游艇模具制造与工艺详解

  玻璃钢船艇模具必须具有髙光洁度和光顺度,并能耐受玻璃钢固化时树脂交联反应时释放的热量,模具还须有足够的刚度,以确保模具不易变形。因此,材料和工艺的选择就十分重要。
  1.材料选用
  (1)合成树脂
  ①胶衣树脂
  应选择专用于模具的模具胶衣树脂,它具有孔隙率低、工艺性好、光洁度高、化学性稳定等优点;既有韧性,又耐脱模时外力的冲击。
  ②增强层用树脂
  应选择专用于模具的模具树脂,如间苯型不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂等。这类树脂具有较高的热变形温度和收缩率低的特点。
  目前有些小型玻璃钢船厂常用191#树脂制作模具是不理想的。对于档次高的船艇产品应选择好的合成树脂,制成的模具质量高,耐久性好。
  (2)玻璃纤维增强材料
  理想的增强材料是玻璃纤维短切毡,它可以减轻模具表面玻璃纤维纹路的反映。用短切毡比用针织毡和方格玻璃纤维布在降低纹路痕迹效果好。国外常采取全部用短切毡作为模具增强材,鉴于材料成本等国情因素,可考虑在模具外部玻璃钢层中使用一定数量的玻璃纤维方格布。
  除使用玻璃纤维增强材料外,模具的玻璃钢层中还可夹用有机纤维与空心玻璃微珠复合的强芯毡,它既可快速增厚,又能提高模具质量,可夹在玻璃纤维短切毡中使用。
  2.制造工艺
  (1)环境条件
  制造高质量的模具必须注重环境条件,如环境温度应在20 ~ 30℃之间, 相对湿度不应>75%,并应保持环境的清洁。
  (2)材料及工用器具
  材料要确保进货质量,还应按要求贮存及使用。工具、用具也要符合要求,如喷射胶衣用的空压机必须配备良好的空气干燥器和油水分离器等。
  (3)合理安排进度
  进度安排必须服从合成树脂的固化特性和模具建造的工艺设计,切忌盲目求快或缩短建造时间导致影响模具质量。
  (4)采取脱模措施
  在从原型模上翻制玻璃钢模具时必须采取有效的脱模措施。常用液体脱模剂或脱模蜡,必须严格按照工艺要求进行,不可草率。为确保脱模效果,可采取先上脱模蜡10遍,再用液体脱模剂,起到双保险作用。
  (5)胶衣作业
  玻璃钢模具的胶衣层厚度可达0. 8 ~ 1mm,通过抛光加工还将适度减 薄。胶衣层采用喷涂施工应分两层进行,每层再分三次施工,每次喷的方向均不同,即第二次方向与次垂直,第三次方向再与第二次垂直,三次累计厚度为0.4?0.5mm。层胶衣喷毕,待其固化,在25℃的环境下约1个半小时后再如上法进行第二层胶衣的施工。
  (6)玻璃钢作业
  ① 层
  胶衣层的的层短切毡(不包括为获得更好的表面效果而使用的表面毡)要求十分严格,规格可选用300g或450g,应仔细辊压,确保除尽所含气泡,并确保合适的树脂含量。固化后全面检查,发现弊病必须修整。
  ② 分层作业
  由于玻璃钢模具较厚,通常为产品厚度的两倍,必须分若干次完成才能确保质量。国外常采用的做法是,在层完成并检査、修整后,前五天每天施工一层450g的短切毡,五层之后可每天施工两层,直到完成所需厚度。这种做法可使每层在施工后都充分固化到合理的固化程度,减少模具的变形。掌握固化程度可用测量表面巴氏硬度的方法,当达到完全固化硬度(可事先制作玻璃钢样板检测)的80%时,就可进行下一层施工。
  玻璃钢层除用单一的层板外,也可采用夹芯结构,如用轻木。
  3.几点小措施
  (1)在原始阳模水磨时,可采取长板条操作法,改单人作业为2?3人持一块上有水磨砂纸的长条薄板共同水磨的方法,此法可使械具表面获得较好的光顺度。操作时必须共同协调用力,在操作方向上避免单纯水平或垂直方向,可辅以45°方向,以取得好的效果。
  (2)在水磨表面时,每更换细一号的水磨砂纸均须把表面用清水洗净, 为使水磨全面周到,可在表面涂上颜色,磨至不留颜色即为周到。
  4.上层建筑模具制造
  若将船体、上层建筑分别放样造模,由于工艺、结构等原因,往往在成品合模时难以密合。为此,常采用先建造船体模具,然后在条船体中建造上层建筑阳模,再在其上翻制上层建筑玻璃钢阴模。
  5.组合模具拼合装置
  当船艇因造型或其他原因无法从整体模具中脱模时,为方便生产,常采用分体式组合模具。采用组合式模具须先作模具分体设计,并合处采用法兰边式连接。在翻制玻璃钢组合模具时,应先在阳模的分体部位先设置分体木板作为连接用法兰边的模具,然后翻制这部分玻璃钢模具,待此部分完成后,拆去木板。在已成型的分体法兰边上继续翻制另一部分模具的连接法兰边(及模具),待全部完成后,如采用螺栓连接,应先打螺栓孔,装好定位装置,方可与阳模脱离。
  由于玻璃钢耐磨性较差,故法兰边上的螺栓孔应设置钢板,防止磨损。为确保组合模具拼合精度,应设置定位销,带有锥度,为金属材质。法兰边也可采用半球式连接代替螺栓,另配以夹具,这种方式可不必再没定位装置。
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