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手糊成型玻璃鋼模具的制作技術(shù)詳細(xì)

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工藝規(guī)程

 

    利用RP原型為母模手糊成型玻璃鋼模具的工藝,是以液態(tài)的環(huán)氧樹脂與有機(jī)或無機(jī)材料混合作為基體材料,并以原型為基準(zhǔn)手工逐層糊制模具的一種制模方法。手糊成型玻璃鋼模具的具體工藝過程如下:  

1RP原型的表面處理

     紫外光固化制作的原型在其疊層方向上,由于每層切片截面都有一定的厚度,會(huì)在成型后的實(shí)體表面產(chǎn)生臺(tái)階現(xiàn)象,這將直接影響成型后實(shí)體的尺寸誤差和表面粗糙度。因此,必須對(duì)原型表面進(jìn)行打磨、拋光等處理,以提高原型表面的光滑程度,只有使原型表面足夠光滑,才能保證制作的玻璃鋼模具型腔的光潔度。

2)選擇和完善分型面

     分型面設(shè)計(jì)是否合理,對(duì)工藝操作難易程度、模具的糊制和制件質(zhì)量都有很大的影響。一般情況下,根據(jù)原型實(shí)體型體特征,在確保原型能順利脫模及模具上、下兩部分安裝精度的前提下,分型面的位置及形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單。因此,要正確合理的選擇分型面和澆口的位置,嚴(yán)禁出現(xiàn)倒拔模斜度,以免出現(xiàn)無法脫模。沿分型面用光滑木板固定原型,以便進(jìn)行上下模的分開糊制。在原型和分型面上涂刷脫模劑時(shí),一定要涂均勻、周到,并反復(fù)涂刷23遍,待前一遍涂刷的脫模劑干燥后,方可進(jìn)行下一遍涂刷

 3)涂刷膠衣層

     待脫模劑完全干燥后,將模具專用膠衣用毛刷分兩次涂刷,涂刷要均勻,待第一層初凝后再涂刷第二層。膠衣顏色為黑色,膠衣層總厚度應(yīng)控制在0.6mm左右。在這里要注意膠衣不能涂太厚,以防止產(chǎn)生表面裂紋和起皺。

4)樹脂膠液配制

 由于常溫樹脂粘度很大,可先將樹脂在60℃恒溫箱中加熱30min,以降低其粘度,然后以

100份的環(huán)氧樹脂和810份(重量比)的丙酮(或環(huán)氧丙烷丁基醚)混合于干凈的容器中,以電

攪拌器或手工攪拌均勻后,再加入2025份的固化劑(固化劑的加入量應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣溫、現(xiàn)場(chǎng)溫度適當(dāng)增減),迅速攪拌,進(jìn)行真空脫泡13分鐘,以除去樹脂膠液中的氣泡,即可使用。

 5)玻璃纖維逐層糊制   

待膠衣初凝,手感軟而不粘時(shí),將調(diào)配好的環(huán)氧樹脂膠液涂刷到經(jīng)膠凝的模具膠衣上,隨即鋪一層短切氈,壓實(shí),排出氣泡。玻璃纖維以GC—M—M—R—M—R—M…GC表示膠衣,M表示300g/m2無堿短切氈,R表示0.2mm玻璃纖維方格布)的積累方法進(jìn)行逐層糊制,直到所需厚度。在糊制過程中,要嚴(yán)格控制每層樹脂膠液的用量,既要能充分浸潤(rùn)纖維,又不能過多。含膠量高,氣泡不易排除,而且造成固化放熱大,收縮率大。整個(gè)糊制過程實(shí)行多次成型,每次糊制23層后,要待固化放熱高峰過了之后(即樹脂膠液較粘稠時(shí),在20℃一般60min左右),方可進(jìn)行下一層的糊制。糊制時(shí)玻璃纖維布必須鋪覆平整,玻璃布之間的接縫應(yīng)互相錯(cuò)開,盡量不要在棱角處搭接。要注意用毛刷將布層壓緊,使含膠量均勻,趕出氣泡,有些情況下,需要用尖狀物,將氣泡挑開。 

      第一片模具固化后切除多余飛邊,清理模具及另一半原型表面上的雜物,即可打脫模劑,制作膠衣層,放置注射孔與排氣孔,進(jìn)行第二片模具的糊制。待第二片模具固化后,切除多余的飛邊。為保證模具有足夠的強(qiáng)度,避免模具變形??蛇m當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)一些支撐件、緊固件、定位銷等以完善模具結(jié)構(gòu)。

 6)脫模修整

 在常溫(20℃左右)下糊制好的模具,一般48小時(shí)基本固化定型,即能脫模。脫模時(shí)盡可能使用壓縮空氣斷續(xù)吹氣,以使模具和母模逐漸分離。脫模后視模具的使用要求,可在模具上做些鉆孔等機(jī)械加工,尤其是在一些樹脂不易流滿的死角處,在無預(yù)留氣孔的情況下,一定要鉆些氣孔。然后進(jìn)行模具后處理,一般用400#1000#水砂紙依次打磨模具表面,使用拋光機(jī)對(duì)模具進(jìn)行表面拋光。所有的工序完成之后模具即可交付使用。

 

手糊成型工藝中常見的缺陷分析

 

氣泡:在糊制模具時(shí),常由于樹脂用量過多,膠液中氣泡含量多,樹脂膠液粘度太大,增強(qiáng)材料選擇不當(dāng),玻璃絲布鋪層未壓緊密等原因造成模具及型腔表面有大量氣泡產(chǎn)生,這嚴(yán)重影響了模具的質(zhì)量和表面粗糙度。目前常采用控制含膠量,樹脂膠液真空脫泡,添加適量的稀釋劑(如丙酮),選用容易浸透樹脂的玻璃絲布等措施減少氣泡的產(chǎn)生。

 流膠:手工糊制模具時(shí),常出現(xiàn)膠液流淌的現(xiàn)象。造成流膠的原因主要表現(xiàn)為:①樹脂粘度太低;②配料不均勻;③固化劑用量較少。常采用加入填充劑提高樹脂的粘度(如二氧化硅),適當(dāng)調(diào)整固化劑的用量等措施,以避免流膠現(xiàn)象的出現(xiàn)。

 分層:由于樹脂用量不足及玻璃絲布鋪層未壓緊密,過早加熱或加熱溫度過高等,都會(huì)引起模具分層。因此,在糊制時(shí),要控制足夠的膠液,盡量使鋪層壓實(shí)。樹脂在凝膠前盡量不要加熱,適當(dāng)控制加熱溫度。

 裂紋:在制作和使用模具時(shí),我們常能看到在模具表面有裂紋現(xiàn)象出現(xiàn),導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因是由于膠衣層太厚以及受不均勻脫模力的影響。因此,模具膠衣的厚度應(yīng)嚴(yán)格控制。在脫模時(shí),嚴(yán)禁用硬物敲打模具,最好用壓縮空氣脫模。

 

    

結(jié)束語

 

    

從上面的論述中可以看出,基于快速原型的玻璃鋼模具手糊成型技術(shù)具有快速性、高精度、工藝簡(jiǎn)捷、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),能夠在很短的時(shí)間內(nèi)將設(shè)計(jì)思想迅速轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)產(chǎn)品,極大地縮短了新產(chǎn)品的開發(fā)周期,既降低了生產(chǎn)成本,又實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的大批量生產(chǎn),滿足了企業(yè)快速響應(yīng)市場(chǎng)需求的發(fā)展趨勢(shì)。但其也存在著一定的局限性,如快速原型的加工范圍有限,這在很大程度上限定了快速原型技術(shù)在玻璃鋼模具制作領(lǐng)域的應(yīng)用。因此,目前快速原型技術(shù)僅限于一定尺寸、精度較高、形狀較復(fù)雜的玻璃鋼模具制作。對(duì)于那些尺寸較大、精度較低、形狀較簡(jiǎn)單的玻璃鋼模具,可采用水泥、石膏、木材等材料制作母模,這樣可有效地降低成本,縮短工期。因此,在成型玻璃鋼模具時(shí),我們要根據(jù)具體的產(chǎn)品要求和生產(chǎn)條件,采用具體的工藝,不斷探索新工藝、新材料,才能達(dá)到更為理想的實(shí)踐與生產(chǎn)效果。


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