模塑复合材料成分及模具设计.doc

附录A模塑复合材料成分及模具设计大块模塑复合材料(BMC)作为一种复合材料以它在高温下的潜伸阻力、耐火性能与 绝缘性而被人们所熟知作为塑料材料家族中的一员，BMC在一些己成熟的技术应用中是 有具体规定的，比如电路断路器、电子管反射器与其他高热量、负载支撑项这些部分 大都属于或者被约束在边缘应用的为开发的领域BMC材料尽管有多种用途的，己经成为 复合材料组成成分的要素、进行模具设计与模具加工的不可或缺的手段这些“基本”技 术的成果既有其积极的影响也有其消极的影响BMC作为一•种成本低廉的朴索简洁的、高 热环境下应用的替代品而广受欢迎对于一•个“圆滑的工作机器”的声誉来说，BMC与更 高的利润、审美市场没有任何联系模具设计由于一种BMC材料在化妆站成分中的应用而所呈现发展只相当于艺术审美零件的 33%o BMC程式同样的重要性表现在模具设计与模須的方法上面从传统上来说，BMC 模具已经具有相当广阔的设计指导路线将要制造出艺术零件的模具应该符合更加专业的 设计方法途径将聚酯涂抹在化学的与机械的零件的表而用来获得平滑的轮廓和光滑的表 而化妆品用的BMC需耍更加精确的热量、床力和速度来驱动市场价值水平的光滑因素。

不同于用垂直线进行设计的压缩模具不同，喷射模具在获得和维护使腔内床力发挥最人效 益方面则意味着一个重大的挑战对于喷射模具而言最普遍的缺点之一就是纹间表面区 域当作为光滑的与/或者深色泽的模塑BMC材料的时候，那些菲故意的释放腔内压力的 纹间表而或者通风孔处将总是会产生碎片纹间表而区域为一个模具提供保障的第一步就是使其没有杂质沉淀以及完全确定平行片使用了普 通的蓝色漂白剂药剂一个模具的平行片应半始终使其保持在操作温度下这不但对于在 精确压力点检测一个模具的平行片是非常有帮助的，而且对于将要进行模具铸造的工件也 是十分有益的压力作为引起压力损失的原因有被忽略的趋势，所以应当对其进行检测 也应当对通风孔进行定期的检查以确保它没有产生了超出他初始规格的磨损一些情况 下，工具钢涌进模具底部这样会急剧地减少每平方英尺在临界部分可获得的床力在设 计模具的吋候，通风型心或者模槽应半有大约.050的过载如果模具出现了工具钢涌入的 状况，模具底部将会在通风端减少了.050的负载使用过载设计可以使空气中的或者通风孔能够取得更高级的控制以及减少突然涌入情况的发生在设计的全程中将对一个.050纹 件平面的过载设计进行反复的修改和校验。

在确保不妨碍接触的情况下，模具的纹间平面 所获得全部压板能量远大于零件密封在零件周Ifl的压力通风孔给模具设置通风孔经常是一个构造丄的或者实验性的错误的研究一项有帮助的实践 是获得一个没有任何通风孔的原始模具通过校验最初的零件和注释不饱和区域，将会选 择和精确的燃烧与气体积累的通风孔位置最普遍的通风孔的设计是能够将气体完全从模具中排放到大气中去凹”型排气孔 的成功设计在模塑高平滑性的BMC材料中获得推广凹型符合分离线深度标准和在高于 分离线.025至.050 的外轮廓的光泽度，但是，这个类型的通风孔为了额外增加.025至.500的长度而被去除了.006至.008的深度通风孔最终失去了大气出口这个类型的通 风孔设计的优点在于降低了腔内压力损失的风险许多这样许多构造将会在缺少大气出口 的情况下也能够充分地通风另一个方法成功的设计方法就是溢流管道一个溢流管道是在毎个渠道的末端的宽度 上增加.025大部分设计都遵循丄述的分离线的深度与外轮廓推荐的光泽度一个溢流管 道的长度一般來说是.025至.5()()BMC的人量涌流现象是非常微弱的并且更长的溢流管道 能够产牛不需要的材料堆积在模具表面在比较大些零件凹型或者气体释放渠道将会被增 加溢流以允许更多的气体和激活在止面的树脂而远离零件完全流出。

排气套对于允许气体 由模具泄露并且保证适为的零件尺寸增大是必须的排气栓应当被安置在易于泄露气体的 区域气体在轴套末端或者变梁燃烧对于一个零件而言或许并不是急需的但是这些被俘 获的气体可能通过优先与完全模具填充的内部元件而泄露这一现象将会引起零件表面的 严重缺陷真空系统已经使用了辅助排气套防止不能取得喷射器栓但是这样只能在此例 中有效，真空系统实质丄不等同于实际的模具在80年代初期，工程师们曾经认为要加快产品的研制开发，必须进行大量的研究工 作结果是实际上只进行了较少的研究工作，这是因为产品开发周期的缩短，促使工程师 们尽可能地利用现有的技术研制开发一种创造性的技术并将其应用在新产甜上，是有风 险的，并且易于招致失败在产品开发过程中采用较少的步骤是一种安全的和易于成功的 方法对于资金和人力都处于全球性环境中的工程界而言，缩短产品周期也是有益的能够设计和制造各种产詁的人可以在世界各地找到但是，具有创新思想的人则比较难找到 杜宇你已经进行了 6个月的研究开发工作，地理上的距离已经不再是其他人发现他的障碍 如果你的研制周期较短，枝柳•你仍然保持领先，这种情况并不会造成严重后果但是如果 你正处在一个长达6年的研制开发过程的中期，一个竞争对手了解到你的研究工作的一些 信息，这个项H将而临比较大的麻烦。

工程师们在解决任何问题时都需要进行新的设计这种观念很快就过时了在现代设计 中的第一步是浏览因特网或者其他信息系统，看其他人是否已经设计了一种类似于你所需 要的产品，诸如传动装置或者换热器等通过这些信息系统，你可能发现有些人己经有了 制造图纸、数控纸带和制造你的产品所需要的其他所有东西这样，工程师们就可以把他 们职业技能集小在尚未解决的问题丄在解决这类问题时，利用工作站和进入信息高速公路可以大大增强工程小组的能力和 效率这些信息吋代的工具可以使工程小组利用大规模的数据库数据库中有材料性能、 标准、技术和成功的设计方案等信息这些经过验证的设计可以同做下载直接应用，或者 通过对其进行快速、简单的改进来满足特定的要求将产品的技术要求通过网络送出去的 远程制造也是可行的你可以建立一个没有任何加工设备的虚拟公司你可以指示制造商, 在产甜加工完成后，将其直接送给你的客户定期访问你的客户可以保证你设计的产站内 按照设计要求进行工作尽管这些研制开发方式不可能对每个公司都完全适用，但是这种 可能性是存在的过去客户设计的产品通常是由小公司来制造大公司不屑于制造这种产品——它们讨 厌与特殊定向产品市场，或者是客户设计的小批量产品打交道。

这就是我的产品”，一家 大公司这样说“这是我们能够制造出來的最好的产詁——你应该喜欢它如果你不喜欢， 顺着这条街走有一家小公司，它会按你的要求去做”今天，因为客户有较大的选择余地，儿乎所有的市场都是特殊定向产品市场，如果你 不能使你的产品满足某些特定客户的要求，你将失去你的市场份额中的一大部分，或者失 去全部份额由于这些定向产品市场是经常变化的，你的公司应该对市场的变化作出快速 的反应定向产品吋常和根据客户要求进行设计这种现象的出现改变了工程帅研究工作的方 式今天，研究工作通常是针对解决特定问题进行的现在许多由政府资助或者由大公司 出资开发的技术可以在非常低的成本下被口由使用，尽管这种情况可能是暂吋的在对这些技术进行适当改进后，它们通常能够被直接用于产品开发，这使得许多公司可以节省昂 贵的研究经费在主要的技术障碍被克服后，研究工作应该主要致力于产品的商品化方面, 而不是开发新的，有趣的，不确定的替换产品采用丄述观点看问题，工程研究应该致力于消除将已知技术快速商品化的障碍工作 的重点是产品的质量和可靠性，这些在当今的顾客的头脑中是最重要的很明显，一个质 量差的声誉是一个不好的企业的同义词。

企业应该尽最大的努力來保证顾客得到合格的产 品，这个努力包括在生产线的终端对产品进行严格的检验和自动更换有缺陷的产品研究工作应该着重考虑诸如可靠性等因素对成本带来的益处当可靠性提高吋，制造 成本和系统的最终成本将会降低如果在生产线的终端产生了 30%的废品，这不仅会浪费 金钱，也会给你的竞争对手创造一个利用你的想法制造产品，并将其销售给你的客户的良 机提高可靠性和降低成本这个过程的关键是深入、广泛地利用设计软件设计软件可以 使工程师们加快每个阶段的设计工作然而，仅仅缩短每一阶段的设计吋间，可能不会显 著地缩短整个设计过程的时间因而，必须致力于采用并行软件，这样可以使所有设计纽 的成员都能使用共同的数据库随着我们步入信息时代，要取得成功，工程师们在技术开发和技术管理方面都应该具 有一些独特的知识和经验成功的工程师们不但应该具有宽广的知识和技能，而且还应该 是某些关键技术或者学科的专家，他们还应该在社会因素和经济因素对市场的影响方面有 敏锐的洞察能力将来，花在解决日常工程问题上的费用将会减少，工程师们将会在一些 更富有挑战性，更亟待解决的问题上协同工作，大大缩短解决这些问题所需耍的时间我 们已经开始了工程实践的新阶段。

计算机和网络使工程师们具有了越來越强的解决问题的 能力，这也给他们的工作带来了很大的希望和喜悦为了确保成功我恩所使用的工具的性 能和对更好的产品与系统的不断追求应该与标志着在工程方面所有巨大努力的创新工作 所带来的喜悦和适应机械工程是一个伟大的行业，在我们尽可能多地利用了信息吋代所 提供的机遇后，他将变得更加伟大计算机正在将制造业带入信息时代计算机长期以來在商业和管理方面得到了广泛的 应用，它正在作为一种新的工具进入到工厂中，而且它如同蒸汽机在100年前使制造业发 生改变那样，止在十制造业发生着变革尽管基本的金属切削过程不太可能发生根本性的变化，但是它们的组成形式和控制必将发生改变从某一方面可以说，制造业正在完成一个循环最初的制造业是家庭手工业；设计者 本身也是制造者，产品的构思与加工由同一人完成后来，形成了零件的互换性这个概念, 产生被依照专业功能分割开来，可以成批地生产数以千计的相同零件今天，尽管设计者与制造者不可能再是同一个人，但在向集成制造系统前进的途中， 这两种功能已经越來越靠近了可能具有讽刺意味的是，在市场需求高度多样化的产品的时候，提高生产率和降低成 本的必要性促使着制造业超者集成为紧凑的系统方向变化。

这是一个连续的过程，在其中 零件不需要花费多达95%的生产时］'可用在运输和等待加工丄计算机是满足这两项要求任何一项的关键它是能够提供快速反应能力、柔性和来满 足多样化市场的唯一工具而且，它是实现制造系统集成所需要的、能够进行详细分析和 利用精确数据的唯一工具在将来计算机可能会是一个企业生存的基本条件，许多现今的企业将会被生产能力更 高的企业组合所取代这些生产能力更高的金业组合是一些具有菲常高的质量、非常高的 生产率的工厂冃标是设计和运行一•个能够以高生产率的方式生产100%合格产品的工厂一个采用先进技术的、竞争的世界正在促使制造业开始做更多的工作，使其本身采用 先进的技术为了适应竞争，一个公司会满足一些在某重程度上相互矛盾的要求，诸如产 品多样化、提高质量、增加生产率、降低价格在努力满足这些要求的过程中，公司需要 一个采用先进技术的工具，一个能够对顾客的要作出快速反应，而且从制造资源中获得最 大收益的工具计算机就是这样的工具成为一个具有“非常高的质量、非常高的生产率”的工厂，需要-•个非常复杂的系统 进行集成这只有通过采用计算机对机械制造的所有组成部分——设计、加工、装配、质 量保证、管理和材料装卸及输送进行集成才能完成。

例如，在产品设计期间，人机对话式的计算机辅助设计系统使得完成绘图和分析工作 所需要的时间比原來减少了几倍，而且精确程度得到了很大的提高此外，样机的试验与 评价程序进一步加快了设计过程在制订工艺规程时，计算机辅助工艺编制工艺规程可以从数以。