一、概況

　　環(huán)氧樹(shù)脂模具又稱(chēng)樹(shù)脂模具么养，它具有制造周期短帅维、成本低、特別適合形狀復(fù)雜的制品和產(chǎn)品更新?lián)Q代快速的工業(yè)領(lǐng)域协固；因此溢傅，在國(guó)外先進(jìn)國(guó)家已得到廣泛的應(yīng)用，特別在汽車(chē)制造業(yè)芋忿、玩具制造業(yè)炸客、家電制造業(yè)、五金行業(yè)和塑料制品等工業(yè)系統(tǒng)使用得更為普及戈钢。環(huán)氧樹(shù)脂模具按不同的結(jié)構(gòu)和用途嚷量，采用各種性能的環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑逆趣、增韌劑和填料（鐵粉蝶溶、鋁粉、硅微粉宣渗、重晶石粉等）等配制成模具樹(shù)脂抖所，同時(shí)以玻璃纖維布和碳纖維布作增強(qiáng)材料而制成的。

　　環(huán)氧樹(shù)脂模具按不同用途和技術(shù)要求痕囱，能設(shè)計(jì)出不同的環(huán)氧模具樹(shù)脂配方組份田轧。從國(guó)內(nèi)暴匠、外環(huán)氧樹(shù)脂模具實(shí)際應(yīng)用統(tǒng)計(jì)，環(huán)氧樹(shù)脂適合于制作以下幾種類(lèi)型的模具傻粘，在冷壓模具方面有：彎曲模每窖、拉延模、落錘模迹遏、鑄造模等菊蹬；在熱壓模具方面有：塑料注射模、注臘模懒俊、吹塑模掏谎、吸塑模、泡沫成型模钮瘪、皮塑制品成型模等锄菊。 環(huán)氧樹(shù)脂模具的制造特點(diǎn)，是制造簡(jiǎn)易湿铃，快速占犹，成本低；例如一些外形復(fù)雜碉办、難成形的金屬模具理币，用環(huán)氧樹(shù)脂制造，采用澆注法或低壓成形法蚂朽，就能一次成形刮吧，無(wú)需大型精密切削機(jī)床，也可不用高級(jí)鉗工掖蛤。有些金屬模具制造的周期要幾個(gè)月至半年杀捻，采用環(huán)氧樹(shù)脂模具一般只要3～5天就可完成，其成本僅僅是鋼模的15～20％左右蚓庭，而且樹(shù)脂模具使用壽命很長(zhǎng)致讥，磨損了還可以很快修補(bǔ)好，繼續(xù)使用器赞。因此垢袱，環(huán)氧樹(shù)脂模具的制造是一項(xiàng)打破傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝的新技術(shù)、新材料和新工藝港柜。環(huán)氧樹(shù)脂模具请契，在國(guó)外都是大型工廠(chǎng)設(shè)立的專(zhuān)門(mén)研制中心制造的，而在國(guó)內(nèi)僅在于國(guó)防工業(yè)單位研制了一些夏醉，一般工廠(chǎng)企業(yè)都缺乏這方面的制造工藝技術(shù)和配方爽锥，所以在我國(guó)環(huán)樹(shù)脂模具的應(yīng)用、普及和發(fā)展的速度很緩慢。今后隨著新材料匙杏、新技術(shù)的發(fā)展模朋，環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)用技術(shù)的推廣，環(huán)氧樹(shù)脂模具的綜合性能和制造技術(shù)被廣泛了介和認(rèn)識(shí)充陷，環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料性能的提高谆府，樹(shù)脂模具的制作工藝和應(yīng)用工藝的簡(jiǎn)化，環(huán)氧樹(shù)脂模具必然會(huì)得到飛躍的發(fā)展徊儿，成為新的高效率的低成本的先進(jìn)模具灯趁。

　　二、環(huán)氧樹(shù)脂模具的種類(lèi)

　　1泥贷、環(huán)氧樹(shù)脂冷壓類(lèi)型的模具

　　(1)彎曲模武瘟、成形模硼环、拉延模洼眶、切口模等。

　　環(huán)氧樹(shù)脂的復(fù)合材科主要用來(lái)制造凹凸模狰宗，可以澆注成形白庙，也可以低壓模壓法成形，它可以沖壓或拉延0.8毫米鋼板2毫米以下的鋁板甘沾，壽命在萬(wàn)次以上不磨損搬设。對(duì)于大型拉延模具，如汽車(chē)駕駛室頂蓋件撕捍，用環(huán)氧樹(shù)脂制造模具顯示出更大的優(yōu)越性拿穴，無(wú)需大型切削機(jī)床。切口模用來(lái)制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型零件忧风，在凹凸模刃口部嵌以鋼帶默色。用環(huán)氧樹(shù)脂制造的彎曲成形模具，沖壓的另件有吊扇的風(fēng)葉等狮腿，風(fēng)葉型面尺寸要求很高腿宰，因關(guān)系到風(fēng)量和使用效果等，環(huán)氧樹(shù)脂模具固定在l O O噸沖床上沖壓成形缘厢，沖壓次數(shù)巳達(dá)三十余萬(wàn)次吃度，樹(shù)脂模具還在使用。

　　(2)落錘模

　　采用環(huán)氧樹(shù)脂落錘模贴硫，可以沖壓2.5毫米厚的鋁板椿每，1.5毫米厚的不銹鋼板。樹(shù)脂做的模具英遭，協(xié)調(diào)性能好砂腰，工藝簡(jiǎn)單，制造周期短，比鋁鋅某呃剑縮短3／4時(shí)間绵顷，還可節(jié)省大量的有色金屬，降低成本厅肩。

　　(3)鑄模

　　關(guān)于鑄模如模型螺蜻、芯盒、型板等禽制，采用環(huán)氧樹(shù)脂制作鑄模的優(yōu)點(diǎn)：

　〖艚汀① 樹(shù)脂模具制造周期短，如鋁模制造周期約一個(gè)月膜却，而樹(shù)脂模具制作只需3～5天

　∫┪亍② 樹(shù)脂模具使用壽命長(zhǎng)，如鋁模用到二千次就要大修攘默，而樹(shù)脂姆昧牛可用到二萬(wàn)次；

　×嵯③ 樹(shù)脂模具修理簡(jiǎn)單输拇、方便；

　∠托薄④ 樹(shù)脂模具重量輕策吠，勞動(dòng)生產(chǎn)率高。

　　因此瘩绒，國(guó)猴抹、內(nèi)外巳普遍、廣泛的應(yīng)用環(huán)氧樹(shù)脂制作鑄模锁荔。結(jié)構(gòu)形式：有樹(shù)脂包復(fù)式模具和全樹(shù)脂整體式模具蟀给。

　　此外，環(huán)氧樹(shù)脂還能制作錘擊模堕战、爆炸成形模坤溃、液壓成形模、拉伸模胎嘱丢、移形模薪介、檢驗(yàn)?zāi)５龋陨系臉?shù)脂模具腔益，大部分是用來(lái)制造飛機(jī)草教，汽車(chē)或火箭上的另部件。環(huán)氧樹(shù)脂模具制造速度快舰打，成本低经禽、協(xié)調(diào)性能好蒋巡，能解決一般金屬模具制造中的技術(shù)難關(guān)。

　　2可剪、環(huán)氧樹(shù)脂熱壓類(lèi)型的模具

　　(1)注臘模

　　用于壓注臘型的模具肚苇，一般用金屬制作模具，批量小的登翩、要求不高的也采用石膏模蚣锌。先用注臘模注出臘型，根據(jù)臘型再做成殼模沈路，溶臘后澆注金屬计浮。樹(shù)脂的注臘模，強(qiáng)度高加六，成型方便辫继，光潔度高，耐磨性好俗慈，導(dǎo)熱性稍差一些姑宽，在加工成形雕塑的型面時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益就更高了姜盈。

　　(2)塑料注射模

　　隨著工程塑料的飛躍發(fā)展與廣泛的應(yīng)用低千，塑料模具的制造配阵，就更顯出重要性了馏颂。環(huán)氧樹(shù)脂注射模具是國(guó)內(nèi)外正在努力突破的一項(xiàng)新技術(shù)。據(jù)資料介紹棋傍，環(huán)氧樹(shù)脂注射模國(guó)外作為一種簡(jiǎn)易救拉、快速模具，因?yàn)樗尚涂焯奔穑庑尉_亿絮，但缺點(diǎn)是耐熱性差，因此麸拄，在樹(shù)脂模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮冷卻水管道派昧，來(lái)提高注塑次數(shù)。我國(guó)也有幾個(gè)單位在研制這類(lèi)樹(shù)脂模具颤皆，并取得了良好的應(yīng)用酬苇，注塑次數(shù)巳達(dá)萬(wàn)次以上，環(huán)氧樹(shù)脂模具型面無(wú)變化给番。在樹(shù)脂模具配方設(shè)計(jì)上的優(yōu)化和模具結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)蚤件，使樹(shù)脂模具的熱態(tài)強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)都有較高的水平狞绰。因此完株，如果產(chǎn)品型面為雕塑的型面，機(jī)加工簡(jiǎn)直無(wú)法加工的，則更顯出環(huán)氧樹(shù)脂模具的優(yōu)越性颁殃。

　　(3)吹塑模和吸塑模具

　　這類(lèi)模具都要求環(huán)氧樹(shù)脂配方固化物要有良好的熱態(tài)強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)辐杜，它最大的優(yōu)點(diǎn)是成形方便，這些樹(shù)脂模具都屬于開(kāi)發(fā)應(yīng)用中的模具显钙。

　　三了酌、制造環(huán)氧樹(shù)脂模具的材料與性能

　　制造樹(shù)脂模具的基體樹(shù)脂有酚醛樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂音瓷、環(huán)氧樹(shù)脂等对嚼。在這些基體樹(shù)脂中，環(huán)氧樹(shù)脂的機(jī)械绳慎、物理性能最好纵竖，工藝性也好。所以現(xiàn)在都用環(huán)氧樹(shù)脂制造模具杏愤，如現(xiàn)在最高強(qiáng)度的復(fù)合材料靡砌，就是環(huán)氧樹(shù)脂與硼纖維、碳纖維等制成的珊楼。

　　基體樹(shù)脂：常用的環(huán)氧樹(shù)脂有雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂通殃，如；YD-128厕宗、E一51画舌、E一44等；線(xiàn)型酚醛環(huán)氧樹(shù)脂F(xiàn)-44和F-45已慢；氨基多官能團(tuán)環(huán)氧樹(shù)脂AFG-80曲聂、AFG-90；脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂R-122等佑惠。根據(jù)不同樹(shù)脂模具的機(jī)械強(qiáng)度要求侠呛、耐熱性要求和精度要求選擇基體樹(shù)脂類(lèi)型，再設(shè)計(jì)配方凯践。

　　固化劑：胺類(lèi)固化劑：脂肪胺披锨、縮聚胺、芳香胺符站、改性芳香胺等卖寻；

　　咪唑類(lèi)固化劑：2-甲基咪唑、改性咪唑军含、2-乙基-4-甲基咪唑等种车；

　　酸酐類(lèi)固化劑：甲基四氫苯酐、改性甲基四氫苯酐孩砸、氯橋酸酐匿贝、均苯四甲酸二酐等搬洪。

　　增韌劑：LDY-050活性增韌劑、LDY-052反應(yīng)型增韌劑丁傲、LDY-055海島結(jié)構(gòu)增韌劑燃拥、高聚合度聚硫橡膠、端羧基丁睛橡膠等匈勋。

　　纖維增強(qiáng)材料：玻璃纖維（布）礼旅、碳纖維（布）、硼纖維（布）等洽洁。

　　填料：硅微粉痘系、鐵粉、鋁粉饿自、銅粉汰翠、氧化鋁粉、重晶石粉等昭雌。

　　環(huán)氧樹(shù)脂模具復(fù)合材料复唤，是由基體樹(shù)脂、固化劑烛卧，增韌劑佛纫，填料和纖維增強(qiáng)材料等組成，起固化反應(yīng)而達(dá)到高性能的模具樹(shù)脂总放。根據(jù)不同模具不同的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求呈宇，設(shè)計(jì)不同的配方，配方不同局硝，其成形工藝忱痴，固化工藝也不同。

　　環(huán)氧樹(shù)脂模具配方澆注體典型的力學(xué)焙逝、物理性能：

　　抗壓強(qiáng)度：120～150 MPa

　　抗沖強(qiáng)度：25～38 KJ／m2

　　抗彎強(qiáng)度：110～160 MPa

　　布氏硬度：20～30 MPa

　　固化時(shí)收縮O.2～0.5％

　　四、制造環(huán)氧樹(shù)脂模具的工藝方法

　　1话弹、澆注工藝制造

　　按環(huán)氧樹(shù)脂配方比例稱(chēng)量和混合年笋，然后澆注入模型模具，按配方工藝要求味专，采用室溫或高溫固化成型雌她。也可采用振動(dòng)澆注工藝。

　　2数荤、層壓工藝制造

　　玻璃纖維或碳纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂模具政用，在固化時(shí)不用壓力的，在模型里層迭纖維增強(qiáng)材料并層層涂以環(huán)氧樹(shù)脂混合料阴戚，稱(chēng)為接觸層迭工藝倘灸。固化時(shí)如在加壓下進(jìn)行某亩，可增加玻璃纖維含量，稱(chēng)加壓層壓工藝热某。

　　3腻菇、短玻璃纖維增強(qiáng)與樹(shù)脂的混合物，能夠在簡(jiǎn)易的金屬模內(nèi)成形昔馋。

　　總之筹吐，不同的模具，根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)秘遏、模具的類(lèi)型丘薛、模具的技術(shù)要求來(lái)設(shè)計(jì)不同的環(huán)氧樹(shù)脂配方和制造工藝，才能制造出良好的環(huán)氧樹(shù)脂模具邦危。

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