手糊工藝生產操作--模具翻制
一、模具的種類
制作各種玻璃鋼產品的成型工藝方法很多,不管采用何種成型方法,模具是必不可少的。模具的設計、選擇、制造對成型工藝都有直接的影響,況且模具是手糊成型工藝的主要設備,因此,如何合理的選擇模具,對保證產品質量和降低成本關系極大。模具的種類,可根據所選擇的模具材料及構形式的不同,分類如下:
(一)手糊成型玻璃鋼模具材料種類很多,常用的有木材、金屬、玻璃鋼、石膏、石蠟、硬質泡沫塑料、紅砂、水泥等等。
不管選擇何種材料制作模具,都必須滿足下列要求:
①能滿足產品尺寸、精度、外觀及數量要求;
②所選用的材料必須保證模具有足夠的剛度、強度,不易變形,不易損壞。
③不受樹脂及糊制材料的侵蝕,不影響樹脂固化、能經受固化溫度的影響,而不使模具性能下降。
④脫模容易,使用周期長,能滿足玻璃鋼制造工藝的要求,便于操作。
⑤材料易得,價格低廉。
現在將有關各類模具材料的特性概述如下,以供選用時參考。
(1)金屬模具能磨光、電鍍、拋光、精度高。因此,能使玻璃鋼制品獲得光潔的表面,且經久耐用,不易變形,但是制造工藝復雜,造價高,有些金屬模具還許先做木模,經過鑄造和機械加工而成,制造周期長。鑒于金屬模具加工困難,造價較高手糊工藝一般不使用金屬模具。但在下列情況下也可以考慮采用。
①制作玻璃平板時,可以用表面光潔的不銹鋼板。
②制作型材,可用金屬角鋼、槽鋼等型材。
③制作數量大,造型復雜的產品也可用鑄鋁模、低熔點合金模具。
④適用于表面光潔、質量要求高得小型大批量產品。
(2)木模
木模的特點是加工容易,M作周期短,模具較輕便,修理方便,造價低,其尺寸造型基本準確和穩定。但是木模不耐用,不耐高溫,表面需經過封孔處理,同時木材是多孔性物質,潮濕和干燥會使木模收縮變形或膨脹,因此木模所用的材料必須是不容易變形的木材。如紅松木、樟木、杉木、椴木等。所有各種木材必須經過烘干處理。
木模通常用來制作玻璃鋼模具的母模。但如果產品數量不多,也可以直接用木模來作模具。但其表面應作樹脂和油漆處理后方可以使用。
(3)石膏模具
石膏模的制作簡便,材料易得,造價低廉,但該類模具怕沖擊,不耐用,而且含有大量水分,因此使用前需要預先干燥,其表面也需進行加工和封閉毛細孔處理。在模具未干時不能直接應用,而且還必須在其表面刮膩子,噴漆處理。
石膏模具適用于一次成型的現狀簡單的大型曲面制品和雕塑制品。如大型游艇、大型圓頂、汽車外殼等。也適用于一些單件的幾何形狀復雜、脫模困難的小型異形產品(脫模時將模子敲碎)。
(4)橡膠模具
一般采用硅橡膠,聚氨酯樹脂制作,用于制作造型復雜的浮雕、圓
雕及各種造型藝術品。這種模具為軟模,脫模時剝離開即可脫模。但為了固定其造型,需在橡膠膜外再加一個石膏模。橡膠模的制作方法:先做一個石膏母模,然后將其加熱,在表面涂硅橡膠并加熱熔化,重復涂刷多次到一定厚度止。
(5)石臘模具
用石蠟也可以做模具,石蠟模具制作容易質量輕,成本低,可回收使用,不需涂脫模劑。但是由于石蠟熔點低,易變形,制品的精度不高。它多用于制造形狀復雜、數量不多且難脫模的制品。制品糊制完成后,加熱將石蠟熔化倒出來或者將石蠟打碎取出來,即可完成脫模。
(6)玻璃鋼模具
玻璃鋼模是手糊工藝中應用多的模具,其特點如下:
①表面光潔、制作出的產品美觀光亮。
②模具強度高、可重復使用多次。
③尺寸比較準確,造型穩定,不容易變形。
④制作容易,造價適中,技術比較成熟。
(7)硬質泡沫塑料模
制作容易,可在木模或其它模具上澆鑄而成,做成的模具非常輕便。它適用于不需要脫模的實心產品,如螺旋漿、救生圈等(它既做模具也做夾芯材料)。
(8)紅砂模
制造周期短,加工工藝簡單,成本低,材料易得且可反復使用。但表面必須用油漆等材料封閉毛細孔,以防止砂中水分蒸發,影響產品固化。它適用于現狀簡單的單件大型制品。
(9)水泥模
水泥模制作較方便,成本低,剛性好,堅固,能耐高低溫,變形不大,可長期使用,但它較笨重,不易移動,表面較粗糙。
此外,低熔點合金等材料也可以用來制作模具。
(二)按模具的結構分類
手糊成型的模具,根據結構的不同,可分為單模和對模兩類。單模交分為陰模和陽模兩種。不論單?;驅δ6伎梢愿鶕に囈笤O計成整體式或組合式,組合??梢杂寐菟▕A具固定成整體,脫模時拆去螺栓或夾具逐塊脫?!,F將各自的特點簡述如下:
(1)單模
單模的特征是只有一片模具,成型物的一面與模具的成型面接觸,另一面與模具的成型面接觸。用該種模具生產的制品,接觸模具的一面可以獲得較高的光潔度,且成型中模具不需要搬動,操作方便,尺寸準確。大型制品如船殼、機器罩、浴缸以及冷卻塔的裝配部件等常采用該種模具。
工具模具的工作面是向內凹陷還是向外凸起,單模又分為陰模和陽模。
①陽模陽模的工作面是向外凸起的,它能使制品獲得光滑的內表面,尺寸準確,施工操作方便,制品質量容易控制,便于排風,它適用于內表面幾何尺寸要求較嚴格的制品,如浴缸、電解槽、酸洗槽等。
②陰模陰模的工作面是向內凹陷的,用陰模生產的制品可獲得光滑的外表面,尺寸準確。陰模常用做生產各種機器罩、點式天窗、汽車車身和船殼等外表面要求高的產品。但是凹陷深的陰模,施工操作不方便,排風困難,某些細小的缺陷亦不易察覺,故質量不易控制。
(2)對模
對模是由陰陽模兩部分組成,并通過定位銷固定裝配。用對模生產的制品,因其兩面與模具接觸,故內外表面均很光滑,厚度精確、質量穩定。對模一般用來生產一些裝配尺寸要求嚴格的制品,如風機葉片、安全帽等。
(3)組合模具
組合模具的結構比較復雜,某些因為結構復雜不易脫模的產品,為了便于脫模、常將模具制造成兩塊或若干塊拼裝而成。在成型前將模塊拼裝起來,固化后脫模使在把模塊拆開。拼裝??梢越鉀Q單模和對模所不能解決的問題,但由于要經常拼裝、拆卸,故生產周期長,影響生產效率的提高,同時尺寸精度亦受影響。
(4)芯材模及可溶芯模
對某些很難脫模的異形制品或用特殊要求的制品,可以采用芯材模。它是預先用某種材料預制成所需的形狀,然后在其表面糊制玻璃鋼。例如可以用硬質泡沫塑料做浮標、救生圈、風機葉片等產品的芯材模,然后在這些芯材模上糊制玻璃鋼,成型后這個泡沫塑料芯子就成為制品的一部分。也可以用可溶性鹽制成所需要的形狀作為芯模,在它外面糊制的產品固化成型后芯模能在熱水中迅速溶解,把溶解后的鹽倒出來后封閉開口,就成了空心制品。用這種方法可以制造空心球,纏繞容器等。用芯模生產玻璃鋼制品,操作工序多,尺寸精度和生產效率較低。
二、模具材料的選擇
玻璃鋼成型一般離不開模具,因為樹脂與玻璃纖維復合成型時必須依附于模具才可能制成固定的產品,而玻璃鋼制品的優劣,很大程度上取決于模具的質量,對模具表面的要求:一是光潔度高,二是平整度好。在選擇模具時,一般遵循以下原則:
(1)根據制品的不同要求,選擇結構形式各異的模具。
要求內表面光潔的,如浴缸,可以選用陽模成型;要求外表面美觀、光潔的,如汽車大頂、游艇殼體、電氣罩等,可以選用陰模成型;若內外要求光潔,則需要對模成型;如制品結構復雜,采用單模時,發生脫模困難,那么就應該選擇組合模具,即由幾個分
模用螺栓連接成一個整體后成型,制品固化后很快拆模。
(2)根據制品的批量大小及制品精度的要求選擇模具材料。
如制作波形瓦,浴缸、吸脂機殼體、地震觀測罩之類的制品,因有一定批量,故選用玻璃鋼模;制作螺旋漿、風機葉片、導流罩之類尺寸精度要求高的制品,宜選用金屬模;對數量不多或者線形復雜、不易脫模的產品,如制作一個整體式彎管,可以選擇石蠟模;對大型及形狀不復雜且數量少的制品,可用紅砂模過渡模等。
(3)根據材料的價格、采購周期選擇
在滿足制品性能要求的前提下,盡量選擇價格更便宜,采購周期短的材料做模具。
三、模具的制作
由于玻璃鋼手糊成型中,木質木模、玻璃鋼模應用廣泛,同時木質模具也可以作為翻制其它模具的母模,故對該兩種模具做詳細的介紹。
(一)木質模具
(1)對木模制造工的技術要求
①模具是產品與設計圖紙的橋梁,模具又是按照設計圖紙的要求制作的。因此,一個木模制作工人,除了必須掌握木工的基本操作方法、有熟練的手藝和精良的技術外,還必須有閱讀圖紙的能力。因為一張圖紙代表設計者的語言和條件,如果圖紙看不懂,就無法施工,甚至有時候造成錯誤、返工,以致延誤工作進度。純熟的手藝、精湛的技術、看圖的能力,主要是靠堅持學習技術知識,向老師傅學習、請教,并在生產實 踐中不斷總結、提高。
②木模制造工應具有放樣的能力。因為設計者畫的圖紙是按比例繪制的,而制作木模時需要的是實際尺寸,所以要把全部或局部畫成實際大小的尺寸,稱之為放樣。
③若木模是為提供鑄造金屬模所用,那就要有鑄造工的基本知識。制定各種金屬的性質。所以先考慮的是怎樣使造型方便,做木模時,要把金屬的收縮率考慮進去,還有按照圖紙上的加工部位,放出加工余量,做成玻璃鋼模具也是如此。
④對各種木材的有關知識也應有所了解,作為一個木模工必須了解木材的構造、性質以及除了技術,才能更好的運用它來制造木質模。
(2)木模用材的要求
木模的用材當然主要是木材。木材的種類繁多,有些適宜做木模,有些不適宜做木模。因此對木材的組織、性質、種類和取材方法等應有相當的了解,其它木模所用的輔助材料如釘接材料、著色材料,油漆材料等也都應了解各自的性質,這樣工作起來才能做到得心應手。
在木模制造中,為了加工方便和達到較高的質量要求,木模用材必須具備如下要求:
①木材紋理平直,質地緊密、均勻,纖維強韌,無硬質的節。
②木材的硬度適中,加工后的模具表面能夠達到較高的光潔度。
③翹曲微小,不為干、濕所傷,且無蟲駐。
④應選擇木材的中部與下部,不要選擇樹枝或數根,木節多處和樹枝或樹跟等部位,紋理不直,易翹曲變形,影響木模質量。
⑤不含樹膠脂(松樹油等),不具任何缺陷,木材不易開裂。
⑥木材含水量一般控制在12%~15%。如果太干,易吸收水分而使木模膨脹,影響尺寸;太濕了,木模會收縮變形。
(3)木模用材的種類和特性
我國地域遼闊,橫跨寒帶、溫帶和熱帶,森林分布較廣,樹木的種類極為豐富,根據我國的材料,一般適用于木模制造的木材有:柚木、銀杏、柳樹香樟、楠木、紅松、桂木、和棗木,現將它們各自的特性簡介如下:
①柚木 是上的名貴木材,顏色從金黃到深褐色,材質堅韌,紋理直或斜,易加工,干燥后收縮量小,耐磨損,耐久性強,使用壽命長,是制造木模的頭等材料。但來源稀少,價格貴故只能在要求較高的小型精細的木模上應用。
②銀杏 俗稱白果樹,木材色淺,邊材顏色黃中發白,芯材棕黃,暴露日久,顏色轉深,紋理直,結構細,木質松嫩無節,不易變形,加工方便,切削表面光滑,油漆和膠接性能良好,是制造木模之良材。
③柳桉 木紋緊密細致,木質松嫩無節,容易加工,切削后光滑。干燥后不易變形,耐久性強,亦是制造木模之良材,但是價格貴。
④香樟 紋理交叉,結構細,易加工,切削后光滑。干燥后不易變形,耐久性強,亦是制造木模之兩良材,但是價格貴。
⑤楠木 材質致密,紋理傾斜或交叉,結構細,易加工,切削面光滑,有光澤,耐水性強。
⑥紅松 材質輕軟,紋理平直,結構細致,干燥性能良好,易加工,切削面光滑,油漆和膠接性均甚容易,是制造普通木模之基材,同時也是我們應用比較廣泛的木材。
⑦桂木 材質結構精細,木材紋理平直,軟硬適中,加工容易,而且收縮小,不易開裂,是做木模之良材。
⑧棗木 紋理平直,結構精細,易于加工,干燥后無隙裂,可作精細木模之用。
⑨水曲柳 材質光滑,紋理平直,結構中等,易于加工,不易干燥,油漆和膠合均易,韌性大。
此外,某些木材如落葉松、白松、本松等由于材質疏松,不易精加工,收縮性大,易翹曲,干燥時易開裂,所以不宜用來制造木模的主體,只宜作擋邊,撐桿等輔助材料。
材質的優劣取決于樹種的天然性能,本身的缺陷的變形狀況和木材加工工藝的優劣等等。
在具體的選材,我們可以根據各種木材的性質,從制品的技術要求,生產數量等方面去考慮,既要滿足適用要求又要容易得到,價格低廉。此外,木材尺寸規格是有一定的標準的,在考慮木模結構用料時,必須符合經濟節約的原則,這就要求在設計木模工藝結構中,盡可能按木材規格合理使用。
(4)木材經過干處理,可提高木材的強度,增強膠合的牢固度,防止木模變形和裂開,從而保證木模的質量,可防止腐朽和減輕重量,還可以提高木材加工工藝的工藝性,保證加工白哦面的光潔度和保證木模加工過程中的尺寸精度。
木材的干燥方法分為兩大類:
1自然干燥 成材堆放在露天的空氣中,使其緩慢干燥。
2人工干燥 在專門的設備中,對木材進行干燥處理。
不論是自然干燥還是人工干燥,都要把砍下來的木材剝去皮層,在沙鋸成適當的形狀,堆積在日光、風雨所不能及的地方。
_ 自然干燥雖然存在千燥周期長,易遭受菌害,易開裂、又需大片場地等缺點,但是該方法簡單方便,易于實施,不需耗能,干燥后木材質地穩定,變形小,故仍是木材干燥處理的主要方法之一。
木材人工干燥是在專門的設備中進行,將木材合理堆垛,用人工的方法控制干燥介質(空氣、爐氣、加熱蒸氣等)的溫度、濕度和氣流的溫度,對木材進行干燥。
人工干燥法一般采用下列方式:
①蒸材法把木材堆垛在密室內,中間留適當的間隔,把預熱的空氣在室內循環,利用輻射的熱量和循環的空氣,使木材中的水分和粘液被蒸發,室內溫度逐漸升高,但不能升得過快過高,為避免變形而影響木材質量,室內溫度好不超過100℃。
②煎材法把木材放在沸水中煮2-3小時后取出,讓其自然干燥。這種裝置比較麻煩,木材強度有所下降,一般不大采用。如果有的工程需要有翹度,為了節約木材,而把翹度彎曲出來時就采用這種方法較好。
③浸材法把木材浸在水里,經過想當時間,把木材拿出來放在空氣流通的地方,使木材自然干燥。用這種方法需要的時間比普通的自然干燥少一些,但木材的強度比自然干燥要減少一些。
④遞進法把木材堆在列車里,通過分成幾個階段的千燥室,每隔一段時間前進一個階段,進室的是濕材,出室的是千燥好的木材。進口室的濕度比較大,溫度低,形成一個溫度梯度,各階段的溫濕度都可以調節、控制,所以在管理方面比單用一個密室要簡單得多,效果也較好。
人工千燥法干燥時間周期短,木材得含水率可達所需的技術標準,對不同材質的各種木材可以選擇其有利的干燥條件,防止各種腐朽、青斑和霉變的感染、制止真菌的蔓延。
木材堆放在地勢較高的、千燥通風的場地,地面透水性要好,無積水。底層木材應置于平坦的堆基上,堆基高度一般為300cm左右,上一層應有遮蓋,以防止日曬雨林,有條件的好能送到專門的干材倉庫儲藏。
(二)木模制造程序
目前大多數單位的木模多選用經過干燥處理過的紅松制造,依照一般的木模的制造工藝進行,但是要注意給制品留有一定的加工余量,并要考慮手糊操作方便和便于脫模。
(1)木模工藝規程
其作用在于使木模生產逐步符合全面質量管理方法的要求,使生產者不斷提高生產技能和掌握新技術,提高效率,保證質量,降低成本和縮短工期,而且在分析生產中的問題能有據可查.
(2)編制模具工藝規程的依據
編制木材工藝規程的依據是玻璃鋼制品的設計圖紙,它包括制品的現狀、結構、尺寸、裝配方法,采用原材料的種類、成型工藝和其他技術要求。此外,還應該根據車間的設備、生產能力以及木模制造技術等情況來編制。
(3)木模工藝結構圖
根據玻璃鋼制品審計圖紙繪制木模結構圖,它是工藝員、操作者和檢驗人員對木模質量考核的主要依據之一。在木模工藝結構圖中必須具體表明以下內容:
1、木模的結構形式包括畝次阿的連接方法、拆裝部分的范圍以及拼裝方法、分模面。
2、木模的加工方式例如采用車床車曉、銑床銑削等等,
3、定為銷、加強筋、支座的位置和尺寸。
4、木模邊處理,慪氣的要求。
推廣應用木模結構圖樣,對木模結構形式的統一,木模工時定額的確定,以及在提高木模質量、縮短木模生產周期方面都其一定的作用。
(4)木模工藝樣板
嬌對于有些工藝復雜或大型玻璃鋼制品的木模,應在繪制木模結構的同時,繪制木模工藝樣板。它對正式制造木模時下料、計算尺寸、不合理工藝的發現都能起一定的作用,同時還可作為檢驗木模的依據。
木模工藝樣板是按照圖紙上的實際尺寸和玻璃鋼成型對木模工藝的要求,并把玻璃鋼的收縮率考慮進去,以1:1的比例在三合板或木板上畫出幾個主要的投影面的實樣,再根據實樣做出合理的結構要求。這一
過程稱為放樣。放樣應注明尺寸并考慮脫模斜度。
(5)木模制造的工時定額
工時定額是完成單件木模所必需的時間標準,是制訂生產計劃的依據和工人勞動生產率的考核標準,它包括試圖、備料、放樣、木材的切削和加工;木材切削刀具的刀磨和切削機床刀具的更換;木模的裝配、表面的修飾及油漆等時間只在內。
(6)木材的膠合和釘接
制造木模,絕大多數不可能都用整塊木材造出來,即使能做出來,這種木模不僅本身結構強度低、變形大、費時多、耗料大,而且也難滿足制造工藝要求。因此,制造木模時,常常需將幾塊木材進行拼接。
采用樺結合,是木材拼接的一種方法,但大量的還是對木材膠合和釘接,因此木材的膠合和釘接是木模制造中的一個重要工藝環節。
木材間的膠合材料種類很多,但歸納起來有蛋白脂膠和合成樹脂膠兩大類。
1.蛋白質膠分皮膠和骨膠,都是利用動物的皮、骨、筋等原材料制造而成的,是半透明的固體。
2.合成樹脂膠將木模制造中常用的有酚醛樹脂膠,聚醋酸乙烯樹脂;和乙烯一醋酸乙烯共聚樹脂膠等。前兩種耐水性能好,聚醋酸乙烯樹眠膠(乳液)是乳白色粘稠液體,目前用得多的一種冷膠,他的活性時
間較長(即膠液具有粘接性能的時間) ,在常溫下使用,乙烯一醋酸乙烯共聚樹脂膠的活性時間很短,膠合后可立即進行加工,且粘接力強,耐水性和抗菌性能都很好。使用熱膠的時候,在一面涂熱膠,另一面涂甲醛樹脂或重鉻酸鉀,然后施壓壓緊。
膠接一般常用在木材不進行切削加工的部位。木模用的釘接材料大致
分為園釘和木螺釘兩大類。膠合木材不僅膠合面相互吻合,還必須用膠合夾對膠合件施加壓力,使其緊密接觸,這樣才能粘得牢。)
(三)玻璃鋼模具
玻璃鋼模具由于制造周期短,上馬快,可以使用木模,石膏?;蚱渌牧系漠a品上直接翻制而成。制成玻璃鋼模具質量輕,強度高,耐腐蝕,不吸濕,不易變形,適用于長期保存;便于修補,輕便靈巧,經久耐用,所需原材料,供應商很多,不必為模具制造另外備料,而且只要是有一個合適的母模,再掌握模具與產品的特點,一般手糊熟練工都能勝任這一工作。
雖然玻璃鋼模具一次投資費用較高,若單件產品有一定的批量,將模具費用分攤在每只產品上,則模具費用不會太高。因此,以手糊成型工藝為主的玻璃鋼生產廠家中應用的比較多,只要時間合理,選材得當,翻制認真,使用時注意保護,那么一個好的玻璃鋼模具生產上百件產品是沒有問題的。現在就有關玻璃鋼模具的制造程序做一介紹。
(1)木模的制造
制造玻璃鋼模具,先要制作一個母模。母模通常采用木材來制造,也可以選用現有的、其它材料制造的實物本身。先按設計圖紙制成木模、石膏模、水泥?;蚱渌牧系哪>咦髂改#缓笤谄渖戏撇Aт撃>?。
這里介紹木質母模的制造。在大多少情況下,木質母模均采用的東北紅松來制作,制造方便,與普通母木模的制造方法大致相同,但要根據手糊玻璃鋼成型工藝的特點,給玻璃鋼制品留有一定的加工余量,并考慮脫模時大垂直面的脫模斜度,注意分模的定位、結合部位的妥善處理及合理的工藝安排。
用木模制造母模大多數都是先作成陽模,因為陽模便于進行鋸割、刨削、鏟削及銼修等操作工藝,操作方便。而做木質陰模的難度大,制造周期也長,所以需要生產像玻璃鋼浴缸等要求內表面光滑且有一定批量的玻璃鋼制品時,還是先做木質木模(陽模),木模制造完成后,再按設計圖紙檢查一下模具尺寸是否符合要求,合格后才進行油漆、打磨、上臘、拋光、涂脫模劑、翻玻璃鋼模具等工序的操作。有些工序在木模制造的有關章節中己經介紹過,在這里不在重復。
木質母模表面經處理后還要上脫模劑,一般采用聚乙烯醇溶液,脫模劑可以用軟泡沫塑料或毛刷涂刷在己經打臘拋光的模具表面,并應使脫模劑在模具表面保持均勻、聯系、光滑。待其徹底干燥以后就會成為一層光滑透明的膜,只要不漏涂,上一次脫模劑,就能獲得很好的脫模效果。
待脫模劑干燥后即可開始翻制玻璃鋼模具,這中間的時間間隔不應太長,同時長時間放置也容易使母模表面收到灰塵等雜質的污染,影響翻制模具的表面質量。
(2)玻璃鋼過渡模具的制造
玻璃鋼過渡模具使在木質(或其它材料)母模上成型的。其制造過程是:將己經制造好并經過銼修、砂磨、油(噴)漆、拋光等工序處理的木模清洗干凈,用干凈的軟布擦干,用紗布蘸上汽車上光臘在模具表面打圈上臘,認真擦拭、拋光,大約每隔2小時左右處理、拋光一次。如此重復4-5次,隨后用軟質泡沫塑料在模具上均勻地涂刷一層聚乙烯醇溶液,待其充分干燥成膜至不粘手時,按照正常的手糊成型工藝糊制玻璃鋼過渡模。
糊制好的玻璃鋼過渡模不要馬上脫模,應在室溫放置一星期以上,讓其充分固化、定型以后,再脫模、加工及表面處理,然后交付下道工序糊制玻璃鋼產品模具。
玻璃鋼過渡模由于某些批量較大,需一定數量模具同時成型才能滿足生產需要,內表面要求光潔的制品特別適合。這是因為有了一個玻璃鋼過渡模,便可以在其上翻制很多玻璃鋼產品模具,這不僅對降低產品成本,而且對穩定產品質量均有好處。
(3)玻璃鋼模具的制造
玻璃鋼模具的制造跟普通玻璃鋼制品的成型工藝大致相同,但亦有不同之處,應予以注意。
玻璃鋼過渡模經過脫模、加工后,要仔細檢查一下模具的質量,看有否存在皺皮、氣泡、分層、裂紋等缺陷,如果有,則要把它鏟除,打毛、擦干凈,并用膠衣樹脂進行修補,待其固化后進行修整。這一項工作不能忽視,因為過渡模表面質量的好壞,將直接影響產品模具的質以致影響制品的質量。
現將玻璃鋼模具的制作步驟簡述如下:
1.主要原材料的選用
用來制造模具的樹脂有環氧樹脂和不飽和聚酯樹脂,無論是膠衣樹脂還是基體樹脂都應有較好的熱穩定性,即在較高的溫度下不易變形,同時還應具有良好的韌性,即經常的外界沖擊不易損壞。
一般通用樹脂均可用來制造模具,常用的有196,198,189等等。196是一種鄰苯二甲酸型耐沖擊性通用樹脂,具有很好的尺寸溫度性和韌性,強度也可以;189,198樹脂耐熱性能好,固化以后不易變形。
用來制作玻璃鋼模具的膠衣應具備如下條件:硬度高,耐磨性好,以利于模具經常進行打磨、拋光處理;耐熱性能好,耐沖擊性能好,以能耐脫模劑中有機溶劑的侵蝕。在國外,有專門用作制造模具的膠衣樹脂。
制造模具的增強材料,可以選用短切纖維氈、方格布或兩種交錯鋪覆使用,在與膠衣層接觸的界面好使用較薄的表面氈或布,一般使用30g/平米或50 g/平米的表面氈,效果比較理想。
2.其它輔助材料
其它必備的輔助材料包括引發劑(固化劑)、促進劑、顏料糊(色漿)和脫模劑等。
引發劑(固化劑)和促進劑是配套使用的,通過引發劑(固化劑)與促進劑的氧化還原反應,會使引發劑(固化劑)分解產生游離基。游離基則引發樹脂的不飽和雙鍵,發生共聚反應,從而使樹脂固化。國內常用的室溫固化配方使用的引發劑(固化劑)是過氧化甲乙酮,促進劑是萘酸鈷溶液。
顏料糊主要用于著色、模具著色不僅僅是為了美化,更主要的是為了使模具與制品有較強的色調對比。為此,大多數模具制成深顏色,可選用黑色、紅色、深藍色、深綠色、棕色等。這是因為一般產品所要求的顏色以鮮艷、淺色較多,這便于觀察操作質量,例如能夠比較容易觀察膠衣涂刷是否均勻或漏涂。
3.涂刷脫模劑
脫模劑亦是制作玻璃鋼模具的主要輔助材料之一。為了把已經成型、固化的模具(過渡模、產品模具)能順利的從(過渡模)母模上去下來,必須在母模(或過渡模)的成型面上涂以脫模劑,沒有脫模劑,將給成型操作及脫模帶來困難,甚至損壞制品及模具,所以一方面要選擇得當,另一方面涂刷時應均勻、連續、光滑、不得漏涂。
4.膠衣層的制作
膠衣是模具表面的一層不含增強材料的樹脂層,其質量的好壞,將直接影響模具以致制品的質量。因此,必須引起重視,認真操作。模具所用膠衣的顏色應與將要在該模具上成型產品的顏色強烈的對比,以便于發現生產過程中得缺陷(如膠衣厚薄不均、漏涂等)。
由于模具經過一段時間使用后,便要重新進行打磨、拋光等處理,因此,模具得膠衣層厚度要比一般玻璃鋼制品的膠衣層要厚一些,一般控制在0. 6mm左右,就其用量而言,約為在同一模具上生產的玻璃鋼制品所用膠衣的120%,亦即增加20%左右。
在常溫條件下膠衣層一般采用如下配方:
膠衣樹脂 100份
引發劑(過氧化甲乙酮) 2份
促進劑(蔡酸鈷溶液) 1-4份
顏料糊 5-10份
將配置好的膠衣樹脂,采用玻璃鋼專用毛刷或者噴槍把它涂刷或噴涂在經過處理和上了脫模劑的模具表面上,噴涂應厚薄均勻,不漏涂。
為了確保膠衣層的厚度滿足要求,模具的膠衣層一般涂刷或噴涂2遍。
5.玻璃鋼層的制作
糊制是玻璃鋼是手糊成型工藝的關鍵工序,必須精心操作。
檢查膠衣層合格后,即開始進行鋪層糊制。先糊制一層30g/平米或50g/平米的表面氈,對有直角過渡的部位可以用浸漬好樹脂的玻璃纖維毛紗糊制,而那些帶有弧形及形狀復雜的部位可以糊上幾層200g/平米的斜條布(按45度角裁剪的方格布),隨后在整個模具的膠衣層上糊制上1-2層300 g/平米的短切氈或者200g/平米的方格布,并用成型工具將其刷平,壓緊,使之緊密貼合,同時主要排除氣泡,使玻璃布或短切纖維充分浸漬樹脂,再用400 g/平米或600 g/平米的玻璃布(或者450g/rl}平米的短切纖維氈)糊制,直至所需厚度。
為了保證玻璃鋼模具具有足夠的剛度和強度,一般小型玻璃鋼模具的厚度一般比產品厚度大一倍就夠了,較大的玻璃鋼模具(如玻璃鋼游艇、玻璃鋼整體衛生間、機艙罩等)可采用在玻璃鋼模具背面加筋的方法,來增加玻璃鋼的剛度和強度。普遍的做法是采用木材、硬質聚氨酯泡沫塑料作為加強筋的芯子或者采用方鋼、角鋼加固。
6.加強筋的糊制
由于玻璃鋼的剛性較差,某些大型模具(如汽車車身、船體等),為了提高玻璃鋼的強度和剛度,單靠增加厚度顯然是不合理的,也是不經濟的,為了充分發揮玻璃鋼的優點,可以在玻璃鋼模具的表面糊制加強筋,以增加強度和剛度。
糊制加強筋時,先把芯子放在需要加強的部位使之與模具表面吻合,然后在芯子的外面糊制3-4層浸漬過樹脂膠液的玻璃布。注意加強應在模具本身已經充分固化并有足夠厚度而尚未脫模時進行,否則會因用在筋上周圍的樹脂固化收縮而使樹脂固化收縮而使加筋的部位留有明顯的痕跡。
模具的附屬部件主要有一下幾種:
①頂出裝置
某些較大型或結構復雜的制品,為了使制品易于與模具脫模,常需借助機械或其它頂出裝置,如玻璃鋼浴盆、冷卻塔部件模具等。頂出裝置應放在模具適當的位置上,即對產品外觀、性能影響不大的部位,并在翻制玻璃鋼產品模具時預先把它固定在過渡模上,使它臨時成為母模(或過渡模)的一部分,并要與母模(或過渡模)一樣涂刷脫模劑,糊制完成后,在把頂出絲桿固定在模具的背面,等樹脂固化后,便與模具成為一個整體。
在頂出裝置的頂端是一個與制品接觸的頂出活塊,脫模時,頂塊靠螺桿向上旋轉而將制品頂出。頂出裝置的數量可以根據模具的大小來排布。
②框架
多數模具都需要安裝在框架上,以便操作時平穩,不至于搖晃而影響作業,并在需要的時候能夠傾斜或轉動,以利于成型時操作。這種框架可以采用木材或金屬制造且剛性要好,不會因受外力的沖撞而影響模具的使用,框架在模具后固化期間也可起支撐作用。
③托板
為了便于操作,可在模具的側面適當的位置上安裝托板,用于放置操作時使用的容器或工具。
④鎖緊器
為了合模方便,可在模具的側面安裝或焊接鎖緊緊器,便于簡單、快捷的鎖緊模具。
(3)組合模的制造
組合模的結構復雜。對某些深度大或含有咬邊或凹槽的制品,采用單一整體模具就很難或根本無法脫模。此時常將模具分解成若干塊拼裝起來,即采用組合模的結構形式。如大型纏繞容器的模具就是采用這種形式。如制造大型船殼,因船尾側面在水線以上向內傾斜。通常就在龍骨處拼裝的玻璃鋼模具。
步,先在需要分解的地方把一塊臨時的擋板固定在母模上,臨時擋板的表面按母模的同樣方法處理,然后在擋板與擋板相連的母模上 糊制塊模具,在擋板處所糊制的就是拼裝模具的連接法蘭,法蘭截面應比模具殼體本身厚50%左右,以保證能承受較大的載荷,且經久耐用。法蘭上特別容易堆積樹脂的拐角部分應該用連續無捻粗紗增強,以免損壞。
第二步待模具固化后,把臨時擋板拆除,在塊模具的法蘭處用上光臘和脫模劑處理后,便可象步那樣糊制第二塊模具。
第三步,在法蘭的兩邊分別貼覆一塊金屬板,樹脂充分固化后,在法蘭上上鉆孔,以作連接固定螺栓之用,螺栓間距應保持在150mm左右。
(4)對模的制造
對模是由陽模和陰模兩部分組成,并通過定位銷定位。因為制品兩面與模具接觸,故內外表面均很光潔,制造時陰模、陽模的配合尺寸很精確,同時應有定位裝置,以確保制品尺寸的準確性。
制造模具前可以先制作一個尺寸精確的母模,也可以用實物作母模。在母模上制造對模的方法與制造組合模相似,但要注意,依據工藝的不同還需要有些附屬結構,例如應在適當的位置設置定位銷,在二片對模的連接處留有注入道或排氣管。
(5)玻璃鋼模具的加工、修整
玻璃鋼模具經脫模后,切除多余的廢邊后,仔細檢查模具尺寸及斜度是否符合圖紙,工藝要求,表面膠衣是否存在皺皮、氣泡、裂紋等缺陷,如發現有則需要進行修補,經整修合格后,在進行下道工序的處理。










































