在(zai)底(di)樣(yang)設(she)計(ji)越(yue)趨(qu)複(fu)雜(za)的(de)現(xian)今(jin)市(shi)場(chang)狀(zhuang)況(kuang),使(shi)傳(chuan)統(tong)底(di)模(mo)開(kai)發(fa)製(zhi)作(zuo)更(geng)感(gan)吃(chi)力(li),隻(zhi)有(you)寄(ji)望(wang)精(jing)密(mi)鑄(zhu)造(zao)的(de)取(qu)代(dai)。在(zai)少(shao)量(liang)多(duo)樣(yang)以(yi)及(ji)市(shi)場(chang)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)縮(suo)短(duan)的(de)趨(qu)勢(shi)下(xia),底(di)模(mo)開(kai)發(fa)能(neng)力(li)的(de)高(gao)低(di)關(guan)係(xi)著(zhe)自(zi)創(chuang)品(pin)牌(pai)或(huo)自(zi)有(you)品(pin)牌(pai)或(huo)ODM廠商的競爭力。由於傳統底模製作方法是以整塊銅板(或鋁板)zhijiejinxingjiagong,duigaofuzadudediyangeryan,keshuochengbengaoqiehaoshi。suoyibenbiannaiyijingmizhuzaojishuweitantaozhongdianbingjiangtongmozhuzaoshiyanjieguotichugongcankao。
陶殼模鑄造
對(dui)現(xian)今(jin)底(di)樣(yang)鑄(zhu)造(zao)業(ye)者(zhe)而(er)言(yan),大(da)部(bu)份(fen)分(fen)為(wei)蕭(xiao)氏(shi)鑄(zhu)造(zao)法(fa)及(ji)石(shi)膏(gao)模(mo)鑄(zhu)造(zao)法(fa),前(qian)者(zhe)用(yong)在(zai)銅(tong)模(mo),後(hou)者(zhe)用(yong)在(zai)鋁(lv)模(mo),這(zhe)些(xie)是(shi)比(bi)較(jiao)普(pu)遍(bian)的(de)做(zuo)法(fa)。以(yi)下(xia)分(fen)別(bie)加(jia)以(yi)闡(chan)述(shu):
蕭氏鑄造法
簡介
此法乃精密鑄造(Investment casting)方法之一,其應用甚為廣泛,曆史也很悠久。但在國內較早普遍化的方法是脫臘鑄造法(lost wax casting),此ci法fa難nan以yi適shi用yong大da型xing工gong件jian的de鑄zhu造zao,因yin此ci對dui脫tuo臘la鑄zhu造zao廠chang而er言yan,每mei遇yu到dao大da型xing工gong作zuo就jiu束shu手shou無wu策ce,而er兩liang者zhe皆jie可ke適shi用yong於yu非fei鑄zhu金jin屬shu,鑄zhu金jin屬shu以yi及ji超chao合he金jin等deng之zhi鑄zhu造zao。在zai精jing密mi度du、表麵粗糙度等質量而言:兩者都相同。所不同者是蕭氏鑄造法(shows proces casting)可適用於大型鑄件或中型鑄件(如鞋模等)。蕭氏鑄造法所用的陶殼模是以耐火砂及矽酸乙脂40shuijieyetiaozhiercheng,bingjingdianhuoranshaohou,biaomianshengchengweixiaojunyundeliehen,zhexieliehenbingbuhuiyingxiangzhujianbiaomian,faneryouzhufangzhizhumochicunshousuobianxing。zhexiejunyunerqieweixiaodeliehendeshengchengshikaonaihuoshalidufenbu、水解液、硬化劑以及烘燒技術的控製。
蕭氏陶模製作流程如下:
製程介紹
原型的準備
依據藍圖或樣品製作,並考慮縮水率、預留加工等因素而完成的原型,並依此原型製作軟模,以供陶模使用。
水解液的調配
水解液是將水、鹽酸、酒精和矽酸乙脂40,yixujiaru,jingchongfenjiaobanerdeyichengqingqietoumingerhanguisuanjiaotiderongye,chengzhiweishuijieye。yibantiaopeiwanchengdeshuijieyebixujingzhiyitianyihoushiyong,shizhizengjiaqichengshuduzhejiaojia,zuihaozaiyizhouzhineishiyongwanbi,bimianchanshenglaohuaeryanzhongyingxianghouxutaomozhizuozhiliang。shuijieyetiaopeibiliruxiabiao:
製程說明
A.石shi膏gao的de混hun合he程cheng序xu將jiang水shui倒dao入ru石shi膏gao粉fen中zhong浸jin泡pao約yue三san十shi秒miao,運yun用yong混hun合he盤pan攪jiao拌ban提ti升sheng到dao使shi空kong氣qi混hun入ru泥ni漿jiang中zhong,而er產chan生sheng氣qi泡pao,並bing將jiang混hun合he盤pan提ti升sheng到dao表biao麵mian使shi氣qi泡pao消xiao失shi或huo大da氣qi泡pao變bian小xiao氣qi泡pao,完wan成cheng此ci一yi混hun合he作zuo業ye,隨sui即ji倒dao入ru模mo中zhong,大da約yue在zai30分鍾即可脫模。
B.石膏混合時注意事項
使用攪拌盤的目的是要達到表麵光滑及良好的氣室結構,而且是更氣室而且更整齊的氣室結構。如果在多孔性、低膨脹、石膏、水、空氣等得到均勻的分配,將可達到良好的強度,為了使其得到較佳的效果,使用溫水是一個較佳的方法。
幹燥作業
石shi膏gao模mo法fa是shi用yong水shui使shi粉fen狀zhuang石shi膏gao形xing成cheng溶rong液ye狀zhuang,而er水shui份fen在zai鑄zhu造zao過guo程cheng中zhong會hui有you不bu良liang影ying響xiang,所suo以yi幹gan燥zao作zuo業ye是shi必bi要yao的de,也ye就jiu是shi在zai澆jiao鑄zhu作zuo業ye之zhi前qian水shui份fen必bi需xu去qu除chu,當dang然ran去qu除chu水shui份fen的de方fang法fa非fei常chang多duo,在zai此ci我wo們men用yong烤kao箱xiang在zai300度之下緩慢烘烤,而達到幹燥效果。
金屬澆鑄作業
澆鑄溫度大約在600℃~700℃之間為宜(對鋁合金而言),當dang然ran在zai不bu同tong場chang合he會hui有you所suo變bian化hua是shi必bi然ran的de,在zai澆jiao鑄zhu完wan成cheng後hou,要yao等deng待dai凝ning固gu後hou,方fang可ke移yi動dong較jiao佳jia,一yi般ban鞋xie模mo鑄zhu造zao廠chang都dou采cai用yong固gu定ding位wei置zhi方fang式shi,所suo以yi應ying沒mei有you此ci項xiang顧gu慮lv。
熔煉作業
熔煉大略流程如下:
試驗方法及結果
實驗摘要
鞋底模具是具備精密不足、複fu雜za有you餘yu的de產chan品pin特te色se,此ci一yi特te色se甚shen適shi合he於yu精jing密mi鑄zhu造zao領ling域yu生sheng產chan,尤you其qi要yao達da到dao表biao麵mian粗cu糙cao度du的de要yao求qiu及ji原yuan形xing紋wen路lu的de再zai現xian性xing,使shi得de精jing密mi鑄zhu造zao技ji術shu的de應ying用yong更geng增zeng加jia其qi必bi要yao性xing。精jing密mi鑄zhu造zao技ji術shu由you來lai已yi久jiu,所suo應ying用yong的de產chan品pin技ji術shu不bu計ji其qi數shu,唯wei應ying用yong在zai鞋xie底di模mo具ju領ling域yu,才cai從cong最zui近jin數shu年nian興xing盛sheng起qi來lai,由you於yu少shao量liang多duo樣yang的de市shi場chang競jing爭zheng越yue趨qu激ji烈lie,底di樣yang設she計ji由you之zhi越yue趨qu複fu雜za,交jiao貨huo期qi更geng趨qu縮suo短duan等deng因yin素su,使shi得de運yun用yong傳chuan統tong方fang法fa製zhi作zuo鞋xie底di模mo具ju時shi,倍bei感gan壓ya力li,因yin此ci精jing密mi鑄zhu造zao成cheng型xing方fang法fa將jiang會hui演yan變bian成cheng必bi要yao趨qu勢shi。
二、實驗目的
雖sui然ran精jing密mi鑄zhu造zao方fang法fa具ju備bei許xu多duo優you勢shi,但dan實shi際ji應ying用yong在zai鞋xie底di模mo具ju時shi,將jiang會hui產chan生sheng原yuan來lai未wei曾zeng發fa生sheng或huo意yi想xiang不bu到dao的de問wen題ti點dian,這zhe些xie常chang見jian的de問wen題ti點dian,歸gui納na如ru下xia四si項xiang:
變形量的控製;縮水率的控製;花紋的再現度;合模麵製作。
以下乃針對此四項常見問題點實驗之,並提出參考對策。
三、實驗之參數設定
模具尺寸
長寬厚
A40035060
B40035030
C40035020
模具型態
A.單片――目前國內底模鑄造所用的方法。
B.雙片――包括分模麵的鑄造。
C.參片――包括分模麵的鑄造。
模具材料――SS41(低碳銅)或WCB
澆鑄溫度――1640℃
殼模的燒結
編號燒結溫度(℃)持溫時間(分鍾)
125040
250040
375040
490040
表一殼模試樣抗折強度試驗記錄表
試樣
編號
斷麵
長寬高
(CM)(CM)(CM)
最大荷重(kg)最大抗折強度(kgf/cm)破折率%備注
A56270.583.5不可用
B5627.50.633.7-
C56280.674尚可
D56290.754.5不穩定
E5628.50.714.2可靠性佳
F5628.30.694.1可靠性佳
G5628.40.74.2可靠性佳
H5628.20.84.3可靠性佳
I562914.2可靠性佳
J5621214.5優
表二澆鑄後的變形量
試樣位置鑄成品真直度 (變形與原型之誤差值)
底花1mm;範本1.3mm
底花1mm;實範本1.3mm;中空範本1.2mm
底花1.0mm;模仁1.1mm;實範本1.4mm;中空範本1.3mm
表三澆鑄後的縮水率
試樣原型尺寸鑄成品尺寸尺寸誤差%
A.2842820.7;5049.60.8;150148.50.99
B.284281.50.8;5049.70.6;1501490.7;
C.2842820.7;5049.70.6;1501490.7
四、實際測試及結果
〈殼模的抗折強度(表一)
(澆鑄後的變形量(表二)
〈澆鑄後的縮水率(表三)
〈澆鑄後的花紋再現度(表四)
表四澆鑄後的花紋再現度
試樣鑄成品狀況檢討
A-1銅珠顆粒
B-2清砂困難
C-1黑皮清除困難
D-1銳角不全
E-2蝕孔
F-3落砂
G-1表麵清晰
H-2表麵清楚、無黑皮
I-1表麵清晰、無黑皮、無蝕孔、清砂容易、無顆粒
J-3無黑皮、無蝕孔、無顆粒、沙砂容易、表麵清晰、深溝銳角清晰
※試樣之選完較具代表性的編號
.澆鑄後的分模麵與合模檢討(表五)
表五澆鑄後的分模麵檢討
試樣分模麵與合模麵檢討
A“分模麵及模仁部份運用加工組合
.分模麵采用平直化
.使用較厚之模板,傳熱較慢,作業性較差,大底生產效率較低
B&C“分模麵一次完成
.模仁一次完成
.機件一次完成
.分模麵隨模具需求而變化
.恢複傳統模具之大底生產效率
五、狀況簡析
本報告所提出的四大問題點是比較常見的情形,事實上還有許多突發狀況;例如氧化、縮孔……等等。這些突發狀況牽涉到鑄造技術的專業領域,在此不予詳述。首先對變形量的控製上加以探討,當鐵水溫度由1600℃降到室溫時,其變形是在所難免,但依據經驗顯示;這zhe些xie變bian形xing量liang將jiang不bu致zhi影ying響xiang到dao鞋xie模mo的de可ke用yong性xing,重zhong要yao的de問wen題ti在zai陶tao模mo的de配pei方fang與yu烘hong燒shao以yi及ji軟ruan模mo的de應ying用yong。其qi次ci縮suo水shui率lv的de控kong製zhi就jiu關guan係xi到dao原yuan材cai料liao的de應ying用yong以yi及ji全quan程cheng的de質zhi量liang管guan理li技ji巧qiao。第di三san就jiu是shi花hua紋wen的de再zai現xian度du,要yao達da到dao良liang好hao再zai現xian度du對dui澆jiao鑄zhu技ji術shu就jiu必bi需xu特te別bie要yao求qiu,其qi它ta當dang然ran有you一yi些xie需xu注zhu意yi的de要yao點dian,諸zhu如ru殼ke模mo、成份……等等。
結論
以(yi)目(mu)前(qian)業(ye)界(jie)形(xing)態(tai)分(fen)析(xi),鞋(xie)底(di)模(mo)具(ju)製(zhi)程(cheng)可(ke)以(yi)專(zhuan)業(ye)分(fen)工(gong),亦(yi)即(ji)鑄(zhu)造(zao)工(gong)程(cheng)可(ke)以(yi)由(you)鑄(zhu)造(zao)廠(chang)獨(du)立(li)運(yun)作(zuo),但(dan)是(shi)將(jiang)來(lai)如(ru)果(guo)把(ba)合(he)模(mo)麵(mian)列(lie)入(ru)鞋(xie)底(di)模(mo)具(ju)製(zhi)程(cheng)的(de)重(zhong)要(yao)角(jiao)色(se)時(shi),專(zhuan)業(ye)分(fen)工(gong)的(de)特(te)色(se)將(jiang)會(hui)被(bei)取(qu)代(dai)。綜(zong)觀(guan)數(shu)十(shi)年(nian)來(lai),國(guo)內(nei)企(qi)業(ye)往(wang)往(wang)在(zai)熱(re)烈(lie)高(gao)點(dian)時(shi)突(tu)然(ran)滑(hua)落(luo),這(zhe)也(ye)是(shi)惡(e)性(xing)競(jing)爭(zheng)的(de)後(hou)果(guo),個(ge)人(ren)預(yu)測(ce)在(zai)五(wu)年(nian)之(zhi)內(nei)鞋(xie)底(di)模(mo)具(ju)必(bi)將(jiang)麵(mian)臨(lin)「濾網」的過濾考驗,屆時技術及體質不佳者將麵臨被淘汰的命運。
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