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Kunststoffspritzwerkzeuge

Analyse der SMC-Formenherstellungstechnologie

Analyse der SMC-Formenherstellungstechnologie

  • 2021-11-15
Die rasante Entwicklung von Formenbautechnik ist zu einem wichtigen Bestandteil der modernen Fertigungstechnik geworden. Es werden beispielsweise die CAD/CAM-Technologie der Form, die Laser-Rapid-Prototyping-Technologie der Form, die Präzisionsformungstechnologie der Form, die Ultrapräzisionsbearbeitungstechnologie der Form sowie die Finite-Elemente-Methode und die Boundary-Elemente-Methode verwendet für die Dynamik des Strömungs-, Kühl- und Wärmeübertragungsprozesses in der Werkzeugkonstruktion. Simulationstechnik, Werkzeug-CIMS-Technik, Werkzeug-DNM-Technik und Numerische Steuerungstechnik decken nahezu alle modernen Fertigungstechnologien ab.

Die moderne Formenbautechnologie entwickelt sich in Richtung Beschleunigung des Informationsantriebs, Verbesserung der Fertigungsflexibilität, agiler Fertigung und Systemintegration.


01 Hochgeschwindigkeitsfräsen: die dritte Generation von Formenbautechnik


Die Hochgeschwindigkeits-Fräsbearbeitung hat nicht nur eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit und eine gute Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität, sondern auch einen geringen Temperaturanstieg im Vergleich zur herkömmlichen Schneidbearbeitung (das Werkstück wird nur um 3℃ erhöht), und die thermische Verformung ist gering, damit ist es für Temperatur- und Wärmeverformung geeignet Empfindliche Materialien (zB Magnesiumlegierung etc.) werden verarbeitet; wegen der geringen Schnittkraft für die Bearbeitung von dünnwandigen und schlecht steifen Teilen geeignet; Durch die sinnvolle Auswahl von Werkzeugen und Schnittparametern lassen sich eine Reihe von Vorteilen wie die Hartstoffbearbeitung (HRC60) erzielen. Daher ist die Hochgeschwindigkeits-Fräsbearbeitungstechnologie derzeit noch ein heißes Thema und hat sich in Richtung höherer Agilität, Intelligenz und Integration entwickelt und ist die dritte Generation der Formenbautechnologie.


02 Erodierfräsen und „grüne“ Produkttechnologie

Aus Sicht ausländischer Erodiermaschinen haben sie, sei es in Bezug auf Leistung, Prozesskennzahlen, Intelligenz und Automatisierung, ein sehr hohes Niveau erreicht. Derzeit ist der neue Trend im Ausland die EDM-Bearbeitungstechnologie (Electric Discharge Generating Processing Technology) durchzuführen. Die Forschung und Entwicklung dieser neuen Technologie ist eine neue Technologie, die den traditionellen Formhohlraum für die Elektrodenbearbeitung ersetzt. Es verwendet schnell rotierende einfache Rohrelektroden für die dreidimensionale oder zweidimensionale Konturbearbeitung (wie CNC-Fräsen), sodass keine Fertigung mehr erforderlich ist Komplexe Umformelektroden, dies ist offensichtlich eine wichtige Entwicklung im Bereich der Erodierbearbeitung.

Vor kurzem hat die japanische Mitsubishi Corporation die Erodiermaschine EDSCAN8E auf den Markt gebracht und neue Fortschritte erzielt. Diese Maschine kann den Elektrodenverlust automatisch kompensieren. Das dedizierte CAM-System, das für diese Maschine unter Windows 95 entwickelt wurde, kann mit allgemeinem CAD wie AutoCAD verknüpft werden und kann Online-Präzisionsmessungen durchführen, um eine hochpräzise Bearbeitung zu gewährleisten. Um zu bestätigen, ob die verarbeitete Form anormal oder unvollständig ist, kann das CAM-System auch eine Simulationsverarbeitung realisieren.

Mit der Weiterentwicklung der EDM-Technologie achten die Menschen immer mehr auf die Sicherheits- und Schutztechnologie von EDM, und viele EDM-Werkzeugmaschinen haben die Sicherheitsschutztechnologie in Betracht gezogen. Derzeit hat die Europäische Gemeinschaft festgelegt, dass Werkzeugmaschinen ohne das "CE"-Zeichen nicht auf den Markt der Europäischen Gemeinschaft gelangen dürfen. Gleichzeitig schenkt der internationale Markt den Anforderungen der Sicherheitsschutztechnik immer mehr Aufmerksamkeit.

Das Hauptproblem von Erodiermaschinen ist derzeit die Strahlenbelästigung, da sie einen größeren Einfluss auf die Sicherheit und den Umweltschutz hat. Da der internationale Markt immer mehr auf "grüne" Produkte achtet, sind Erodiermaschinen die führende Ausrüstung für die Formenbearbeitung. „Grüne“ Produkttechnologie wird ein Problem sein, das in Zukunft gelöst werden muss.


03. Eine neue Generation der CAD/CAM-Softwaretechnologie für Formen

Gegenwärtig weist die von Großbritannien, den Vereinigten Staaten, Deutschland und anderen Ländern sowie einigen Universitäten und Forschungsinstituten in meinem Land entwickelte Formensoftware die Merkmale der Intelligenz, Integration und Bewertung der Herstellbarkeit von Formen einer neuen Generation von Formen-CAD/CAM-Software auf.

Die neue Generation der Werkzeugsoftware sollte auf einer großen Menge zusammengefassten Wissens aus der Werkzeugkonstruktionspraxis basieren. Dieses Wissen wurde systematisch und wissenschaftlich sortiert, in einer bestimmten Form in der Engineering-Wissensdatenbank gespeichert und kann einfach von der Form abgerufen werden. Mit Unterstützung intelligenter Software ist Formen-CAD keine Nachahmung traditioneller Konstruktions- und Berechnungsmethoden mehr, sondern unter Anleitung fortschrittlicher Konstruktionstheorien, der vollen Nutzung des reichen Wissens und der erfolgreichen Erfahrung von Experten auf diesem Gebiet müssen die Konstruktionsergebnisse vernünftige Sexualität und Aufstieg.

Die neue Generation der Formensoftware nutzt dreidimensionale Ideen und intuitive Gefühle, um Formenstrukturen zu entwerfen. Die erzeugten dreidimensionalen Strukturinformationen können bequem für die Bewertung der Herstellbarkeit von Formen und die CNC-Bearbeitung verwendet werden. Dies erfordert eine Formsoftware, um eine dreidimensionale parametrisierte Merkmalsmodellierung und -formung durchzuführen. Prozesssimulation, CNC-Bearbeitungsprozesssimulation, Informationsaustausch, Organisation und Management haben ein ziemlich vollständiges Niveau erreicht und weisen einen hohen Integrationsgrad auf. Um den Grad der Softwareintegration zu messen, hängt es nicht nur davon ab, ob die Funktionsmodule vollständig sind, sondern auch, ob diese Funktionsmodule das gleiche Datenmodell haben und ob sie eine globale dynamische Datenbank auf einheitliche Weise bilden, um eine umfassende Verwaltung und gemeinsame Nutzung zu erreichen von Informationen zur Unterstützung der Werkzeugkonstruktion Der gesamte Prozess der Herstellung, Montage, Inspektion, Prüfung und Produktion.

Die Bewertung der Herstellbarkeit von Formen Funktion spielt bei der neuen Generation der Werkzeugsoftware eine wichtige Rolle. Es ist nicht nur notwendig, mehrere Optionen zu prüfen, sondern auch die Rationalität und Wirtschaftlichkeit des Werkzeugkonstruktionsprozesses zu bewerten und eine Grundlage für Werkzeugkonstrukteure zur Verfügung zu stellen.

In der neuen Generation von Werkzeugsoftware umfasst die Herstellbarkeitsbewertung hauptsächlich die Bewertung der Werkzeugkonstruktion und der Herstellungskosten, die Bewertung der Formmontagefähigkeit, die Bewertung der Verarbeitbarkeit der Werkzeugteile, die Bewertung der Werkzeugstruktur und der Umformleistung usw.  Die neue Softwaregeneration sollte auch haben montageorientierte Funktionen, denn die Funktion des Werkzeugs kann nur durch seinen Montageaufbau widergespiegelt werden. Nach der Einführung der montageorientierten Konstruktionsmethode ist die Werkzeugmontage nicht mehr nur eine einfache Montage von Teilen nacheinander. Seine Datenstruktur kann nicht nur die Funktion des Werkzeugs beschreiben, sondern auch die Montageeigenschaften der Beziehung zwischen den Werkzeugteilen definieren und die Zuordnung der Teile realisieren. Kann die Qualität der Form effektiv sicherstellen.

04. Fortschrittliche schnelle Formenherstellungstechnologie

1. Die rasante Entwicklung der Laser-Rapid-Prototyping-Technologie (RPM) hat internationales Niveau erreicht und nach und nach die Kommerzialisierung realisiert. Zu den weltweit kommerzialisierten Rapid-Prototyping-Verfahren gehören hauptsächlich SLA (Stereolithographie), LOM (Layered Split Manufacturing), SLS (selektives Lasersintern) und 3D-P (dreidimensionaler Druck).

Die Tsinghua University war die erste, die in den USA SLA250-Geräte und -Technologien (Stereolithographie oder photosensitive Harz-Laserhärtung) von 3D in den USA einführte und Entwicklung und Forschung durchführte. Funktionelles Rapid-Prototyping-Fertigungssystem" (mit Layered Entity Manufacturing-SSM, Melt-Extrusion Molding-MEM), dies ist das weltweit einzige System mit zwei Arten von Rapid-Prototyping-Prozessen (nationales Patent) mit unabhängigen geistigen Eigentumsrechten in meinem Land und hat gute Leistung Preisverhältnis.


2. Die werkzeuglose Mehrpunkt-Umformtechnologie ist eine weitere fortschrittliche Fertigungstechnologie, die höhenverstellbare Stempelgruppen verwendet, um herkömmliche Formen für die Blechoberflächenumformung zu ersetzen. Das werkzeuglose Mehrpunkt-Umformsystem verwendet die CAD/CAM/CAT-Technologie als Hauptmethode, die schnell und wirtschaftlich ist. Realisieren Sie die automatische Formung von dreidimensionalen gekrümmten Oberflächen. Die Jilin University of Technology hat nationale wichtige wissenschaftliche und technologische Forschungsprojekte im Zusammenhang mit der werkzeuglosen Umformung durchgeführt und unabhängig davon Ausrüstungen für die werkzeuglose Mehrpunktumformung mit international führendem Niveau entwickelt und hergestellt.

Verglichen mit dem Massachusetts Institute of Technology in den USA, der University of Tokyo in Japan und dem Tokyo Institute of Technology in Japan nimmt diese Technologie in unserem Land eine führende Position in der theoretischen Forschung und praktischen Anwendung ein und entwickelt sich derzeit in Richtung Popularisierung und Anwendung.

3. Das Harz-Stanzwerkzeug wurde zum ersten Mal erfolgreich in der Versuchsproduktion von inländischen Autos eingesetzt. FAW Mold Manufacturing Co., Ltd. entwarf und fertigte 12 Sätze Harzformen für die Testproduktion des neuen Xiaohongqi-Autos. Die 12 Formensätze sind die Ziehformen für große und komplexe Innen- und Außenverkleidungsteile wie den Kofferraum, die Motorhaube, die vorderen und hinteren Kotflügel usw. Sein Hauptmerkmal ist, dass die Formoberfläche dem bearbeiteten Hauptmodell nachempfunden ist von CAD/CAM, und es besteht aus hochfestem Harz, das von Swiss Ciba veredelt wird. Der Spalt zwischen den konvexen und konkaven Formen wird durch importierte spezielle Wachsstücke genau kontrolliert, und die Maßgenauigkeit der Form ist hoch. Die Zykluszeit kann um die Hälfte bis zwei Drittel verkürzt werden, und die Herstellungskosten können um etwa 10 Millionen Yuan (12 Sätze von Formen) eingespart werden. Es hat einen neuen Weg für die Versuchs- und Kleinserienfertigung von Autos in meinem Land eröffnet, der ersten in China. Die Schweizer Ciba-Feinchemikalienexperten gehen davon aus, dass sie in den 1990er Jahren das internationale Niveau erreichen kann.


05. Werkzeuginspektion vor Ort

Mit der Entwicklung von Präzisionswerkzeugen werden die Anforderungen an die Vermessung immer höher. Das Präzisions-Drei-Koordinaten-Messgerät ist seit langem durch die Umgebung eingeschränkt und wird in der Produktion nur selten eingesetzt. Die neue Generation von Drei-Koordinaten-Messmaschinen verfügt grundsätzlich über eine Temperaturkompensation und verwendet schwingungsdämpfende Materialien, verbessert die Staubschutzmaßnahmen, verbessert die Anpassungsfähigkeit an die Umgebung und die Zuverlässigkeit der Verwendung, sodass sie leicht in der Werkstatt installiert werden können, um die Eigenschaften des Messens zu realisieren -Seite? ˅ .


06. Hochglanzpolierte Formenoberflächentechnik

Die Werkzeugpoliertechnik ist ein wichtiger Bestandteil der Werkzeugoberflächentechnik und ein wichtiges Verfahren zur Nachbearbeitung im Formenbau. Derzeit sind die inländischen Formenpoliergeräte, Schleifmittel und Verfahren, die auf Ra0,05μm . poliert werden können, verfügbar können grundsätzlich die Anforderungen erfüllen, aber die Spiegelpoliergeräte, Schleifmittel und Verfahren, die auf Ra0.025μm . poliert werden müssen befinden sich noch in der Erkundungsphase. Mit der großflächigen Anwendung von Spiegelspritzgussformen in der Produktion ist die Formpoliertechnologie zu einem zentralen Thema im Formenbau geworden. Da es in der heimischen Poliertechnik und -materialien noch gewisse Probleme gibt, ist ein Großteil der Spritzgussformen wie Point-and-Shoot-Kameralinsen-Spritzgussformen, CDs, VCD-Discs und Werkzeuge mit hohen Transparenzanforderungen noch immer auf Importe angewiesen.

Es ist erwähnenswert, dass das Polieren der Formoberfläche nicht nur durch die Polierausrüstung und die Prozesstechnologie beeinflusst wird, sondern auch durch die Hochglanzpolitur des Formmaterials. Dies hat nicht genug Aufmerksamkeit erregt, dh das Polieren selbst wird durch das Formmaterial eingeschränkt. Wenn beispielsweise 45# Kohlenstoffstahl als Spritzgussform verwendet wird, wenn er auf Ra0,2μm poliert wird, können offensichtliche Mängel mit bloßem Auge gesehen werden. Wird es weiter geworfen, kann es nur die Helligkeit erhöhen, aber die Rauheit ist hoffnungslos. Daher wird die heimische Produktion von Spiegelformen häufig importierte Formmaterialien verwendet, wie z. B. Schwedens ASSAB 136, Japans Datong PD555 usw., um zufriedenstellende Spiegelglanz zu erhalten.

Spiegelformmaterial ist nicht nur ein Problem der chemischen Zusammensetzung, sondern, was noch wichtiger ist, eine Reihe fortschrittlicher Prozesse wie Vakuumentgasung, Argonschutzbarren, vertikales Stranggießen und Walzen sowie Weichschmieden sind während des Schmelzens erforderlich, so dass weniger interne Defekte im Spiegelformstahl. Eine Reihe von Vorteilen, wie z. B. eine feine Partikelgröße von Verunreinigungen, ein hoher Dispersionsgrad, eine feine Metallkorngröße und eine gute Gleichmäßigkeit, können die Anforderungen von spiegelpoliertem Formstahl erfüllen.


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