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传统精密注塑模具精度影响因素
发布时间:2015-11-23

模具的选材
制造精密注塑模具须尽量选用变形小的模具钢(微变形钢)。通过对产生严重变形的模具进行金相分析,结果发现制造模具的钢材中含有大量呈块状和带状分布的共晶碳化物。由于这种钢材中碳化物的膨胀系数及弹性模量明显小于基体(其中膨胀系数比基体约低30%),因此在制造精密复杂模具时,要尽量选择碳化物偏析较小的模具钢。

模具结构和尺寸设计
结构厚薄不均或不合理,不仅容易导致模具受力应变不均匀,还容易因受热而引起模具各部位之间产生不同的热应力和组织应力,从而使其各部位体积膨胀不同。因此设计注塑模具时,应该尽量减小模具厚薄差距、采用对称结构,并在厚薄交界处采用平滑过渡结构设计等。另外,模具自身的弹性变形及型腔的尺寸均会对模具的精度产生影响,而在传统压塑模具设计中,型腔尺寸设计仅主要考虑了制品的成型收缩率,一般并不把模具自身的弹性变形考虑在内。虽然单纯增大模具壁厚尺寸能够减小模具因受力、受热而引起的自身弹性变形,但模具尺寸设计还要考虑到模具的安装、易加工性和成本(包括加工成本和材料成本)。

模具制造工艺
(1)热处理加热工艺 模具加热时,即使同一个模具内,各部分的温度也不会均匀。复杂模具加热时,在相变点以下应缓慢加热,通常真空热处理产生的变形比盐浴炉加热淬火小很多。淬火加热温度与钢的晶粒大小成正比,其中较大的晶粒能使钢的淬透性增加,导致淬火冷却时产生较大内应力。另外,由于复杂模具一般采用中高合金钢制造,所以淬火时温度过高会因Ms点(马氏体转变起始温度)低导致组织中残留奥氏体量增加,进而使模具热处理后变形加大。模具在机加工时产生的残余应力与淬火产生的应力会叠加在一起,从而增大模具热处理后的变形。因此在模具粗加工之后半精加工之前,应进行退火处理以去除应力;同时降低淬火温度,并采用分级淬火,以降低淬火后的应力残余。
(2)机加工工艺 磨削加工是注塑模具加工的关键工序。为防止出现磨削变形和磨削裂纹(甚至显微裂纹),在制订精密磨削加工工艺时要考虑磨削砂轮和进刀量的选择,以及工件的装夹。

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