全景工廠(chǎng)
行業(yè)案例
CASE
行業(yè)/分類(lèi)：其他手板模型加工
加工方式: 注塑 使用材料: 塑料
最小精度: 0.1mm 生產(chǎn)周期: 2~7天
產(chǎn)品尺寸: 6cm*6cm*1cm
后處理: 噴油
案例介紹
注塑加工墊片手板模型的制作涉及多個(gè)關(guān)鍵步驟和注意事項。以下是詳細的制作流程：
一、設計階段
三維建模
首先，根據產(chǎn)品需求，利用專(zhuān)業(yè)的三維設計軟件（如SolidWorks、UG NX、Pro/E等）創(chuàng )建墊片的三維模型。在設計過(guò)程中，要充分考慮墊片的形狀、尺寸、厚度、孔位、倒角等細節特征，確保模型的準確性和完整性。例如，如果墊片是用于密封兩個(gè)機械部件之間的間隙，其形狀可能需要與部件的接觸面緊密貼合，并且孔位要與其他連接部件的螺栓或螺釘相匹配。
對于一些復雜的墊片形狀，可能還需要進(jìn)行分型面的設計。分型面是模具上下模分開(kāi)的界面，它的設計直接影響到后續模具的加工和注塑成型的效果。合理的分型面應該使模具易于加工，并且在成型過(guò)程中能夠保證墊片順利脫模，避免出現飛邊、拉傷等缺陷。
模型優(yōu)化
在完成初步的三維建模后，需要對模型進(jìn)行優(yōu)化。這包括檢查模型的壁厚是否均勻，避免出現過(guò)厚的區域導致冷卻不均或過(guò)薄的區域容易破裂等問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，墊片的壁厚應根據其使用場(chǎng)景和材料特性來(lái)確定，常見(jiàn)的壁厚范圍在0.5 – 3mm之間。
同時(shí)，還要優(yōu)化模型的結構，減少不必要的圓角、加強筋等結構，以降低模具加工的難度和成本。但是，對于一些需要增強強度的部位，可以適當添加加強筋，但要注意加強筋的厚度和高度不應過(guò)大，以免影響墊片的整體性能和外觀(guān)。
二、選擇合適的材料
材料考慮因素
根據墊片的使用環(huán)境和性能要求，選擇合適的材料。如果是用于一般工業(yè)環(huán)境的墊片，如機械密封墊片，可選用聚碳酸酯（PC）、尼龍（PA）、聚丁烯苯（ABS）等工程塑料材料。這些材料具有良好的強度、耐磨性和化學(xué)穩定性，能夠滿(mǎn)足大多數工業(yè)應用的需求。
若是用于食品、醫藥等行業(yè)的墊片，則需要選擇符合相關(guān)衛生標準的材料，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等。這些材料無(wú)毒無(wú)味，耐化學(xué)腐蝕性強，適合與食品、藥品等直接接觸。
對于一些特殊環(huán)境下使用的墊片，如高溫環(huán)境，可能需要選擇耐高溫的材料，如聚四氟乙烯（PTFE），它能夠在 – 180℃至260℃的溫度范圍內長(cháng)期使用，并且具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性和自潤滑性。
材料特性與加工方法的關(guān)系
不同的材料具有不同的加工特性，在選擇材料時(shí)要考慮其是否適合注塑加工工藝。例如，有些材料具有較高的熔體粘度，需要較高的注塑壓力和溫度才能填充模具型腔；而有些材料則較易流動(dòng)，但對冷卻速度較為敏感。因此，要根據材料的特性來(lái)合理調整注塑加工參數，以確保墊片手板模型的質(zhì)量。
三、模具制作
模具設計
根據優(yōu)化后的墊片三維模型，進(jìn)行模具設計。模具通常由動(dòng)模和定模兩部分組成，其結構設計要考慮到注塑成型的整個(gè)過(guò)程，包括塑料熔體的填充、保壓、冷卻和脫模等環(huán)節。
在設計模具時(shí)，要確定合適的澆口位置和形式。澆口是塑料熔體進(jìn)入模具型腔的通道，其位置和形式的選擇直接影響到墊片的成型質(zhì)量和外觀(guān)。常見(jiàn)的澆口形式有側澆口、點(diǎn)澆口、潛伏式澆口等。例如，對于薄壁墊片，采用側澆口可以使塑料熔體快速、均勻地填充型腔；而對于外觀(guān)質(zhì)量要求較高的墊片，采用潛伏式澆口可以在脫模后將澆口痕跡隱藏起來(lái)，提高墊片的外觀(guān)美觀(guān)度。
此外，還要設計合理的冷卻系統。冷卻系統的作用是加速塑料熔體在模具內的冷卻速度，使其盡快固化定型。常見(jiàn)的冷卻方式有水冷、風(fēng)冷等。對于大型或厚度較大的墊片模具，通常采用水冷系統，通過(guò)在模具內部開(kāi)設冷卻水道，使冷卻水循環(huán)流動(dòng)，帶走熱量。
模具加工
模具加工是一個(gè)復雜且精度要求很高的過(guò)程。首先，根據模具設計圖紙，選擇合適的模具材料，如模具鋼等。常用的模具鋼有P20、718等，這些材料具有良好的機械性能和耐磨性，能夠滿(mǎn)足模具的使用要求。
然后，利用數控機床（如數控銑床、加工中心等）對模具進(jìn)行加工。按照設計尺寸和精度要求，將模具鋼加工成所需的形狀和尺寸，包括型腔、型芯、滑塊、頂針等各個(gè)部件。在加工過(guò)程中，要嚴格控制加工精度，確保各部件之間的配合精度符合要求。例如，型腔和型芯的尺寸公差應控制在±0.02mm以?xún)?，以保證墊片的尺寸精度。
接下來(lái)，對加工好的模具部件進(jìn)行組裝和調試。在組裝過(guò)程中，要注意各部件的安裝順序和配合間隙，確保模具能夠正常開(kāi)合和運行。調試過(guò)程中，要對模具的注塑參數（如注塑壓力、注塑溫度、保壓時(shí)間等）進(jìn)行初步設定和調整，觀(guān)察塑料熔體在模具內的填充情況和墊片的成型質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現并解決問(wèn)題。
四、注塑成型
注塑設備準備
選擇合適的注塑機。注塑機的選型要根據墊片的尺寸、重量、材料等因素來(lái)確定。例如，對于小型薄壁墊片，可選用小型注塑機；而對于大型厚壁墊片，則需要選用大型注塑機。注塑機的鎖模力要足夠大，以防止在注塑過(guò)程中模具被塑料熔體的壓力脹開(kāi)。
在注塑前，要對注塑機進(jìn)行預熱和調試。將注塑機的溫度設定到合適的范圍，一般包括料筒溫度、噴嘴溫度、模具溫度等。料筒溫度和噴嘴溫度要根據所選材料的熔點(diǎn)和玻璃化轉變溫度來(lái)確定，確保塑料原料能夠均勻熔化并具有良好的流動(dòng)性。模具溫度則要根據墊片的尺寸和形狀進(jìn)行調整，一般控制在40 – 80℃之間，以避免塑料熔體在模具內冷卻過(guò)快或過(guò)慢，影響成型質(zhì)量。
注塑成型過(guò)程
將預處理好的塑料原料加入注塑機的料筒中，啟動(dòng)注塑機進(jìn)行注塑成型。注塑過(guò)程中，塑料熔體在螺桿的推動(dòng)下，通過(guò)料筒前端的噴嘴注入模具型腔。在注塑壓力的作用下，塑料熔體迅速填充型腔，并保持一定的壓力進(jìn)行保壓，使塑料熔體在型腔內充分冷卻和固化。
注塑成型的工藝參數對墊片手板模型的質(zhì)量有著(zhù)重要影響。注塑壓力一般控制在80 – 200MPa之間，保壓時(shí)間根據墊片的厚度和形狀而定，通常為5 – 20秒。在冷卻過(guò)程中，要保持模具的溫度穩定，冷卻時(shí)間一般在10 – 30秒左右，具體時(shí)間取決于墊片的尺寸和材料的熱傳導性能。
成型完成后，注塑機通過(guò)頂出機構將墊片從模具中推出。在推出過(guò)程中，要注意避免墊片受到損傷或變形。對于一些形狀復雜或尺寸較小的墊片，可能需要使用特殊的頂出方式或輔助工具來(lái)確保順利脫模。
五、后處理
去除毛邊和飛邊
脫模后的墊片手板模型可能會(huì )存在毛邊和飛邊等缺陷，需要使用刀具、砂紙、銼刀等工具將其去除。在去除過(guò)程中，要小心操作，避免損傷墊片的本體。對于一些精細的部位，可以使用小型刀具或砂紙進(jìn)行修整，使墊片的邊緣光滑、平整。
表面處理（如有需要）
根據墊片的使用要求和客戶(hù)的要求，可能需要對墊片手板模型進(jìn)行表面處理。常見(jiàn)的表面處理方法有打磨、拋光、噴漆、電鍍等。例如，如果墊片需要有良好的外觀(guān)效果，可以對其進(jìn)行打磨和拋光處理，使其表面光滑、亮麗；如果墊片需要具備導電性能或耐腐蝕性能，可以采用電鍍工藝進(jìn)行處理。
質(zhì)量檢驗
最后，對制作完成的墊片手板模型進(jìn)行全面的質(zhì)量檢驗。檢驗內容包括墊片的尺寸精度、外觀(guān)質(zhì)量、物理性能等方面。使用量具（如卡尺、千分尺等）測量墊片的尺寸，確保其符合設計要求；通過(guò)肉眼觀(guān)察和手感檢查墊片的外觀(guān)，查看是否存在氣泡、裂紋、變形等缺陷；對于一些有特殊性能要求的墊片，還可以進(jìn)行相關(guān)的性能測試，如硬度測試、拉伸強度測試等。只有經(jīng)過(guò)質(zhì)量檢驗合格的墊片手板模型才能交付使用。
