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玻璃鋼模壓模具和模壓制品的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
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過(guò)去的十幾年是SMC模壓制品在中國(guó)高速發(fā)展的時(shí)期,從幾千噸的需求量到現(xiàn)在幾十萬(wàn)噸的需求量,產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域也是從傳統(tǒng)的汽車(chē)、建材和電氣向市政、機(jī)床、工程機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械、公路設(shè)施、礦用設(shè)施、水利設(shè)施等方面發(fā)展。發(fā)展速度如此快，讓我們行業(yè)內(nèi)人士倍感欣慰，究其原因：
一是中國(guó)市場(chǎng)很大，大到很多產(chǎn)品在國(guó)外只能使用前期設(shè)備投入小的制作工藝，但在國(guó)內(nèi)完全因?yàn)橛辛靠墒褂们捌谠O(shè)備投入大的模壓工藝。
二是中國(guó)機(jī)械設(shè)備制造業(yè)發(fā)展迅速，特別是液壓機(jī)和玻璃鋼SMC模壓模具，不光是技術(shù)發(fā)展快而且價(jià)格便宜，這使得在做前期盈虧分析時(shí)更加積極樂(lè)觀。
三是國(guó)內(nèi)配套原料逐步完善，從樹(shù)脂、玻纖、固化劑、脫模劑、增稠劑都有專(zhuān)業(yè)級(jí)的產(chǎn)品可供選擇，質(zhì)量有保證，性能也是有多種選擇。
四是改革開(kāi)放帶來(lái)新技術(shù)的同時(shí)，也培養(yǎng)了一大批SMC專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，開(kāi)拓了中國(guó)復(fù)合材料行業(yè)內(nèi)人才的思路，再加中國(guó)人的聰明才智和勇于創(chuàng)新精神，使這幾年國(guó)內(nèi)玻璃鋼SMC模壓行業(yè)高速發(fā)展。
在看到繁榮景象的同時(shí)我們要看的行業(yè)發(fā)展的隱患，這也是客觀規(guī)律所在，長(zhǎng)期高速發(fā)展肯定不是好事，必然遺留一些問(wèn)題需要解決。
一、很多企業(yè)只注重量的擴(kuò)張，而不注重質(zhì)的培養(yǎng)。企業(yè)發(fā)展是要健康發(fā)展的，沒(méi)有合理利潤(rùn)和好的資金管理。
二、行業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)不是合理的，而是拼價(jià)格拼手段，造成低質(zhì)低價(jià)，我們的產(chǎn)品是因?yàn)橛行﹥?yōu)勢(shì)才讓客戶(hù)選擇替代金屬件、塑料件和其它玻璃鋼件，但如果產(chǎn)品性能不好，客戶(hù)可以不選擇SMC工藝。
三、對(duì)SMC整體認(rèn)識(shí)不足，大家雖然都知道做玻璃鋼SMC模壓模具、做SMC片材、做模壓制品，但一些基本原理了解甚少，造成產(chǎn)品最終在客戶(hù)那暴露出很多問(wèn)題，影響了SMC行業(yè)的整體形象。
作為玻璃鋼模壓模具和SMC片材制造商,一方面我們要加強(qiáng)內(nèi)部管理，提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性；另一方面我們是加強(qiáng)研發(fā),為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供動(dòng)力。但做好自身工作還不行，再好的SMC材料，如果玻璃鋼SMC模壓模具很差、產(chǎn)品設(shè)計(jì)存在重大缺陷，我們也是無(wú)能為力。這些年我個(gè)人做了很多這樣工作，所以更加體會(huì)到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和模具的重要性，國(guó)內(nèi)外關(guān)于SMC模壓的文獻(xiàn)資料出了很多，如果大家都仔細(xì)閱讀細(xì)細(xì)體會(huì)，確實(shí)能提高不少，今天有機(jī)會(huì)結(jié)合些實(shí)際情況與大家共同探討一下。
一、模具分型結(jié)構(gòu)和飛邊設(shè)計(jì)
建議玻璃鋼SMC模壓模具采用半溢式垂直分型結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)如下：
這樣的結(jié)構(gòu)可使成型壓力有效做用于產(chǎn)品表面，保證SMC材料在模具型腔內(nèi)正常流動(dòng)和聚合反應(yīng)，同時(shí)將空氣盡可能的排擠出去，從而獲得好的產(chǎn)品質(zhì)量。
二，模具定位及導(dǎo)向裝置
玻璃鋼SMC模壓模具不同于注塑模，注塑模合模時(shí)模溫不高，且在完全合模后才完成產(chǎn)品的成型，這樣就可以通過(guò)導(dǎo)柱精度的提高實(shí)現(xiàn)精確合模，但SMC模具正常工作溫度在150℃左右（局部可能更高），導(dǎo)柱精度高就會(huì)造成卡模（加溫時(shí)軸是膨脹的，孔是縮小的），大模具尤其如此，這樣必須通過(guò)其它結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)玻璃鋼SMC模壓模具的高精度合模成型。帶有一定斜度且表面硬化的鋼質(zhì)鎖模塊是好的選擇（國(guó)外大多選用耐磨性好的黃銅加石墨，但國(guó)內(nèi)壓機(jī)精度低，模具合模時(shí)橫向受力大，容易損壞）好的定位及導(dǎo)向裝置是精確合模的保證，特別是對(duì)飛邊結(jié)構(gòu)的保證，如果不能精確合模，可能會(huì)導(dǎo)致上下模在飛邊處磨損、拉傷，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品損壞。
三，加強(qiáng)筋和翻邊
通常加強(qiáng)筋和翻邊都是為了提高產(chǎn)品剛性，但設(shè)計(jì)不好反而會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。
1、加強(qiáng)筋
關(guān)于加強(qiáng)筋很多資料都會(huì)有介紹，此處不再多說(shuō)。
2、翻邊(高度小于30mm)
翻邊的作用也類(lèi)似于加強(qiáng)筋,當(dāng)大家都在關(guān)注加強(qiáng)筋的作用時(shí)往往忽略了翻邊的作用。①SMC制品與金屬?zèng)_壓件和注塑件相比韌性差，可產(chǎn)生的塑性變形小。②產(chǎn)品邊緣處也是玻纖含量相對(duì)較低而且容易產(chǎn)生玻纖定向的部位。建議可做如下改進(jìn)：
如結(jié)構(gòu)允許建議可采用雙片板粘接的復(fù)合結(jié)構(gòu)，這樣可避免更好的增加產(chǎn)品剛性，這時(shí)外板的加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)可相對(duì)簡(jiǎn)單，內(nèi)板的可用SMC模壓、金屬?zèng)_壓或其它材料制成，內(nèi)板整體或局部通過(guò)結(jié)構(gòu)膠粘接到外板上。
四、產(chǎn)品開(kāi)口
在SMC模壓過(guò)程中，因模具結(jié)構(gòu)、加料方式、位置和材料流動(dòng)的復(fù)雜性，會(huì)對(duì)開(kāi)口處的機(jī)械性能和表面質(zhì)量造成影響，理想的方法是二次加工，二次加工可選擇鉆、沖、銑或水切割。當(dāng)然如果情況允許，也可通過(guò)模具來(lái)實(shí)現(xiàn)，以此來(lái)減少后續(xù)加工。合理的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，一般采用所謂的擠壓區(qū)結(jié)構(gòu)：
1，擠壓區(qū)設(shè)計(jì)（一）適合于尺寸較小的開(kāi)口區(qū)，模具簡(jiǎn)單，SMC飛邊浪費(fèi)少
2，擠壓區(qū)設(shè)計(jì)（二）適合于尺寸較大的開(kāi)口區(qū)，模具比前一種復(fù)雜些，SMC飛邊浪費(fèi)多兩種設(shè)計(jì)并無(wú)太嚴(yán)格的尺寸界限，完全看產(chǎn)品要求、模具質(zhì)量、壓機(jī)壓力和材料流動(dòng)性。當(dāng)然開(kāi)口尺寸太大或開(kāi)口過(guò)多時(shí)仍采用擠壓區(qū)設(shè)計(jì)，可能會(huì)因SMC材料在擠壓區(qū)劇烈流動(dòng)而影響表面質(zhì)量。如果產(chǎn)品開(kāi)口區(qū)更大，例如車(chē)門(mén)和后舉升門(mén)上的玻璃窗口，開(kāi)考慮在開(kāi)口區(qū)周邊設(shè)計(jì)垂直剪切邊，同時(shí)為了避免熔接痕的產(chǎn)生，須圍繞開(kāi)口取鋪料，且鋪料接頭處必須重疊30~50mm。還有一種擠壓區(qū)設(shè)計(jì)也可在壓機(jī)壓力不足的情況下考慮這個(gè)設(shè)計(jì)我曾經(jīng)用在新明公司重汽斯太爾王的散熱器面罩上，避免了壓力不足的擠壓區(qū)壓不到位的問(wèn)題。
現(xiàn)實(shí)的情況是一大半模具的在開(kāi)口區(qū)都是采用垂直飛邊結(jié)構(gòu)，而且剪切邊處間隙也沒(méi)有嚴(yán)格控制，模具導(dǎo)向定位也是精度不夠，再加上壓機(jī)精度不足,反而造成鋪料繁瑣、飛邊浪費(fèi)大、表面質(zhì)量差、熔接痕、產(chǎn)品起模拉傷等現(xiàn)象。
五，產(chǎn)品頂出和嵌件
大多數(shù)SMC產(chǎn)品都采用頂出桿、頂出板和氣動(dòng)頂出等方法使產(chǎn)品在均勻的頂出力和平行度狀態(tài)下頂出，這些頂出方法可單獨(dú)使用，也可復(fù)合使用。頂出的位置盡量設(shè)計(jì)在產(chǎn)品剛性較強(qiáng)的部位，如加強(qiáng)筋、加強(qiáng)筋交叉凸臺(tái)處、嵌件處。如凸臺(tái)是型芯式的（即中間是空心的），最好采用推管頂出的方式。頂出桿的另外一個(gè)重要作用是有助于SMC材料流動(dòng)時(shí)空氣從玻璃鋼SMC模壓模具中排出。 如產(chǎn)品上有嵌件，可在嵌件處設(shè)計(jì)頂出桿，但要使用活塊。產(chǎn)品頂出后再將活塊從產(chǎn)品上取下。國(guó)內(nèi)很多廠(chǎng)家是簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，將頂桿頭部做成凸臺(tái)，或是嵌件直接放在上面，或是成型產(chǎn)品上型芯式凸臺(tái)。但是這樣的做法帶來(lái)的后果可不理想，產(chǎn)品頂出后頂桿頭部卡在產(chǎn)品上，需用力才能取出，情況嚴(yán)重的需用工具撬，這會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品局部受傷或斷裂，影響后續(xù)使用。另外SMC制品偏脆，且自潤(rùn)滑性差，最好不要使用自攻螺絲，如必需使用自攻螺絲，盡量不要拆卸。
一、 建議開(kāi)模之初與產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員、生產(chǎn)人員和模具設(shè)計(jì)人員充分商談，制定出合理產(chǎn)品和模具設(shè)計(jì)方案。這一點(diǎn)以前的北汽玻和協(xié)諾（現(xiàn)獨(dú)資改為全耐）做的很好，主機(jī)廠(chǎng)給產(chǎn)品的A面數(shù)
模，B面的結(jié)構(gòu)和數(shù)模是由模壓廠(chǎng)家制作。這樣的SMC制品在生產(chǎn)、使用過(guò)程中會(huì)更有優(yōu)勢(shì)。
二、玻璃SMC模壓模具要選質(zhì)量好的廠(chǎng)家，切記不要貪圖便宜。好的結(jié)構(gòu)、好的材料、好的加工手段 、好的表面處理模具一定是你產(chǎn)品成功的保證。好的模壓制品可直接噴漆或免噴漆，但現(xiàn)實(shí)是模壓的產(chǎn)品需要大量后續(xù)處理，這也影響了客戶(hù)對(duì)SMC模壓制品的選擇，畢竟注塑件和沖壓件后期處理簡(jiǎn)單。
SMC模壓產(chǎn)業(yè)鏈上要形成專(zhuān)業(yè)化協(xié)作，切記別樹(shù)脂廠(chǎng)家的去做SMC材料，SMC材料廠(chǎng)家的去做制品，制品廠(chǎng)家的又去做SMC材料，因?yàn)槭墙P(guān)系，這樣到頭來(lái)都很難做精，我是深有體會(huì)，產(chǎn)品出了問(wèn)題雙方互相扯皮，最后只能最高決策決定，把不好的樹(shù)脂、不好SMC材料自己消化掉。而且因?yàn)榭赡艿母?jìng)爭(zhēng)關(guān)系，會(huì)影響到你和客戶(hù)的緊密合作。
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