玻璃钢SMC模压工艺中模具的设计要点

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玻璃钢SMC模压工艺中模具的设计要点


来源: 复材在线

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$ _- {' m+ a( M& k6 z+ F% p. k) `; J核心提示:  SMC模压工艺是一种先进的复合材料成型方式，而模具是SMC工艺的基础，良好的产品质量是由可靠的模具来保证的。因此在SMC模压工艺的设计工作中，模具的设计尤为重要。下文对SMC工艺所需模压模具的设计要点从几个方面进行了阐述，基本涵盖了非模具生产厂家对SMC模具的设计控制要点。

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* q; m# ^$ U8 R0 t0 `SMC模压工艺是一种先进的复合材料成型方式，而模具是SMC工艺的基础，良好的产品质量是由可靠的模具来保证的。因此在SMC模压工艺的设计工作中，模具的设计尤为重要。

    在SMC模压模具设计过程中，要根据产品的具体尺寸设计模具的型腔。除此之外还要根据产品的表面质量要求和需求量大小选择合适的材料。为了保证产品的质量和工艺可行性，应合理设计模具的剪切边、顶出系统等。
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    1、分型面设计
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$ @- G7 U7 q0 P+ x. u1 r1 r    为产品易于脱模，保证产品精度、强度及便于模具加工等因素，分型面的选择应考虑如下原则：①为使产品便于推出，简化顶出机构，分型面的位置应使产品在开模后尽可能留下在下模；②尽量减少飞边对产品外观的损害，同时应便于清除残余的飞边；③便于模具制造及模具零件加工；④径向尺寸精度要求高的产品，应考虑飞边厚度对产品精度的影响，取垂直分型面便于保证产品径向精度；⑤保证产品的强度，避免产品出现尖角及薄壁。

    分型面的设计非常重要，应该在模具设计初期对产品进行分型设计，画出分型设计图纸，确保产品能顺利脱模且便于生产。
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    2、加工精度要求
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    新模具加工精度主要有三个方面：尺寸公差、形位公差及表面粗糙度。我们通常对模具厂家提的加工精度要求主要是尺寸公差和表面粗糙度。尺寸公差又大致分为：外形尺寸和模腔尺寸。两类对于模具外形尺寸要求比较宽松，实际加工尺寸和模具图纸理论尺寸误差不超过±1.5mm都算合格。面模腔尺寸精度要求必须按图纸严格控制，一般不超过0~0.1mm。我们所说的模具表面精度一般指表面粗糙度，处理后一般要求模具型腔糙度为0.4，其余为12.5。我们可根据实际产品表面要求提出相对应的模具表面加工精度。
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    3、模具设计

7 o. y1 e8 a: Z( }. T: p4 W 3.1  脱模斜度设计
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    由于SMC制品冷却后产生收缩，会使产品紧紧包住模具型芯和型腔中的凸起部分。为了便于顺利取出产品，防止脱模时撞伤或擦伤产品，设计SMC制品时，其内外表面沿脱模方向均应具有足够的脱模斜度。
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6 j+ N: S+ e; L, M1 d( |! S7 Q    在设计时，应注意以下两个方面：①模压成型较大的SMC制品时，要求内表面的脱模斜度大于外表面的脱模斜度；②常用脱模斜度值为1~1.5度，也可小到0.5度。
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    3.2  剪切边设计
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6 z0 L) ~$ F: g    模具的剪切边是上下模相互咬合部分，一般要求采用火焰淬火。在SMC模压工艺过程中，剪切边间所夹的是产品的毛边。毛边对产品来说是无用部 分，从这一点来说模具剪切边的间隙可以大一些。但剪切边过大容易造成跑料及卸压，这可以通过调整剪切边的高度来解决，即在设计剪切时有两个需设计及可调整的因素，剪切边的间隙和剪切边的高度。剪切边是模具设计最重要的因素之一，剪切边的大小是否合适直接影响到产品能否成型以及产品成型时是否存在缺陷，因此应对其严格要求和控制。具体情况见表1。

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% r2 K, L# U2 |( V% a% `3 w8 T    3.3  圆角设计
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    模塑料制品除了使用上述要求采用尖角处之外，其余所有转角处均应尽可以有圆弧过渡。产品尖角处易产生应力集中，在受力或冲击振动时会发生破裂，甚至在脱模过程中由于压制内应力而容易裂开，影响产品强度。一般情况下，采用圆角半径为0.5mm就能使产品强度大大增加。采用圆角的优点主要有两方面：①避免应力集中，提高了产品强度及美观；②模具在淬火和使用时不致因应力集中而开裂。 3.4  加热方式的确定
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    模具的温度直接影响到制品的成型质量和生产效率，所以模具上需要添加加热系统以达到理想的温度要求。
    加热系统分为电加热、蒸气加热及油加热。电加热为最常用的加热方式，其优点是设备简单、紧凑，投资少，便于安装、维修、使用，温度容易调节，易于自动控制；蒸气加热，加热快，温度比较均匀，但不易控制，费用相对电加热较高；油加热，温度均匀稳定，加热快，但对工作环境有污染。
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6 E$ u5 W# U! D, I, ~! T7 V    对于新模具选用何种加热方式，可根据各公司现有条件及模具大小、模腔复杂程度等因素确定。

    3.5 表面处理的选择
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    为了提高模具表面的耐磨性和耐蚀性，常对其进行适当的表面处理。
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5 w2 l* b& _9 c3 g$ o    模具镀铬是一种应用最多的表面处理方法。镀铬层在大气中具有强烈的钝化能力，能长久保持金属光泽，在多种酸性介质中均不发生化学反应。镀层硬度达1000HV相当于HRC65，因而具有优良的耐磨性。镀铬层还具有较高的耐热性，在空气中加热到500度时其外观和硬度仍无明显变化。