基于快速成型的手機殼硅膠模具制作.pdf

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1、.基于快速成型的手機殼硅膠模具制作【摘要】模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備之一，本文基于RP原型的制造技術(shù)，介紹了快速成型和硅棣膠模技術(shù)及手機外殼硅膠模具的制作流程，對其中的關(guān)鍵工序進行了分析，對快速制造塑料件方法的優(yōu)缺點進行了闡述?！娟P(guān)鍵詞】硅膠模具；速成型；制造流程；塑料件0前言硅膠模具制造是一種比較普及的快速模具制造方法。由于硅膠模具具有良好的柔性和彈性，能制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、花紋精細(xì)、無拔模斜度，甚至倒拔模斜度以及具有深凹槽類的零件，因制造周期短，制件質(zhì)量高而備受關(guān)注。目前用硅橡膠制造的彈性模具已用于代替金屬模具生產(chǎn)蠟?zāi)！⑹嗄?、陶瓷模、塑料件，及低熔點合金如鉛、鋅以及鉛合金零件，并

2、在輕工、塑料、食品和仿古青銅器等行業(yè)的應(yīng)用不斷擴大，對產(chǎn)品的更新?lián)Q代起到不可估量的作用，利用硅橡膠制造模具可以更好地發(fā)揮原型快速制模技術(shù)的優(yōu)勢。1基RP原型的硅橡膠模具制造工藝由于RP（RapidPrototyping）技術(shù)生產(chǎn)出來的原型材料與硅橡膠不發(fā)生反應(yīng)，制造過程中沒有經(jīng)過變形，也不會產(chǎn)..生褶皺，能夠生產(chǎn)出與精密塑件一樣的表面質(zhì)量。利用RP原型制造硅橡膠軟模的工藝流程為RP原型、型框制作、硅膠計量、真空脫泡、注入硅膠、硬化完成、取出母模、刀剖開模。對于批量不大的塑件生產(chǎn)，可以采用RP原型快速翻制的硅膠模具通過樹脂材料的真空注型來實現(xiàn)，這樣，能夠顯著縮短產(chǎn)品的制造時間，降低成本，提

3、高效率。對于沒有細(xì)筋、小孔的一般零件，采用硅膠模具澆注樹脂件可制造制品達(dá)到50件以上。采用硅膠模具進行樹脂材料，真空注型的工藝流程為清理膠模、噴脫模劑、組合模具、樹脂計量、脫泡混合、硬化、取制件、完成。1）清理硅膠模，預(yù)熱模具。在進行樹脂件澆注之前應(yīng)進行必要的清理工作，例如，清除溝槽內(nèi)的殘留物，檢查排氣孔是否堵塞等。2）噴灑離型劑，組合硅膠模具。為了便于注型件從模具中取出，需要在模具型腔表面噴灑離型劑，特別要注意噴灑深溝槽、深孔等難以脫模處。噴灑完離型劑后，就可以將硅膠模組合起來。不過，對于透明材料的制件，不宜噴灑離型劑。3）計量樹脂。樹脂的重量通常根據(jù)原型的重量進行估算并根據(jù)澆注過程中

4、材料的盈余進行調(diào)整。根據(jù)規(guī)定的樹脂..和硬化劑的配比即可算出所需樹脂和硬化劑各自的重量。4）脫泡混合，真空注型。為了提高制件的致密程度和充填能力，需要將注塑環(huán)境抽真空，一方面，除去樹脂和硬化劑中溶解的空氣，另一方面，也抽去模具型腔中的空氣。5）溫室硬化，取出制件。將澆注完的模具從真空機中取出，放入恒溫箱中進行硬化，硬化時間根據(jù)制件的大小和樹脂類型的而定。待樹脂制件在指定的溫度和時間條件下完成固化后，便可以將其開模取出。6）制件后處理。制件完成后，還需要進行必要的后處理工作才能交付使用，如除去澆道、打磨、拋光、噴漆等。2利用快速成型技術(shù)制作硅膠原型手機上蓋的三維造型如圖1所示，三維模型確定

5、后，用Proe-4.0將三維造型圖分別保存為STL格式文件輸出給RP系統(tǒng)，用分層實體制造（LOM）技術(shù)直接制作出產(chǎn)品的原型。用快速成型制成的手機上蓋原件如圖2所示。RP法制造的原型在其疊層斷面之間一般存在臺階紋或縫隙，對原型經(jīng)過表面后處理（包括打磨、防滲和強化處理等手段）以降低原型的表面粗糙度，提高原型的抗?jié)裥浴⒖篃嵝?、尺寸穩(wěn)定性和表面光潔度，這樣就可作為硅橡膠模具的母樣了。2.1制作硅膠模具利用定型樣件制作硅橡膠模的過程如下：1）徹底清潔定型樣件，即快速原型零件；..2）用薄的透明膠帶建立分模線；3）利用彩色、清潔膠紙將定型樣件邊緣圍上，以作后期分模用；4）利用薄板圍框，把定型樣件固定

6、在圍框內(nèi)，必要時加注一些通風(fēng)桿；5）計算硅橡膠、固化劑用量，稱重，混合后放入真空注塑機中抽真空，并保持真空10min；6）將抽真空后的硅橡膠倒人構(gòu)建的圍框內(nèi)，然后將其放人壓力罐內(nèi)，在0.4-0.6MPa壓力下，保持15-30min以排除混人其中的空氣；7）取出后，送人固化爐，在60℃下固化8-10h；8）待完全固化后，拆除圍框，按分模邊界切開硅橡膠；9）取走完全外露的定型樣件，得到硅橡膠模。2.2真空注塑硅橡膠模制作完成后，就可以采用反應(yīng)成型方法進行真空注塑，對定型樣件進行復(fù)制，得到小批量的塑料件，其過程如下：1）將硅橡膠模以膠帶捆緊，并做一個澆口；2）將硅橡膠模置于操作平臺上；3）根據(jù)

7、零件的大小計算并稱量成型材料，并將其A、B兩組分分別放人兩容器中；4）將容器A及B置于真空注塑機上方而硅橡膠模置于..下方，關(guān)門抽真空，并保持10min；5）將A、B兩容器中的組分混合，攪拌后沿澆口注人硅橡膠模，并立即開啟阿門加壓至0.1MPa，借助此壓力使反應(yīng)物料充滿硅橡膠模；6）放人固化爐中固化1-2h后，打開硅橡膠模得到塑料件；7）重復(fù)1-6的步驟，得到所需數(shù)量的塑料件。2.3硅膠模具制造方法分析1）基于快速成形技術(shù)制造硅膠模