手糊工艺生产操作--模具翻制

    一、模具的种类
     制作各种玻璃钢产品的成型工艺方法很多,不管采用何种成型方法,模具是必不可少的。模具的设计、选择、制造对成型工艺都有直接的影响,况且模具是手糊成型工艺的主要设备,因此,如何合理的选择模具,对保证产品质量和降低成本关系极大。模具的种类,可根据所选择的模具材料及构形式的不同,分类如下:
    (一)手糊成型玻璃钢模具材料种类很多,常用的有木材、金属、玻璃钢、石膏、石蜡、硬质泡沫塑料、红砂、水泥等等。
    不管选择何种材料制作模具,都必须满足下列要求:
①能满足产品尺寸、精度、外观及数量要求;
②所选用的材料必须保证模具有足够的刚度、强度,不易变形,不易损坏。
③不受树脂及糊制材料的侵蚀,不影响树脂固化、能经受固化温度的影响,而不使模具性能下降。
④脱模容易,使用周期长,能满足玻璃钢制造工艺的要求,便于操作。
⑤材料易得,价格低廉。
    现在将有关各类模具材料的特性概述如下,以供选用时参考。
    (1)金属模具能磨光、电镀、抛光、精度高。因此,能使玻璃钢制品获得光洁的表面,且经久耐用,不易变形,但是制造工艺复杂,造价高,有些金属模具还许先做木模,经过铸造和机械加工而成,制造周期长。鉴于金属模具加工困难,造价较高手糊工艺一般不使用金属模具。但在下列情况下也可以考虑采用。
    ①制作玻璃平板时,可以用表面光洁的不锈钢板。
    ②制作型材,可用金属角钢、槽钢等型材。
    ③制作数量大,造型复杂的产品也可用铸铝模、低熔点合金模具。
    ④适用于表面光洁、质量要求高得小型大批量产品。
  (2)木模
     木模的特点是加工容易,M作周期短,模具较轻便,修理方便,造价低,其尺寸造型基本准确和稳定。但是木模不耐用,不耐高温,表面需经过封孔处理,同时木材是多孔性物质,潮湿和干燥会使木模收缩变形或膨胀,因此木模所用的材料必须是不容易变形的木材。如红松木、樟木、杉木、椴木等。所有各种木材必须经过烘干处理。
   木模通常用来制作玻璃钢模具的母模。但如果产品数量不多,也可以直接用木模来作模具。但其表面应作树脂和油漆处理后方可以使用。
    (3)石膏模具
    石膏模的制作简便,材料易得,造价低廉,但该类模具怕冲击,不耐用,而且含有大量水分,因此使用前需要预先干燥,其表面也需进行加工和封闭毛细孔处理。在模具未干时不能直接应用,而且还必须在其表面刮腻子,喷漆处理。
      石膏模具适用于一次成型的现状简单的大型曲面制品和雕塑制品。如大型游艇、大型圆顶、汽车外壳等。也适用于一些单件的几何形状复杂、脱模困难的小型异形产品(脱模时将模子敲碎)。
    (4)橡胶模具
  一般采用硅橡胶,聚氨酯树脂制作,用于制作造型复杂的浮雕、圆
雕及各种造型艺术品。这种模具为软模,脱模时剥离开即可脱模。但为了固定其造型,需在橡胶膜外再加一个石膏模。橡胶模的制作方法:先做一个石膏母模,然后将其加热,在表面涂硅橡胶并加热熔化,重复涂刷多次到一定厚度止。
     (5)石腊模具
  用石蜡也可以做模具,石蜡模具制作容易质量轻,成本低,可回收使用,不需涂脱模剂。但是由于石蜡熔点低,易变形,制品的精度不高。它多用于制造形状复杂、数量不多且难脱模的制品。制品糊制完成后,加热将石蜡熔化倒出来或者将石蜡打碎取出来,即可完成脱模。
    (6)玻璃钢模具
    玻璃钢模是手糊工艺中应用多的模具,其特点如下:
    ①表面光洁、制作出的产品美观光亮。
    ②模具强度高、可重复使用多次。
    ③尺寸比较准确,造型稳定,不容易变形。
    ④制作容易,造价适中,技术比较成熟。
    (7)硬质泡沫塑料模
    制作容易,可在木模或其它模具上浇铸而成,做成的模具非常轻便。它适用于不需要脱模的实心产品,如螺旋浆、救生圈等(它既做模具也做夹芯材料)。
    (8)红砂模
    制造周期短,加工工艺简单,成本低,材料易得且可反复使用。但表面必须用油漆等材料封闭毛细孔,以防止砂中水分蒸发,影响产品固化。它适用于现状简单的单件大型制品。
    (9)水泥模
    水泥模制作较方便,成本低,刚性好,坚固,能耐高低温,变形不大,可长期使用,但它较笨重,不易移动,表面较粗糙。
    此外,低熔点合金等材料也可以用来制作模具。
  (二)按模具的结构分类
    手糊成型的模具,根据结构的不同,可分为单模和对模两类。单模交分为阴模和阳模两种。不论单模或对模都可以根据工艺要求设计成整体式或组合式,组合模可以用螺栓夹具固定成整体,脱模时拆去螺栓或夹具逐块脱模。现将各自的特点简述如下:
    (1)单模
       单模的特征是只有一片模具,成型物的一面与模具的成型面接触,另一面与模具的成型面接触。用该种模具生产的制品,接触模具的一面可以获得较高的光洁度,且成型中模具不需要搬动,操作方便,尺寸准确。大型制品如船壳、机器罩、浴缸以及冷却塔的装配部件等常采用该种模具。
      工具模具的工作面是向内凹陷还是向外凸起,单模又分为阴模和阳模。
      ①阳模阳模的工作面是向外凸起的,它能使制品获得光滑的内表面,尺寸准确,施工操作方便,制品质量容易控制,便于排风,它适用于内表面几何尺寸要求较严格的制品,如浴缸、电解槽、酸洗槽等。
      ②阴模阴模的工作面是向内凹陷的,用阴模生产的制品可获得光滑的外表面,尺寸准确。阴模常用做生产各种机器罩、点式天窗、汽车车身和船壳等外表面要求高的产品。但是凹陷深的阴模,施工操作不方便,排风困难,某些细小的缺陷亦不易察觉,故质量不易控制。
      (2)对模
    对模是由阴阳模两部分组成,并通过定位销固定装配。用对模生产的制品,因其两面与模具接触,故内外表面均很光滑,厚度精确、质量稳定。对模一般用来生产一些装配尺寸要求严格的制品,如风机叶片、安全帽等。
    (3)组合模具
    组合模具的结构比较复杂,某些因为结构复杂不易脱模的产品,为了便于脱模、常将模具制造成两块或若干块拼装而成。在成型前将模块拼装起来,固化后脱模使在把模块拆开。拼装模可以解决单模和对模所不能解决的问题,但由于要经常拼装、拆卸,故生产周期长,影响生产效率的提高,同时尺寸精度亦受影响。
(4)芯材模及可溶芯模
对某些很难脱模的异形制品或用特殊要求的制品,可以采用芯材模。它是预先用某种材料预制成所需的形状,然后在其表面糊制玻璃钢。例如可以用硬质泡沫塑料做浮标、救生圈、风机叶片等产品的芯材模,然后在这些芯材模上糊制玻璃钢,成型后这个泡沫塑料芯子就成为制品的一部分。也可以用可溶性盐制成所需要的形状作为芯模,在它外面糊制的产品固化成型后芯模能在热水中迅速溶解,把溶解后的盐倒出来后封闭开口,就成了空心制品。用这种方法可以制造空心球,缠绕容器等。用芯模生产玻璃钢制品,操作工序多,尺寸精度和生产效率较低。
二、模具材料的选择
    玻璃钢成型一般离不开模具,因为树脂与玻璃纤维复合成型时必须依附于模具才可能制成固定的产品,而玻璃钢制品的优劣,很大程度上取决于模具的质量,对模具表面的要求:一是光洁度高,二是平整度好。在选择模具时,一般遵循以下原则:
(1)根据制品的不同要求,选择结构形式各异的模具。
    要求内表面光洁的,如浴缸,可以选用阳模成型;要求外表面美观、光洁的,如汽车大顶、游艇壳体、电气罩等,可以选用阴模成型;若内外要求光洁,则需要对模成型;如制品结构复杂,采用单模时,发生脱模困难,那么就应该选择组合模具,即由几个分
模用螺栓连接成一个整体后成型,制品固化后很快拆模。
(2)根据制品的批量大小及制品精度的要求选择模具材料。
    如制作波形瓦,浴缸、吸脂机壳体、地震观测罩之类的制品,因有一定批量,故选用玻璃钢模;制作螺旋浆、风机叶片、导流罩之类尺寸精度要求高的制品,宜选用金属模;对数量不多或者线形复杂、不易脱模的产品,如制作一个整体式弯管,可以选择石蜡模;对大型及形状不复杂且数量少的制品,可用红砂模过渡模等。
(3)根据材料的价格、采购周期选择
    在满足制品性能要求的前提下,尽量选择价格更便宜,采购周期短的材料做模具。
三、模具的制作
    由于玻璃钢手糊成型中,木质木模、玻璃钢模应用广泛,同时木质模具也可以作为翻制其它模具的母模,故对该两种模具做详细的介绍。
    (一)木质模具
    (1)对木模制造工的技术要求
    ①模具是产品与设计图纸的桥梁,模具又是按照设计图纸的要求制作的。因此,一个木模制作工人,除了必须掌握木工的基本操作方法、有熟练的手艺和精良的技术外,还必须有阅读图纸的能力。因为一张图纸代表设计者的语言和条件,如果图纸看不懂,就无法施工,甚至有时候造成错误、返工,以致延误工作进度。纯熟的手艺、精湛的技术、看图的能力,主要是靠坚持学习技术知识,向老师傅学习、请教,并在生产实 践中不断总结、提高。
    ②木模制造工应具有放样的能力。因为设计者画的图纸是按比例绘制的,而制作木模时需要的是实际尺寸,所以要把全部或局部画成实际大小的尺寸,称之为放样。
    ③若木模是为提供铸造金属模所用,那就要有铸造工的基本知识。制定各种金属的性质。所以先考虑的是怎样使造型方便,做木模时,要把金属的收缩率考虑进去,还有按照图纸上的加工部位,放出加工余量,做成玻璃钢模具也是如此。
    ④对各种木材的有关知识也应有所了解,作为一个木模工必须了解木材的构造、性质以及除了技术,才能更好的运用它来制造木质模。
    (2)木模用材的要求
    木模的用材当然主要是木材。木材的种类繁多,有些适宜做木模,有些不适宜做木模。因此对木材的组织、性质、种类和取材方法等应有相当的了解,其它木模所用的辅助材料如钉接材料、着色材料,油漆材料等也都应了解各自的性质,这样工作起来才能做到得心应手。
    在木模制造中,为了加工方便和达到较高的质量要求,木模用材必须具备如下要求:
    ①木材纹理平直,质地紧密、均匀,纤维强韧,无硬质的节。
    ②木材的硬度适中,加工后的模具表面能够达到较高的光洁度。
    ③翘曲微小,不为干、湿所伤,且无虫驻。
    ④应选择木材的中部与下部,不要选择树枝或数根,木节多处和树枝或树跟等部位,纹理不直,易翘曲变形,影响木模质量。
    ⑤不含树胶脂(松树油等),不具任何缺陷,木材不易开裂。
    ⑥木材含水量一般控制在12%~15%。如果太干,易吸收水分而使木模膨胀,影响尺寸;太湿了,木模会收缩变形。
    (3)木模用材的种类和特性
    我国地域辽阔,横跨寒带、温带和热带,森林分布较广,树木的种类极为丰富,根据我国的材料,一般适用于木模制造的木材有:柚木、银杏、柳树香樟、楠木、红松、桂木、和枣木,现将它们各自的特性简介如下:
    ①柚木  是上的名贵木材,颜色从金黄到深褐色,材质坚韧,纹理直或斜,易加工,干燥后收缩量小,耐磨损,耐久性强,使用寿命长,是制造木模的头等材料。但来源稀少,价格贵故只能在要求较高的小型精细的木模上应用。
    ②银杏    俗称白果树,木材色浅,边材颜色黄中发白,芯材棕黄,暴露日久,颜色转深,纹理直,结构细,木质松嫩无节,不易变形,加工方便,切削表面光滑,油漆和胶接性能良好,是制造木模之良材。
    ③柳桉    木纹紧密细致,木质松嫩无节,容易加工,切削后光滑。干燥后不易变形,耐久性强,亦是制造木模之良材,但是价格贵。
    ④香樟    纹理交叉,结构细,易加工,切削后光滑。干燥后不易变形,耐久性强,亦是制造木模之两良材,但是价格贵。
    ⑤楠木    材质致密,纹理倾斜或交叉,结构细,易加工,切削面光滑,有光泽,耐水性强。
    ⑥红松    材质轻软,纹理平直,结构细致,干燥性能良好,易加工,切削面光滑,油漆和胶接性均甚容易,是制造普通木模之基材,同时也是我们应用比较广泛的木材。
    ⑦桂木    材质结构精细,木材纹理平直,软硬适中,加工容易,而且收缩小,不易开裂,是做木模之良材。
    ⑧枣木    纹理平直,结构精细,易于加工,干燥后无隙裂,可作精细木模之用。
    ⑨水曲柳    材质光滑,纹理平直,结构中等,易于加工,不易干燥,油漆和胶合均易,韧性大。
    此外,某些木材如落叶松、白松、本松等由于材质疏松,不易精加工,收缩性大,易翘曲,干燥时易开裂,所以不宜用来制造木模的主体,只宜作挡边,撑杆等辅助材料。
    材质的优劣取决于树种的天然性能,本身的缺陷的变形状况和木材加工工艺的优劣等等。
    在具体的选材,我们可以根据各种木材的性质,从制品的技术要求,生产数量等方面去考虑,既要满足适用要求又要容易得到,价格低廉。此外,木材尺寸规格是有一定的标准的,在考虑木模结构用料时,必须符合经济节约的原则,这就要求在设计木模工艺结构中,尽可能按木材规格合理使用。
   (4)木材经过干处理,可提高木材的强度,增强胶合的牢固度,防止木模变形和裂开,从而保证木模的质量,可防止腐朽和减轻重量,还可以提高木材加工工艺的工艺性,保证加工白哦面的光洁度和保证木模加工过程中的尺寸精度。
    木材的干燥方法分为两大类:
    1自然干燥 成材堆放在露天的空气中,使其缓慢干燥。
    2人工干燥 在专门的设备中,对木材进行干燥处理。
    不论是自然干燥还是人工干燥,都要把砍下来的木材剥去皮层,在沙锯成适当的形状,堆积在日光、风雨所不能及的地方。
_  自然干燥虽然存在千燥周期长,易遭受菌害,易开裂、又需大片场地等缺点,但是该方法简单方便,易于实施,不需耗能,干燥后木材质地稳定,变形小,故仍是木材干燥处理的主要方法之一。
  木材人工干燥是在专门的设备中进行,将木材合理堆垛,用人工的方法控制干燥介质(空气、炉气、加热蒸气等)的温度、湿度和气流的温度,对木材进行干燥。
  人工干燥法一般采用下列方式:
  ①蒸材法把木材堆垛在密室内,中间留适当的间隔,把预热的空气在室内循环,利用辐射的热量和循环的空气,使木材中的水分和粘液被蒸发,室内温度逐渐升高,但不能升得过快过高,为避免变形而影响木材质量,室内温度好不超过100℃。
  ②煎材法把木材放在沸水中煮2-3小时后取出,让其自然干燥。这种装置比较麻烦,木材强度有所下降,一般不大采用。如果有的工程需要有翘度,为了节约木材,而把翘度弯曲出来时就采用这种方法较好。
  ③浸材法把木材浸在水里,经过想当时间,把木材拿出来放在空气流通的地方,使木材自然干燥。用这种方法需要的时间比普通的自然干燥少一些,但木材的强度比自然干燥要减少一些。
  ④递进法把木材堆在列车里,通过分成几个阶段的千燥室,每隔一段时间前进一个阶段,进室的是湿材,出室的是千燥好的木材。进口室的湿度比较大,温度低,形成一个温度梯度,各阶段的温湿度都可以调节、控制,所以在管理方面比单用一个密室要简单得多,效果也较好。
    人工千燥法干燥时间周期短,木材得含水率可达所需的技术标准,对不同材质的各种木材可以选择其有利的干燥条件,防止各种腐朽、青斑和霉变的感染、制止真菌的蔓延。
    木材堆放在地势较高的、千燥通风的场地,地面透水性要好,无积水。底层木材应置于平坦的堆基上,堆基高度一般为300cm左右,上一层应有遮盖,以防止日晒雨林,有条件的好能送到专门的干材仓库储藏。
    (二)木模制造程序
     目前大多数单位的木模多选用经过干燥处理过的红松制造,依照一般的木模的制造工艺进行,但是要注意给制品留有一定的加工余量,并要考虑手糊操作方便和便于脱模。
    (1)木模工艺规程
    其作用在于使木模生产逐步符合全面质量管理方法的要求,使生产者不断提高生产技能和掌握新技术,提高效率,保证质量,降低成本和缩短工期,而且在分析生产中的问题能有据可查.
    (2)编制模具工艺规程的依据
    编制木材工艺规程的依据是玻璃钢制品的设计图纸,它包括制品的现状、结构、尺寸、装配方法,采用原材料的种类、成型工艺和其他技术要求。此外,还应该根据车间的设备、生产能力以及木模制造技术等情况来编制。
   (3)木模工艺结构图
    根据玻璃钢制品审计图纸绘制木模结构图,它是工艺员、操作者和检验人员对木模质量考核的主要依据之一。在木模工艺结构图中必须具体表明以下内容:
    1、木模的结构形式包括亩次阿的连接方法、拆装部分的范围以及拼装方法、分模面。
    2、木模的加工方式例如采用车床车晓、铣床铣削等等,
    3、定为销、加强筋、支座的位置和尺寸。
    4、木模边处理,怄气的要求。
    推广应用木模结构图样,对木模结构形式的统一,木模工时定额的确定,以及在提高木模质量、缩短木模生产周期方面都其一定的作用。
   (4)木模工艺样板
    娇对于有些工艺复杂或大型玻璃钢制品的木模,应在绘制木模结构的同时,绘制木模工艺样板。它对正式制造木模时下料、计算尺寸、不合理工艺的发现都能起一定的作用,同时还可作为检验木模的依据。
    木模工艺样板是按照图纸上的实际尺寸和玻璃钢成型对木模工艺的要求,并把玻璃钢的收缩率考虑进去,以1:1的比例在三合板或木板上画出几个主要的投影面的实样,再根据实样做出合理的结构要求。这一
过程称为放样。放样应注明尺寸并考虑脱模斜度。
    (5)木模制造的工时定额
    工时定额是完成单件木模所必需的时间标准,是制订生产计划的依据和工人劳动生产率的考核标准,它包括试图、备料、放样、木材的切削和加工;木材切削刀具的刀磨和切削机床刀具的更换;木模的装配、表面的修饰及油漆等时间只在内。
    (6)木材的胶合和钉接
    制造木模,绝大多数不可能都用整块木材造出来,即使能做出来,这种木模不仅本身结构强度低、变形大、费时多、耗料大,而且也难满足制造工艺要求。因此,制造木模时,常常需将几块木材进行拼接。
    采用桦结合,是木材拼接的一种方法,但大量的还是对木材胶合和钉接,因此木材的胶合和钉接是木模制造中的一个重要工艺环节。
    木材间的胶合材料种类很多,但归纳起来有蛋白脂胶和合成树脂胶两大类。
    1.蛋白质胶分皮胶和骨胶,都是利用动物的皮、骨、筋等原材料制造而成的,是半透明的固体。
    2.合成树脂胶将木模制造中常用的有酚醛树脂胶,聚醋酸乙烯树脂;和乙烯一醋酸乙烯共聚树脂胶等。前两种耐水性能好,聚醋酸乙烯树眠胶(乳液)是乳白色粘稠液体,目前用得多的一种冷胶,他的活性时
间较长(即胶液具有粘接性能的时间) ,在常温下使用,乙烯一醋酸乙烯共聚树脂胶的活性时间很短,胶合后可立即进行加工,且粘接力强,耐水性和抗菌性能都很好。使用热胶的时候,在一面涂热胶,另一面涂甲醛树脂或重铬酸钾,然后施压压紧。
    胶接一般常用在木材不进行切削加工的部位。木模用的钉接材料大致
分为园钉和木螺钉两大类。胶合木材不仅胶合面相互吻合,还必须用胶合夹对胶合件施加压力,使其紧密接触,这样才能粘得牢。)
    (三)玻璃钢模具
    玻璃钢模具由于制造周期短,上马快,可以使用木模,石膏模或其他材料的产品上直接翻制而成。制成玻璃钢模具质量轻,强度高,耐腐蚀,不吸湿,不易变形,适用于长期保存;便于修补,轻便灵巧,经久耐用,所需原材料,供应商很多,不必为模具制造另外备料,而且只要是有一个合适的母模,再掌握模具与产品的特点,一般手糊熟练工都能胜任这一工作。
    虽然玻璃钢模具一次投资费用较高,若单件产品有一定的批量,将模具费用分摊在每只产品上,则模具费用不会太高。因此,以手糊成型工艺为主的玻璃钢生产厂家中应用的比较多,只要时间合理,选材得当,翻制认真,使用时注意保护,那么一个好的玻璃钢模具生产上百件产品是没有问题的。现在就有关玻璃钢模具的制造程序做一介绍。
   (1)木模的制造
    制造玻璃钢模具,先要制作一个母模。母模通常采用木材来制造,也可以选用现有的、其它材料制造的实物本身。先按设计图纸制成木模、石膏模、水泥模或其它材料的模具作母模,然后在其上翻制玻璃钢模具。
    这里介绍木质母模的制造。在大多少情况下,木质母模均采用的东北红松来制作,制造方便,与普通母木模的制造方法大致相同,但要根据手糊玻璃钢成型工艺的特点,给玻璃钢制品留有一定的加工余量,并考虑脱模时大垂直面的脱模斜度,注意分模的定位、结合部位的妥善处理及合理的工艺安排。
    用木模制造母模大多数都是先作成阳模,因为阳模便于进行锯割、刨削、铲削及锉修等操作工艺,操作方便。而做木质阴模的难度大,制造周期也长,所以需要生产像玻璃钢浴缸等要求内表面光滑且有一定批量的玻璃钢制品时,还是先做木质木模(阳模),木模制造完成后,再按设计图纸检查一下模具尺寸是否符合要求,合格后才进行油漆、打磨、上腊、抛光、涂脱模剂、翻玻璃钢模具等工序的操作。有些工序在木模制造的有关章节中己经介绍过,在这里不在重复。
    木质母模表面经处理后还要上脱模剂,一般采用聚乙烯醇溶液,脱模剂可以用软泡沫塑料或毛刷涂刷在己经打腊抛光的模具表面,并应使脱模剂在模具表面保持均匀、联系、光滑。待其彻底干燥以后就会成为一层光滑透明的膜,只要不漏涂,上一次脱模剂,就能获得很好的脱模效果。
    待脱模剂干燥后即可开始翻制玻璃钢模具,这中间的时间间隔不应太长,同时长时间放置也容易使母模表面收到灰尘等杂质的污染,影响翻制模具的表面质量。
    (2)玻璃钢过渡模具的制造
    玻璃钢过渡模具使在木质(或其它材料)母模上成型的。其制造过程是:将己经制造好并经过锉修、砂磨、油(喷)漆、抛光等工序处理的木模清洗干净,用干净的软布擦干,用纱布蘸上汽车上光腊在模具表面打圈上腊,认真擦拭、抛光,大约每隔2小时左右处理、抛光一次。如此重复4-5次,随后用软质泡沫塑料在模具上均匀地涂刷一层聚乙烯醇溶液,待其充分干燥成膜至不粘手时,按照正常的手糊成型工艺糊制玻璃钢过渡模。
    糊制好的玻璃钢过渡模不要马上脱模,应在室温放置一星期以上,让其充分固化、定型以后,再脱模、加工及表面处理,然后交付下道工序糊制玻璃钢产品模具。
    玻璃钢过渡模由于某些批量较大,需一定数量模具同时成型才能满足生产需要,内表面要求光洁的制品特别适合。这是因为有了一个玻璃钢过渡模,便可以在其上翻制很多玻璃钢产品模具,这不仅对降低产品成本,而且对稳定产品质量均有好处。
    (3)玻璃钢模具的制造
    玻璃钢模具的制造跟普通玻璃钢制品的成型工艺大致相同,但亦有不同之处,应予以注意。
    玻璃钢过渡模经过脱模、加工后,要仔细检查一下模具的质量,看有否存在皱皮、气泡、分层、裂纹等缺陷,如果有,则要把它铲除,打毛、擦干净,并用胶衣树脂进行修补,待其固化后进行修整。这一项工作不能忽视,因为过渡模表面质量的好坏,将直接影响产品模具的质以致影响制品的质量。
    现将玻璃钢模具的制作步骤简述如下:
    1.主要原材料的选用
    用来制造模具的树脂有环氧树脂和不饱和聚酯树脂,无论是胶衣树脂还是基体树脂都应有较好的热稳定性,即在较高的温度下不易变形,同时还应具有良好的韧性,即经常的外界冲击不易损坏。
    一般通用树脂均可用来制造模具,常用的有196,198,189等等。196是一种邻苯二甲酸型耐冲击性通用树脂,具有很好的尺寸温度性和韧性,强度也可以;189,198树脂耐热性能好,固化以后不易变形。
    用来制作玻璃钢模具的胶衣应具备如下条件:硬度高,耐磨性好,以利于模具经常进行打磨、抛光处理;耐热性能好,耐冲击性能好,以能耐脱模剂中有机溶剂的侵蚀。在国外,有专门用作制造模具的胶衣树脂。
    制造模具的增强材料,可以选用短切纤维毡、方格布或两种交错铺覆使用,在与胶衣层接触的界面好使用较薄的表面毡或布,一般使用30g/平米或50 g/平米的表面毡,效果比较理想。
    2.其它辅助材料
    其它必备的辅助材料包括引发剂(固化剂)、促进剂、颜料糊(色浆)和脱模剂等。
    引发剂(固化剂)和促进剂是配套使用的,通过引发剂(固化剂)与促进剂的氧化还原反应,会使引发剂(固化剂)分解产生游离基。游离基则引发树脂的不饱和双键,发生共聚反应,从而使树脂固化。国内常用的室温固化配方使用的引发剂(固化剂)是过氧化甲乙酮,促进剂是萘酸钴溶液。   
    颜料糊主要用于着色、模具着色不仅仅是为了美化,更主要的是为了使模具与制品有较强的色调对比。为此,大多数模具制成深颜色,可选用黑色、红色、深蓝色、深绿色、棕色等。这是因为一般产品所要求的颜色以鲜艳、浅色较多,这便于观察操作质量,例如能够比较容易观察胶衣涂刷是否均匀或漏涂。
    3.涂刷脱模剂
    脱模剂亦是制作玻璃钢模具的主要辅助材料之一。为了把已经成型、固化的模具(过渡模、产品模具)能顺利的从(过渡模)母模上去下来,必须在母模(或过渡模)的成型面上涂以脱模剂,没有脱模剂,将给成型操作及脱模带来困难,甚至损坏制品及模具,所以一方面要选择得当,另一方面涂刷时应均匀、连续、光滑、不得漏涂。
    4.胶衣层的制作
    胶衣是模具表面的一层不含增强材料的树脂层,其质量的好坏,将直接影响模具以致制品的质量。因此,必须引起重视,认真操作。模具所用胶衣的颜色应与将要在该模具上成型产品的颜色强烈的对比,以便于发现生产过程中得缺陷(如胶衣厚薄不均、漏涂等)。
    由于模具经过一段时间使用后,便要重新进行打磨、抛光等处理,因此,模具得胶衣层厚度要比一般玻璃钢制品的胶衣层要厚一些,一般控制在0. 6mm左右,就其用量而言,约为在同一模具上生产的玻璃钢制品所用胶衣的120%,亦即增加20%左右。
    在常温条件下胶衣层一般采用如下配方:
    胶衣树脂               100份
    引发剂(过氧化甲乙酮)   2份
    促进剂(蔡酸钴溶液)   1-4份
    颜料糊                5-10份
    将配置好的胶衣树脂,采用玻璃钢专用毛刷或者喷枪把它涂刷或喷涂在经过处理和上了脱模剂的模具表面上,喷涂应厚薄均匀,不漏涂。
    为了确保胶衣层的厚度满足要求,模具的胶衣层一般涂刷或喷涂2遍。
    5.玻璃钢层的制作
    糊制是玻璃钢是手糊成型工艺的关键工序,必须精心操作。
    检查胶衣层合格后,即开始进行铺层糊制。先糊制一层30g/平米或50g/平米的表面毡,对有直角过渡的部位可以用浸渍好树脂的玻璃纤维毛纱糊制,而那些带有弧形及形状复杂的部位可以糊上几层200g/平米的斜条布(按45度角裁剪的方格布),随后在整个模具的胶衣层上糊制上1-2层300 g/平米的短切毡或者200g/平米的方格布,并用成型工具将其刷平,压紧,使之紧密贴合,同时主要排除气泡,使玻璃布或短切纤维充分浸渍树脂,再用400 g/平米或600 g/平米的玻璃布(或者450g/rl}平米的短切纤维毡)糊制,直至所需厚度。
    为了保证玻璃钢模具具有足够的刚度和强度,一般小型玻璃钢模具的厚度一般比产品厚度大一倍就够了,较大的玻璃钢模具(如玻璃钢游艇、玻璃钢整体卫生间、机舱罩等)可采用在玻璃钢模具背面加筋的方法,来增加玻璃钢的刚度和强度。普遍的做法是采用木材、硬质聚氨酯泡沫塑料作为加强筋的芯子或者采用方钢、角钢加固。
    6.加强筋的糊制
    由于玻璃钢的刚性较差,某些大型模具(如汽车车身、船体等),为了提高玻璃钢的强度和刚度,单靠增加厚度显然是不合理的,也是不经济的,为了充分发挥玻璃钢的优点,可以在玻璃钢模具的表面糊制加强筋,以增加强度和刚度。
    糊制加强筋时,先把芯子放在需要加强的部位使之与模具表面吻合,然后在芯子的外面糊制3-4层浸渍过树脂胶液的玻璃布。注意加强应在模具本身已经充分固化并有足够厚度而尚未脱模时进行,否则会因用在筋上周围的树脂固化收缩而使树脂固化收缩而使加筋的部位留有明显的痕迹。
    模具的附属部件主要有一下几种:
    ①顶出装置
    某些较大型或结构复杂的制品,为了使制品易于与模具脱模,常需借助机械或其它顶出装置,如玻璃钢浴盆、冷却塔部件模具等。顶出装置应放在模具适当的位置上,即对产品外观、性能影响不大的部位,并在翻制玻璃钢产品模具时预先把它固定在过渡模上,使它临时成为母模(或过渡模)的一部分,并要与母模(或过渡模)一样涂刷脱模剂,糊制完成后,在把顶出丝杆固定在模具的背面,等树脂固化后,便与模具成为一个整体。
    在顶出装置的顶端是一个与制品接触的顶出活块,脱模时,顶块靠螺杆向上旋转而将制品顶出。顶出装置的数量可以根据模具的大小来排布。
    ②框架
    多数模具都需要安装在框架上,以便操作时平稳,不至于摇晃而影响作业,并在需要的时候能够倾斜或转动,以利于成型时操作。这种框架可以采用木材或金属制造且刚性要好,不会因受外力的冲撞而影响模具的使用,框架在模具后固化期间也可起支撑作用。
    ③托板
    为了便于操作,可在模具的侧面适当的位置上安装托板,用于放置操作时使用的容器或工具。
    ④锁紧器
    为了合模方便,可在模具的侧面安装或焊接锁紧紧器,便于简单、快捷的锁紧模具。
   (3)组合模的制造
    组合模的结构复杂。对某些深度大或含有咬边或凹槽的制品,采用单一整体模具就很难或根本无法脱模。此时常将模具分解成若干块拼装起来,即采用组合模的结构形式。如大型缠绕容器的模具就是采用这种形式。如制造大型船壳,因船尾侧面在水线以上向内倾斜。通常就在龙骨处拼装的玻璃钢模具。
    步,先在需要分解的地方把一块临时的挡板固定在母模上,临时挡板的表面按母模的同样方法处理,然后在挡板与挡板相连的母模上  糊制块模具,在挡板处所糊制的就是拼装模具的连接法兰,法兰截面应比模具壳体本身厚50%左右,以保证能承受较大的载荷,且经久耐用。法兰上特别容易堆积树脂的拐角部分应该用连续无捻粗纱增强,以免损坏。
    第二步待模具固化后,把临时挡板拆除,在块模具的法兰处用上光腊和脱模剂处理后,便可象步那样糊制第二块模具。
    第三步,在法兰的两边分别贴覆一块金属板,树脂充分固化后,在法兰上上钻孔,以作连接固定螺栓之用,螺栓间距应保持在150mm左右。
   (4)对模的制造
    对模是由阳模和阴模两部分组成,并通过定位销定位。因为制品两面与模具接触,故内外表面均很光洁,制造时阴模、阳模的配合尺寸很精确,同时应有定位装置,以确保制品尺寸的准确性。
    制造模具前可以先制作一个尺寸精确的母模,也可以用实物作母模。在母模上制造对模的方法与制造组合模相似,但要注意,依据工艺的不同还需要有些附属结构,例如应在适当的位置设置定位销,在二片对模的连接处留有注入道或排气管。
    (5)玻璃钢模具的加工、修整
    玻璃钢模具经脱模后,切除多余的废边后,仔细检查模具尺寸及斜度是否符合图纸,工艺要求,表面胶衣是否存在皱皮、气泡、裂纹等缺陷,如发现有则需要进行修补,经整修合格后,在进行下道工序的处理。