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快速制模 软模RapidTooling SoftTooling 快速成形与快速制模 快速制模技术是利用快速原型制造或其他途径所得到的零件原型 根据不同的批量和功能要求 采用合适的工艺方法快速地制作模具 常用的快速制模方法有软模 softtooling 过渡模具 bridgetooling 和硬模 hardtooling 另外还有用环氧树脂及聚氨酯制造金属薄板成形模具的技术 软模技术 软模通常指的是硅橡胶模具 用硅橡胶制作简易模具 是八十年代新发展起来的实用技术 由于模具使用硅橡胶制成 必须在真空条件下完成制模和注型 所以此种方法也叫真空注型 用SLA FDM LOM或SLS等技术制作原型 再翻成硅橡胶模具后 向模中灌注双组份的树脂 固化后即得到所需的零件 树脂零件的机械性能可通过改变树脂中双组份的构成来调整 软模技术广泛应用于结构复杂 式样变更频繁的各种家电 汽车 建筑 艺术 医学 航空 航天产品的制作 真空注型技术在汽车零件 电子电器零件 各种玩具制件及工艺美术制品等行业的应用 使得样件试制 小批量生产等方面收到缩短研发和制造周期 降低生产成本的效果 软模的优点 1 软模技术具有运行费用低 材料价格低廉 成形效率高 原型制作时间短的特点 2 硅橡胶可以在常温下固化 且硅橡胶具有良好的成形复制性和脱模性能 对凸凹部分浇铸成形后均可以直接取出 用硅橡胶制模 少则十几个小时 多则几天便能完成 这可以大大缩短新产品的开发周期 3 因在真空中进行注型 可复制出多个精度高且少有气泡的成型品 30个制件成品大约10天即可完成 4 虽然形状复杂 厚薄程度不同 硅橡胶模具也不会产生缩水现象 即使对0 5mm厚度或极微细结构 有一点倒钩也没有问题 钢模较难制作的塑胶制品均可进行真空注型 5 模具中可以插入金属零件 螺丝 螺帽及塑胶零件 制件成品还可以进行电镀 喷漆处理 在新产品试制或者单件 小批量生产时 具有以下优点 与传统方法相比 利用硅橡胶模具生产树脂零件不仅可以降低成本 更重要的是缩短了产品的开发周期 使新产品能够快速投入市场 同时也使企业可以根据市场的反馈确定新产品是正式投入批量生产或是需要改进 避免盲目投产带来的巨大损失 但是 聚氨酯零件的性能与ABS PP或尼龙的性能毕竟不是完全相同 这些差异有时可能是无关紧要的 但有时在进行功能测试时可能是至关重要的 工艺路线 硅胶模制作过程 首先用快速成型 金属 塑料或木材等材料制作母样 然后在母样的一端粘接上浇口材料 硅胶模制作过程 将硅胶与固化剂进行混合搅拌 放到真空机内预排气 硅胶模制作过程 把硅胶将围框内的母样全部淹没 并保证浇注上平面处型腔也有足够的壁厚 尽量抽去混入硅胶模具中的空气 硅胶模制作过程 当完全固化后 即将硅胶模具从浇注框中取出 沿浇口处将硅胶模切开 形成两块半模 并取出母型 将两半模对合在一起即成为一副硅胶模具 零件制作过程 打开硅胶模具 对型腔用无水乙醇进行清洗 为便于脱模 可在型腔表面喷脱模剂 然后将两半模对合 并在两边垫上垫板后用紧固带将硅胶模紧固在一起 零件制作过程 首先对主剂树脂和固化剂进行计量 并分别置于真空装置中进行抽气 再对已抽气的主剂和固化剂进行混合搅拌 聚氨酯树脂 异氰酸酯 A剂 多 元 醇 B剂 聚氨酯聚合树脂 A B C 零件制作过程 插上漏斗 将混合料在真空中浇入硅胶模中 零件制作过程 在停止减压排气作业后 由室内大气压将树脂挤入型腔中 然后等待其在室温下完全固化 若放在60 温度下 则可加速固化 零件制作过程 从硅胶模中取出塑件后 首先去除浇口废料 然后对分型面处的废边和去除浇口废料后的部位进行精加工 制作过程录像 真空注型树脂的选择 基本上所有塑料均可用硅胶模浇注成形 如聚氨酯浇注塑料 环氧树脂 以及聚酯塑料 丙烯酸酯塑料 聚乙烯塑料等 但硅胶模的渗透性很强 由于溶胀作用而使硅胶模具发生变形 因而 用硅胶模浇注成形的主要是聚氨酯和环氧树脂两种材料 真空注型机 武汉滨湖机电技术产业有限公司开发的真空注型机 真空注型机内部结构 案例一 用LOM快速成形技术制作汽车车灯原型件 用LOM原型件翻制硅橡胶模具 用真空注型技术制作PU树脂件 案例二 案例三 硅橡胶模 聚氨酯树脂件 用环氧树脂制造的各种透明塑料件 各种设备中的橡胶零件 弹性树脂 透明树脂 案例四 案例五 案例六 案例七 案例八 案例九 硅胶模的特点 1 使用寿命通常为成形20 30件 最多可达到200件 能满足试制新产品样件数量的需要 2 制模周期短 通常为1 3天 浇注一个塑料件的时间约为2小时 因而在几天之内即可提供塑料样件 3 由于在真空中浇注 所以塑件中的气泡较少 可成形高精度塑料件 并由于硅橡胶的收缩率很小 复制性能极佳 可真实地复映木纹 皮纹等各种装饰纹 又由于硅橡胶具有一定的弹性 对于侧面的浅槽可强迫脱模 4 不会因壁厚不同而出现气孔 可成形壁厚为0 5mm的薄壁件 5 可成形带螺钉等金属嵌件的塑料件 6 制作母样的材料多样化 可在金属 木材 塑料 石膏等材料中自由选择 只是用木材制作母样时需进行填料处理 硅橡胶的硬化温度是从室温到60 因具有高耐热性所以不必进行特殊加工 但浇注透明件时 母样表面必须达到镜面 7 可对浇注塑料着色及对浇注