關于鈑金零件成形模具快速制造技術的思考

王瑾

摘要：針對市場經濟中的現代化航空工業發展特點，分析了鈑金零件成形模具快速制造技術，分別就模具的結構、下模的制造、上模的制造以及壓邊圈制造等進行分別論述。

關鍵詞：航空工業；鈑金零件；模具成型；快速制造

對于種類眾多的飛機鈑金零件來說，應用多套的模具才能有效生產出眾多構型復雜的零件。在進行相關的模具制造過程中，為了采用國產環氧樹脂來替代金屬材料，還需要進行一定的探索和研究，尤其要保證模具抗壓強度、配合間隙、上、下模型面精度以及模具表面光潔度等要求，應該不斷就制模工藝、制模材料方面進行積極思考，在壓延模具的制造中，積極采用快速制模技術[1，2]。

1 模具的結構

在模具的結構中，對于非金屬壓延模具來說，則是具有原來完全一樣的模具結構，只不過在具體的制造方法中，應該進行一定的區別。具體的模具來說，包括壓邊圈、凸模以及凹模結構。另外，導套、導柱等相關裝置則應該在對于較高定位要求的零件中使用。

2 下模的制造

對于按照下模配制的的非金屬壓延模具的上模來說，則是完全按照需要加工的零件的外形尺寸來決定相應的下模的結構形式。當前，大都是把數模形式應用在新設計的零件圖樣中，所以，一般都是采用整體鑄造法在進行下模的制模工藝中。

2.1凹凸型面的選擇按套

針對要求準確度比較高的零件外形尺寸來說，凹型面則是下模的有效選擇，這樣能夠方便進行擺放毛料，也可以逐漸被拉深相關材料。針對零件外表面質量比較高的要求下，應該讓凸型面成為下模，這樣能夠有效力于進行一定的流動處理，還能方便進行零件的修正。對于下模的具體選擇，另外一個需要考慮的因素就是根據切削工作量以及難易程度進行。

2.2型面位置角的安排分析

應該重視相應的在下模上的零件型面的角度問題，這會直接影響到模具的強度、零件成型以及在其使用過程中的穩定性問題。所以，應該保持模具上作用的水平力的平衡條件，保證下模型的主要位置則是最有利的相應的沖壓方位，讓垂直力保證通過錘桿軸。為了有效地設置型面位置角，應保證擺放毛料的穩定性，對于體積不大的左右件來說，可以將左和右進行組合處理，這樣處理對稱件的過程中，能夠保證用力的均勻性。

2.3整體鑄造法制模分析與思考

第一，在圍框制作方面。針對下模采用凹模形式的情況來說，牢固的金屬框架內來制作凹模。在施工框架的前提下，還能有效進行架內側焊接固定件，使得框架和增前機體的聯結力能夠大大增加。還應該把搭耳焊接在金屬框架上。在具體實踐過程中，應該考慮零件的復雜程度和數量進行靈活處理。

第二，在具體的制造工藝方面，首先充分攪拌A組分樹脂，根據一定的比例要求，把固化劑加入其中，針對少量澆注的情況，在真空處理幫助下，能夠得到較為致密和精細的模塊結構。針對不使用的攪拌設備情況來說，應該保證防止氣泡在人工攪拌中產生。對于整體模塊材料進行充分混合，然后有效注入相應的金屬圍框。在不使用金屬圍框的情況下，能夠有效保證利用PU發泡材料，制作稍微大于10mm的型腔模型。應該把相應的排氣孔設置在模具中，保證一些排氣管預埋在澆注過程中。

2.4 整體鑄造法快建方法的優缺點分析

對于整體鑄造法制造的模具來說，相比于鋼模，主要是能夠有效保證機床加工時間大大縮短，另外，具有重量輕的特點，大約為原有的四分之一左右。缺點則是需要對于相應的環境溫度進行一定的控制，一般在15～25℃范圍。

3 上模的制造

對于非金屬壓延模具的上模來說，可以通過類似于下模的工藝來進行制造。但是，從周期縮短、降低設備使用、降低成本的角度考慮，應該應用積層法。在具體的制模過程中，應該具備相關的樣件以及主模型，考慮到已經具有制完的下模，因此，可以作為在進行上模制作的主模型來處理。

3.1積層法制模

對于制模的過程來說，首先應該把具有零件板料厚度的蠟片貼鋪在主模型上，要求其與片的聯結處則具有5～10mm的重疊位置。然后，根據一定的比例，進行積層環氧樹脂的調配工作。第三步則是進行聯結層的涂刷過程，通過有效的連接層作用，能夠使得表面層和基體之間具有比較強的結合力。其中，根據一定比例調節的樹脂應用在聯結層中，使得其厚度有效控制在1～2mm左右。為了有效保證使得模具具有更長的使用壽命，則應該對于模具以及工件接觸壓力較強的位置上，進行一定的鋼塊焊接來加固處理。第四步則是涉及到基體層的制造過程。對于凹模的情況，則應該在主模型上放置金屬圍框，如果是是凸模，則可以在主模型上放置制作好的泡沫框架或者木制框架，應該保證把脫模劑涂在框架上，這樣能夠有方便后續的脫模處理。對于具有一定柔軟和豁性的聯結層，應該在圍框內倒入一定的基體混合料，其主要是有一定比例的樹脂和石英砂配成，控制進行搗實過程的溫度在18～25℃。在固化上述的基體混合料滯后，則從主模型上脫開上模，然后，進行相關的打光處理操作，完成上模的制作過程。

3.2積層法快速制模的優缺點分析

對于利用積層法的模具來說，其摩擦系數比較小，且具有較為光滑的表面，并沒有通過相應的機加工處理，主要利用直接的主模型以及相關的已存在的鈑金件來進行模具的制造，這個過程使得制造成本大大下降。另外，利用樹脂膜做制造的模具，能夠及時有效地進行尺寸的修復處理，能夠有效重復使用模具材料。在積層法制模中，具有非?？斓闹圃焖俣葎t是最大的優點，另外，還具有較低的成本。但是，相比于整體鑄造法，積層法制模也需要較高的環境溫度的要求。

4 結語

相比于傳統金屬模具來說，通過新型合成的環氧樹脂材料模具，能有效縮短制模周期，還能保證制造成本的節省。同時，并不需要把隔離層加入相應的不銹鋼及鈦合金零件的壓制過程中，使得零件污染問題得以避免。

參考文獻：

[1] 馮濤， 李志剛. 快速成型與快速制模技術的最新發展—EuroMold2003考察報告[J]. 模具工業，2004，（4）.

[2] 左曉明. 硅膠模及其在快速制模中的應用[J]. 鑄造技術，2010，31（6）.