游艇模具制造與工藝詳解
玻璃鋼船艇模具必須具有髙光潔度和光順度,并能耐受玻璃鋼固化時樹脂交聯反應時釋放的熱量,模具還須有足夠的剛度,以確保模具不易變形。因此,材料和工藝的選擇就十分重要。
1.材料選用
?。?)合成樹脂
①膠衣樹脂
應選擇專用于模具的模具膠衣樹脂,它具有孔隙率低、工藝性好、光潔度高、化學性穩定等優點;既有韌性,又耐脫模時外力的沖擊。
?、谠鰪妼佑脴渲?br /> 應選擇專用于模具的模具樹脂,如間苯型不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂等。這類樹脂具有較高的熱變形溫度和收縮率低的特點。
目前有些小型玻璃鋼船廠常用191#樹脂制作模具是不理想的。對于檔次高的船艇產品應選擇好的合成樹脂,制成的模具質量高,耐久性好。
?。?)玻璃纖維增強材料
理想的增強材料是玻璃纖維短切氈,它可以減輕模具表面玻璃纖維紋路的反映。用短切氈比用針織氈和方格玻璃纖維布在降低紋路痕跡效果好。國外常采取全部用短切氈作為模具增強材,鑒于材料成本等國情因素,可考慮在模具外部玻璃鋼層中使用一定數量的玻璃纖維方格布。
除使用玻璃纖維增強材料外,模具的玻璃鋼層中還可夾用有機纖維與空心玻璃微珠復合的強芯氈,它既可快速增厚,又能提高模具質量,可夾在玻璃纖維短切氈中使用。
2.制造工藝
(1)環境條件
制造高質量的模具必須注重環境條件,如環境溫度應在20 ~ 30℃之間, 相對濕度不應>75%,并應保持環境的清潔。
(2)材料及工用器具
材料要確保進貨質量,還應按要求貯存及使用。工具、用具也要符合要求,如噴射膠衣用的空壓機必須配備良好的空氣干燥器和油水分離器等。
?。?)合理安排進度
進度安排必須服從合成樹脂的固化特性和模具建造的工藝設計,切忌盲目求快或縮短建造時間導致影響模具質量。
?。?)采取脫模措施
在從原型模上翻制玻璃鋼模具時必須采取有效的脫模措施。常用液體脫模劑或脫模蠟,必須嚴格按照工藝要求進行,不可草率。為確保脫模效果,可采取先上脫模蠟10遍,再用液體脫模劑,起到雙保險作用。
(5)膠衣作業
玻璃鋼模具的膠衣層厚度可達0. 8 ~ 1mm,通過拋光加工還將適度減 薄。膠衣層采用噴涂施工應分兩層進行,每層再分三次施工,每次噴的方向均不同,即第二次方向與次垂直,第三次方向再與第二次垂直,三次累計厚度為0.4?0.5mm。層膠衣噴畢,待其固化,在25℃的環境下約1個半小時后再如上法進行第二層膠衣的施工。
?。?)玻璃鋼作業
① 層
膠衣層的的層短切氈(不包括為獲得更好的表面效果而使用的表面氈)要求十分嚴格,規格可選用300g或450g,應仔細輥壓,確保除盡所含氣泡,并確保合適的樹脂含量。固化后全面檢查,發現弊病必須修整。
?、?分層作業
由于玻璃鋼模具較厚,通常為產品厚度的兩倍,必須分若干次完成才能確保質量。國外常采用的做法是,在層完成并檢査、修整后,前五天每天施工一層450g的短切氈,五層之后可每天施工兩層,直到完成所需厚度。這種做法可使每層在施工后都充分固化到合理的固化程度,減少模具的變形。掌握固化程度可用測量表面巴氏硬度的方法,當達到完全固化硬度(可事先制作玻璃鋼樣板檢測)的80%時,就可進行下一層施工。
玻璃鋼層除用單一的層板外,也可采用夾芯結構,如用輕木。
3.幾點小措施
?。?)在原始陽模水磨時,可采取長板條操作法,改單人作業為2?3人持一塊上有水磨砂紙的長條薄板共同水磨的方法,此法可使械具表面獲得較好的光順度。操作時必須共同協調用力,在操作方向上避免單純水平或垂直方向,可輔以45°方向,以取得好的效果。
(2)在水磨表面時,每更換細一號的水磨砂紙均須把表面用清水洗凈, 為使水磨全面周到,可在表面涂上顏色,磨至不留顏色即為周到。
4.上層建筑模具制造
若將船體、上層建筑分別放樣造模,由于工藝、結構等原因,往往在成品合模時難以密合。為此,常采用先建造船體模具,然后在條船體中建造上層建筑陽模,再在其上翻制上層建筑玻璃鋼陰模。
5.組合模具拼合裝置
當船艇因造型或其他原因無法從整體模具中脫模時,為方便生產,常采用分體式組合模具。采用組合式模具須先作模具分體設計,并合處采用法蘭邊式連接。在翻制玻璃鋼組合模具時,應先在陽模的分體部位先設置分體木板作為連接用法蘭邊的模具,然后翻制這部分玻璃鋼模具,待此部分完成后,拆去木板。在已成型的分體法蘭邊上繼續翻制另一部分模具的連接法蘭邊(及模具),待全部完成后,如采用螺栓連接,應先打螺栓孔,裝好定位裝置,方可與陽模脫離。
由于玻璃鋼耐磨性較差,故法蘭邊上的螺栓孔應設置鋼板,防止磨損。為確保組合模具拼合精度,應設置定位銷,帶有錐度,為金屬材質。法蘭邊也可采用半球式連接代替螺栓,另配以夾具,這種方式可不必再沒定位裝置。
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1.材料選用
?。?)合成樹脂
①膠衣樹脂
應選擇專用于模具的模具膠衣樹脂,它具有孔隙率低、工藝性好、光潔度高、化學性穩定等優點;既有韌性,又耐脫模時外力的沖擊。
?、谠鰪妼佑脴渲?br /> 應選擇專用于模具的模具樹脂,如間苯型不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂等。這類樹脂具有較高的熱變形溫度和收縮率低的特點。
目前有些小型玻璃鋼船廠常用191#樹脂制作模具是不理想的。對于檔次高的船艇產品應選擇好的合成樹脂,制成的模具質量高,耐久性好。
?。?)玻璃纖維增強材料
理想的增強材料是玻璃纖維短切氈,它可以減輕模具表面玻璃纖維紋路的反映。用短切氈比用針織氈和方格玻璃纖維布在降低紋路痕跡效果好。國外常采取全部用短切氈作為模具增強材,鑒于材料成本等國情因素,可考慮在模具外部玻璃鋼層中使用一定數量的玻璃纖維方格布。
除使用玻璃纖維增強材料外,模具的玻璃鋼層中還可夾用有機纖維與空心玻璃微珠復合的強芯氈,它既可快速增厚,又能提高模具質量,可夾在玻璃纖維短切氈中使用。
2.制造工藝
(1)環境條件
制造高質量的模具必須注重環境條件,如環境溫度應在20 ~ 30℃之間, 相對濕度不應>75%,并應保持環境的清潔。
(2)材料及工用器具
材料要確保進貨質量,還應按要求貯存及使用。工具、用具也要符合要求,如噴射膠衣用的空壓機必須配備良好的空氣干燥器和油水分離器等。
?。?)合理安排進度
進度安排必須服從合成樹脂的固化特性和模具建造的工藝設計,切忌盲目求快或縮短建造時間導致影響模具質量。
?。?)采取脫模措施
在從原型模上翻制玻璃鋼模具時必須采取有效的脫模措施。常用液體脫模劑或脫模蠟,必須嚴格按照工藝要求進行,不可草率。為確保脫模效果,可采取先上脫模蠟10遍,再用液體脫模劑,起到雙保險作用。
(5)膠衣作業
玻璃鋼模具的膠衣層厚度可達0. 8 ~ 1mm,通過拋光加工還將適度減 薄。膠衣層采用噴涂施工應分兩層進行,每層再分三次施工,每次噴的方向均不同,即第二次方向與次垂直,第三次方向再與第二次垂直,三次累計厚度為0.4?0.5mm。層膠衣噴畢,待其固化,在25℃的環境下約1個半小時后再如上法進行第二層膠衣的施工。
?。?)玻璃鋼作業
① 層
膠衣層的的層短切氈(不包括為獲得更好的表面效果而使用的表面氈)要求十分嚴格,規格可選用300g或450g,應仔細輥壓,確保除盡所含氣泡,并確保合適的樹脂含量。固化后全面檢查,發現弊病必須修整。
?、?分層作業
由于玻璃鋼模具較厚,通常為產品厚度的兩倍,必須分若干次完成才能確保質量。國外常采用的做法是,在層完成并檢査、修整后,前五天每天施工一層450g的短切氈,五層之后可每天施工兩層,直到完成所需厚度。這種做法可使每層在施工后都充分固化到合理的固化程度,減少模具的變形。掌握固化程度可用測量表面巴氏硬度的方法,當達到完全固化硬度(可事先制作玻璃鋼樣板檢測)的80%時,就可進行下一層施工。
玻璃鋼層除用單一的層板外,也可采用夾芯結構,如用輕木。
3.幾點小措施
?。?)在原始陽模水磨時,可采取長板條操作法,改單人作業為2?3人持一塊上有水磨砂紙的長條薄板共同水磨的方法,此法可使械具表面獲得較好的光順度。操作時必須共同協調用力,在操作方向上避免單純水平或垂直方向,可輔以45°方向,以取得好的效果。
(2)在水磨表面時,每更換細一號的水磨砂紙均須把表面用清水洗凈, 為使水磨全面周到,可在表面涂上顏色,磨至不留顏色即為周到。
4.上層建筑模具制造
若將船體、上層建筑分別放樣造模,由于工藝、結構等原因,往往在成品合模時難以密合。為此,常采用先建造船體模具,然后在條船體中建造上層建筑陽模,再在其上翻制上層建筑玻璃鋼陰模。
5.組合模具拼合裝置
當船艇因造型或其他原因無法從整體模具中脫模時,為方便生產,常采用分體式組合模具。采用組合式模具須先作模具分體設計,并合處采用法蘭邊式連接。在翻制玻璃鋼組合模具時,應先在陽模的分體部位先設置分體木板作為連接用法蘭邊的模具,然后翻制這部分玻璃鋼模具,待此部分完成后,拆去木板。在已成型的分體法蘭邊上繼續翻制另一部分模具的連接法蘭邊(及模具),待全部完成后,如采用螺栓連接,應先打螺栓孔,裝好定位裝置,方可與陽模脫離。
由于玻璃鋼耐磨性較差,故法蘭邊上的螺栓孔應設置鋼板,防止磨損。為確保組合模具拼合精度,應設置定位銷,帶有錐度,為金屬材質。法蘭邊也可采用半球式連接代替螺栓,另配以夾具,這種方式可不必再沒定位裝置。
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