近兩年隨著手機防水的逐漸盛起,作為實現防水技術的關鍵,液態(tài)硅膠模具的設計越來越受到行業(yè)人士的關注。近期不斷有群友咨詢有關液態(tài)硅膠模具的設計問題。兩年前,我榮幸參加了液體硅膠模具的設計方案和開發(fā)設計。我還在我國觸碰液態(tài)硅膠模具相對性最早。我將共享我還在液態(tài)硅膠沖壓模具層面的本人工作經驗,期待能對不久進到制造行業(yè)的小伙伴們有一定的協助,盡可能事半功倍。
目前市場上專業(yè)液態(tài)硅膠模設計人員很少,據了解,現有的液態(tài)硅膠模設計人員大都是從塑膠模設計轉過來的。雖然液態(tài)硅膠的注塑原理跟塑膠的注塑原理差不多,模具結構也類似。但液態(tài)硅膠跟塑膠的各種性能還是有比較明顯的差異。具體表現在以下方面。液態(tài)硅膠是熱固性材料。通俗點講就是加熱變硬成型,且這一過程不可逆轉。而塑膠是熱塑性材料,加熱變軟冷卻變硬成型,這一過程是可逆轉的,也就是說塑膠可反復多次成型。這個也是兩者最大的區(qū)別。所以在設計模具加熱系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)時一定要搞清楚,不要搞反。
第二個差異就是塑膠制品大都硬度較高,較脆,不易變形。而硅膠制品大都是很柔軟的,彈性大,不容易撕裂。一般來說,要是磨具能夠生產加工成一個總體,就不容易設計方案導軌滑塊或歪斜的頂端構造。硅酮商品綿軟有延展性,要是背面不很大,出模一般一切正常。 塑膠的溢流值一般有2~3條,而液態(tài)硅膠的溢流值要小得多,達到μ級。正是這微小差異,導致液態(tài)硅膠模比普通塑膠模精度要求高得多。要實現如此高精度的模具加工,從加工設備到整個加工工藝設計以及后續(xù)模具裝配都提出了很高的要求。這是一般中小型模房難于達到的。
液態(tài)硅膠還有一個特性就是粘度大,很容易粘模,再加上硅膠制品又很柔軟,一般的脫模結構很難起作用。要實現自動脫模必須設計特殊的脫模結構,例如氣壓輔助脫模。殊不知,這必將會大大增加模具設計的多元性,針對具備高精規(guī)定的磨具而言,這以至于會提升生產加工難度系數,而且通常大于利。所以一般不建議設計自動脫模結構,除非你對公司模房的加工實力和鉗工的裝配技能很有自信,也可以挑戰(zhàn)一下。如果是訂單量很大,確定需要自動脫模以便實現自動化生產。那也盡量在模外設計智能機械手臂實現自動抓料取料。當然這就要看各公司的自動化技術水平達到什么程度。像手機防水件這種精密又微小的零部件要實現機械手臂自動抓料取料還是有一定的難度。
因為液態(tài)硅膠模加工精度要求很高,所以封膠位和分模面的選擇很重要。分模面最好是選擇平面,便于用精密磨床加工。若因產品結構限制做不了平面,那就做成標準角度的斜面,例如30℃,45℃,60℃,便于用整體成型刀加工。盡量不要做成弧面或曲面,就是當今世界最牛逼的機臺也難于把弧面和曲面做到μ級水準。為了便于封膠位和分模面的加工,前期的產品結構評審(DFM)很重要,一定要考慮到各方面因素。一旦客戶確定了產品結構,后期要修改就會很麻煩。