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工業模具
應用實例 Case

在傳統注塑過程中,模具溫度直接影響著注塑制品的質量和生產效率,其中熱殘余應力容易在以下兩個階段產生:一是注塑制品在型腔中的冷卻階段,二是注塑制品從脫模溫度冷卻到室溫的階段。

因此對模具的溫度控制就變得尤為重要,它主要通過模具的冷卻系統來進行適當的控制和調節。

傳統模具冷卻水路主要采用鉆孔的常規加工方法,所以設計的注塑模具冷卻水路主要是直線型;水路還受到頂出系統、抽芯機構、鑲拼結構、骨位等的約束限制,

因此模具本身的結構特征也嚴重的制約著冷卻水道的分布、大小和數量。

隨形冷卻就成為了復雜模具設計的首選方式,這時以成型復雜幾何形狀為優勢的3D打印也有了極大的用武之地。

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在注塑模具的注塑成型的工作過程中,塑件必須在充分冷卻后才能被彈出,任何熱點都會延長注塑件的注塑周期,而且這些熱點也會影響注塑件質量,故而控制溫度是注塑模具生產過程中極為重要的一個節。

而冷卻時間占據了整個成型周期中70%-80%的時間,所以快速有效地冷卻既能縮短成型時間,提高生產效率,又能提高產品質量。

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冷卻水道是控制模具溫度最有效的手段。使用冷卻液或冷卻水在模具內的冷卻水道中循環流動,以帶走注塑過程中多余的熱量,減少冷卻時間,達到提升注塑模具冷卻效率的目的。

傳統的冷卻水道受限于傳統加工的能力只能加工成簡單的直孔,當注塑件形狀結構復雜時,其冷卻效果差,零件變形大,難以滿足注塑模具對冷卻效率和冷卻均勻性的需求。

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因此隨形冷卻水道應運而生,隨形冷卻水道的形狀隨著塑件外形變化,很好地解決了傳統冷卻水道與模具型腔表面距離不一致的問題,使得塑件冷卻更均勻,冷卻效率更高。

早期受限于傳統機加工的能力,隨形冷卻水道未能得到很好的發展,

隨著近年來3D打印技術的迅猛發展,3D打印技術成為隨形冷卻水道最為理想的制造手段,同時隨形冷卻水道也是金屬3D打印技術最重要的應用方面之一。

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利用金屬3D打印技術成型隨形冷卻水道具有以下優點:

1.貼合壁面的隨形水路設計,具有傳統水路無法比擬的冷卻效果,提高生產效率。

2.分布均衡的隨形水路設計,提供出眾的冷卻一致性,保證產品均勻收縮,提高產品質量。

3.一體化的打印加工方式,巧妙回避了傳統水路需要考慮零件拆分,密封等問題,提高了模具壽命和可靠性,降低生產成本。

4.少量的加工余量,減少了材料消耗和機加工時間,縮短模具制造周期。

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金屬3D打印技術在模具制造上面的應用主要為一下三種形式:

1.打印構建具有隨形冷卻水道的模具鑲件

注塑模具工作過程中,難以冷卻熱點會延長注塑件的注塑周期,同時還會嚴重影響到注塑件質量。

在模具的設計制造過程中,可以在難以冷卻的熱點位置添加具有隨形冷卻水道的鑲件,有助于熱點快速有效地冷卻,縮短成型時間,提高生產效率,提高產品質量。

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2.打印制造整個型芯型腔

對于某些結構復雜,容易冷卻不均勻的塑件,可以通過“種植”的方式,在已CNC加工好的簡單基體上打印成型結構復雜、具有隨形冷卻水道的型芯型腔。

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3.修補破損模具

利用金屬3D打印技術對破損的模具進行修補或改造成具有隨形水道的模具。

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竣工時間: 2019-01-04
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