一蚀同、概況
環(huán)氧樹脂模具又稱樹脂模具缅刽,它具有制造周期短、成本低蠢络、特別適合形狀復雜的制品和產(chǎn)品更新?lián)Q代快速的工業(yè)領域衰猛;因此,在國外先進國家已得到廣泛的應用刹孔,特別在汽車制造業(yè)忧绊、玩具制造業(yè)、家電制造業(yè)缓贤、五金行業(yè)和塑料制品等工業(yè)系統(tǒng)使用得更為普及基列。環(huán)氧樹脂模具按不同的結構和用途,采用各種性能的環(huán)氧樹脂、固化劑军笑、增韌劑和填料(鐵粉雨株、鋁粉、硅微粉擅暴、重晶石粉等)等配制成模具樹脂贫迫,同時以玻璃纖維布和碳纖維布作增強材料而制成的。 環(huán)氧樹脂模具按不同用途和技術要求项栈,能設計出不同的環(huán)氧模具樹脂配方組份手欣。從國內、外環(huán)氧樹脂模具實際應用統(tǒng)計映检,環(huán)氧樹脂適合于制作以下幾種類型的模具癞樊,在冷壓模具方面有:彎曲模、拉延模凛澎、落錘模霹肝、鑄造模等;在熱壓模具方面有:塑料注射模预厌、注臘模阿迈、吹塑模、吸塑模轧叽、泡沫成型模苗沧、皮塑制品成型模等。 環(huán)氧樹脂模具的制造特點炭晒,是制造簡易待逞,快速,成本低网严;例如一些外形復雜识樱、難成形的金屬模具,用環(huán)氧樹脂制造震束,采用澆注法或低壓成形法怜庸,就能一次成形,無需大型精密切削機床姚转,也可不用高級鉗工谋扼。有些金屬模具制造的周期要幾個月至半年,采用環(huán)氧樹脂模具一般只要3~5天就可完成们敢,其成本僅僅是鋼模的15~20%左右咐准,而且樹脂模具使用壽命很長,磨損了還可以很快修補好慷训,繼續(xù)使用消李。因此键梆,環(huán)氧樹脂模具的制造是一項打破傳統(tǒng)機械加工工藝的新技術、新材料和新工藝苔眼。環(huán)氧樹脂模具畦未,在國外都是大型工廠設立的專門研制中心制造的,而在國內僅在于國防工業(yè)單位研制了一些瞭芬,一般工廠企業(yè)都缺乏這方面的制造工藝技術和配方刨塔,所以在我國環(huán)樹脂模具的應用、普及和發(fā)展的速度很緩慢卜壕。今后隨著新材料、新技術的發(fā)展烙常,環(huán)氧樹脂應用技術的推廣轴捎,環(huán)氧樹脂模具的綜合性能和制造技術被廣泛了介和認識,環(huán)氧樹脂復合材料性能的提高蚕脏,樹脂模具的制作工藝和應用工藝的簡化侦副,環(huán)氧樹脂模具必然會得到飛躍的發(fā)展,成為新的高效率的低成本的先進模具驼鞭。
二秦驯、環(huán)氧樹脂模具的種類
1、環(huán)氧樹脂冷壓類型的模具
(1)彎曲模挣棕、成形模译隘、拉延模、切口模等洛心。
環(huán)氧樹脂的復合材科主要用來制造凹凸模固耘,可以澆注成形,也可以低壓模壓法成形词身,它可以沖壓或拉延0.8毫米鋼板2毫米以下的鋁板厅目,壽命在萬次以上不磨損。對于大型拉延模具农灯,如汽車駕駛室頂蓋件修诈,用環(huán)氧樹脂制造模具顯示出更大的優(yōu)越性,無需大型切削機床品扯。切口模用來制造結構復雜的大型零件投沃,在凹凸模刃口部嵌以鋼帶。用環(huán)氧樹脂制造的彎曲成形模具杰趾,沖壓的另件有吊扇的風葉等鲸锻,風葉型面尺寸要求很高,因關系到風量和使用效果等稀销,環(huán)氧樹脂模具固定在l O O噸沖床上沖壓成形鸡捉,沖壓次數(shù)巳達三十余萬次乏茶,樹脂模具還在使用。
(2)落錘模
采用環(huán)氧樹脂落錘模甚岩,可以沖壓2.5毫米厚的鋁板贱按,1.5毫米厚的不銹鋼板。樹脂做的模具涡相,協(xié)調性能好哲泊,工藝簡單,制造周期短催蝗,比鋁鋅那型縮短3/4時間,還可節(jié)省大量的有色金屬丙号,降低成本先朦。
(3)鑄模
關于鑄模如模型、芯盒犬缨、型板等喳魏,采用環(huán)氧樹脂制作鑄模的優(yōu)點:
① 樹脂模具制造周期短怀薛,如鋁模制造周期約一個月刺彩,而樹脂模具制作只需3~5天
② 樹脂模具使用壽命長枝恋,如鋁模用到二千次就要大修创倔,而樹脂模可用到二萬次鼓择;
「事恰③ 樹脂模具修理簡單、方便的讯;
》吮俊④ 樹脂模具重量輕,勞動生產(chǎn)率高某现。
因此匙桦,國、內外巳普遍宋睦、廣泛的應用環(huán)氧樹脂制作鑄模阁陌。結構形式:有樹脂包復式模具和全樹脂整體式模具。 此外琐侣,環(huán)氧樹脂還能制作錘擊模奖朴、爆炸成形模、液壓成形模汇径、拉伸模胎曼刀、移形模罗卿、檢驗模等,以上的樹脂模具魂务,大部分是用來制造飛機曼验,汽車或火箭上的另部件。環(huán)氧樹脂模具制造速度快粘姜,成本低鬓照、協(xié)調性能好,能解決一般金屬模具制造中的技術難關孤紧。
2豺裆、環(huán)氧樹脂熱壓類型的模具
(1)注臘模
用于壓注臘型的模具,一般用金屬制作模具号显,批量小的留储、要求不高的也采用石膏模。先用注臘模注出臘型咙轩,根據(jù)臘型再做成殼模,溶臘后澆注金屬阴颖。樹脂的注臘模活喊,強度高,成型方便孽衩,光潔度高箫俯,耐磨性好,導熱性稍差一些陌沟,在加工成形雕塑的型面時怕事,經(jīng)濟效益就更高了。
(2)塑料注射模
隨著工程塑料的飛躍發(fā)展與廣泛的應用截巢,塑料模具的制造旅测,就更顯出重要性了。環(huán)氧樹脂注射模具是國內外正在努力突破的一項新技術呻蚪。據(jù)資料介紹兆布,環(huán)氧樹脂注射模國外作為一種簡易、快速模具础姚,因為它成型快佛或,外形精確,但缺點是耐熱性差填恬,因此弧跑,在樹脂模具設計時應考慮冷卻水管道,來提高注塑次數(shù)擂送。我國也有幾個單位在研制這類樹脂模具悦荒,并取得了良好的應用唯欣,注塑次數(shù)巳達萬次以上,環(huán)氧樹脂模具型面無變化逾冬。在樹脂模具配方設計上的優(yōu)化和模具結構上的改進黍聂,使樹脂模具的熱態(tài)強度、導熱系數(shù)都有較高的水平身腻。因此产还,如果產(chǎn)品型面為雕塑的型面,機加工簡直無法加工的嘀趟,則更顯出環(huán)氧樹脂模具的優(yōu)越性脐区。
(3)吹塑模和吸塑模具
這類模具都要求環(huán)氧樹脂配方固化物要有良好的熱態(tài)強度和導熱系數(shù),它最大的優(yōu)點是成形方便她按,這些樹脂模具都屬于開發(fā)應用中的模具牛隅。
三、制造環(huán)氧樹脂模具的材料與性能
制造樹脂模具的基體樹脂有酚醛樹脂酌泰、不飽和聚酯樹脂媒佣、環(huán)氧樹脂等。在這些基體樹脂中漂烂,環(huán)氧樹脂的機械据伏、物理性能最好,工藝性也好束多。所以現(xiàn)在都用環(huán)氧樹脂制造模具骏庙,如現(xiàn)在最高強度的復合材料,就是環(huán)氧樹脂與硼纖維拳股、碳纖維等制成的辣棉。 基體樹脂:常用的環(huán)氧樹脂有雙酚A環(huán)氧樹脂,如事匈;YD-128狰赘、E一51、E一44等计灌;線型酚醛環(huán)氧樹脂F(xiàn)-44和F-45淡榕;氨基多官能團環(huán)氧樹脂AFG-80、AFG-90钟牛;脂環(huán)族環(huán)氧樹脂R-122等允悦。根據(jù)不同樹脂模具的機械強度要求、耐熱性要求和精度要求選擇基體樹脂類型虑啤,再設計配方隙弛。
固化劑:胺類固化劑:脂肪胺、縮聚胺狞山、芳香胺全闷、改性芳香胺等叉寂;
咪唑類固化劑:2-甲基咪唑、改性咪唑总珠、2-乙基-4-甲基咪唑等屏鳍;
酸酐類固化劑:甲基四氫苯酐、改性甲基四氫苯酐局服、氯橋酸酐钓瞭、均苯四甲酸二酐等。
增韌劑:LDY-050活性增韌劑淫奔、LDY-052反應型增韌劑山涡、LDY-055海島結構增韌劑、高聚合度聚硫橡膠斜擎、端羧基丁睛橡膠等爱饲。
纖維增強材料:玻璃纖維(布)、碳纖維(布)宿闯、硼纖維(布)等乳嘁。
填料:硅微粉、鐵粉危厕、鋁粉雀司、銅粉、氧化鋁粉背渤、重晶石粉等。
環(huán)氧樹脂模具復合材料栗衍,是由基體樹脂熊骆、固化劑,增韌劑丽阎,填料和纖維增強材料等組成纳倚,起固化反應而達到高性能的模具樹脂。根據(jù)不同模具不同的結構和技術要求谴垫,設計不同的配方章母,配方不同,其成形工藝翩剪,固化工藝也不同乳怎。
環(huán)氧樹脂模具配方澆注體典型的力學、物理性能:
抗壓強度:120~150 MPa
抗沖強度:25~38 KJ/m2
抗彎強度:110~160 MPa
布氏硬度:20~30 MPa
固化時收縮O.2~0.5%
四前弯、制造環(huán)氧樹脂模具的工藝方法
1蚪缀、澆注工藝制造
按環(huán)氧樹脂配方比例稱量和混合,然后澆注入模型模具恕出,按配方工藝要求询枚,采用室溫或高溫固化成型违帆。也可采用振動澆注工藝。
2金蜀、層壓工藝制造
玻璃纖維或碳纖維增強的環(huán)氧樹脂模具刷后,在固化時不用壓力的,在模型里層迭纖維增強材料并層層涂以環(huán)氧樹脂混合料渊抄,稱為接觸層迭工藝尝胆。固化時如在加壓下進行,可增加玻璃纖維含量紧寺,稱加壓層壓工藝燎拟。
3、短玻璃纖維增強與樹脂的混合物虾脆,能夠在簡易的金屬模內成形享秒。
總之,不同的模具压伸,根據(jù)模具的結構蛆古、模具的類型、模具的技術要求來設計不同的環(huán)氧樹脂配方和制造工藝鳞乏,才能制造出良好的環(huán)氧樹脂模具舔伴。
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