模具设计与制作技术.doc

模具設計與製作技術參觀工廠報告 南台科大 自控四乙1.模具製作工廠佈置圖(後加工)1223335456入口1. OFFICE2. 數控铣床3. 放電加工EDM4. 合模區5. 旋臂鑽床6. 磨刀痕區2.製程機器設備名稱與操作1.office產品介紹：摩托車、汽車用產品、沙灘車的外殼、卡車的保險桿(有加纖維增加保險桿的強度也就是複合材料)、還有等公車用的等車座椅。2.數控铣床這裡有兩台數控铣床機，一台數控是較新購入的，另一台是較老舊的分別為250萬以及350萬，數控機的新舊其實在外表就可以看的出來，再铣床時因為是粗加工，會噴出鐵削所以要站遠一點，但是較新的那一台是龍門式的會有一個像拖門的可以關起來，防止鐵削等噴出，而铣床要求的是三個面平坦，且垂直度佳，再利用刀尖的與面的距離，這樣進刀才會準，其中量測方式之中有用雷射下去量測的，可以用MASTER-CAM程式配合。3.放電加工EDM再放電加工這裡當天我們幸運的可以看到是員工正在對一個大型模具做放電加工，其中放電加工的銅電極安裝上是由一個類似夾爪的東西，上面會有一個方形倒槽，可以讓銅電擊卡在上面，電極不能偏會影響其加工的精準度，電擊跟待加工的模具之間得距離是3-5mm，準備好之後就要先電出一點點的痕跡且要利用機台上會有一個遙控裝置，下去控制銅電擊的對正，準備好了之後就要開始加介電質在這裡是用一個噴嘴噴出來的，且其介電液在現在幾乎都使用專用的放電加工液，以前是使用煤油但是較容易燃燒危險，而加工的情況是要分成粗放電加工以及細放電加工，細放電加工放出來的表面會較量且因電壓較小，火花也小，粗放電加工上則是反之表面較粗操且很容易冒出大火，放電加工會有削削殘留在旁邊，如果留在上面的話會產生二次放電，容易造成精度的問題，所以介電質用噴嘴噴的目的也有可以將切削削排除，這就叫做液沖削。在這裡做放電加工的淺槽是模具用來排放空氣的孔，因為公模以及母模之的公母槽裡面不能有空氣，且排氣孔要淺否則會有料跑出去造成毛邊，最好可以設計能只有空氣才可以出去的深度，再加上料的黏性會比較大，跟空氣比較起來較不容易從排氣孔滲出，通常深度約為條。放電加工主要是用來對1.非圓形孔2.窄槽，放電流程是先給一個V的電壓，然後電子在聚集在銅電極上方，接下來就是打破其絕緣，這時候會瞬間產生火花，火花的溫度可以達到約3000度，將銅電極的形狀印上去，而有些方形孔是可以先用鑽的鑽一個圓形孔，讓放電加工較好加工。工作件工作檯銅電極電子介電質示意圖4.合模區這裡是將模具修整到吻合的區塊，在這裡就用工具下去修，修模具可以使用一個小沙輪將模具慢慢的磨，因為曲面的模具在合摩上比較難密封所以要慢慢修，修磨要注意的是可以修不夠但不可以修過頭，因為一過頭是沒辦法在加回來的，還有一個是先用天車，將上模舉起來再底部下面塗上一層紅丹，再用手上的遙控板控制天車將上模上面的四個孔對準下模的四個導桿，當有小偏差時可以調整鏈條來當微調整，對好後在敲打幾下使其紅丹分部更明顯，有紅丹的就是表示該部位較為突起需要修，我們可以用砂紙下去慢慢修，靠這個模是很需要耐心的，一附模具可能要做兩個月之久。.旋臂鑽床在車刀那邊到車架那裡是像一隻手臂，由一個像方向盤的控制車刀，旁邊也有控制板可以移動機械手臂，可以用來鑽孔也可以用來攻牙，攻牙速度相當的快，可以自動選擇正轉或逆轉，正轉下去攻牙倒轉上來，在攻牙進以及出的方向是相反的，也可以直接用鑽孔的來導角順便去毛邊。主要用來1.深孔2.擴孔.冷卻水孔，但是冷卻水孔通常很長約1000mm，用鑽頭會不夠長，所以變成要用旋臂鑽床，兩端鑽，這樣子來加工就會較容易，冷卻一快的話整個生產效率會大大的提高，而冷卻水孔要靠近模面以及使用蛇行會較佳。步驟為：鑽孔絞孔搪孔表面研磨，刀具擺在旁邊的置物架上。.磨刀痕區使用一個油石用手工的方式下去磨除刀痕，不可以用鋼絲刷，那是因為鋼絲刷的缺點就是會磨過頭，只能修不足不能修超過，一天會需要工作個小時，這對手臂上會有很大的工作傷害。心得：參觀完工廠後我才更了解到放電加工實際作用的情況，以及磨刀區的辛苦，不管是修模具還是其他的往往都是要有很大的耐心去作，一開始聽朋友說放電加工是泡在油槽裡，但是沒想到也有介電質是用噴的，開好模具課程有一次給我們看放電加工的介紹影片，使我對放電加工有更近一步的了解。2.模具雕刻工廠佈置圖(粗加工)1234567入口1.OFFICE2.電腦室3.自動靠模铣床4.自動型切削中心機5.數控铣床6.舊式切削中心機7.數控铣床1. OFFICE在某一次產品製成上，客戶在選擇穩億跟另外一個一樣的工廠，最後客戶選擇了穩億，因為穩億的交貨快且價格也較低，另外一家工廠不滿搶標，就爬窗進來穩億的工廠裡面放火把控制器燒一燒，不過好險當時燒的是較為舊式的機台，雖有損失但還不至於損失太大。2.電腦室在裡面都是使用可以與工廠裡面需要用到的a.CAD也就是電腦輔助設計產品 b.CAM 也就是可以用電腦輔助製造，可以模擬等等。在這間工廠的方針是，找自己的大兒子當作使用CAD與CAM的中心人物，那是因為這樣一來不怕技術的外流，以及員工跑掉，可以掌控員工流動率。3.自動靠模铣床可以用電腦來控制，可以作粗铣以及一般的就用石高模，反之細加工就可以用來加工花紋，用石膏模作出要的路徑，再利用靠模桿下去循環跑，铣刀就會依模的形狀铣出一樣的外型，再現在我們所看到的半圓模，就是保護我們安全的安全帽，這一台自動靠模铣床跟三強的自動車床一樣是靠模但是一個是用數位控制另一個是使用極限開關，要價約800-1000萬，其中的靠模桿組就需要約30萬了。只要輸入資料，晚上也是可以自己繼續加工，而換刀的話就要人工來換。再自動靠磨铣床上如果要使石膏模變的較耐用的話，可以用鑽石模，硬度上升倍。石膏模靠模桿铣刀鋼塊示意圖：4.智慧型切削中心機這是較新式的切削中心機，轉述可以高達1萬轉，轉數越高的價格也相對的越貴，而在精加工方面轉速就必須要求快工件才不會斷，如果轉速不夠其實是可以裝一個增速器，相對的增速器也就要多花萬，在這間工廠，因為設廠位置的關係，火車的軌道就在工廠後面且還比工廠地板高，因為火車經過都會有震動，會影響到加工的精準度，所以在機台的底部會裝上一個防震的輔助裝置，避免過大的震動，在加工時這一台是具有雷射對中心以及刀具磨損會自動幫忙補正功能，因為在加工上面刀具與加工面的垂直度、進刀的高度、刀具的磨損，都會影響加工的精度，裡面就會有一台機器抓著刀具，在移到一個雷射裝置上，同時校正高度與垂直度，可以看的到有紅色雷射光在刀具那校正，校正高度的主因是因為高度一但沒維持一定的話，因為設定的進刀量是輸入進去的，高度沒有保持其進刀量也會隨高度改變而改變，實際加工時如果遇到需要換刀的，是可以在加工前就先把可能會用到的刀具先利用機械臂移出來抓住我們所拿的刀具，在進去放置到刀庫上，刀庫裡面是無塵的才不會影響裝刀的中心度，而放置刀具是利用上面的錐度直接來對中心。6.舊式切削中心機切削中心機，相對铣床來說在換刀方面，铣床是人工換刀，切削中心機是自動換刀有刀庫，而數控的對中心較不好，切削中心機的對中心準且較快，對中心換刀臂轉度，有些工件會要求到要換刀，較新的模具等等就可能要求到刀，舊式的刀庫在外面，較容易卡到灰塵，進而在精準度上就相對的較差。5.7數控铣床機铣床這裡可以分面铣、端铣、還有球铣，而在球铣的刀具這邊可以使用氮化鈦()來增加球铣刀具的壽命，可以增加倍之多，因為只要用到沒辦法磨的話就必須捨棄，還有一種表面褐色的可以增加倍的壽命，這裡的數控就有門形式的，主要也是用來防止噴削。心得：在職場上難免會遇到競爭的情況，但是像放火燒別人的控制器實在是不怎麼光明的手段，要有競爭力就要先提昇自己的生產力，才有產值跟別人比，工廠裡的智慧型切削中心機裡面的雷射校正實在是相當的有意思，還有刀庫的想法，讓機器自動換刀增加效率，這樣子可以達到自動化也可以增加至做速度，一舉兩德，還有電腦軟體上的能力以及掌控人力的流動率也是很重要的一環。3.射出成形工廠佈置圖1345678入口21.射出成形機2.射出成形機3.射出成形機4. 壓碎機5.射出成形機6.射出成形機7.射出成形機8.各種模板放置處1.射出成形機在射出成型機之中有一台乾燥機會使用230-260度的溫度下去把多餘的水變成水蒸氣，主要是用來去除水氣，而油壓缸主要是用來向前擠，也就是提供射出壓力，用油壓是因為油壓所提供的力較大，要成型的料會再料統上下來經過油壓缸的推擠力，在順著一個導螺桿向前進，而螺桿旁邊有加熱用的電熱圈，加熱到230-250度，使其料液化，再由固定側的母模，跟一個活動的公模結合，料再射進去，過一段時間就可以移開公模，產品就會依你所放的模板而有所不同，在有一些產品上會貼上膠帶來保護較為重要的區域，例如螺絲孔等等，顏料有分不透光的跟有透光的，其成型的顏色是利用一台混合機將塑膠粒（白色）再加上其他的有色母粒混合而成，例如要用灰色的，主要就是白色塑膠粒多，灰色的有色母粒就用少一點。而在射出成型機上每一台都會有不同的規格標式，例如T就是表示其射出成型的壓力，而 OZ （盎司）就是代表這一台機台最大的射出量為多少，盎司等於公克左右，射出的材料也要依產品的需要改變，例如車燈就是需要用壓克力來抗紫外線，在工廠較裡面的射出成型機可以看的到，上面會有機械手臂可以用來拿形狀簡單的產品，到工廠時可惜沒有在使用。示意圖如下:活動側公模固定側母模料桶油壓缸主馬達螺桿 乾襙機 混合機雙曲手鎖模裝置電熱線2. 壓碎機射出成形後的產品如果有破損或瑕疵，就必須要送到壓碎機這區裏面，將廢料丟進去壓碎，裝成一包一包的，市面上就有部分塑膠產品適用廢料製程，通常都是比較簡單的東西，例如塑膠花盆，就是用百分之百的廢料製程的。.各種模版放置各種工廠產品的模板，當有訂單下來要製作的時候就可以馬上更換到射出成