线一致,避免粘滞和低压引起的高填充。冷却系统可在一定程度上提高模具的寿命,但不会明显降低打印模具的循环次数,因为塑料模具的散热能力不像铝模或钢模那么好。
时机
尽管快速铝模具有很多优势,有些情况下3D打印模具仍会发挥重要作用。对于有3D打印机、且有足够时间探索打印模具如何在注塑机上工作的厂家,也许他们认为应该直接打印模具。
当然,模具设计师必须理解如何制作功能模具,模具的重新设计与制作要花费大量成本。相关的技术人员与设备也很必要——模具喷砂的机械工人、顶针安装、注塑机操作员等,因为这些参数的设置与传统模具有很大的不同。
但是等等——为什么不用DMLS?为什么不直接打印金属模具?DMLS使用激光和精密光学器件在细小金属粉末床上逐层“画”零件,生产的完全致密的商业产品广泛应用于航空、医学领域。有些人预测未来铝和模具钢材料的模具也许将直接打印,能提供超高效的随形冷却水道,将大量减少注塑时间,延长模具使用寿命。某种程度上,DMLS直接打印模具速度慢且昂贵,通常只用于非常小、复杂的模具,或则加工那些通过传统机加工方法很难制造的模具嵌入物。
实测可靠
总的来说,ProtoLabs认为最好使用DMLS、SLA或其他3D打印工艺做他们擅长的事:打印零件而不是模具。但是,如果满足以下条件,3D打印注塑模具会是个可靠的替代。
1)小批量且相对简单的零件,产品需要比较大的拔模角度。
2)工具与模具设计团队要对3D打印模具的设计原则很熟悉。
3)有加工和装配塑料模具的人员和设备。
最终设计考虑因素。如果你需要模具长期使用,一旦3D打印模具验证了设计的合理性,下一步就是采用更为永久的材料制作模具,比如铝或者不锈钢,因为塑料模具主要小批量产品生产使用。由于3D打印模具和传统模具的设计不同,项目时间和预算上要考虑一定次数的模具重设计和测试。
㈩ 注塑模具的使用寿命
模具的使用寿命不需要太精确的去统计,只是在每次使用时交模具工检查一下,大致估计一下就可以了。