塑料模具范文1
挤出吹塑成型最早出现于十九世纪三十年代，但是受当时技术设备、生产工艺等方面因素的影响，应用范围具有较大的局限性。随着技术创新和设备优化，吹塑成型工艺得到了发展，目前已经成为仅次于注射成型和挤出成型的第三大塑料成型方法。吹塑模具的结构简单，制作成本相对较低，吹塑成型效率高，因此受到了诸如汽车、机械等加工制造领域的青睐。文章通过分析吹塑模具的设计结构，对其设计要点进行了全面分析。
关键词：
塑料油箱；挤出吹塑成型；模具设计；结构
1塑料油箱挤出吹塑成型模具的结构设计
1.1吹塑成型模具的设计要点从结构上看，塑料油箱挤出吹塑成型模具可以分为两个形状相似、结构相同的分模模具。这样设计的优点在于是塑料油箱的外表面向外突出，并同时确定模具产品的规格和形状，进而利用吹塑挤出的工艺方式，将机械加工制造零部件送入冷却系统，实现从低分子形态向高分子形态的转变。其结构设计所要实现的目标主要有以下几点：第一，保证塑料油箱挤出吹塑成型的模具规格与当前的生产目标、客户需求相一致，这也是模具设计工作的根本所在。在前期制定模具设计规划时，相关的设计人员要熟练掌握生产目标和客户需求，并结合其设计成本和技术水平，综合考虑模具的设计规格，在保证模具设计标准的基础上，尽可能的向客户需求靠拢。第二，半制品塑料型胚的切断要迅速，防止切断过程给型胚造成损坏。模具型胚本身具有一定的物料硬度，在半制品切割时，要遵循“精确、快速、无伤”的操作原则，保证横切面的平整度，如果横切面存在切割条纹，还必须利用专业的打磨工具进行磨平。第三，保证挤出吹塑模具结构间的连接严密性。模具的使用寿命和使用质量与模具结构连接的紧密性直接相关，如果模具连接部分存在裂缝，或是连接区域的厚薄不均匀，在后期使用过程中很容易引起吹塑制品的变形。
1.2挤出吹塑模具的优点挤出吹塑模具在结构设计上采用了冷却分层设计，能够保证内部温度在冷却系统之间进行循环流动，从而有效控制了温度的上限，避免因温度过高引起塑料制品受热变形。挤出吹塑模具一次只能吹塑成型一个塑料件，虽然制作效率相对较低，但是能够保证每个塑料件的质量符合设计标准，而且其模具结构最为简单，加工流程效率较高，对操作技术、专业能力的要求程度较低，经济成本低廉。挤出吹塑模具适合小型化、个人化塑料件制造，能够有效避免吹塑过程中的材料和资源浪费问题。
2塑料油箱挤出吹塑成型模具的分型面设计
首先，塑料油箱挤出吹塑模具的分型面设计，要将模腔横向最大直径和管状型坯外径之间比值设定在合理范围内，尽量缩小比值差距。其次，在模具设计过程中，应尽量保证内部通路管道的均匀程度，防止管道壁出现厚薄不均的问题，以此来保证挤出吹塑成型的质量。保证管道厚度均匀的优点在于：一方面能够合理规划模具内部结构的设计，保证各个管道之间实现有序交叉和分布，避免因管道重叠导致吹塑成型的塑件存在质量问题；另一方面能够降低模具吹塑的操作难度，不需要在后期吹塑过程中进行人为的调整，降低了挤出吹塑成型对人力的依赖程度。再次，设计人员在进行分型面设计时，要在不影响吹塑成型质量的基础上，尽可能的简化吹塑流程。吹塑流程与塑件脱模的成功率之间有着必然联系，通常情况下，当吹塑流程相对简化，所经过的模具加工设计环节相对较少时，塑件脱模的成功率就高，塑件的质量也相应提升；反之，如果模具设计的环节相对复杂，就会在一定程度上影响脱模效率，导致脱模成功率降低。
3塑料油箱挤出吹塑成型模具的排气设计
空气排出设计是塑料邮箱挤出吹塑成型工艺的关键环节。吹塑成型过程中，所排出空气容量应当正好等于模具凹形型腔容积减去的模具闭合当时的型坯容积。为了将塑料型坯与模具凹形型腔当中的多余空气顺利、迅速排出，防止让残留空气阻滞在模具当中，提高产品的吹塑效率，保证吹塑过程中型坯与模具完全贴合，避免塑件外表收到空气阻隔影响而产生凹陷、突起或者其他形状变化和质量问题。排气不良还会延长制件的冷却时间，造成制件壁厚分布不均匀，降低制件的力学性能。故应开设足够的排气通道以保证制件能够成型饱满。由于该模具分型面外侧均匀地设置了切边刃口、压缩段和余边槽，成型时余料将分型面封闭，气体无法从分型面处排除，故该模具只能以在模腔中开设排气孔的形式排气。
4塑料油箱挤出吹塑成型模具的冷却分层设计
几乎所有的热塑性塑料成型工艺如挤出成型、注射成型、真空成型等，其成型周期在很大程度上取决于塑料的冷却时间长短。对吹塑成型尤其如此，因为其冷却时间占成型周期的60％以上，对厚壁塑料件则达90％。若冷却不均匀会使塑料件各部位的收缩率存在差异，引起制件翘曲、瓶颈歪斜等现象。该模具采用的是直通式冷却方式，即直接在模板上钻孔，模外串联形成冷却回路，通入冷却介质进行冷却。首先，开启的吹塑模具移至挤出机头下方，挤出机在两瓣吹塑模具中挤出型坯，达到要求的长度后，吹塑模具合模，截断型坯后从挤出机头下方移出，成型油箱进油孔的凸模前行，与型坯和吹塑模具接触，凸模中心开有气体通道，压缩空气由此引入型坯中，吹胀型坯，使其与吹塑模具内表面紧密接触，冷却定型后开模取件。
5塑料油箱挤出吹塑成型模具的型坯机头设计
挤出机塑化熔体并将熔体通过挤出机流道20侧向挤入模头内芯13的螺旋流道,一部分熔体沿螺旋流道流动,另一部分熔体沿套筒10与模头内芯13螺杆的间隙轴向漏流。螺旋流道的深度沿螺旋方向逐渐变小,螺棱顶面与套筒的间隙则沿轴向逐渐增加,螺旋流动逐渐减少,轴向漏流相应地增加。当螺旋流道深度为零时,流动完全被轴向流动所替代。带螺槽的模头内芯主要起分流作用,同时也对熔体进行进一步的塑化、压缩,侧向挤入的熔体沿螺旋流道流动,使得熔体流动均匀,分流后绕过模头内芯的熔体熔接良好,无熔接痕。
6结束语
塑料油箱挤出吹塑成型工艺具有广泛的应用市场，通过优化设计，提高模具设计和制造的水准，是推动挤出吹塑成型工艺不断发展的关键。相关工作人员在进行该方面工作时，一方面要不断加强自我知识的学习，密切关注行业发展最新动态，紧跟前沿潮流，为模具设计创新提供理念指导；另一方面要将理论与实践结合起来，在实际设计工作中，根据客户需求，制作出质量达标的塑件。模具结构设计的优化以及设计工艺的提高，已然成为企业的核心竞争力。
参考文献
[1]李道喜,李能文,明浩,黄虹.改善挤出吹塑制件壁厚均匀性的几种方法[J].精密成形工程,2012(1):131-133.
[2]吴裕农,王树辉,许中明.塑料挤出吹塑中空成型壁厚均匀性的控制[J].中国塑料,2011(1):164-165.
[3]黄虹,李道喜,李敬媛.中空制件凸缘高度对挤出吹塑和挤出吹塑-局部抽真空两种成型工艺的影响[J].真空科学与技术学报,2013(11):109-111.
塑料模具范文2
关键词:塑料模具;抛光方法;影响因素
塑料模具的抛光不仅增加工件的美观,而且能够改善材料表面的耐腐蚀性、耐磨性,还可以使模具拥有其它优点,同时可以使塑料制品易于脱模,减少生产注塑周期。因而抛光在塑料模具制作过程中是很重要的一道工序。
一、常用的抛光方法
(一)机械抛光
机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法,一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,特殊零件如回转体表面,可使用转台等辅助工具,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具,在含有磨料的研抛液中,紧压在工件被加工表面上,作高速旋转运动。利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度,是各种抛光方法中最高的。
(二)化学抛光
化学抛光是让材料在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解,从而得到平滑面。这种方法的主要优点是不需复杂设备,可以抛光形状复杂的工件,可以同时抛光很多工件,效率高。化学抛光的核心问题是抛光液的配制。化学抛光得到的表面粗糙度一般为数10μm。
(三)电解抛光
电解抛光基本原理与化学抛光相同,即靠选择性的溶解材料表面微小凸出部分,使表面光滑。与化学抛光相比,可以消除阴极反应的影响,效果较好。电化学抛光过程分为两步
1.宏观整平 溶解产物向电解液中扩散,材料表面几何粗糙下降,Ra>1μm。
2.微光平整 阳极极化,表面光亮度提高,Ra
(四)超声波抛光
将工件放入磨料悬浮液中并一起置于超声波场中,依靠超声波的振荡作用,使磨料在工件表面磨削抛光。超声波加工宏观力小,不会引起工件变形,但工装制作和安装较困难。超声波加工可以与化学或电化学方法结合。在溶液腐蚀、电解的基础上,再施加超声波振动搅拌溶液,使工件表面溶解产物脱离,表面附近的腐蚀或电解质均匀;超声波在液体中的空化作用还能够抑制腐蚀过程,利于表面光亮化。
(五)流体抛光
流体抛光是依靠高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。常用方法有:磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等。流体动力研磨是由液压驱动,使携带磨粒的液体介质高速往复流过工件表面。介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物(聚合物状物质)并掺上磨料制成,磨料可采用碳化硅粉末。
(六)磁研磨抛光
磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷,对工件磨削加工。这种方法加工效率高,质量好,加工条件容易控制,工作条件好。采用合适的磨料,表面粗糙度可以达到Ra0.1μm。
在塑料模具加工中所说的抛光与其他行业中所要求的表面抛光有很大的不同,严格来说,模具的抛光应该称为镜面加工。它不仅对抛光本身有很高的要求并且对表面平整度、光滑度以及几何精确度也有很高的标准。表面抛光一般只要求获得光亮的表面即可。镜面加工的标准分为四级:AO=Ra0.008μm,A1=Ra0.016μm,A3=Ra0.032μm,A4=Ra0.063μm,由于电解抛光、流体抛光等方法很难精确控制零件的几何精确度,而化学抛光、超声波抛光、磁研磨抛光等方法的表面质量又达不到要求,所以精密模具的镜面加工还是以机械抛光为主。
二、机械抛光中应注意的问题
(一)用砂纸抛光应注意以下几点
1.用砂纸抛光需要利用软的木棒或竹棒。在抛光圆面或球面时,使用软木棒可更好的配合圆面和球面的弧度。而较硬的木条像樱桃木,则更适用于平整表面的抛光。修整木条的末端使其能与钢件表面形状保持吻合,这样可以避免木条(或竹条)的锐角接触钢件表面而造成较深的划痕。
2.当换用不同型号的砂纸时,抛光方向应变换45~90,这样前一种型号砂纸抛光后留下的条纹阴影即可分辨出来。在换不同型号砂纸之前,必须用100%纯棉花沾取酒精之类的清洁液对抛光表面进行仔细的擦拭,因为一颗很小的沙砾留在表面都会毁坏接下去的整个抛光工作。从砂纸抛光换成钻石研磨膏抛光时,这个清洁过程同样重要。在抛光继续进行之前,所有颗粒和煤油都必须被完全清洁干净。
3.为了避免擦伤和烧伤工件表面,在用#1200和#1500砂纸进行抛光时必须特别小心。因而有必要加载一个轻载荷以及采用两步抛光法对表面进行抛光。用每一种型号的砂纸进行抛光时都应沿两个不同方向进行两次抛光,两个方向之间每次转动45~90。
(二)钻石研磨抛光应注意以下几点
1.这种抛光必须尽量在较轻的压力下进行特别是抛光预硬钢件和用细研磨膏抛光时。在用#8000研磨膏抛光时,常用载荷为100~200g/cm2。
2.当使用钻石研磨抛光时,不仅是工作表面要求洁净,工作者的双手也必须仔细清洁。
3.每次抛光时间不应过长,时间越短,效果越好。如果抛光过程进行得过长将会造成“橘皮”和“点蚀”。
4.为获得高质量的抛光效果,容易发热的抛光方法和工具都应避免。比如:抛光轮抛光,抛光轮产生的热量会很容易造成“橘皮”。
5.当抛光过程停止时,保证工件表面洁净和仔细去除所有研磨剂和剂非常重要,随后应在表面喷淋一层模具防锈涂层。
三、抛光工艺的影响因素
(一)不同硬度对抛光工艺的影响
硬度增高使研磨的困难增大,但抛光后的粗糙度减小。由于硬度的增高,要达到较低的粗糙度所需的抛光时间相应增长。同时硬度增高,抛光过度的可能性相应减少。
(二)工件表面状况对抛光工艺的影响
塑料模具范文3
【关键词】PBL模式；塑料模具；实践教学；课程体系
0 引言
塑料模具课程《塑料成型模具设计》是一门综合性和空间概念很强的课程，对于空间结构、动作原理较复杂的模具。要求学生通过空间想象能力将二维模具图看成立体的可以活动的模具图，这往往令初学者望而生畏[1]。塑料模具设计又是一门实践性很强的课程，实践教学体系是培养具有实践能力和创新精神的高素质人才的重要教学环节之一[2]。传统的塑料模具教学，是在进行塑料模具基础理论知识完成以后，然后在教师的指导下进行模具设计、制造，这种教学模式是在教师的“主导”下进行，禁锢了学生的独创性，因此，有必要改革塑料模具设计的课程体系。
1 基于PBL模式的塑料模具实践教学课程体系
基于工程项目的学习（Project based Learning，PBL）模式，是以学习/研究某种或多种学科的概念和原理为中心，在真实世界中借助多种资源开展探究活动，并在一定时间内解决一系列相互关联问题的一种教学/学习模式[3]。
PBL模式强调以学生为主体，以工作过程为导向，以项目化教学任务为单元，以直观、参与为特点，充分发挥学生的积极性、创造性，教师以“企业导师”的身份全程跟踪，学生以“企业工程师”的身份全程参与，以实际生活中的产品为载体，分析模具基本结构和工作原理，利用UG、Pro/E等三维软件进行进行塑料产品设计、动定模结构设计，并操作加工中心、线切割、普通机床等设备进行动定模制造，学生协调配合进行模具抛光与装配，在教师的指导下，学生操作注塑机、调模、注塑成型，最后品检、分析产品的缺陷，加工出合格的产品。
基于PBL模式的塑料模具实践教学课程体系如图1所示。
图1 基于PBL模式的塑料模具实践教学课程体系
2 教学案例与实践
目前高职、应用型本科的软硬件条件基本都具备，将教学模块进行了设计安排，现以“IVT” LOGO挂件的设计与制作为项目任务对教学进行了案例法教学实践探析。
产品为培训的LOGO挂件，外观造型以简洁精致为主要思想。产品总体尺寸40*25*2.5mm，材料为PS，考虑一模两腔侧向进胶方式进行设计，然后在老师的指导下，学生共同努力，完成所有模具零件的加工，包括模仁、上模板、下模板、底座模板等，并对模具进行装配。最后进行调模、注塑机操作、注塑成型，生产出合格的产品。
产品及最终模具整体结构如图2所示。
图2 产品LOGO挂件及模具整体结构
3 结语
塑料模具课程是一门实践性很强的课程，基于工程项目能够更直观、形象的进行课程教学，充分调动学习的积极性和兴趣，在“学与做”的过程中既能够提高学生的动手操作能力和工程实践能力，并形成良好的职业素养，同时也培养了知识迁移的能力和良好的工作习惯，对以后的就业和创业打下一个良好基础。
【参考文献】
[1]李莹莹，彭琦.《塑料成型模具设计》课程教学改革与实践[J].教育研究，2010.
塑料模具范文4
挤出吹塑成型最早出现于十九世纪三十年代，但是受当时技术设备、生产工艺等方面因素的影响，应用范围具有较大的局限性。随着技术创新和设备优化，吹塑成型工艺得到了发展，目前已经成为仅次于注射成型和挤出成型的第三大塑料成型方法。吹塑模具的结构简单，制作成本相对较低，吹塑成型效率高，因此受到了诸如汽车、机械等加工制造领域的青睐。文章通过分析吹塑模具的设计结构，对其设计要点进行了全面分析。
关键词：
塑料油箱；挤出吹塑成型；模具设计；结构
1塑料油箱挤出吹塑成型模具的结构设计
1.1吹塑成型模具的设计要点
从结构上看，塑料油箱挤出吹塑成型模具可以分为两个形状相似、结构相同的分模模具。这样设计的优点在于是塑料油箱的外表面向外突出，并同时确定模具产品的规格和形状，进而利用吹塑挤出的工艺方式，将机械加工制造零部件送入冷却系统，实现从低分子形态向高分子形态的转变。其结构设计所要实现的目标主要有以下几点：第一，保证塑料油箱挤出吹塑成型的模具规格与当前的生产目标、客户需求相一致，这也是模具设计工作的根本所在。在前期制定模具设计规划时，相关的设计人员要熟练掌握生产目标和客户需求，并结合其设计成本和技术水平，综合考虑模具的设计规格，在保证模具设计标准的基础上，尽可能的向客户需求靠拢。第二，半制品塑料型胚的切断要迅速，防止切断过程给型胚造成损坏。模具型胚本身具有一定的物料硬度，在半制品切割时，要遵循“精确、快速、无伤”的操作原则，保证横切面的平整度，如果横切面存在切割条纹，还必须利用专业的打磨工具进行磨平。第三，保证挤出吹塑模具结构间的连接严密性。模具的使用寿命和使用质量与模具结构连接的紧密性直接相关，如果模具连接部分存在裂缝，或是连接区域的厚薄不均匀，在后期使用过程中很容易引起吹塑制品的变形。
1.2挤出吹塑模具的优点
挤出吹塑模具在结构设计上采用了冷却分层设计，能够保证内部温度在冷却系统之间进行循环流动，从而有效控制了温度的上限，避免因温度过高引起塑料制品受热变形。挤出吹塑模具一次只能吹塑成型一个塑料件，虽然制作效率相对较低，但是能够保证每个塑料件的质量符合设计标准，而且其模具结构最为简单，加工流程效率较高，对操作技术、专业能力的要求程度较低，经济成本低廉。挤出吹塑模具适合小型化、个人化塑料件制造，能够有效避免吹塑过程中的材料和资源浪费问题。
2塑料油箱挤出吹塑成型模具的分型面设计
首先，塑料油箱挤出吹塑模具的分型面设计，要将模腔横向最大直径和管状型坯外径之间比值设定在合理范围内，尽量缩小比值差距。其次，在模具设计过程中，应尽量保证内部通路管道的均匀程度，防止管道壁出现厚薄不均的问题，以此来保证挤出吹塑成型的质量。保证管道厚度均匀的优点在于：一方面能够合理规划模具内部结构的设计，保证各个管道之间实现有序交叉和分布，避免因管道重叠导致吹塑成型的塑件存在质量问题；另一方面能够降低模具吹塑的操作难度，不需要在后期吹塑过程中进行人为的调整，降低了挤出吹塑成型对人力的依赖程度。再次，设计人员在进行分型面设计时，要在不影响吹塑成型质量的基础上，尽可能的简化吹塑流程。吹塑流程与塑件脱模的成功率之间有着必然联系，通常情况下，当吹塑流程相对简化，所经过的模具加工设计环节相对较少时，塑件脱模的成功率就高，塑件的质量也相应提升；反之，如果模具设计的环节相对复杂，就会在一定程度上影响脱模效率，导致脱模成功率降低。
3塑料油箱挤出吹塑成型模具的排气设计
空气排出设计是塑料邮箱挤出吹塑成型工艺的关键环节。吹塑成型过程中，所排出空气容量应当正好等于模具凹形型腔容积减去的模具闭合当时的型坯容积。为了将塑料型坯与模具凹形型腔当中的多余空气顺利、迅速排出，防止让残留空气阻滞在模具当中，提高产品的吹塑效率，保证吹塑过程中型坯与模具完全贴合，避免塑件外表收到空气阻隔影响而产生凹陷、突起或者其他形状变化和质量问题。排气不良还会延长制件的冷却时间，造成制件壁厚分布不均匀，降低制件的力学性能。故应开设足够的排气通道以保证制件能够成型饱满。由于该模具分型面外侧均匀地设置了切边刃口、压缩段和余边槽，成型时余料将分型面封闭，气体无法从分型面处排除，故该模具只能以在模腔中开设排气孔的形式排气。
4塑料油箱挤出吹塑成型模具的冷却分层设计
几乎所有的热塑性塑料成型工艺如挤出成型、注射成型、真空成型等，其成型周期在很大程度上取决于塑料的冷却时间长短。对吹塑成型尤其如此，因为其冷却时间占成型周期的60％以上，对厚壁塑料件则达90％。若冷却不均匀会使塑料件各部位的收缩率存在差异，引起制件翘曲、瓶颈歪斜等现象。该模具采用的是直通式冷却方式，即直接在模板上钻孔，模外串联形成冷却回路，通入冷却介质进行冷却。首先，开启的吹塑模具移至挤出机头下方，挤出机在两瓣吹塑模具中挤出型坯，达到要求的长度后，吹塑模具合模，截断型坯后从挤出机头下方移出，成型油箱进油孔的凸模前行，与型坯和吹塑模具接触，凸模中心开有气体通道，压缩空气由此引入型坯中，吹胀型坯，使其与吹塑模具内表面紧密接触，冷却定型后开模取件。
5塑料油箱挤出吹塑成型模具的型坯机头设计
挤出机塑化熔体并将熔体通过挤出机流道20侧向挤入模头内芯13的螺旋流道,一部分熔体沿螺旋流道流动,另一部分熔体沿套筒10与模头内芯13螺杆的间隙轴向漏流。螺旋流道的深度沿螺旋方向逐渐变小,螺棱顶面与套筒的间隙则沿轴向逐渐增加,螺旋流动逐渐减少,轴向漏流相应地增加。当螺旋流道深度为零时,流动完全被轴向流动所替代。带螺槽的模头内芯主要起分流作用,同时也对熔体进行进一步的塑化、压缩,侧向挤入的熔体沿螺旋流道流动,使得熔体流动均匀,分流后绕过模头内芯的熔体熔接良好,无熔接痕。
结束语
塑料油箱挤出吹塑成型工艺具有广泛的应用市场，通过优化设计，提高模具设计和制造的水准，是推动挤出吹塑成型工艺不断发展的关键。相关工作人员在进行该方面工作时，一方面要不断加强自我知识的学习，密切关注行业发展最新动态，紧跟前沿潮流，为模具设计创新提供理念指导；另一方面要将理论与实践结合起来，在实际设计工作中，根据客户需求，制作出质量达标的塑件。模具结构设计的优化以及设计工艺的提高，已然成为企业的核心竞争力。
作者：冷波 单位：哈尔滨石油学院机械电子工程系
参考文献
[1]李道喜,李能文,明浩,黄虹.改善挤出吹塑制件壁厚均匀性的几种方法[J].精密成形工程,2012(1):131-133.
[2]吴裕农,王树辉,许中明.塑料挤出吹塑中空成型壁厚均匀性的控制[J].中国塑料,2011(1):164-165.
塑料模具范文5
关键词：塑料模具 热处理 特点
近些年来，由于塑料制品的不断发展，对于塑料模具的要求也在不断的提高，对于其用钢方面也提出了不少的要求，选用不同的钢材来制造塑料模具所表现出来的质量和性能也是大不相同的。因此，对于塑料模具钢的制造工艺，特别是热处理工艺也是大不相同的。
对热处理中的钢材，都希望得到可以控制的变形的方向和程度，但因为化学成分、质量、几何形状、设计和热处理技术都会改变塑料模具变形的方向和程度，从而影响模具的最终尺寸，因此，只能通过优化热处理工艺尽量减少模具变形程度。
一、塑料模具热处理方法
（1）残余应力引起变形钢材经受了严格的磨削，弯曲和切削作业后应力很高，因此必须消除由这些作业而产生的应力，否则在热处理时会发生变形。
如模具零件必须切除大量的毛坯余量，则应该在粗加工（保留足够的精加工余量）后，消除其应力，先把模具加热到250~300度，并在此温度下保持足够的时间，再冷却到室温，然后可以进行精加工。
（2）在热处理过程中加热太快引起变形热处理加热的速度应该足够的慢，以便使模具各部分的温度基本上一致。
在快加热过程中，薄截面比厚截面膨胀得快，这会在模具的连接处产生应力，如果这种应力大于钢材的屈服强度，就会使模具变形。另外，在快加热的过程中，当薄截面首先达到临界温度和开始收缩而厚截面仍然在膨胀中，这样也会引起变形。
在慢加热时，合成的应力低于模具的屈服强度，因而不会发生变形。而在快加热时，合成应力大于屈服强度，所以模具会产生变形，当合成应力超过钢材的破裂强度时，将会导致模具破裂。
二、塑料模具制造中的热处理特点
1、渗碳钢塑料模具的热处理特点①渗碳钢塑料模具特点。对于有高硬度、高耐磨性和高韧性要求的塑料模具，要选用渗碳钢来制造，并把渗碳，淬火和低温回火作为最终热处理。渗碳钢退火后硬度低（100~105HBS），塑性好，既有优异的冷挤压成形性能。这类钢在冷挤压成形后进行渗碳、淬火、低温回火，具有生产效率高、制造周期短、模具精度高等优点。②渗碳钢塑料模具对渗碳层的要求。一般渗碳层的厚度为0.8～1.5mm，当压制含硬质填料的塑料时模具渗碳层厚度要求为1.3～1.5mm，压制软性塑料时渗碳层厚度为0.8～1.2mm。渗碳层的含碳量为0.7％～1.0％为佳。若采用碳，氮共渗，则耐磨性、耐腐蚀性．抗氧化、防粘性就更好。③渗碳钢塑料模具的热处理工艺。渗碳温度一般在900～920℃，复杂型腔的小型模具可取840～860℃中温碳氮共渗。渗碳保温时间为5～10h，具体应根据对渗层厚度的要求来选择。渗碳工艺以采用分级渗碳工艺为宜，即高温阶段（900~920℃）以快速将碳渗入零件表层为主；中温阶段（820～840℃）以增加渗碳层厚度为主，这样在渗碳层内建立均匀合理的碳浓度梯度分布，便于直接淬火。渗碳后的淬火工艺按钢种不同，渗碳后可分别采用：重新加热淬火，分级渗碳后直接淬火（如合金渗碳钢）；中温碳氮共渗后直接淬火（如用工业纯铁或低碳钢冷挤压成形的小型精密模具）；渗碳后空冷淬火（如高合金渗碳钢制造的大、中型模具）。
2、预硬钢塑料模的热处理①预硬钢塑料模的特点。预硬钢是指将热加工的模块，预先热处理（通常是调质处理），以获得所要求性能，再进行刻模加工，待模具成形后，不再进行最终热处理就可以直接使用。有些预硬钢可以在模具加工成形后进行渗氮处理，在不降低基体使用硬度的前提下使模具的表面硬度和耐磨性显著提高。预硬钢避免了由于热处理而引起的模县变形和裂纹问题，最适宜制作形状复杂的大、中型精密塑料模具。②预硬钢塑料模的热处理。首先进行预热处理，预硬钢的预先热处理通常采用等温退火，目的是消除锻造应力；改善组织，提高力学性能；调整硬度，改善模坯的切削加工性能或冷挤压成形性能。其次进行预硬化，预硬钢的预硬处理工艺简单，多数采用调质处理，调质后获得回火索氏体组织。由于合金元素的加入，提高了钢的临界点和钢的淬透性，降低了过热敏感性，提高了耐回火性。所以该类钢淬火时可采用油冷、空冷或硝盐分级淬火。高温回火的温度范围较宽，能够满足模具的各种工作硬度要求。
三、淬硬钢塑料模的热处理
①形状比较复杂的模具，在粗加工以后即进行热处理，然后进行精加工，才能保证热处理时变形最小，对于精密模具，变形应小于0.05％。②塑料模型腔表面要求十分严格，因此在淬火加热过程中要确保犁腔表面不氧化、不脱碳、不侵蚀、不过热等。应在保护气氛炉中或在严格脱氧后的盐浴炉中加热，若采用普通箱式电阻炉加热，应在模腔面上涂保护剂，同时要控制加热速度，冷却时应选择比较缓和的冷却介质，控制冷却速度，以避免在淬火过程中产生变形、开裂而报废。一般以热浴淬火为佳，也可采用预冷淬火的方式。③淬火后应及时回火，回火温度要高于模具的工作温度，回火时间应充分，长短视模具材料和断面尺寸而定，但至少要在40～60min以上。
四、时效硬化钢塑料模具的热处理
塑料模具范文6
关键词：塑木；模块化家具；应用
一 塑木和模块化家具的现状和展望
塑木作为一种新型的复合材料，于上世纪末、本世纪初进入中国。目前，我国已拥有塑木生产企业170余家，据不完全统计，年产值超过12亿元人民币，用量年平均增速高达30%。塑木中的木粉材料，可用废木粉、竹粉、锯末、刨花、废弃木材等，甚至农作物秸秆、花生壳、板栗壳及各种麻杆等作为原材料。不仅塑木的原材料可采用回收的废旧塑料和木材，塑木材料本身也可以回收再利用。随着全社会的环保意识明显增强，塑木复合材料被许多国家列入绿色节能环保产品的行列。
由于消费者对个性化产品的不断追求，模块化家具作为一种适应现代化生活方式和消费方式的新型家具，应运而生。模块化设计属于方法学的范畴，既是一种新的设计方法，又是一种新的思维方式，它从系统的观点出发，研究产品的构成形式，用分解和组合的方法来重新解读产品，是设计领域中一个形式简单但意义深远的变革，这为解决标准化生产与个性化需求之间的矛盾提供了一个科学的合理的方式。
二 塑木的新产品开发研究
20世纪90年代，塑木复合材料首先被应用于托盘、包装箱、汽车内饰等领域。现在塑木材料的应用面越来越广，涉及到的领域也越来越多。目前应用较广的塑木材料及制品有：结构类、装饰类、包装类和特型类几大类型和包括线材、片材、板材、管材、型材及异型材等多种系列和组合产品在内的几十个品种。塑木现已开始进入建筑、装饰、家具、物流、包装、园林、市政、交通、环保等行业，使用在墙板、窗套、连廊、隔断、天花、栅栏、栈桥、桑拿房、休息亭、门及门套、露天座椅平台、建筑模板、集装箱铺板、多功能墙隔板、高速公路隔音墙等处。塑木材料的适用范围几乎可以涵盖所有原木、塑料、塑钢、铝合金及其他相似复合材料现在的使用领域。
三 塑木材料运用于模块化家具的可行性
作为木材消耗量较大的家具市场，如果用塑木材料代替木材制作家具，无疑可以对绿色设计和可持续发展做出巨大的贡献。塑木运用于模块化家具的可行性主要有以下几点：
3.1 有木质外观，油漆附着性好，加入着色剂、覆膜或复合表层可制成各种色彩和花纹，仿木程度高。
3.2 具有耐用性，和统一性，但失去了自然美也可视为其缺点之一。
3.3 加工性能好，有类似木材的二次加工性，又具有热塑性塑料的加工性。可用原有的塑料加工设备或者改造后的成型加工设备。
3.4 避免了木材自然的缺陷 、如龟裂 、翘曲、 色差等，没有木材的天然节疤、斜纹。
3.5 塑木具有防火、防水、抗腐蚀、耐潮湿、不被虫蛀、不长真菌、耐酸碱、无毒害、无污染等优点。因此使用塑木材料制作家具对人体健康无害，具有良好的环保性，也使模块化家具的使用范围不受环境的制约。
四 塑木运用于模块化家具的具体问题
1.塑木材料的模块化家具造型
家具的材料和造型有着密切的关系，它们相互联系、相互制约。空想的完美造型，也许并不能实现。这就要求设计师全面了解塑木的材料特性和加工工艺，创造出模块化家具造型和功能的最优组合。
塑木材料主要成型方法有：挤出成型、注射成型、模压成型。现在塑木材料运用最多的主流成型方法是挤出成型，主要用于：型材、管材、板材等。塑木材料的物理性质跟木材相比，主要是塑木的抗弯强度和受力承重逊色于木材。
家具造型可大致分为直线型和曲线型两种，直线型的家具给人庄重稳定、平静、简洁、理性等感觉，而曲线型家具则给人流动、有趣活泼、优雅、韵律的感觉。由于塑木材料的加工工艺与物理性质方面的制约，造型复杂的曲线结构很难实现。直线型的模块化家具造型不仅适应现代简约的主流审美意向，并且易于模块部件之间的拼接组合，同时加工成型方便，对于制作工艺和材料性质的挑战性较小。
2.塑木材料模块化家具的边部处理
塑木材料切削性能较差，切割面不易得到光滑的加工面。在了解板式家具的边部处理工艺的基础上，塑木板的边部处理可借鉴之。人造板的边部处理方法主要有：
①机械加工法
由于塑木材料的物理性能和加工性能的制约，运用机械加工法进行塑木材料的边部处理不能达到预想的结果，特别是转角的接合处材料硬度和承重能力会有所下降。
②封边法
根据封边材料的不同，封边的方法也不一致，一般可采用封边机进行封边，也可用手工烫压封边。
③包覆法
对于比较柔软的薄膜、纸张等的贴面材料可采用包覆法封边，有二种形式，一种是覆面材料仅包覆边部，另一种是连同基材一起折转包覆，使用的胶粘剂一般为热熔性胶或脲醛树脂胶、脲醛树脂胶与聚醋酸乙烯乳液的混合胶等。随覆面材料不同而不同。
④涂饰法
此法是在板侧边用涂料涂饰封闭，先填腻子，再涂底漆和面漆。
3.塑木材料模块化家具的连接
由于塑木材料本身物理性能的制约，需要零部件来增强承重性能，所以卯榫结构、胶结合、钉结合等本体式家具的连接方式笔者在设计中基本排除，主要考虑使用金属结构件的方式进行连接。但是，如使用太多金属件一方面会增加整体的重量，会使塑木材料质轻的优势减弱，也会增加回收产品时的材料分类的工作量。设计时，需要把塑木板的边部处理和连接方式的问题一起思考，也可以在加工工艺允许的条件下，从改变塑木材料板形状的方向进行思考。
五 结语
设计师不仅要思考模块化家具的整体成品造型、模块单体造型、模块组成材料造型、还要考虑到材料本身的边部处理和连接以及模块之间的连接等问题。这给设计师带来了不小的挑战，同时，也是解决问题、刺激创新实践的机遇。在力求讲究工艺细作、风格突出，又倡导节俭环保的今天，塑木复合材料是个不错的新选择。
参考文献
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