模具新技術(shù)

鏡面塑料模具鋼PMS

鏡面塑料模具鋼PMS是一種析出硬化型時效鋼，具有優(yōu)異的鏡面加工性能、良好的冷熱加工性能、電加工性能和良好的綜合力學(xué)性能。熱處理工藝簡便，經(jīng)85O ±20℃固溶， 5OO ±1O℃時效處理后，基體為貝氏體、馬氏體雙相組織，熱處理變形率�。�≤－O．O5％）。截面≤ Ф15Omm或模板厚度≤15Omm的斷面組織，硬度分布均一，力學(xué)性能：σs﹥980MPa, σB﹥1200MPa ,δ5﹥13%,ψ﹥45%。適用于制造工作溫度300℃左右，使用硬度HRC3O－45，要求高鏡面、高精度的各種塑料模具。

PMS鏡面塑料模具鋼具有良好的滲氮表面強化性能。氮化處理后表面硬度達(dá)HV8OO －1200。

PMS 鋼廣泛適用于光學(xué)系統(tǒng)各種鏡片、錄音和錄像磁帶內(nèi)外盒、電話機。收錄機、石英鐘、洗衣機、車輛燈具以及儀表家電等各種塑料殼體模具。

快速制模技術(shù)種類

快速制模技術(shù)是一種快捷、方便、實用的模具制造技術(shù)。這種技術(shù)的特點是：制模周期短、工藝簡單、易于推廣、制模成本低、精度和壽命能滿足某種特定的功能需要，綜合經(jīng)濟(jì)效益良好。特別適用于新產(chǎn)品開發(fā)試制、工藝驗證和功能驗證以及多品種小批量生產(chǎn)。

由于市場競爭的日益激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度不斷加快，多品種小批量將成為制造業(yè)的重要生產(chǎn)方式，在這種情況下，制造業(yè)對產(chǎn)品原型的快速制造和模具的快速制造提出了強烈的要求。因此，快速制模技術(shù)呈現(xiàn)生機勃勃的發(fā)展趨勢。

目前，在實際中應(yīng)用的快速制模技術(shù)，主要有以下幾種：

1．基于快速原型技術(shù)的制模方法。這種方法是基于新穎的離散／堆積（即材料累加）成型思想，利用立體光固化、疊層實體制、激光選區(qū)燒結(jié)、三維打印、熔融沉積成型等不同方法，獲得長壽命的金屬模具或非金屬的低壽命模具。這種方法，具有技術(shù)先進(jìn)、成本較低、設(shè)計制造周期短等特點。

2．采用高速切削加工模具。目前，在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的高速切削機床轉(zhuǎn)速在每分鐘1．5～2．5萬轉(zhuǎn)左右。利用高速切削可以使加工效率提高10倍以上，可大大縮短制模時間。經(jīng)高速切削精加工后的模具型面，僅需略加拋光便可使用，省卻了大量修磨拋光時間。

3.采用鋁合金材料制造塑料模。鋁合金材料以其重量輕、切削性能好、導(dǎo)熱導(dǎo)電率高等優(yōu)良性能，近年來在塑料模的制造中得到了越來越多的應(yīng)用。使用鋁合金材料制作模具，可在縮短制模周期和降低成本方面取得良好的效果。國外已有專門的廠家生產(chǎn)用于塑料模的鋁合金材料。用鋁合金制造的塑料模，使用壽命可達(dá)十萬次，如果型腔表面進(jìn)行化學(xué)處理，使用壽命可達(dá)2O－3O萬次。

4．采用鋅基低熔點含金制造模具。用低熔點合金制作模具，具有成本低、制模周期短等優(yōu)點，這種制模方法已有多年的歷史了，至今仍在快速制模技術(shù)中發(fā)揮著重要作用。特別是這種制模方法與快速原型技術(shù)相結(jié)合，使用效果十分顯著。采用低熔點合金的快速制模方法，特別適用于大型覆蓋件模具和大型吹塑、吸塑模具的快速制造。用于覆蓋件模具時，一是可以快速生產(chǎn)出樣品；二是為正式的硬模制作實驗，可以避免造成難以彌補的缺陷。利用低熔點合金制作的吸塑、吹塑模具，使用壽命可達(dá)5萬件。這種制模方法的另一個優(yōu)點是模具報廢后材料可以熔化重用。

5．其他快速成形制模技術(shù)。如：環(huán)氧樹脂模具、噴涂成形模具、氮氣缸等。環(huán)氧樹脂鑲鋼模具用于汽車覆蓋件模具，我國汽車行業(yè)已有應(yīng)用。熱噴涂方法制造模具型腔，主要用于聚氨脂發(fā)泡生產(chǎn)，目前已在聚氨脂行業(yè)廣泛應(yīng)用。氮氣缸在沖壓模具上應(yīng)用，可以有效簡化模具結(jié)構(gòu)，改善沖壓工藝性能。

用于超精密加工的極低進(jìn)給率的快速刀具伺服控制

近年來，由于在光學(xué)和精密工程系統(tǒng)中的應(yīng)用，脆性材料如玻璃、陶瓷、鍺和硫化鋅的金剛石車削已引起有關(guān)人士極大的關(guān)注。當(dāng)金剛石車削脆性材料時，材料的切削應(yīng)保持可延展?fàn)顟B(tài)，以避免材料表面下?lián)p壞。一般脆性材料的可延展?fàn)顟B(tài)加工可采用極低的切削深度和進(jìn)給率來完成，但由于摩擦和反沖，特別在極低進(jìn)給率時，機床坐標(biāo)達(dá)到毫米級定位精度是很困難的。由于從靜摩擦向庫侖摩擦轉(zhuǎn)換時極低進(jìn)給率下的摩擦力是高度非線性的，因此很難進(jìn)行模擬設(shè)計。為了補償機床的摩擦和反沖的影響，設(shè)計制造了毫米精度三自由度（DOF）定位器作為快速刀具伺服機構(gòu)。這是一個獨立操作的定位裝置，與傳統(tǒng)的導(dǎo)桿和機械結(jié)構(gòu)相比，其范圍小，但具有高寬帶和高精度。作為快速刀具伺服機構(gòu)的毫微米定位器與馬達(dá)驅(qū)動反饋控制器結(jié)合在一起，可以獲得具有高定位精度的大行程。采用CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法，可獲得比標(biāo)準(zhǔn)PID控制算法更好的跟蹤能力和聯(lián)機記憶。通過使用PC總線為基礎(chǔ)的DSP上的"C"語言實現(xiàn)記憶控制，以控制金剛石車削機床和毫微米定位器。

鑄造鍛模壽命長

鑄造鍛模是用于模鍛錘、摩擦壓力機、輥鍛機等設(shè)備上的模具。精鑄造鍛模在俄羅斯和法國等國家使用較普遍，在我國使用還不是很廣，目前多用在小型鍛壓設(shè)備上，在其他領(lǐng)域的應(yīng)用還有待進(jìn)一步發(fā)展。武漢機械工藝研究所研制鑄造鍛模已有20多年的歷史，該所技術(shù)人員認(rèn)為鑄模壽命高于傳統(tǒng)模具，并有如下特點：精密鑄造的鍛模，型槽后續(xù)加工余量僅O.3～0.4mm；其余部分可不加工；鑄造模塊的費用僅為鍛造模塊的 1／2;鑄造鍛模制造勞動量僅為傳統(tǒng)模具的1／1.5～l／l.8，成本下降5O％－7O％;模具鋼利用率提高到 0.90～ O. 95，減少模具鋼消耗 1／6；鑄造鍛模的壽命為傳統(tǒng)方法制造模具的1.25～2.0倍。