滚塑铝合金模具设计制造要点

滚塑铝合金模具设计制造要点宁波锦泰机模有限公司傅后荣在国内，滚塑模具主要采用钢板焊接模、铝合金焊接模及铝合金铸模三种类型，这几种模具在制造原理、应用场合及滚塑制品的质量等方面都有较大差异，其中尤以铝合金铸模的应用最能保证滚塑制品的质量。下面就铝合金滚塑模具的设计和制造谈几个要点。一、模具的结构设计要点1.模具壁厚的选择：型腔壁厚控制在10㎜左右为宜，边沿15㎜左右，太厚会使导热及散热不良，浪费能源和影响生产效率，太薄则使模具没有强度，易损坏。同时，模具壁厚不均匀还会造成滚塑制品的壁厚不均匀。2.分模面选择：选择在不影响滚塑制品表面质量之处，其结构形式以凹凸相配为宜，这样既能保证配合精度，又能防止模具产生变形和分模面出现漏料的现象。3.模具固定方式：模具背面圆柱直径以φ30㎜为宜，以特制钢架与模具圆柱相连，上下钢架之间配上导柱套定位，并用螺栓紧固从而达到紧固或打开模具的效果。4.圆角的选择：模具的转角处，应设计成：外圆角R3～13㎜，内圆角R1.5～6.5㎜，便于原料贴附模具，有利于制品成形，不至造成转角处或尖角处出现空洞。5.出模角：滚塑制品在高温状态下具有一定的可塑性，因此出模角可以相对较小，甚至局部有小尺寸的倒勾也能出模，但如是大面积或很深的倒勾则必须将该部位做成侧开式结构。6.深腔或窄条部位的冷却：在滚塑生产中经常遇到局部很难成形或制品壁厚不均匀的现象，特别是深腔或窄条部位，这主要是由于该部位的加热或冷却条件差造成的，通常的做法是在该部位增加散热筋条，筋条的数量或高度视具体情况而定，筋条的厚度要小于模具壁厚，一般以5㎜为宜。7.模具的强度和刚性：在大型模具或模具的大平面部位，为防止模具变形和提高模具使用寿命，一般增加一些厚度在8～10㎜，高30㎜左右的筋条，为增加模具刚性可在模具的外沿增加一圈筋。二、模具的制造要点1.铝合金种类的选择：滚塑模具所用铝合金必须满足：a.强度高；b.流动性好；c.晶粒细小；d.气孔倾向小。综合上述条件，以铝合金ZL101A为优。2.收缩率的确定：收缩率的大小关系到模具尺寸的精度，在制造木模时先要放上铝合金1.1%左右的收缩率，其次要针对不同塑料品种加上不同的塑料收缩率，这一收缩率与制品的形状有较大的关系。在放塑料收缩率时，模具制造厂与滚塑生产厂之间一定要进行密切的配合。3.毛坯的铸造是至关重要的一环：毛坯表面是否有气孔，是困扰滚塑界的一大难题，如果产生气孔将前功尽弃，如何保证毛坯表面的质量，本公司充分利于铸造专业人才济济的优势，进行了长达半年的攻关，取得了明显的成效。合金的熔化是技术性很强的工作：熔化的坩锅要选用非铁质的，以防铁坩埚对铝合金增铁，铁含量高会增大合金的晶粒度，不利于获得光洁的模具表面，通常使用石墨坩锅或不锈钢坩锅，在熔化前先将坩锅预热至暗红色，再刷上氧化锌涂料，当白色的涂料变为黄色时，才能加入铝锭，铝锭加入前要经过预热，以防带入水份。合金的熔化要做到快化快浇，避免在炉子里停留时间过长。合金的除气和精炼变质是至关重要的一环。除气剂的种类很多，但大部份都只能除掉合金中的大气泡，而对影响滚塑模表面质量的针孔气泡都无明显效果。我们经过长期摸索采用除气变质覆盖剂覆盖在铝合金熔液表面，以防止铝合金进一步吸收气体，另一方面加入一种能带出铝合金中氢气的物质，使氢气排出，从而达到彻底排除铝合金中气体的目的。4.模具加工过程从木模开始就必须采用加工中心进行加工，这样才能保证模具的壁厚均匀，模具经CNC加工后还要进行电火花加工，再经钳工抛光、制作皮纹和喷涂特富龙等诸多工序，从而完成整套模具的制造。（原文刊于《中国塑料信息》2006年第7期，作者联系方式：[e-mail]）（End）