化妝品噴頭塑料注塑模具設(shè)計(jì)【一模十六腔】【側(cè)抽芯】【說(shuō)明書(shū)+CAD】

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Allbrite703是一種可生物降解水溶液表使用劑 氯化鎳,有利于解決金屬統(tǒng)一分布在陰極，提高導(dǎo)電性的問(wèn)題。硼酸作為PH值緩沖區(qū)。 該設(shè)備用于制造殼的測(cè)試如下： ● 聚丙烯:600毫米×400毫米×500毫米的尺寸 ● 三聚四氟乙烯電阻器,每一個(gè)有800W ● 具有機(jī)械攪拌系統(tǒng)的陰極 ●循環(huán)和過(guò)濾系統(tǒng)用的泵和聚丙烯過(guò)濾器。 ● 充電整流器. 最大強(qiáng)度在連續(xù)50個(gè)A和連續(xù)電流電壓介于0至16伏 ● 籃鈦鎳陽(yáng)極(鎳硫回合電解鎳)純度99%以上 ● 氣體注入系統(tǒng) 一旦電流密度( 1-22A/dm）,溫度(35至55℃)和pH值,已經(jīng)確定，執(zhí)行參數(shù)以及測(cè)試的進(jìn)程部分不可改變。 4 獲得硬度 電殼硬度的測(cè)試一直保持在相當(dāng)高的很穩(wěn)定的結(jié)果。如圖2，可以看到：電流密度值2.5到22A/dm，硬度值介于540到580高壓，PH值為4+-0.2和溫度為45攝氏度，如果PH減少到3.5和溫度為55攝氏度，硬度為520以上，高壓低于560.這一測(cè)試使常規(guī)組成不同于其他氨基磺酸鎳，允許其經(jīng)營(yíng)更加廣泛，然而，這種operatyivity將是一定的取決于其他因素，如內(nèi)部壓力，因?yàn)樗赡艿淖儺悺? 改變PH值，電流密度和溫度等，另一方面，傳統(tǒng)的硬度氨基磺酸鎳承受的高壓在200-250之間，遠(yuǎn)低于取得的一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的電壓。對(duì)于一個(gè)注塑模具，硬度可以接受的起點(diǎn)300高壓這是必須考慮的，注塑模具中最常見(jiàn)的材料，有改善鋼（290高壓），整體淬火（520-595高壓），casehardened鋼鐵（760-8--高壓）等，以這樣一種方式，可以看到，注塑模具硬度水平的鎳是殼內(nèi)的高范圍的材料。因?yàn)檫@是一個(gè)負(fù)責(zé)內(nèi)部壓力的塑料注射液，這種方式與環(huán)氧樹(shù)脂灌漿將遵循它，相反對(duì)低韌性的殼補(bǔ)償，這就是為什么它是必定盡可能的外殼厚度均勻，并沒(méi)有重要的原因，如 腐蝕。 5 金相組織 為了分析金相結(jié)構(gòu)、電流密度、溫度主要變化. 在正面橫向部分（垂直沉積）對(duì)樣品進(jìn)行了分析，為了方便地封裝在樹(shù)脂，拋光。銘刻，在不同階段的混合乙酸和硝酸。該時(shí)刻間隔15,25,40,50之后再次拋光, 為了在金相顯微鏡下觀察奧林巴斯PME3-ADL3.3X/10X 必須要說(shuō)的是，這一條規(guī)定顯示了圖片之后的評(píng)論，用于制造該模型的殼在FDM快速成型機(jī)里融化的塑料材料（澳大利亞統(tǒng)計(jì)局）鞏固和解決了該階層。后來(lái)在每一個(gè)層，擠出的模具都留下一個(gè)大約0.15毫米直徑橫向和縱向的線程。因此，在表面可以看到細(xì)線表面頭部的機(jī)器。這些西路將作為參考信息解決鎳的重復(fù)性問(wèn)題。重復(fù)性的模型將作為一個(gè)基本要素來(lái)評(píng)估注塑模具的表面紋理。 表1測(cè)試系列： 表1. 檢驗(yàn)系列 系列 pH 溫度(℃) 電流密度A/mm2 1 4.2?±?0.2 55 2.22 2 3.9?±?0.2 45 5.56 3 4.0?±?0.2 45 10.00 4 4.0?±?0.2 45 22.22 圖3說(shuō)明該系列第一時(shí)刻表面的樣本 它顯示了流道起點(diǎn)的頻率復(fù)用機(jī)，這就是說(shuō)，又一個(gè)很好的重復(fù)性。它不能仍然要注意四舍五入結(jié)構(gòu)。在圖4 系列2，經(jīng)過(guò)第二次，可以看到一條線的流道的方式與以前的相比不太清楚。在圖5系列3雖然第二次時(shí)刻開(kāi)始出現(xiàn)圓形晶結(jié)果是非常困難的。此外，最黑暗的部分表明時(shí)刻不足的進(jìn)程和組成。 這種現(xiàn)象表明，在低電流密度和高溫條件下工作，得到更小的晶粒尺寸和殼重現(xiàn)性好，就是所需要的足夠的應(yīng)用程序。 如果分析橫向平面進(jìn)行的沉積，可以在所有測(cè)試樣品和條件增長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)層（圖6），犧牲一個(gè)低延展性取得令人滿意的高機(jī)械阻力，最重要的是添加劑的使用情況，氨基磺酸鎳液的添加劑通常創(chuàng)建一個(gè)纖維和非層狀結(jié)果[9].這個(gè)問(wèn)題表明在任何情況下改變潤(rùn)濕劑，由于該層結(jié)構(gòu)的決定因素是這種結(jié)構(gòu)的應(yīng)力減速器（ALLbriteSLA)。另一方面，她也是測(cè)試的層狀結(jié)構(gòu)不同厚度中的電流密度. 6 內(nèi)部壓力 殼的一個(gè)主要特點(diǎn)是應(yīng)該有其應(yīng)用，如插入時(shí)要有一個(gè)低水平的內(nèi)部壓力。測(cè)試不同的溫度很電流密度，所采取的措施取決于陰極彎曲張力計(jì)法。A鋼測(cè)試控制使用側(cè)固定和其他自由度固定（160毫米長(zhǎng)，12.7毫米寬，0.3毫米厚）。金屬沉積只有在控制了機(jī)械拉伸力（拉深或壓應(yīng)力），才能計(jì)算內(nèi)部壓力。彈性的角度來(lái)看，斯托尼模型應(yīng)用，假定鎳基質(zhì)厚度，對(duì)部分鋼材產(chǎn)生足夠?。?微米）的影響。在所有測(cè)試情況下，一個(gè)能夠接受的應(yīng)用程序在內(nèi)部壓力在50兆帕的極端條件下和2兆帕的最佳條件下產(chǎn)生。得出的結(jié)論是，內(nèi)部壓力在不同的工作條件和參數(shù)沒(méi)有明顯的變化條件下。 7 校驗(yàn)注塑模具 試驗(yàn)已進(jìn)行了各種代表性熱塑性材料如聚丙烯、高密度聚乙烯和PC、 并進(jìn)行了注射部件性能的分析，如尺寸，重量，阻力，剛度和柔性。對(duì)殼的力學(xué)性能進(jìn)行了拉伸破壞性測(cè)試和分析。大約500個(gè)注射液在其余的條件下，進(jìn)行了更多的檢驗(yàn) 總體而言, 為分析一種材料，重要的是注意到行為標(biāo)本中的核心和那些加工腔之間的差異。然而在分析光彈注入標(biāo)本（圖7）有人注意到不同的國(guó)家之間張力存在兩種不同的類型的標(biāo)本，是由于不同的模腔熱傳遞和剛度。這種差異解釋了柔性的變化更加突出的部分晶體材料，如聚乙烯和聚酰胺6. 有人注意到一個(gè)較低的柔性標(biāo)本在的高密度聚乙烯分析測(cè)試管在鎳核心的情況下，量化30%左右。如尼龍6這個(gè)值也接近50%。 8 結(jié)論 經(jīng)過(guò)連續(xù)的測(cè)試，注塑模具在不同條件下檢查的氨基磺酸鎳液使用添加劑。這就是說(shuō)塑性好，硬度好和摩擦力好的層狀結(jié)構(gòu)，已取得的力學(xué)性能是可以接受的。借鞋缺陷的鎳殼將部分取代環(huán)氧樹(shù)脂為核心的注塑模具，使注入的一系列中型塑料零部件達(dá)到可接受的質(zhì)量的水平。 外 文 出 處: http://www.sciencedirect.com 參考資料 [1] A.E.W. 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Bales 譯 名 史蒂芬.巴萊斯 國(guó) 籍 美國(guó) 原文出處 Mold making technology January 2006 摘 要 現(xiàn)今對(duì)于成型塑料及如何獲得所操作的貴重機(jī)床的最好性能，已經(jīng)有了極多的了解。該指南就模具涂層提供了重要的提示和信息。閱讀后，你應(yīng)該對(duì)使用何種涂層有助于獲得滿足自己及用戶要求的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)論是選擇傳統(tǒng)還是最先進(jìn)的涂層。畢竟，這些模具是你的投資，它們需要保護(hù)，以獲得高的成型制品的使用期。 關(guān)鍵詞：模具涂層 預(yù)防性維護(hù)（PM） 效益 鎳鈷 鉆石鉻 鎳-聚四氟乙烯鍍層 硬鉻 聚四氟乙烯 鎳氮化硼 電鍍鎳 紋理 涂料的關(guān)鍵作用 在向你介紹涂料在當(dāng)今市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用前，你要注意到涂層的作用在模具預(yù)防性維護(hù)（PM）方面起了相當(dāng)有效的作用。 模具預(yù)防性維護(hù)技術(shù)在保護(hù)你的模具和投資起著關(guān)鍵的作用，因?yàn)樗?jié)省了你的時(shí)間和金錢(qián)。一旦在模具涂層方面投資以改善模具的性能，模具預(yù)防性維修技術(shù)總是一個(gè)很好的選擇來(lái)保障你獲得最大的效益。這種技術(shù)是應(yīng)該應(yīng)用在每家生產(chǎn)單位的。 也請(qǐng)記得沒(méi)有什么涂料可以永久使用，一個(gè)表面磨損的模具上生產(chǎn)出的標(biāo)準(zhǔn)零件也是無(wú)法贏得客戶信任和保障自己利益的，但模具預(yù)防性維修技術(shù)是個(gè)使用到位時(shí)最具成本效益的方法，它可以告訴工作人員在生產(chǎn)過(guò)程中涂層的磨損狀況。各種涂層是不同的，它有助于讓員工了解涂層何時(shí)出現(xiàn)惡化，尤其是在高速運(yùn)轉(zhuǎn)強(qiáng)磨損情況下比如出現(xiàn)鍍層穿孔的情況。 例如模具硬鉻鍍層穿孔周圍出現(xiàn)磨損是表示你需要對(duì)模具維護(hù)的一個(gè)跡象，你怎么區(qū)分有沒(méi)有磨損？因?yàn)橛层t涂層要比普通鋼硬大概20個(gè)洛氏硬度，因此裸露的鋼基磨損的速度比有涂層的鋼快，造成表面細(xì)微或者明顯的邊界。 而鍍鎳層會(huì)使模具表面形成幾乎均勻的一種羽化效果，使其更加難以辨認(rèn)磨損區(qū)域。唯一較明顯的差異是色彩，因?yàn)楫?dāng)鎳層磨損，它產(chǎn)生了關(guān)于鋼鐵的陰影或光環(huán)效應(yīng)。之前再?zèng)]有其他明顯的跡象，而且出現(xiàn)這種情況的鋼，相比那些有鎳鍍層的無(wú)光澤的鋼還顯得更加亮。 這些了解使在涂層磨損前對(duì)模具的維護(hù)成為PM計(jì)劃的一個(gè)重要方面。如果錯(cuò)過(guò)重要的模具磨損信息，就意味著將來(lái)更多的高昂的維修費(fèi)用和額外的拋光費(fèi)用。 測(cè)量磨損 一種被推薦的測(cè)量涂層磨損程度的工具便是電子測(cè)厚儀，它使用磁渦流相結(jié)合，以準(zhǔn)確測(cè)量表面厚度。當(dāng)一種新模具首次到你工廠時(shí)，花時(shí)間去測(cè)量表面厚度，特別是在高耐磨區(qū)常使用這個(gè)專門(mén)的工具。當(dāng)運(yùn)行新模具進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，也要偶爾停下來(lái)重新測(cè)量這些區(qū)域。當(dāng)你確定鍍層已經(jīng)磨損到臨界水平，把模具取出并送去維修。 零件計(jì)數(shù)法 一定要記錄下測(cè)厚儀附帶的測(cè)量方法，并使用這些說(shuō)明為該工具制定出一系列維修方法。相比起它零件計(jì)數(shù)，安裝在模具上的周期計(jì)數(shù)器，使工程師記錄下磨損程度，從而使PM計(jì)件的有效性加倍。零件計(jì)數(shù)是一種用來(lái)確定維修需求的好方法，特別是高容量成型項(xiàng)目。 從第一次運(yùn)行模具，在它準(zhǔn)備進(jìn)行第一次維修工作前，保證件的計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。以此作為在下次維修的時(shí)間的依據(jù)。因此您知道大約何時(shí)模具將準(zhǔn)備進(jìn)行翻新工程，您可以提前安排與您的鍍層供應(yīng)商的交易。這不僅給了他足夠的時(shí)間來(lái)安排您的模具維護(hù)，而且在這段時(shí)間內(nèi)還允許您優(yōu)化的模具和機(jī)器。 涂料挑戰(zhàn) 即使在今天，還有些人對(duì)使用各種涂層，有時(shí)是很貴的涂層，能延長(zhǎng)刀具的壽命或提高模具的性能的效果提出質(zhì)疑。對(duì)于一些人，對(duì)硬鉻或鍍鎳的嘗試或結(jié)果都是為了想要實(shí)現(xiàn)那些目標(biāo)。但是眾所周知，今天的工程塑料材料在注塑模具成型的都是粗制品。 模具維修面臨的挑戰(zhàn)超出玻璃和礦物填料，包括稻殼，木纖維，金屬粉末，阻燃劑和其他添加劑，更不用提樹(shù)脂了。此外，除氣和水分酸度往往伴隨著模具的磨損，越是昂貴的工具，越是要付出更大的代價(jià)。 此外，越來(lái)越多的復(fù)雜的模具設(shè)計(jì)都要涉及到更薄，更復(fù)雜的流動(dòng)通道，更頻繁的移動(dòng)核心。這些情況又都促使了更多的模具涂料品種的發(fā)展，用以提高模具工作的時(shí)間。 新的涂料科學(xué) 如果你使玻璃填充材料成型高度精密的部件，你可能認(rèn)為使用硬鉻鍍層是一個(gè)典型且可靠的方法來(lái)從耐腐蝕和耐磨損方面保護(hù)模具。但是硬鉻不容易均勻的覆蓋如肋骨肋板等部位。而采用一個(gè)新的解決方案——鎳鈷合金涂層，就可以克服這種局限性。 鎳鈷 鎳鈷合金替代硬鉻具有很高的經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)槭褂糜层t，需要一個(gè)符合陽(yáng)極結(jié)構(gòu)，才能完成模具的涂層。模具越重要的細(xì)節(jié)部位，就需要花費(fèi)越多的時(shí)間建立陽(yáng)極結(jié)構(gòu)，加工成本變得越高。而鎳鈷合金不需要陽(yáng)極，由于它的化學(xué)性能好，能更均勻覆蓋細(xì)節(jié)部位。 鈷有更好的耐磨性，硬度為60RC，比硬鉻低10RC。是否值得付出額外的代價(jià)一獲得硬鉻良好的磨損保護(hù)。所以不得不考慮在模具下接受加工的材料。什么是玻璃的百分比？耐磨損是比耐磨更受關(guān)注？ 鉆石鉻。 硬鉻和鎳鈷合金涂層提供了兩種很好的耐磨損性的解決方案，但在更磨損條件下，更新的產(chǎn)品鉆石鉻將能提供出色的保護(hù)。 它的RC硬度為85，是鉻與分散的納米尺寸的球形顆粒金剛石復(fù)合材料涂層。由于鉆石的硬度是無(wú)與倫比的，因此這種涂層也提供相當(dāng)高保護(hù)。雖然羅克韋爾評(píng)級(jí)顯示鉆石鉻優(yōu)于氮化鈦（TIN）涂層，且它不會(huì)有損于待鍍工具維數(shù)的完整性。所不同的是它只能在130oF左右應(yīng)用，而氮化鈦（TIN）涂層可以在800oF甚至更高的溫度下應(yīng)用。 鉆石鉻可以鍍?cè)谟层t，熱處理鋼，氮化鋼和其他基本材料，如鋁，鈹銅，黃銅和不銹鋼。推薦的用途包括型芯，型腔，滑塊，推管，及旋轉(zhuǎn)的或無(wú)螺紋的型芯。它的抗擦傷性能使它做滑動(dòng)型腔和型芯具有優(yōu)勢(shì)。 鉆石鉻也非常剝離，也對(duì)基礎(chǔ)材料沒(méi)有不利影響，在維修的時(shí)候鉆石鉻鍍層節(jié)省了時(shí)間和金錢(qián)。錫鍍層同樣也可以剝離，但它需要多達(dá)數(shù)天時(shí)間以過(guò)氧化氫反應(yīng)為基礎(chǔ)的方法剝離。而鉆石鉻鍍層可在幾分鐘內(nèi)與苛性堿溶液電解而分離。 此外，鉆石鉻做鍍層時(shí)可將厚度控制在0.001英寸和20英寸之間。錫一般只應(yīng)用在厚度為一英寸的百萬(wàn)分之一的薄鍍層。鉆石鉻可鍍復(fù)雜的細(xì)節(jié)部位，而錫在鍍這些部位時(shí)有局限性。錫潤(rùn)滑性好，對(duì)鋼而言，摩擦系數(shù)是0.4，而鉆石鉻的摩擦系數(shù)是0.15，大約是鉻錫的三倍。 鎳氮化硼 當(dāng)模具商談到特殊的涂層，這種涂層能提供出色的釋放性能，高耐磨性，耐熱性，耐腐蝕，含有氮硼化物粒子的鎳氮化硼也是一種考慮的材料。 鎳氮化硼相對(duì)于鋼來(lái)說(shuō)摩擦系數(shù)相當(dāng)?shù)?，?.05，另外硬度達(dá)到54RC，再經(jīng)過(guò)加熱處理后，它的硬度可以高達(dá)67RC，這是它獨(dú)有的特性。鎳氮化硼可以鍍?cè)谌魏文Σ料禂?shù)185oF的基材上面，且容易剝離，而且又不損害被鍍的材料。盡管它比聚四氟乙烯鎳大約貴百分之二十，但是它能鍍摩擦系數(shù)高達(dá)1250oF的基材，并遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了最高限度為500oF的所有四氟乙烯涂層。 而且采用鎳氮化硼鍍層是一種自催化過(guò)程，它不需要陽(yáng)極，因此節(jié)省大量的時(shí)間和降低了成本。此外，它也不會(huì)影響了模具的熱傳導(dǎo)性。應(yīng)用在無(wú)螺紋的型芯合模，這一點(diǎn)對(duì)縮短生產(chǎn)周期很有必要。 深加強(qiáng)肋，型芯，粗糙表面和粘性聚合物這些需要潤(rùn)滑以有好的釋放性，采用鎳-聚四氟乙烯復(fù)合材料可以大大改善釋放性能和提高樹(shù)脂的流動(dòng)性，因?yàn)樗哪Σ料禂?shù)僅僅相當(dāng)于鋼的0.01，能縮短百分之4甚至百分之八8倍的生產(chǎn)周期。 同時(shí)需要指出的，施用高潤(rùn)滑性的純PTFE的模具，只有短期的利益。因?yàn)榫鬯姆蚁┰诒旧頉](méi)有硬度，所以不會(huì)持久。在鎳鍍層單位體積分散著百分之二十五的聚四氟乙烯，會(huì)使它擁有RC45的硬度，以補(bǔ)充腐蝕和磨損保護(hù)。 傳統(tǒng)與創(chuàng)新 盡管新涂層技術(shù)提供了很好的前景，但我們不能拋棄以往的可靠鍍層，例如像硬鉻或鍍鎳層。毫無(wú)疑問(wèn)，他們?nèi)匀挥衅溆猛尽? 硬鉻 例如，硬鉻材料最大的好處是具有高達(dá)72的洛氏硬度，并且可以再在130oF的低溫下應(yīng)用。當(dāng)它以純凈物的形式應(yīng)用，它可以使你的工具達(dá)到任意的SPI要求。 硬鉻是生產(chǎn)斷路器類模具非常好的選擇，因?yàn)樗麄兪褂玫牟牧虾懈哌_(dá)百分之四十的玻璃類材質(zhì)。為了提高耐腐蝕性及預(yù)防在孔及周邊模具的損壞，經(jīng)常在鍍厚度為0.0003至0.0005英寸硬鉻層后，被推薦進(jìn)行鉆石含量高的拋光，從而增加保護(hù)。 它的缺點(diǎn)是成本問(wèn)題，因?yàn)殄冦t是在有陽(yáng)極結(jié)構(gòu)的有限區(qū)域進(jìn)行的。假如您的模具有復(fù)雜的細(xì)節(jié)部位，它可能需要額外的結(jié)構(gòu)構(gòu)建電鍍陽(yáng)極，從而增加了周期和費(fèi)用。另一個(gè)缺點(diǎn)便是鉻對(duì)環(huán)境的影響，鉻是一種致癌物。一些公司試圖開(kāi)發(fā)更好，更清潔的替代品，但到目前為止從模具角度看，還沒(méi)有什么材料能和硬鉻的好處相媲美。 化學(xué)鍍鎳 像硬鉻，鍍鎳已成功用于多年來(lái)，特別是保護(hù)模具，如PVC或溴化阻燃劑這樣的材料產(chǎn)生的腐蝕過(guò)脫氣。經(jīng)?？梢钥吹竭@種樹(shù)脂產(chǎn)生橙色的生銹，正好腐蝕著眼前沒(méi)有保護(hù)措施的模具。產(chǎn)品成型為電子和醫(yī)療行業(yè)，由這種材料成型的制件，用于電子和醫(yī)療行業(yè)，往往無(wú)法容忍任何氧化副產(chǎn)物的存在。 鍍鎳有極強(qiáng)的抗氧化性作用，因?yàn)樗?.0002至0.0003英寸的薄鍍層上分布均勻。即使在有細(xì)節(jié)部位的致密區(qū)域，硬度為50RC鎳，可以提供理想的防腐蝕保護(hù)。在鍍層厚度方面它能做到非常準(zhǔn)確，在0.002到0.003英寸之間并且可以將其磨碎。因此被用在較大的螺紋型芯，嵌件或尺寸要求精確的型腔。它也應(yīng)用在整個(gè)模具底座，澆套，帶有銷釘?shù)陌搴椭鶢钪挝铮３值偷木S修率，無(wú)生銹的運(yùn)作狀態(tài)。 了解你的模具成品 在確定使用什么涂層時(shí)，如果需要的話，模具成品也必須考慮到，因?yàn)槿缜八?，?shí)際上某些成品可能更加需要模具涂層，某些組合工作狀況非常好，改善潤(rùn)滑性和釋放性。 SPI拋光標(biāo)準(zhǔn)中有四個(gè)等級(jí)：鉆石，紙，石材，爆炸型。每一種都使模具呈現(xiàn)不同的表面，有的表面像鏡子一樣光潔，有的是粗糙的紋理。每一種都再分為三個(gè)級(jí)別。 鉆石飾面有非常低的平均粗糙度，因此它是最完美，可靠的。表面平整沒(méi)有高低脊。例如，鋼鐵的紙飾面級(jí)別平均粗糙度為2-4，這和鉆石飾面A -1級(jí)別比起來(lái)是相當(dāng)粗糙，后者級(jí)別的粗糙度非常低，基本上是RA-1級(jí)或者更低。粗糙的幾乎是無(wú)法估量的。 但是在成型應(yīng)用時(shí)，許多塑料件像膠水那樣有粘性，成型無(wú)瑕疵且光滑的制件，這種粘性導(dǎo)致成型平滑的表面受到損害。一個(gè)很好的例子就是在一個(gè)拋光的直通型芯來(lái)成型材料為聚苯乙烯的制件，細(xì)條紋和阻力線和會(huì)出現(xiàn)在聚苯乙烯的制件上。這個(gè)是可以用在型芯鍍鉻來(lái)解決的，這種鍍層產(chǎn)生了有微裂紋的表面。使用聚四氟乙烯灌注到這些裂紋里面，然后在一次完成了A-1級(jí)鉆石標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)方法可以解決95% 類似的問(wèn)題。 薄壁成型應(yīng)用時(shí)，比如那些應(yīng)用爆炸型能夠破壞了鉆石A-2級(jí)無(wú)瑕疵的表面，這種表面被磨光后，只留下一些用肉眼看不到得點(diǎn)。這種制品再加上鎳-聚四氟乙烯會(huì)提高釋放性和充型能力。 酚醛樹(shù)脂及其他熱固性材料都要求在進(jìn)行好的拋光，并且在鉆石標(biāo)準(zhǔn)的表面下成型。與像鉻或鉆石鉻這樣的硬且有保護(hù)作用的鍍層結(jié)合，會(huì)加固模具表面和提高釋放性。 這個(gè)時(shí)候局部地使用聚四氟乙烯涂層好處很小，因?yàn)樗粫?huì)保持長(zhǎng)久。聚四氟乙烯適用于面積較大且有較光滑成型面的模具。成型熱固性模型便要求這樣的成型面，而聚四氟乙烯附著力有限，因此很不適應(yīng)成型熱固性產(chǎn)品。 紋理和釋放性 今-現(xiàn)很多物品上面都有紋理，汽車儀表板，地板，傳呼機(jī)手機(jī)外殼，電腦部件等等。為了獲得有紋理的有足夠潤(rùn)滑性的表面，模具上鍍層是必不可少的。 紋理表面需要保護(hù)。紋理的峰段是第一個(gè)受磨損的模具細(xì)節(jié)部位，很有必要周期性的用表面光度計(jì)測(cè)量紋理谷底深度及峰高。模具涂層有助于降低維修率和減少重修紋理表面完整性的次數(shù)。 如果鉆石飾面在釋放性上問(wèn)題，尤其是當(dāng)使用諸如成型硅橡膠，軟質(zhì)PVC，熱塑性彈性體和一些軟聚丙烯材料成型紋理時(shí)，爆破磨光可能解決這個(gè)問(wèn)題。這些產(chǎn)品往往是拋光的表面，然而采用光爆破表面會(huì)改善釋放性。添加鎳涂-聚四氟乙烯層，你會(huì)得到更好的釋放性。 和鎳鈷涂層一樣，硬鉻和化學(xué)鍍鎳都助于保護(hù)紋理表面。與硬鉻相比，化學(xué)鍍鎳鈷涂層分布均勻，這使它成為帶有肋及凸臺(tái)結(jié)構(gòu)的模具的理想選擇。也比較容易依附在深肋板等復(fù)雜結(jié)構(gòu)上面，并且它結(jié)合了鈷的防腐蝕保護(hù)作用和化學(xué)鍍鎳潤(rùn)滑的性質(zhì)。 總結(jié) 如果你在找提高模具性能的方法，表面處理和模具的合適組合，延長(zhǎng)兩者之間的防護(hù)性維修的生產(chǎn)周期，會(huì)帶來(lái)額外的效益。您的涂層供應(yīng)商會(huì)是寶貴的資源，他能教會(huì)你的員工如何將使用的的涂層隨時(shí)間推移耐磨，以及如何減少停機(jī)時(shí)間，降低成本。 基于注塑模具鋼研磨和拋光工序的自動(dòng)化表面處理 摘要 本文研究了注塑模具鋼自動(dòng)研磨與球面拋光加工工序的可能性，這種注塑模具鋼P(yáng)DS5的塑性曲面是在數(shù)控加工中心完成的。這項(xiàng)研究已經(jīng)完成了磨削刀架的設(shè)計(jì)與制造。 最佳表面研磨參數(shù)是在鋼鐵PDS5 的加工中心測(cè)定的。對(duì)于PDS5注塑模具鋼的最佳球面研磨參數(shù)是以下一系列的組合：研磨材料的磨料為粉紅氧化鋁，進(jìn)給量500毫米/分鐘，磨削深度20微米，磨削轉(zhuǎn)速為18000RPM。用優(yōu)化的參數(shù)進(jìn)行表面研磨，表面粗糙度Ra值可由大約1.60微米改善至0.35微米。 用球拋光工藝和參數(shù)優(yōu)化拋光，可以進(jìn)一步改善表面粗糙度Ra值從0.343微米至0.06微米左右。在模具內(nèi)部曲面的測(cè)試部分，用最佳參數(shù)的表面研磨、拋光，曲面表面粗糙度就可以提高約2.15微米到0 0.07微米。 關(guān)鍵詞: 自動(dòng)化表面處理 拋光 磨削加工 表面粗糙度 田口方法 一、引言 塑膠工程材料由于其重要特點(diǎn),如耐化學(xué)腐蝕性、低密度、易于制造,并已日漸取代金屬部件在工業(yè)中廣泛應(yīng)用。 注塑成型對(duì)于塑料制品是一個(gè)重要工藝。注塑模具的表面質(zhì)量是設(shè)計(jì)的本質(zhì)要求,因?yàn)樗苯佑绊懥怂苣z產(chǎn)品的外觀和性能。 加工工藝如球面研磨、拋光常用于改善表面光潔度。 研磨工具(輪子)的安裝已廣泛用于傳統(tǒng)模具的制造產(chǎn)業(yè)。自動(dòng)化表面研磨加工工具的幾何模型將介紹。自動(dòng)化表面處理的球磨研磨工具將得到示范和開(kāi)發(fā)。 磨削速度, 磨削深度，進(jìn)給速率和砂輪尺寸、研磨材料特性（如磨料粒度大?。┦乔蛐窝心スに囍兄饕膮?shù)，如圖1（球面研磨過(guò)程示意圖）所示。注塑模具鋼的球面研磨最優(yōu)化參數(shù)目前尚未在文獻(xiàn)得到確切的依據(jù)。 步距 研磨高度 球磨研磨 進(jìn)給速度 工作臺(tái) 圖1 球面研磨過(guò)程示意圖 進(jìn)給 研磨球 工作臺(tái) 研磨深度 研磨表面 近年來(lái) ，已經(jīng)進(jìn)行了一些研究，確定了球面拋光工藝的最優(yōu)參數(shù)(圖2) （球面拋光過(guò)程示意圖）。 比如，人們發(fā)現(xiàn), 用碳化鎢球滾壓的方法可以使工件表面的塑性變形減少,從而改善表面粗糙度、表面硬度、抗疲勞強(qiáng)度。 拋光的工藝的過(guò)程是由加工中心和車床共同完成的。對(duì)表面粗糙度有重大影響的拋光工藝主要參數(shù)，主要是球或滾子材料，拋光力， 進(jìn)給速率,拋光速度,潤(rùn)滑、拋光率及其他因素等。注塑模具鋼P(yáng)DS5的表面拋光的參數(shù)優(yōu)化，分別結(jié)合了油脂潤(rùn)滑劑，碳化鎢球,拋光速度200毫米/分鐘,拋光力300牛，40微米的進(jìn)給量。采用最佳參數(shù)進(jìn)行表面研磨和球面拋光的深度為2.5微米。 通過(guò)拋光工藝，表面粗糙度可以改善大致為40％至90％。 圖2 球面拋光過(guò)程示意圖 此項(xiàng)目研究的目的是，發(fā)展注塑模具鋼的球形研磨和球面拋光工序，這種注塑模具鋼的曲面實(shí)在加工中心完成的。表面光潔度的球研磨與球拋光的自動(dòng)化流程工序，如圖3所示。 我們開(kāi)始自行設(shè)計(jì)和制造的球面研磨工具及加工中心的對(duì)刀裝置。利用田口正交法，確定了表面球研磨最佳參數(shù)。選擇為田口L18型矩陣實(shí)驗(yàn)相應(yīng)的四個(gè)因素和三個(gè)層次。 用最佳參數(shù)進(jìn)行表面球研磨則適用于一個(gè)曲面表面光潔度要求較高的注塑模具。 為了改善表面粗糙, 利用最佳球面拋光工藝參數(shù)，再進(jìn)行對(duì)表層打磨。 PDS試樣的設(shè)計(jì)與制造 選擇最佳矩陣實(shí)驗(yàn)因子 確定最佳參數(shù) 實(shí)施實(shí)驗(yàn) 分析并確定最佳因子 進(jìn)行表面拋光 應(yīng)用最佳參數(shù)加工曲面 測(cè)量試樣的表面粗糙度 球研磨和拋光裝置的設(shè)計(jì)與制造 圖3自動(dòng)球面研磨與拋光工序的流程圖 二、球研磨的設(shè)計(jì)和對(duì)準(zhǔn)裝置 實(shí)施過(guò)程中可能出現(xiàn)的曲面的球研磨,研磨球的中心應(yīng)和加工中心的Z軸相一致。 球面研磨工具的安裝及調(diào)整裝置的設(shè)計(jì)，如圖4（球面研磨工具及其調(diào)整裝置）所示。電動(dòng)磨床展開(kāi)了兩個(gè)具有可調(diào)支撐螺絲的刀架。磨床中心正好與具有輔助作用的圓錐槽線配合。 擁有磨床的球接軌,當(dāng)兩個(gè)可調(diào)支撐螺絲被收緊時(shí)，其后的對(duì)準(zhǔn)部件就可以拆除。研磨球中心坐標(biāo)偏差約為5微米, 這是衡量一個(gè)數(shù)控坐標(biāo)測(cè)量機(jī)性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。 機(jī)床的機(jī)械振動(dòng)力是被螺旋彈簧所吸收。球形研磨球和拋光工具的安裝，如圖5（a. 球面研磨工具的圖片. b.球拋光工具的圖片）所示。為使球面磨削加工和拋光加工的進(jìn)行，主軸通過(guò)球鎖機(jī)制而被鎖定。 模柄 彈簧 工具可調(diào)支撐 緊固螺釘 磨球 自動(dòng)研磨 磨球組件 圖4 球面研磨工具及其調(diào)整裝置 圖5 a. 球面研磨工具的圖片. b.球拋光工具的圖片 三、矩陣實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃 3.1田口正交表 利用矩陣實(shí)驗(yàn)田口正交法，可以確定參數(shù)的有影響程度。 為了配合上述球面研磨參數(shù)，該材料磨料的研磨球(直徑10毫米),進(jìn)給速率，研磨深度,在次研究中電氣磨床被假定為四個(gè)因素，指定為從A到D（見(jiàn)表1實(shí)驗(yàn)因素和水平）。三個(gè)層次的因素涵蓋了不同的范圍特征,并用了數(shù)字1、2、3標(biāo)明。挑選三類磨料,即碳化硅,白色氧化鋁,粉紅氧化鋁來(lái)研究. 這三個(gè)數(shù)值的大小取決于每個(gè)因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果。選定L18型正交矩陣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而研究四——三級(jí)因素的球形研磨過(guò)程。 表1實(shí)驗(yàn)因素和水平 因素 水平 1 2 3 A. 碳化硅 白色氧化鋁 粉紅氧化鋁 B. 50 100 200 C.研磨深度（μm） 20 50 80 D. 12000 18000 24000 3.2數(shù)據(jù)分析的界定 工程設(shè)計(jì)問(wèn)題,可以分為較小而好的類型,象征性最好類型,大而好類型，目標(biāo)取向類型等。 信噪比(S/N)的比值，常作為目標(biāo)函數(shù)來(lái)優(yōu)化產(chǎn)品或者工藝設(shè)計(jì)。 被加工面的表面粗糙度值經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)亟M合磨削參數(shù)，應(yīng)小于原來(lái)的未加工表面。 因此,球面研磨過(guò)程屬于工程問(wèn)題中的小而好類型。這里的信噪比（S/N）,η,按下列公式定義: η =?10 log 平方等于質(zhì)量特性 =?10 log （1） 這里， y——不同噪聲條件下所觀察的質(zhì)量特性 n——實(shí)驗(yàn)次數(shù) 從每個(gè)L18型正交實(shí)驗(yàn)得到的信噪比（S/N）數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算后，運(yùn)用差異分析技術(shù)(變異)和殲比檢驗(yàn)來(lái)測(cè)定每一個(gè)主要的因素。 優(yōu)化小而好類型的工程問(wèn)題問(wèn)題更是盡量使η最大而定。各級(jí)η選擇的最大化將對(duì)最終的η因素有重大影響。 最優(yōu)條件可視研磨球而待定。 四、實(shí)驗(yàn)工作和結(jié)果 這項(xiàng)研究使用的材料是PDS5工具鋼(相當(dāng)于艾西塑膠模具)， 它常用于大型注塑模具產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)汽車零件領(lǐng)域和國(guó)內(nèi)設(shè)備。 該材料的硬度約HRC33(HS46)。 具體好處之一是, 由于其特殊的熱處理前處理，模具可直接用于未經(jīng)進(jìn)一步加工工序而對(duì)這一材料進(jìn)行加工。式樣的設(shè)計(jì)和制造,應(yīng)使它們可以安裝在底盤(pán)，來(lái)測(cè)量相應(yīng)的反力。 PDS5試樣的加工完畢后，裝在大底盤(pán)上在三坐標(biāo)加工中心進(jìn)行了銑削，這種加工中心是由鋼鐵公司所生產(chǎn)(中壓型三號(hào)),配備了FANUC-18M公司的數(shù)控控制器(0.99型)。用hommelwerket4000設(shè)備來(lái)測(cè)量前機(jī)加工前表面的粗糙度,使其可達(dá)到1.6微米。 圖6試驗(yàn)顯示了球面磨削加工工藝的設(shè)置。 一個(gè)由Renishaw公司生產(chǎn)的視頻觸摸觸發(fā)探頭，安裝在加工中心上，來(lái)測(cè)量和確定和原始式樣的協(xié)調(diào)。 數(shù)控代碼所需要的磨球路徑由PowerMILL軟件產(chǎn)。這些代碼經(jīng)過(guò)RS232串口界面，可以傳送到裝有控制器的數(shù)控加工中心上。 加工中心 數(shù)控機(jī)床 電腦 圖6 完成了L18型矩陣實(shí)驗(yàn)后，表2 （PDS5試樣光滑表層的粗糙度）總結(jié)了光滑表面的粗糙度RA值，計(jì)算了每一個(gè)L18型矩陣實(shí)驗(yàn)的信噪比（S/N）,從而用于方程（1）。通過(guò)表2提供的各個(gè)數(shù)值，可以得到四種不同程度因素的平均信噪比（S/N），在圖7中已用圖表顯示。 表2 PDS5試樣光滑表層的粗糙度 實(shí)驗(yàn) 序號(hào) A B C D S/N(η(dB)) Mean 1 1 1 1 1 0.35 0.35 0.35 9.119 0.350 2 1 2 2 2 0.37 0.36 0.38 8.634 0.370 3 1 3 3 3 0.41 0.44 0.40 7.597 0.417 4 2 1 2 3 0.63 0.65 0.64 3.876 0.640 5 2 2 3 1 0.73 0.77 0.78 2.380 0.760 6 2 3 1 2 0.45 0.42 0.39 7.530 0.420 7 3 1 3 2 0.34 0.31 0.32 9.801 0.323 8 3 2 1 3 0.27 0.25 0.28 11.471 0.267 9 3 3 2 1 0.32 0.32 0.32 9.897 0.320 10 1 1 2 2 0.35 0.39 0.40 8.390 0.380 11 1 2 3 3 0.41 0.50 0.43 6.968 0.447 12 1 3 1 1 0.40 0.39 0.42 7.883 0.403 13 2 1 1 3 0.33 0.34 0.31 9.712 0.327 14 2 2 2 1 0.48 0.50 0.47 6.312 0.483 15 2 3 3 2 0.57 0.61 0.53 4.868 0.570 16 3 1 3 1 0.59 0.55 0.54 5.030 0.560 17 3 2 1 2 0.36 0.36 0.35 8.954 0.357 18 3 3 2 3 0.57 0.53 0.53 5.293 0.543 控制因素 信噪比 圖7 控制影響因素 拋光表面 Ra=0.07μm 內(nèi)部表面 Ra=2.15μm 光滑表面 Ra=0.45μm 圖8 被測(cè)物體表面粗糙度 球面研磨工藝的目標(biāo)，就是通過(guò)確定每一種因子的最佳優(yōu)化程度值，來(lái)使試樣光滑表層的表面粗糙度值達(dá)到最小。因?yàn)? log是一個(gè)減函數(shù)，我們應(yīng)當(dāng)使信噪比（S/N）達(dá)到最大。因此，我們能夠確定每一種因子的最優(yōu)程度使得η的值達(dá)到最大。因此基于這個(gè)點(diǎn)陣式實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)轉(zhuǎn)速應(yīng)該是18000RPM，如表3（優(yōu)化組合球面研磨參數(shù)）所示。 表3 優(yōu)化組合球面研磨參數(shù) 因素 水平 白色氧化鋁 50mm/min 20μm 18000rpm 從田口矩陣實(shí)驗(yàn)獲得的球面研磨優(yōu)化參數(shù)，適用于曲面光滑的模具，從而改善表面的粗糙度。選擇香水瓶為一個(gè)測(cè)試載體。對(duì)于被測(cè)物體的模具數(shù)控加工中心，由PowerMILL軟件來(lái)模擬測(cè)試。經(jīng)過(guò)精銑，通過(guò)使用從田口矩陣實(shí)驗(yàn)獲得的球面研磨優(yōu)化參數(shù)，模具表面進(jìn)一步光滑。緊接著,使用打磨拋光的最佳參數(shù)，來(lái)對(duì)光滑曲面進(jìn)行拋光工藝，進(jìn)一步改善了被測(cè)物體的表面粗糙度。(見(jiàn)圖 9)。模具內(nèi)部的表面粗糙度用hommelwerket4000設(shè)備來(lái)測(cè)量。模具內(nèi)部的表面粗糙度RA的平均值為2.15微米，光滑表面粗糙度RA的平均值為0.45微米，拋光表面粗糙度RA的平均值為0.07微米。被測(cè)物體的光滑表面的粗糙度改善了：(2.15-0.45)/2.15=79.1％，拋光表面的粗糙度改善了：(2.15-0.07)/2.15=96.7％。 五、結(jié)論 在這項(xiàng)工作中,對(duì)注塑模具的曲面進(jìn)行了自動(dòng)球面研磨與球面拋光加工，并將其工藝最佳參數(shù)成功地運(yùn)用到加工中心上。 設(shè)計(jì)和制造了球面研磨裝置(及其對(duì)準(zhǔn)組件)。通過(guò)實(shí)施田口L18型矩陣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確定了球面研磨的最佳參數(shù)。對(duì)于PDS5注塑模具鋼的最佳球面研磨參數(shù)是以下一系列的組合：材料的磨料為粉紅氧化鋁，進(jìn)給量料500毫米/分鐘，磨削深度20微米，轉(zhuǎn)速為18000RPM。通過(guò)使用最佳球面研磨參數(shù)，試樣的表面粗糙度Ra值從約1.6微米提高到0.35微米。應(yīng)用最優(yōu)化表面磨削參數(shù)和最佳拋光參數(shù)，來(lái)加工模具的內(nèi)部光滑曲面，可使模具內(nèi)部的光滑表面改善79.1％，拋光表面改善96.7％。