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1、?日?!#%所示产品设计成型后)必须将图形格式转化成快速成型设备能够识别的文件类型然后才能进行快速原型件的生产。但是在格式转换过程中会有数据的缺失所 以必须对转化后文件中的三角面进行修补)否则用快速成型机制造的零部件只能是废品做好+ 原型后 硅橡胶模具的制作流程如下稳定性越差。因此要提高丙烯酸醋类浸渗密封剂 的稳定性)必须降低其日值并尽量控制变价金 属离子的含量图?9汽 车工艺与 材料 年第9 9期图产品三维软件设计效果图们准备好母模原型。由于尺技术生产出来的原型材料与硅橡胶不发生反应)且制造过程中没有经过变形)也不会产生褶皱)能够生产出与精密注塑件一样表面质量的产品所以一般采用+ 原型作母模
2、。 6制作型框)固定模型。: 6计算、称量 原料 并混合搅拌。一般专用硅橡胶模具的配料是双包形式)一份是胶料另一份是催化剂或者固化剂6并按照一定比例准确混合。6去除气泡。搅拌 均匀后,放入真空浇注机进行真空脱泡。!6浇注 及固化。将脱泡后的硅橡胶混合体浇注到真空注塑机中的型框里,也可 以再次进行真空脱泡。? 6剖模和合模。 6计量树脂。根据原 型的质量估算所需树脂的质量)同时要考虑损耗如浇注过程中留在浇道 和排气孔中的材料损失。根据树脂和硬化剂的配比计算出所需两种原料的质量注意事项与硅橡胶类似分别计量好后放入真空注型机里不同的容器中。常用的原型浇注材料是聚氨醋。聚氨醋又称为反应成形+ (;归
3、, 2 14(4. 2.1 4;1/7.456塑料)它的原材料通常是液态双组分物料。其中一个组分是活泼氢的化合物,如多元醇沪1 7 31 7树脂6)另一个组份分是异氰酸脂(1 3,4,2,固化剂6。将这两个组分按一定的比例加以混合)并在室温下注射到成型模具内,能迅速几十秒至几分钟内6完成聚合物的聚合、链增长、交联和固化),? . 4内可以脱模,然后在下经十几小时可完全固化。 6脱泡混合真空注型。 6温室硬化,取出原型。9 6后处理。从硅胶模型腔取出的树脂件除浇 冒口外几乎不需要太 多的再加工。但为了提高表面质量和尺寸精度,需对树脂件进行打磨、抛光、喷漆等处理。通过上述工艺过程可以发现硅橡胶模具
4、具有以下特点。9 6制作周期短。根据工件的6成本低。与 机加工的金属模相比,软模的制作费用低得多)一般只有金属模的几分之一。: 6弹性好)工件易于脱模。在传统的金 属模中)通常需 要 设置脱模斜度以便使成型后 的工件顺利脱模。用硅橡胶模成型工件时,由于模具有足够的弹性)往往不 必设置脱模斜度,甚至具有倒拔模斜度以及深凹槽工件就能脱模从而 可大大简化模具的设计。6复印性能好。硅橡胶 有优良的复印性能,可良好地再现母模上的细小特征)基本不会损失尺寸精度。 !6切割性能好。硅橡胶材料有很好的切割性能用薄刀片就可容易地将其切开)且切割面非常贴合。因此用它来制作模具时,可以先不分上、下模整体浇注出软模后
5、)再沿预定的分模面将其切开,取出样体,得到上、下两个软模。用这种模具浇注聚氨醋、构成塑料件)每个模具可生产9一个零部件。但是)硅橡胶模有两个很显著的缺点。一是不能用于热 注射 成型。热注射成型时有较高的注射压力,而一般的室温硫化硅橡胶模较软注射时会有明显的变形。二是对于无尖锐边缘、无薄壁、无大高7宽比凸台的简单形体)用硅橡胶模可浇注:一个工件对于有一些尖锐边缘、比较复杂的形体用硅橡胶模可浇注,!一:个品质良好的工件对于有许多尖锐边缘、伸展薄壁,以及大高宽比的销柱或凸台的高复杂形体)通常用硅橡胶模仅能浇注9一, !个可接受的工件超过, !件后)硅橡胶模的某些部分可能有撕裂或局部损伤。对于有负拔模
6、角的汽车零部件来说可能只能制造更少的零部件。因此)一般的室温硫化硅橡胶软模最好用于仅需成形约, 个工件的情况)或者在设计过程中尽可能地避免负拔模斜度和尖锐边缘)能倒圆角的尽量倒圆角。硅橡6胶模具制造过程中 存在的问题及解决方法),减少硅橡胶材料的用量并降低制作成本在制作小塑料汽车零部件时,成本较低制作中型、大 型硅橡胶模需 年第99期汽 车工艺与 材料):保证浇注塑料件性能的方法客户需要试 制 的工件常常是6。如果工件上有精细特征时硅橡胶模具的相应部分易损坏,并且浇注双组分材料时不易充满所以必须采用恰当的浇注方向与浇道设计以及高撕裂强度的硅橡胶和高流动性的双组分材料。只有正确选择浇注工艺、硅橡
7、胶和聚氨醋材料)才能成型复杂的精细件。9 6温度的控制。包括硅胶模的加热温度和浇注完成时的保温温度。硅橡胶的导热性很差,如果没有达 到预定的温度将会影响浇注材料的流动性,必然会造成零部件的精度损失,甚至会形成废品。如果保温 温度不合适)则会造成零部件 的收缩率 变化。另外温度过低会延长硬化时间,温度过高会缩短硅橡胶模的寿命。6材料 的选择。材 料 的选择包括硅橡胶原料的选择和浇注料的选 择。以9硅胶和 :固化剂的选用为例,该种硅胶 的收缩率为)!一),会使模具内部型腔的尺寸增大、零部件的尺寸增加)从而影响精度。浇注汽车零部件的材料以异氰酸醋和多元醇类为例,其收缩率为) :)也就是说 汽车零部件
8、将会比型腔内的尺寸小可以发现这对零部件的精度来说是两个:6原型件的选择。选择适当的原型件可 以减少硅胶复模零部件的后续加工。原型件是产品的母模)它存在的问题将会出现在每一个复模零部件上。比如?#6可以看出,如果材料的选择范围有限则可以通过选择适当的原型件来提高复模零部件精度)如果零部件的精度为适当值的时候则可 以有效地补偿由材料选择造成的误差这三者温度的控制、材料的选择和原型件的选择6之间的相互弥补可 以有效提高汽车零部件精度。配方比例 异氛酸醋多元醉6浇注完成时间 .4硬度?77!粘度太大无法刚试不足一般较好良好 ?八?飞?!,一! # % & 由表#可 以看出当配比在 附近时浇注零部件的性
9、能较好有足够的强度并且具有较好的流动性,性能和( )、尸尸等高性能工程塑料件相似+所以可以在这个范围内配料。#+!保证汽车零部件精度的方法硅橡胶汽车零部件复模的精度一般为#一,./ 0 0+如尺寸有偏差一般汽车大零部件还是 可 以接受的+而 且 可 以通过人手加工保证装配质量。一般来说影响精度的因素有材料的选择、温度的控制和原型件的选择等。相反过程的影响正负相互抵消以后则汽车零部件的尺寸将会近似增大+#1一+!1。如果选取另一种硅胶,使其收缩率有所下降而浇注材料的收缩率有所上升+这样将会有效地提高复模零部件的精度。!结束语本文以汽车导航仪为例,对硅橡胶模具制造的工艺过程进行了详细研究,介绍了硅橡胶模具制造技术的基本原理和主要特点给出了硅橡胶模具具体工艺过程+分析了硅橡胶模 制造过程中常见问题的解决方法,如何尽 可能减少硅橡胶材料的用量并降低制作成本+如何降低汽车零部件的翘曲变形,如何使浇注的塑料件的性能接近工件所需材料的性能如何保证汽车零部件的精度并给出了一定的解决方案。圈作者简介张南峰,车辆工程专业硕士,中华人民共和国广州 出入境检验检疚局 汽车技术管理工程师、高级技师,主要从事汽车技术研究与故障诊 断工作。# 2年 第/ /期汽车工艺 与材 料八丁34%2
