淺談玻璃鋼擠出模具的加工
1引言
玻璃鋼是國外于20世紀初開發的一種新型復合材料。它具有質輕、高強、防腐、保溫、絕緣、隔音、壽命長等優點,被廣泛運用于建筑等各個領域,成為2l世紀的塑料復合材料。用玻璃鋼做門窗,在國外應用較早,并發展快,普及廣泛。80年代初,加拿大先成功開發了玻璃鋼門窗。由于玻璃鋼材料的自身具有獨特的優勢,所以市場吸引力很大。到90年代初,玻璃鋼門窗已迅速擴展到美國、日本和德國等。玻璃風門窗是國際上稱為繼木、鋼、鋁、塑之后的第五代門窗產品。我國國內的玻璃風門窗起步較晚,市場不成熟,但基于玻璃鋼門窗的配套設備之一的模具來說,也是一個很大的潛在市場。
2 模具制作
玻璃鋼擠出模具在國內起步較晚,其結構與塑料異型材擠出模具結構有很大的不同,故其在加工制作的工藝方面不是很成熟。 我公司通過為加拿大某公司制作玻璃鋼模具的過程中摸索出一套整體加工的工藝方案。如圖1所示為加拿大某公司給我們提供的產品斷面。并根據此產品斷面設計了初的模具的結構,如圖2所示。


2.1 模具技術要求
(1)模具各模塊整體淬火硬度58-63HRC;
(2)型腔各結合間不允許有間隙;
(3)模具型腔單邊允許公差±0.013mm;
(4)模塊定位鍵與槽間公差±0.013mm;
(5)保證模具型腔入口與出口單邊有0.025mm斜度;
(6)模具的整體變形量允許公差O.05mm。
2.2 模具的結構特點
模具結構如圖3所示

結合模具的結構特點,此套模具只能單件模塊加工。但就模具零件的特點與模具的技術要求來看,單件加工的難度很大。
(1)各模塊屬于細長型零件,在銑削和磨削過程中極易產生應力變形,如模塊③厚度還不到15mm,但長度接近lm,這就給加工帶來了困難,對它出現的加工變形很難進行控制。
(2)根據各模塊的特點,只有模塊①一次裝夾能完成零件的加工,其余各模塊需要多次裝夾才能完成加工,這要求加工設備的重復定位精度很高,自然就會使模具加工成本提高。
(3)模具裝配時,由于各模塊為單件加工,在加工的過程中都會出現誤差,而且個別零件為多次裝夾加工的,這樣累積誤差較大極易造成鍵槽與型腔產生過定位從而很難保證模具型腔的整體精度。
鑒于單件加工帶來的諸多不便以及降低模具加工成本,我們根據我們多年來在塑料異型材擠出模具制作的經驗,將由原來的單件加工變為整體組合加工。
為了能便于整體加工,我們對模具初的設計結構進行重新設計。如圖5所示,將初的整體鍵定位方式改為單個定位鍵定位,避免了鍵槽與型腔出現過定位的情況,使得調整型腔更為方便。

模具各模塊的加工更簡單,加工成本也大大降低。型腔加工前各模塊的零件圖如圖6所示。
從零件圖可以看出,各零件的結構大大的簡化了,加工起來就很方便,即使零件出現變形,我們也可以在加工型腔前將變形修正過來。各零件加工完后進行割前裝配然后型腔整體加工,這對型腔來說只有一次裝夾誤差,使型腔的精度得到保證,如圖7所示。
其中關鍵加工設備為線切割機床,但一般的線切割機床的加工高度很難滿足此模具的加工要求。根據實際情況,我們對現有的線切割機床進行改造,對絲架進行加高并在走絲裝置上安裝了鋁絲的脹緊裝置,使得切割鋁絲不會松弛,從而保證加工精度。為了增加機床功率,在電柜內加裝放電功率管。
通過實際操作,充分體現出了整體組合加工的優勢,無論從加工成本、加工效率以及加工精度都是單件加工無法比擬的。在此基礎上,我公司成功的為加拿大公司制作完成了此套模具。
3 結論
要提高模具加工的質量,并不一定要選好的加工設備,但必須要選合適的設備與佳的加工工藝。
玻璃鋼是國外于20世紀初開發的一種新型復合材料。它具有質輕、高強、防腐、保溫、絕緣、隔音、壽命長等優點,被廣泛運用于建筑等各個領域,成為2l世紀的塑料復合材料。用玻璃鋼做門窗,在國外應用較早,并發展快,普及廣泛。80年代初,加拿大先成功開發了玻璃鋼門窗。由于玻璃鋼材料的自身具有獨特的優勢,所以市場吸引力很大。到90年代初,玻璃鋼門窗已迅速擴展到美國、日本和德國等。玻璃風門窗是國際上稱為繼木、鋼、鋁、塑之后的第五代門窗產品。我國國內的玻璃風門窗起步較晚,市場不成熟,但基于玻璃鋼門窗的配套設備之一的模具來說,也是一個很大的潛在市場。
2 模具制作
玻璃鋼擠出模具在國內起步較晚,其結構與塑料異型材擠出模具結構有很大的不同,故其在加工制作的工藝方面不是很成熟。 我公司通過為加拿大某公司制作玻璃鋼模具的過程中摸索出一套整體加工的工藝方案。如圖1所示為加拿大某公司給我們提供的產品斷面。并根據此產品斷面設計了初的模具的結構,如圖2所示。


2.1 模具技術要求
(1)模具各模塊整體淬火硬度58-63HRC;
(2)型腔各結合間不允許有間隙;
(3)模具型腔單邊允許公差±0.013mm;
(4)模塊定位鍵與槽間公差±0.013mm;
(5)保證模具型腔入口與出口單邊有0.025mm斜度;
(6)模具的整體變形量允許公差O.05mm。
2.2 模具的結構特點
模具結構如圖3所示

結合模具的結構特點,此套模具只能單件模塊加工。但就模具零件的特點與模具的技術要求來看,單件加工的難度很大。
(1)各模塊屬于細長型零件,在銑削和磨削過程中極易產生應力變形,如模塊③厚度還不到15mm,但長度接近lm,這就給加工帶來了困難,對它出現的加工變形很難進行控制。
(2)根據各模塊的特點,只有模塊①一次裝夾能完成零件的加工,其余各模塊需要多次裝夾才能完成加工,這要求加工設備的重復定位精度很高,自然就會使模具加工成本提高。
(3)模具裝配時,由于各模塊為單件加工,在加工的過程中都會出現誤差,而且個別零件為多次裝夾加工的,這樣累積誤差較大極易造成鍵槽與型腔產生過定位從而很難保證模具型腔的整體精度。
鑒于單件加工帶來的諸多不便以及降低模具加工成本,我們根據我們多年來在塑料異型材擠出模具制作的經驗,將由原來的單件加工變為整體組合加工。
為了能便于整體加工,我們對模具初的設計結構進行重新設計。如圖5所示,將初的整體鍵定位方式改為單個定位鍵定位,避免了鍵槽與型腔出現過定位的情況,使得調整型腔更為方便。

模具各模塊的加工更簡單,加工成本也大大降低。型腔加工前各模塊的零件圖如圖6所示。
從零件圖可以看出,各零件的結構大大的簡化了,加工起來就很方便,即使零件出現變形,我們也可以在加工型腔前將變形修正過來。各零件加工完后進行割前裝配然后型腔整體加工,這對型腔來說只有一次裝夾誤差,使型腔的精度得到保證,如圖7所示。
其中關鍵加工設備為線切割機床,但一般的線切割機床的加工高度很難滿足此模具的加工要求。根據實際情況,我們對現有的線切割機床進行改造,對絲架進行加高并在走絲裝置上安裝了鋁絲的脹緊裝置,使得切割鋁絲不會松弛,從而保證加工精度。為了增加機床功率,在電柜內加裝放電功率管。
通過實際操作,充分體現出了整體組合加工的優勢,無論從加工成本、加工效率以及加工精度都是單件加工無法比擬的。在此基礎上,我公司成功的為加拿大公司制作完成了此套模具。
3 結論
要提高模具加工的質量,并不一定要選好的加工設備,但必須要選合適的設備與佳的加工工藝。










































