經過加工和蝕刻的鋼制注塑模是用于生產中、低檔汽車內飾件和外飾件的主要模具,然而,在許多高檔汽車生產中,電鑄鎳合金被選作為生產軟接觸內飾件的模具,因為它可以用于復制中空模塑中輕質模具的微細晶粒,可用于模壓加工很深的隱窩和深槽,以便于安裝內飾件、AC空調通風管、收音機、平視式投影儀和隱蔽式氣囊展開門。PVC聚氯乙烯材料具有優良的脫離鎳合金模具的性能。而比較新型的氨基甲酸乙酯材料從鎳合金模具中的脫離比較困難,而且其費用要比PVC高5倍以上,之所以使用這種材料是因為汽車報廢后,是因為其具有很好的綠色環保性能。
電鑄鎳合金模具的制造
這一工藝主要包括一個電鍍槽,里面有玻璃纖維基板和環氧電鍍心軸,通過電鍍使鎳金屬表面不斷在玻璃纖維基板的頂部成長。心軸是按照汽車制造廠審批的CAD文件設計圖開發的。對于各種用途的鎳合金模具而言,其電鍍層厚度為2mm~6mm,以獨立的形式安裝于鋼鐵框架內,周圍填鑄環氧樹脂,以作為負荷之需。作為儀表板中空模具的鎳金屬外殼平均重量約為68kg。用于A級卡車車頂的全套RTM模具需要兩套互相匹配的鎳金屬外殼,各重454kg,而整個復合模具的重量為6800~9080kg。
選用電鑄工藝的目的是利用它的特殊加工能力,它可以在多種形面上復制微細的晶粒,因為,在某些情況下這類形面是無法加工和蝕刻的。如果能夠,那也不可能生產出在同一處帶有完全一樣微細晶粒的多種模具,讓門心板晶粒線與儀表板和“A”立柱一起流動。一個典型的非機加工零件應該是一個360°、紋路細膩的抓柄式扶手門板,不帶任何分型線。
選用鎳金屬的目的是因為其具有承受熱震的能力。對于儀表板殼體的中空制模,模具必須經受每隔3~4min的110℉-475℉高溫。然而,只有使用鎳金屬,在300℃~350℃的高溫下,給以適當的負荷支持,才能經受900psi的壓力周期。
對于使用量不大的模具來說,采用電鑄工藝制造模具在制作成本上可以與金屬機加工模具一爭高下,因為生產象RTM“A”級卡車罩那樣的零件需要切削大量的金屬。然而,在引進新型CNC高速、4軸加工頭銑床以后,這一優勢就消失了。對于要求生產形面復雜的細晶粒多模具而言,采用電鍍鎳金屬工藝仍然有一定的優勢。
1995~1999年生產的500萬輛福特Taurus汽車上所使用的儀表板需要30多套鎳金屬模具。在使用第一套模具以后,蝕刻每一套模具的費用需要3萬美元,再加上電鍍心軸的費用。而采用電鑄工藝,即使再加上1500美元的硅樹脂更換費用,在每一個鎳金屬模具上的晶粒位置是完全一樣的。
當然,電鑄工藝也用于生產咖啡過濾器、印花網筒、直升機螺旋槳葉片耐磨尖端的電鍍、高壓鍋模具、吹塑模和拷貝印鼓。在高壓應用領域不經常使用鎳金屬,但小型注塑模使用鎳金屬,并用低熔點金屬澆鑄支持,然后加工,安裝到標準的模座內。易于翻轉或易于加工的簡單淺薄形狀可以比采用電鑄工藝更加快速和更加便宜的生產。如果公差規格低于±0.25mm,就不宜使用電鑄鎳金屬。
儀表板模具
在生產儀表板模具前,應事先在木模車間加工一個RENWOOD木模。OEM原始設備制造商負責檢驗和審查木模的形狀和表面質量。OEM也需在木模重復位置和模型上的晶粒方向引導下,規定0.5mm粒度的乙烯基材料或一種較新的凝固工藝。包覆的模型樣式由OEM審核批準。然后,包覆的模型用硅樹脂澆鑄復制。玻璃纖維和環氧主心軸在硅樹脂模中制造。在模型上切割或安裝包覆材料時會引起主心軸造成缺陷,不過可以采用手工方式加工(拋光紋理),沿著任何表面不完善的地方修正紋理流向。主心軸的樣式需經審核批準。
生產用的硅樹脂模由正確的經過審批的主心軸澆鑄而成,而玻璃纖
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