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電鑄鎳合金模具基礎(chǔ)知識(shí)講解
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經(jīng)過加工和蝕刻的鋼制注塑模是用于生產(chǎn)中、低檔汽車內(nèi)飾件和外飾件的主要模具,然而,在許多高檔汽車生產(chǎn)中,電鑄鎳合金被選作為生產(chǎn)軟接觸內(nèi)飾件的模具,因?yàn)樗梢杂糜趶?fù)制中空模塑中輕質(zhì)模具的微細(xì)晶粒,可用于模壓加工很深的隱窩和深槽,以便于安裝內(nèi)飾件、AC空調(diào)通風(fēng)管、收音機(jī)、平視式投影儀和隱蔽式氣囊展開門。PVC聚氯乙烯材料具有優(yōu)良的脫離鎳合金模具的性能。而比較新型的氨基甲酸乙酯材料從鎳合金模具中的脫離比較困難,而且其費(fèi)用要比PVC高5倍以上,之所以使用這種材料是因?yàn)槠噲?bào)廢后,是因?yàn)槠渚哂泻芎玫木G色環(huán)保性能。

電鑄鎳合金模具的制造


這一工藝主要包括一個(gè)電鍍槽,里面有玻璃纖維基板和環(huán)氧電鍍心軸,通過電鍍使鎳金屬表面不斷在玻璃纖維基板的頂部成長(zhǎng)。心軸是按照汽車制造廠審批的CAD文件設(shè)計(jì)圖開發(fā)的。對(duì)于各種用途的鎳合金模具而言,其電鍍層厚度為2mm~6mm,以獨(dú)立的形式安裝于鋼鐵框架內(nèi),周圍填鑄環(huán)氧樹脂,以作為負(fù)荷之需。作為儀表板中空模具的鎳金屬外殼平均重量約為68kg。用于A級(jí)卡車車頂?shù)娜識(shí)TM模具需要兩套互相匹配的鎳金屬外殼,各重454kg,而整個(gè)復(fù)合模具的重量為6800~9080kg。


主動(dòng)輪側(cè)向模具的凹洼和隱窩處A級(jí)表面近視圖

選用電鑄工藝的目的是利用它的特殊加工能力,它可以在多種形面上復(fù)制微細(xì)的晶粒,因?yàn)椋谀承┣闆r下這類形面是無法加工和蝕刻的。如果能夠,那也不可能生產(chǎn)出在同一處帶有完全一樣微細(xì)晶粒的多種模具,讓門心板晶粒線與儀表板和“A”立柱一起流動(dòng)。一個(gè)典型的非機(jī)加工零件應(yīng)該是一個(gè)360°、紋路細(xì)膩的抓柄式扶手門板,不帶任何分型線。

選用鎳金屬的目的是因?yàn)槠渚哂谐惺軣嵴鸬哪芰Α?duì)于儀表板殼體的中空制模,模具必須經(jīng)受每隔3~4min的110℉-475℉高溫。然而,只有使用鎳金屬,在300℃~350℃的高溫下,給以適當(dāng)?shù)呢?fù)荷支持,才能經(jīng)受900psi的壓力周期。

對(duì)于使用量不大的模具來說,采用電鑄工藝制造模具在制作成本上可以與金屬機(jī)加工模具一爭(zhēng)高下,因?yàn)樯a(chǎn)象RTM“A”級(jí)卡車罩那樣的零件需要切削大量的金屬。然而,在引進(jìn)新型CNC高速、4軸加工頭銑床以后,這一優(yōu)勢(shì)就消失了。對(duì)于要求生產(chǎn)形面復(fù)雜的細(xì)晶粒多模具而言,采用電鍍鎳金屬工藝仍然有一定的優(yōu)勢(shì)。

1995~1999年生產(chǎn)的500萬輛福特Taurus汽車上所使用的儀表板需要30多套鎳金屬模具。在使用第一套模具以后,蝕刻每一套模具的費(fèi)用需要3萬美元,再加上電鍍心軸的費(fèi)用。而采用電鑄工藝,即使再加上1500美元的硅樹脂更換費(fèi)用,在每一個(gè)鎳金屬模具上的晶粒位置是完全一樣的。


扶手的旋鑄模具與采用另一種形狀稍有不同的模具制作的360°把手和成品

當(dāng)然,電鑄工藝也用于生產(chǎn)咖啡過濾器、印花網(wǎng)筒、直升機(jī)螺旋槳葉片耐磨尖端的電鍍、高壓鍋模具、吹塑模和拷貝印鼓。在高壓應(yīng)用領(lǐng)域不經(jīng)常使用鎳金屬,但小型注塑模使用鎳金屬,并用低熔點(diǎn)金屬澆鑄支持,然后加工,安裝到標(biāo)準(zhǔn)的模座內(nèi)。易于翻轉(zhuǎn)或易于加工的簡(jiǎn)單淺薄形狀可以比采用電鑄工藝更加快速和更加便宜的生產(chǎn)。如果公差規(guī)格低于±0.25mm,就不宜使用電鑄鎳金屬。


儀表板模具



在生產(chǎn)儀表板模具前,應(yīng)事先在木模車間加工一個(gè)RENWOOD木模。OEM原始設(shè)備制造商負(fù)責(zé)檢驗(yàn)和審查木模的形狀和表面質(zhì)量。OEM也需在木模重復(fù)位置和模型上的晶粒方向引導(dǎo)下,規(guī)定0.5mm粒度的乙烯基材料或一種較新的凝固工藝。包覆的模型樣式由OEM審核批準(zhǔn)。然后,包覆的模型用硅樹脂澆鑄復(fù)制。玻璃纖維和環(huán)氧主心軸在硅樹脂模中制造。在模型上切割或安裝包覆材料時(shí)會(huì)引起主心軸造成缺陷,不過可以采用手工方式加工(拋光紋理),沿著任何表面不完善的地方修正紋理流向。主心軸的樣式需經(jīng)審核批準(zhǔn)。

生產(chǎn)用的硅樹脂模由正確的經(jīng)過審批的主心軸澆鑄而成,而玻璃纖

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