經(jīng)過加工和蝕刻的鋼制注塑模是用于生產(chǎn)中谓形、低檔汽車內(nèi)飾件和外飾件的主要模具私免，然而，在許多高檔汽車生產(chǎn)中赵溢，電鑄鎳合金被選作為生產(chǎn)軟接觸內(nèi)飾件的模具夷硅，因?yàn)樗梢杂糜趶?fù)制中空模塑中輕質(zhì)模具的微細(xì)晶粒，可用于模壓加工很深的隱窩和深槽歧余，以便于安裝內(nèi)飾件氢滋、AC空調(diào)通風(fēng)管、收音機(jī)跟努、平視式投影儀和隱蔽式氣囊展開門价忙。PVC聚氯乙烯材料具有優(yōu)良的脫離鎳合金模具的性能。而比較新型的氨基甲酸乙酯材料從鎳合金模具中的脫離比較困難垛撬，而且其費(fèi)用要比PVC高5倍以上皮围，之所以使用這種材料是因?yàn)槠噲?bào)廢后，是因?yàn)槠渚哂泻芎玫木G色環(huán)保性能达快。

　　電鑄鎳合金模具的制造

　　這一工藝主要包括一個(gè)電鍍槽捏裂，里面有玻璃纖維基板和環(huán)氧電鍍心軸，通過電鍍使鎳金屬表面不斷在玻璃纖維基板的頂部成長甸胃。心軸是按照汽車制造廠審批的CAD文件設(shè)計(jì)圖開發(fā)的吩屹。對于各種用途的鎳合金模具而言，其電鍍層厚度為2mm～6mm客扎，以獨(dú)立的形式安裝于鋼鐵框架內(nèi)，周圍填鑄環(huán)氧樹脂罚斗，以作為負(fù)荷之需徙鱼。作為儀表板中空模具的鎳金屬外殼平均重量約為68kg。用于A級卡車車頂?shù)娜識TM模具需要兩套互相匹配的鎳金屬外殼针姿，各重454kg袱吆，而整個(gè)復(fù)合模具的重量為6800～9080kg。

　　主動(dòng)輪側(cè)向模具的凹洼和隱窩處A級表面近視圖

　　選用電鑄工藝的目的是利用它的特殊加工能力距淫，它可以在多種形面上復(fù)制微細(xì)的晶粒绞绒，因?yàn)椋谀承┣闆r下這類形面是無法加工和蝕刻的榕暇。如果能夠蓬衡，那也不可能生產(chǎn)出在同一處帶有完全一樣微細(xì)晶粒的多種模具，讓門心板晶粒線與儀表板和“A”立柱一起流動(dòng)彤枢。一個(gè)典型的非機(jī)加工零件應(yīng)該是一個(gè)360°狰晚、紋路細(xì)膩的抓柄式扶手門板，不帶任何分型線。

　　選用鎳金屬的目的是因?yàn)槠渚哂谐惺軣嵴鸬哪芰ζ孤堋τ趦x表板殼體的中空制模捶益，模具必須經(jīng)受每隔3～4min的110℉-475℉高溫。然而想预，只有使用鎳金屬锌拾，在300℃～350℃的高溫下，給以適當(dāng)?shù)呢?fù)荷支持瞪卜，才能經(jīng)受900 psi的壓力周期肴摊。

　　對于使用量不大的模具來說，采用電鑄工藝制造模具在制作成本上可以與金屬機(jī)加工模具一爭高下靴亩，因?yàn)樯a(chǎn)象RTM“A”級卡車罩那樣的零件需要切削大量的金屬血明。然而，在引進(jìn)新型CNC高速伪睬、4軸加工頭銑床以后腊尤，這一優(yōu)勢就消失了。對于要求生產(chǎn)形面復(fù)雜的細(xì)晶粒多模具而言口溃，采用電鍍鎳金屬工藝仍然有一定的優(yōu)勢揩页。

　　電鑄工藝也用于生產(chǎn)咖啡過濾器、印花網(wǎng)筒烹俗、直升機(jī)螺旋槳葉片耐磨尖端的電鍍爆侣、高壓鍋模具、吹塑模和拷貝印鼓幢妄。在高壓應(yīng)用領(lǐng)域不經(jīng)常使用鎳金屬兔仰，但小型注塑模使用鎳金屬，并用低熔點(diǎn)金屬澆鑄支持蕉鸳，然后加工乎赴，安裝到標(biāo)準(zhǔn)的模座內(nèi)。易于翻轉(zhuǎn)或易于加工的簡單淺薄形狀可以比采用電鑄工藝更加快速和更加便宜的生產(chǎn)潮尝。如果公差規(guī)格低于±0.25mm榕吼，就不宜使用電鑄鎳金屬。

　　儀表板模具

　　在生產(chǎn)儀表板模具前勉失，應(yīng)事先在木模車間加工一個(gè)REN WOOD木模羹蚣。OEM原始設(shè)備制造商負(fù)責(zé)檢驗(yàn)和審查木模的形狀和表面質(zhì)量。OEM也需在木模重復(fù)位置和模型上的晶粒方向引導(dǎo)下乱凿，規(guī)定0.5mm粒度的乙烯基材料或一種較新的凝固工藝忘当。包覆的模型樣式由OEM審核批準(zhǔn)。然后帝璃，包覆的模型用硅樹脂澆鑄復(fù)制甩宣。玻璃纖維和環(huán)氧主心軸在硅樹脂模中制造栏葬。在模型上切割或安裝包覆材料時(shí)會(huì)引起主心軸造成缺陷，不過可以采用手工方式加工（拋光紋理）杯削，沿著任何表面不完善的地方修正紋理流向抚言。主心軸的樣式需經(jīng)審核批準(zhǔn)。

　　生產(chǎn)用的硅樹脂模由正確的經(jīng)過審批的主心軸澆鑄而成褐泊，而玻璃纖維和環(huán)氧電鍍心軸則由硅樹脂制成芦槽。硅樹脂一般將在丟棄延伸、損毀或時(shí)效收縮前的6個(gè)月期限內(nèi)用于三根心軸的電鍍杯娶。心軸必須經(jīng)過穩(wěn)定化處理黎伤，這樣，就可以用于生產(chǎn)新的模具栅苞，其使用期至少可達(dá)10年（模具使用壽命加更換零件時(shí)間）催舅，而包覆模型也可達(dá)到它的服務(wù)目的，因?yàn)榘膊牧蠒?huì)在一年內(nèi)逐漸變質(zhì)蓄氧。

　　由于電鍍心軸是不導(dǎo)電的函似，如果不使用特殊的導(dǎo)電涂層，它就無法接受電鍍喉童。電纜線與整流器連接撇寞，而整流器安裝在一個(gè)座架上，然后放置到電鍍槽之中堂氯。平均厚度5.5mm的殼體需要6周的電鍍時(shí)間蔑担。在電鍍期間，應(yīng)將模具從電鍍槽中拿出來以檢查其電鍍層的厚度咽白，凡是厚度已經(jīng)達(dá)到規(guī)定要求或已超過要求的地方應(yīng)一一標(biāo)記出來啤握，然后再放回到電鍍槽內(nèi)。以外面的直角作為避雷針晶框，電鍍跟隨著形面繼續(xù)動(dòng)作排抬，使電鍍層很快達(dá)到所需的厚度。直角內(nèi)部的電鍍速度較慢三妈，狹窄的隱窩處電鍍最為困難畜埋。一般來說莫绣，里面的圓角半徑最低為0.2mm策见；狹窄的隱窩和凹洼處寬度與深度之比應(yīng)該是2:1。

　　當(dāng)殼體的電鍍層厚度確定合適以后妆浅，需要將其從電鍍工藝中取出蒜材，通過磨削“B”表面，將厚度調(diào)整到±0.3mm爵缸。電鍍心軸從鎳金屬模取出時(shí)抖臭，因模具鎖住却怪、隱窩縫隙太窄或太深而常常被損壞。導(dǎo)電涂層一般會(huì)遺留在鎳金屬上倾伶，需要用化學(xué)方法從“A”表面或晶烈蟾校化表面上清除。

　　殼體將在這一點(diǎn)上按照規(guī)定的要求準(zhǔn)備加熱感戴，例如“B”表面上的銅焊鋼管熱油加熱熏迷，或安裝在鋼架內(nèi)，然后安裝到充滿油的油室內(nèi)加熱都癣，或安裝在熱浴槽的框架上浸漬加熱谐歪，或安裝到一個(gè)框架上用加熱爐加熱或火焰沖擊加熱。鎳金屬安置在座架上瓶逃，并配有可分離的支座組件束铭，用于聚合體干燥攪拌以制造儀表板外殼。

　　由于制造模具的工藝各不相同厢绝，因此契沫，模型必須能反映出各工藝步驟中發(fā)生的變化。對于一個(gè)設(shè)有熱油管路的模具代芜，其制造時(shí)的收縮率一般為0.6%埠褪，PVC的聚合體處理器收縮率一般為1%，總計(jì)為1.6%挤庇，當(dāng)模型加工時(shí)钞速，應(yīng)扣除0.5mm的包覆層厚度。

　　一般來說嫡秕，這些系數(shù)需要在原型制造（通常100～300輛汽車）和正式投產(chǎn)周期之間確認(rèn)和調(diào)整渴语。由于OEM急于要降低開發(fā)一輛新款汽車所需的總體時(shí)間，他們要求制造一套直接用于生產(chǎn)的模具昆咽，也就是說要跳過原型模具的制造驾凶，直接將第一套模具應(yīng)用與實(shí)際生產(chǎn)之中。與生產(chǎn)廠共同合作的模具制造商在他們制造模型前或利用模具制造一個(gè)新產(chǎn)品的零件前鉴梦，必須正確地確定這些系數(shù)氛灸。

　　面臨的挑戰(zhàn)

　　目前，汽車模具工業(yè)的最大問題是將新幾何形狀的晶粒結(jié)構(gòu)引入市場逐茄。OEM原始設(shè)備制造商對氨基甲酸乙酯和PVC材料結(jié)合應(yīng)用到同一輛汽車時(shí)的光澤不甚滿意剑碌。有些晶粒鋼板可以用新的激光和CAD程序加工生產(chǎn)用于包裝，但不能在模具中用酸蝕刻张域。當(dāng)新的木模被包覆到電鑄鎳金屬模具模型時(shí)孟溯，電鑄機(jī)就能夠困難地生產(chǎn)晶粒，但它們不能永遠(yuǎn)維修晶粒蚪录。

　　零件生產(chǎn)商業(yè)也發(fā)現(xiàn)呜款，以標(biāo)準(zhǔn)的方法清洗模具會(huì)引起圓角細(xì)微處的過量磨損耸壮，實(shí)際上它們就是透鏡。將這個(gè)模式想象成是一系列的透鏡剩症，以不均勻的模式方向?qū)⒐饩€反射出來笑驶。清洗和生產(chǎn)過程中的侵蝕改變了這些透鏡的幾何形狀—引起成品的反射不同，出現(xiàn)黑點(diǎn)或暗點(diǎn)胞饭。在某些情況下粤蝎，包覆過程會(huì)重復(fù)8次或更多的次數(shù)，以獲得OEM原始設(shè)備制造商的批準(zhǔn)袋马。

　　當(dāng)曲面被直線晶粒包覆時(shí)初澎，整個(gè)汽車上下的曲面會(huì)引起切割處直線的彎曲或不相匹配，無法適應(yīng)形面的晶粒模式虑凛。有些歐洲的廠商報(bào)道說碑宴，由于磨損、損壞或光澤的變化桑谍，幾何模式的模具平均壽命為每個(gè)只能生產(chǎn)1萬個(gè)零件延柠，而且這些損壞所造成的一切缺陷無法修復(fù)。如果將這一壽命與老式的動(dòng)物晶粒（晶粒任意排列）模式相比锣披，后者每個(gè)模具可生產(chǎn)85000個(gè)零件贞间，而且技術(shù)人員可以修復(fù)損壞的晶粒結(jié)構(gòu)。汽車客戶也報(bào)道說雹仿，有些模型很難清洗增热，因?yàn)榛覊m和纖維屑積聚在幾何模型的隱窩處。

　　凡是退回到模具制造商返修的模具胧辽，也許需要進(jìn)行多次的試驗(yàn)來填補(bǔ)這些損壞的區(qū)域嗤矾，然后用手工細(xì)化處理或酸洗蝕刻處理。每次經(jīng)過返修以后悄锈，模具被送回到生產(chǎn)廠審批拒牡，以再次用于生產(chǎn)殼體。這一過程需要重復(fù)多次菌渐，需要很多的工作時(shí)間随去、發(fā)運(yùn)時(shí)間和試用時(shí)間，費(fèi)用很高暖娃，這種經(jīng)過修復(fù)的模具能夠通過質(zhì)量控制的百分比機(jī)率很少扔泵。修理區(qū)的面積越來越多，每次試驗(yàn)和所需的費(fèi)用接近更換一個(gè)模具的費(fèi)用雷昵。

　　漫長的維修時(shí)間會(huì)造成生產(chǎn)線停產(chǎn)荡担，車間內(nèi)作為后備庫存所需的模具量將大幅度上升品客，這是目前所面臨的主要風(fēng)險(xiǎn)榴弧。這會(huì)造成模具制造商不能及時(shí)交貨而無法立即滿足模具的需求准瘪。最終的結(jié)果將是：模具制造商因維修潛力不足而無法提供保修期，因而無法避免電鑄機(jī)上的經(jīng)濟(jì)損耗桅狠。在與汽車制造廠簽訂合同前讼载，模具制造商和相關(guān)的一家或兩家供貨商必須審核晶粒要求、可維修性和預(yù)期的模具使用壽命中跌，保證對所需的模具數(shù)量和費(fèi)用有一個(gè)清醒的認(rèn)識咨堤，以達(dá)到所預(yù)測的銷售目標(biāo)。如果模具的壽命因晶粒結(jié)構(gòu)而降低漩符，可能會(huì)要求模具制造商和/或供貨商提供新的模具而不再償付附加的費(fèi)用一喘。而且必須注意，從主心軸上更換模具需要花費(fèi)整整14～16周的加工時(shí)間（每周7天嗜暴、每天24h工作凸克，從收集CAD數(shù)據(jù)開始，生產(chǎn)第一個(gè)模具不少于21～26周闷沥，盡管如此萎战，但這樣做既耽誤時(shí)間，又浪費(fèi)資金）舆逃。汽車裝配線停產(chǎn)所造成的損失可達(dá)到每分鐘3萬美元蚂维。

　　采用旋鑄鎳金屬模具制成的門板小手把

　　應(yīng)吸取的教訓(xùn)

　　總的來說，顯然路狮，由于電鑄法的成本較高侦广、應(yīng)用范圍特殊、模具所需的總體費(fèi)用較高以及成品的費(fèi)用也較高结晒，因此在今天的模具制造市場中庆率，它只占很小的百分比。然而汤史，由于電鑄法具有獨(dú)特的重復(fù)生產(chǎn)能力软殿，它可滿足其他模具制造工藝所不可能達(dá)到的要求。在及時(shí)供貨生產(chǎn)氣候條件下巴锄，每天受到緊迫的利潤責(zé)難壓力骨惫，因此，在時(shí)間和費(fèi)用上的考慮導(dǎo)致這一行業(yè)面臨一系列的問題惕拍，最近由于在樣式設(shè)計(jì)方面的需求趨勢蜀勃，使這些問題進(jìn)一步惡化。由于電鑄槽內(nèi)的工藝時(shí)間狼棠、鎳金屬的費(fèi)用和設(shè)計(jì)者的夢想不能適應(yīng)變化驼鳞，因此，惟一的解決方法是：在與汽車制造廠簽訂合同時(shí)杯聚，小心謹(jǐn)慎臼婆，專心一致抒痒。但這是一個(gè)屬于律師和會(huì)計(jì)師們研究的課題，而且也是屬于一個(gè)新的討論課題颁褂。

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