浅谈玻璃钢挤出模具的加工
1 引言
玻璃钢是国外于20世纪初开发的一种新型复合材料。它具有质轻、高强、防腐、保温、绝缘、隔音、寿命长等优点,被 广泛运用于建筑等各个领域,成为21世纪的塑料复合材料。用玻璃钢做门窗,在国外应用较早,并发展快,普及广泛。80年代初,加拿大先成功开发了玻璃钢门窗。由于玻璃钢材料的自身具有独特的优势,所以市场吸引力很大。到90年代初,玻璃钢门窗已迅速扩展到美国、日本和德国等。玻璃钢门窗是国际上称为继木、钢、铝、塑之后的第五代门窗产品。我国国内的玻璃钢门窗起步较晚,市场不成熟,但基于玻璃钢门窗的配套设备之一的模具来说,也是一个很大的潜在市场。
2 模具制作
玻璃钢挤出模具在国内起步较晚,其结构与塑料异型材挤出模具结构有很大的不同,故其在加工制作的工艺方面不是很成熟。我公司通过为加拿大某公司制作玻璃模具的过程中摸索出一套整体加工的工艺方案。如图1所示为加拿大某公司给我们提供的产品断面。并根据此产品断面设计了初的模具结构,如图2所示。
(1)模具各模块整体淬火硬度58-63HRC;
(2)型腔各结合间不允许有间隙;
(3)模具型腔单边允许公差±0.013mm;
(4)模块定位键与槽间公差±0.013mm;
(5)保证模具型腔入口与出口单边有0.025mm斜度;
(6)模具的整体变形量允许公差0.05mm。
2.2 模具的结构特点
模具结构图如3所示

(1)各模块属于细长型零件,在铣削和磨削过程中极易产生应力变形,如模块③厚度还不到15mm,但长度接近1m,这就给加工带来了困难,对它出现的加工变形很难进行控制。
(2)根据各模块的特点,只有模块①一次装夹能完成零件的加工,其余各模块需要多次装夹才能完成加工,这要求加工设备的重复定位精度很高,自然应付 使模具加工成本提高。
(3)模具装配时,由于各模块为单件加工,在加工的过程中都会出现误差,而且个别零件为多次装夹加工的,这样累积误差较大极易造成键槽与型腔产生过定位从而很难保证模具型腔的整体精度。
鉴于单件加工带来的诸多不便以及降低模具加工成本,我们根据我们多年来在塑料异型材挤出模具制作的经验,将由原来年单件加工变为整体组合加工。
为了能便于整体加工,我们对模具初的设计结构进行重新设计。如图5所示,将初的整体键定位方式改为单个定位键定位、避免了键精与型腔出现过定位的情况,使得调整型胶更为方便。

其中关键加工设备为线切割机床,但一般的线切割机床的加工高度很难满足此模具的加工要求。根据实际情况,我们对现有的线切割机床进行改造,对丝架进行高并在走丝装置上安装了铝丝的胀紧装置,使得切割铝丝不会松弛,从而保证加工精度。为了增加机床功率,在电柜内加装放电功率管。
通过实际操作,充分体现出了整体组合加工的优势,无论从加工成本、加工效率以及加工精度都是单件加工无法比拟的。在此基础上,我公司成功的为加拿大公司制作完成了此套模具。
3 结论
要提高模具加工的质量,并不一定要选好的加工设备,但必须要选合适的设备与佳的加工工艺。
玻璃钢是国外于20世纪初开发的一种新型复合材料。它具有质轻、高强、防腐、保温、绝缘、隔音、寿命长等优点,被 广泛运用于建筑等各个领域,成为21世纪的塑料复合材料。用玻璃钢做门窗,在国外应用较早,并发展快,普及广泛。80年代初,加拿大先成功开发了玻璃钢门窗。由于玻璃钢材料的自身具有独特的优势,所以市场吸引力很大。到90年代初,玻璃钢门窗已迅速扩展到美国、日本和德国等。玻璃钢门窗是国际上称为继木、钢、铝、塑之后的第五代门窗产品。我国国内的玻璃钢门窗起步较晚,市场不成熟,但基于玻璃钢门窗的配套设备之一的模具来说,也是一个很大的潜在市场。
2 模具制作
玻璃钢挤出模具在国内起步较晚,其结构与塑料异型材挤出模具结构有很大的不同,故其在加工制作的工艺方面不是很成熟。我公司通过为加拿大某公司制作玻璃模具的过程中摸索出一套整体加工的工艺方案。如图1所示为加拿大某公司给我们提供的产品断面。并根据此产品断面设计了初的模具结构,如图2所示。


(1)模具各模块整体淬火硬度58-63HRC;
(2)型腔各结合间不允许有间隙;
(3)模具型腔单边允许公差±0.013mm;
(4)模块定位键与槽间公差±0.013mm;
(5)保证模具型腔入口与出口单边有0.025mm斜度;
(6)模具的整体变形量允许公差0.05mm。
2.2 模具的结构特点
模具结构图如3所示


(1)各模块属于细长型零件,在铣削和磨削过程中极易产生应力变形,如模块③厚度还不到15mm,但长度接近1m,这就给加工带来了困难,对它出现的加工变形很难进行控制。
(2)根据各模块的特点,只有模块①一次装夹能完成零件的加工,其余各模块需要多次装夹才能完成加工,这要求加工设备的重复定位精度很高,自然应付 使模具加工成本提高。
(3)模具装配时,由于各模块为单件加工,在加工的过程中都会出现误差,而且个别零件为多次装夹加工的,这样累积误差较大极易造成键槽与型腔产生过定位从而很难保证模具型腔的整体精度。
鉴于单件加工带来的诸多不便以及降低模具加工成本,我们根据我们多年来在塑料异型材挤出模具制作的经验,将由原来年单件加工变为整体组合加工。
为了能便于整体加工,我们对模具初的设计结构进行重新设计。如图5所示,将初的整体键定位方式改为单个定位键定位、避免了键精与型腔出现过定位的情况,使得调整型胶更为方便。



其中关键加工设备为线切割机床,但一般的线切割机床的加工高度很难满足此模具的加工要求。根据实际情况,我们对现有的线切割机床进行改造,对丝架进行高并在走丝装置上安装了铝丝的胀紧装置,使得切割铝丝不会松弛,从而保证加工精度。为了增加机床功率,在电柜内加装放电功率管。
通过实际操作,充分体现出了整体组合加工的优势,无论从加工成本、加工效率以及加工精度都是单件加工无法比拟的。在此基础上,我公司成功的为加拿大公司制作完成了此套模具。
3 结论
要提高模具加工的质量,并不一定要选好的加工设备,但必须要选合适的设备与佳的加工工艺。








































