CN108555536A - Pom的自动化成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种POM的自动化成型工艺,包括以下步骤:一、PC板材来料检验;二、切割;三、对板材进行CNC加工;四、打磨抛光:对CNC加工后的半成品打磨抛光;五、喷涂油漆:在半成品的表面喷涂油漆;六、烘烤:对喷漆后的产品采用烘箱进行烘干;七、对产品进行组装和性能测试,检验合格后进行包装。本发明减少生产成本的同时提高了产品的质量,缩短了生产周期,使产品的耐腐蚀性、耐磨性和耐刮擦性得到显著的提升,延长其使用寿命,保证表面的光泽度和美观度,尤其适用于齿轮、滚轮、凸轮、滑块、支架、把手、刀柄、泵、阀等领域,还适用于制造机器人外壳以及手臂、腿等关键零部件。
Description
技术领域
本发明属于材料成型的技术领域,尤其涉及到一种POM的非注塑成型外的其它成型工艺。
背景技术
POM被誉为“超钢”或者“赛钢”,又称聚氧亚甲基,是五大工程塑胶之一,因其具有类似金属的硬度、强度和钢性,在很宽的温度和湿度范围内都具有很好的自润滑性、良好的耐疲劳性等特点已被广泛用于替代锌、黄铜、铝和钢等刚性部件的各种领域,例如齿轮、滚轮、凸轮、滑块、支架、把手、刀柄、泵、阀、拉链、汽车卡扣等。
现有技术中,行业内POM普遍通过模内注塑进行塑胶成型,此种技术具有以下局限性:一、一套模具只能生产一种产品,从而增加产品的生产成本;二、在产品成型前,先需要准备模具,对来料进行烘料等处理,很大程度上增加了产品的生产周期;三、模内注塑成型将来料进行熔融后重新成型,一定程度上降低了来料的物性,同时模内温度相对较高,对设备的要求较高。
中国专利公布号为CN 106180829 A,公开了“一种CNC加工工艺方法”,CNC铣削方式分为顺铣和逆铣两种加工方式,逆铣加工的表面粗糙度要优于顺铣加工的表面粗糙度,虽然缩短了加工周期,降低了生产成本,一定程度上改善了产品表面的粗糙度,但产品表面的光泽度和硬度等存在严重的缺陷。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种POM的自动化成型工艺,减少生产成本的同时提高了产品的质量,缩短了生产周期,使产品的耐腐蚀性、耐磨性和耐刮擦性得到显著的提升,延长其使用寿命,保证表面的光泽度和美观度,尤其适用于齿轮、滚轮、凸轮、滑块、支架、把手、刀柄、泵、阀等领域,还适用于制造机器人外壳以及手臂、腿等关键零部件。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供了一种POM的自动化成型工艺,所述自动化成型工艺包括以下步骤:
一、POM板材来料检验:对POM板材来料的性能进行检验,其中,POM板材的拉伸模量为3000-3100MPa,断裂伸长率为32-37%,拉伸断裂强度为65-70MPa,简支梁缺口冲击强度为6-8KJ/m2;
二、切割:根据客户提供的产品图纸采用切割机对来料板材进行切割;
三、对板材进行CNC加工:根据客户图纸,进行电脑编程,对切割后的板材进行CNC加工,其中,采用的刀具规格为R2和R3中的至少一种;
当刀具的规格为R2,刀具的转速:铣面时为8000r/min,打孔时为1500r/min,2D/3D外形铣削时、挖槽粗加工时、等高精加工时、浅平面精加工时、平行铣削精加工时、3D环绕精加工时、流线精加工时、放射状精加工时、交线清角精加工时和残料清角精加工时皆为8000r/min;刀具的进给速度:铣面时为3000mm/min,打孔时为500mm/min,2D/3D外形铣削时为3000mm/min,挖槽粗加工时为3000mm/min,等高精加工时为1500mm/min,浅平面精加工时为3000mm/min,平行铣削精加工时为3000mm/min,3D环绕精加工时为3000mm/min,流线精加工时为3000mm/min,放射状精加工为6000mm/min,交线清角精加工时为1000mm/min,残料清角精加工时为4000mm/min;刀具的加工进给量:铣面时为2mm,2D/3D外形铣削时为0.5mm,挖槽粗加工时为1mm,等高精加工时为0.2mm,浅平面精加工时为0.25mm,平行铣削精加工时为0.25mm,3D环绕精加工时为0.25mm,流线精加工时为0.25mm,放射状精加工时为0.25mm,残料清角精加工时为0.25mm;
当刀具的规格为R3,刀具的转速:铣面时为8000r/min,打孔时为1500r/min,2D/3D外形铣削时、挖槽粗加工时、等高精加工时、浅平面精加工时、平行铣削精加工时、3D环绕精加工时、流线精加工时、放射状精加工时、交线清角精加工时和残料清角精加工时皆为8000r/min;刀具的进给速度:铣面时为6000mm/min,打孔时为500mm/min,2D/3D外形铣削时为4000mm/min,挖槽粗加工时为4000mm/min,等高精加工时为2000mm/min,浅平面精加工时为8000mm/min,平行铣削精加工时为8000mm/min,3D环绕精加工时为8000mm/min,流线精加工时为8000mm/min,放射状精加工时为8000mm/min,交线清角精加工时为2000mm/min,残料清角精加工时为6000mm/min;刀具的加工进给量:铣面时为3mm,2D/3D外形铣削时为0.5mm,挖槽粗加工时为1mm,等高精加工时、浅平面精加工时、平行铣削精加工时、3D环绕精加工时、流线精加工时、放射状精加工时和残料清角精加工时皆为0.3mm;
四、打磨抛光:对CNC加工后的半成品打磨抛光;
五、喷涂油漆:在半成品的表面喷涂油漆;
六、烘烤:对喷漆后的产品采用烘箱进行烘干;
七、对产品进行组装和性能测试,检验合格后进行包装。
进一步地说,步骤一中所述拉伸模量、所述断裂伸长率和所述拉伸断裂强度皆按照《ISO 527-1/2》的测试方法执行,其中,具体的测试条件为:所述拉伸模量、所述断裂伸长率和所述拉伸断裂强度的测试采用哑铃状试样,哑铃型试样中间的宽度为10±0.2mm,且中间的厚度为4±0.2mm,试验速度为50mm/min,标距为50±0.5mm。
进一步地说,步骤一中所述简支梁缺口冲击强度按照《ISO 179-1》的测试方法执行,其中,具体的测试条件为:所述简支梁缺口冲击强度的测试采用片状试样,试样的宽度为4±0.2mm,摆锤能量为2J,冲击速度为2.9(±10%)m/s,跨距为100±2mm,且试样的缺口采用机械加工成的。
进一步地说,所述打磨抛光为采用抛光机的自动打磨抛光且具体的过程为:抛光机的转速为1200-1400转/分钟,采用的抛光轮为真丝绸抛光轮,采用的抛光膏的粒度为1-2μm。
进一步地说,进行所述喷涂油漆前,对半成品进行预处理,具体为:脱脂除油→热水洗→冷水洗→静电除尘→湿润和粗化→烘干;其中热水洗和冷水洗时pH值在5-7值之间,湿润和粗化具体采用水系表调剂室温喷淋的方式,喷射压力为0.5-1bar,处理时间为0.5-1.5min。
进一步地说,所述烘烤过程中采用的具体参数为:温度为70-90℃,时间为20-30min。
进一步地说,所述喷涂油漆为手工喷涂或采用静电喷涂设备自动喷涂,其中采用静电喷涂设备自动喷涂时参数为:静电电压为50KV-60KV,喷涂距离为100-300mm。
进一步地说,所述POM选自安和达塑胶制品有限公司的POM板材,所述POM板材的厚度为0.5-120cm,所述POM板材的宽度为500-2000cm,所述POM板材的长度为1000cm。
本发明的有益效果是:
本发明通过采用对来料板材检验、切割、CNC加工、打磨抛光、喷涂油漆和烘烤的工艺流程,从而提高产品的加工速度,降低生产成本,保证了产品的品质,特别适用于加工对硬度、强度和钢性有一定要求的产品,尤其适用于齿轮、滚轮、凸轮、滑块、支架、把手、刀柄、泵、阀等领域,还适用于制造机器人外壳以及手臂、腿等关键零部件;
本发明的来料板材检验包括拉伸模量,断裂伸长率,拉伸断裂强度,简支梁缺口冲击强度等物性测试,对来料进行严格的控制,从而保证加工产品的品质;
采用本发明的板材通过CNC加工,在加工不同形状和尺寸的产品时,只需在CNC机床上输入产品尺寸的数据,与传统的模内注塑成型相比,在减少生产成本的同时提高了产品的质量和生产周期,值得一提的是,本发明根据POM板材的特性,选用规格为R2和R3的刀具进行加工,进一步提高其加工精度和加工质量;
本发明的半成品经过打磨抛光和油漆喷涂后,提高其表面的光泽度,能够提高耐腐蚀性、增强耐磨性、保护产品表面,延长使用寿命,更佳的是,经过油漆喷涂后的产品,表面铅笔硬度达到5-6H,从而提高其耐刮擦的能力,保证产品美观度。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的具体实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明也可以其它不同的方式予以实施,即,在不背离本发明所揭示的范畴下,能予不同的修饰与改变。
实施例:一种POM的自动化成型工艺,所述自动化成型工艺包括以下步骤:
一、POM板材来料检验:对POM板材来料的性能进行检验,其中,POM板材的拉伸模量为3000-3100MPa,断裂伸长率为32-37%,拉伸断裂强度为65-70MPa,简支梁缺口冲击强度为6-8KJ/m2;
二、切割:根据客户提供的产品图纸采用切割机对来料板材进行切割;
三、对板材进行CNC加工:根据客户图纸,进行电脑编程,对切割后的板材进行CNC加工,其中,采用的刀具规格为R2和R3中的至少一种;
当刀具的规格为R2,刀具的转速:铣面时为8000r/min,打孔时为1500r/min,2D/3D外形铣削时、挖槽粗加工时、等高精加工时、浅平面精加工时、平行铣削精加工时、3D环绕精加工时、流线精加工时、放射状精加工时、交线清角精加工时和残料清角精加工时皆为8000r/min;刀具的进给速度:铣面时为3000mm/min,打孔时为500mm/min,2D/3D外形铣削时为3000mm/min,挖槽粗加工时为3000mm/min,等高精加工时为1500mm/min,浅平面精加工时为3000mm/min,平行铣削精加工时为3000mm/min,3D环绕精加工时为3000mm/min,流线精加工时为3000mm/min,放射状精加工为6000mm/min,交线清角精加工时为1000mm/min,残料清角精加工时为4000mm/min;刀具的加工进给量:铣面时为2mm,2D/3D外形铣削时为0.5mm,挖槽粗加工时为1mm,等高精加工时为0.2mm,浅平面精加工时为0.25mm,平行铣削精加工时为0.25mm,3D环绕精加工时为0.25mm,流线精加工时为0.25mm,放射状精加工时为0.25mm,残料清角精加工时为0.25mm;
当刀具的规格为R3,刀具的转速:铣面时为8000r/min,打孔时为1500r/min,2D/3D外形铣削时、挖槽粗加工时、等高精加工时、浅平面精加工时、平行铣削精加工时、3D环绕精加工时、流线精加工时、放射状精加工时、交线清角精加工时和残料清角精加工时皆为8000r/min;刀具的进给速度:铣面时为6000mm/min,打孔时为500mm/min,2D/3D外形铣削时为4000mm/min,挖槽粗加工时为4000mm/min,等高精加工时为2000mm/min,浅平面精加工时为8000mm/min,平行铣削精加工时为8000mm/min,3D环绕精加工时为8000mm/min,流线精加工时为8000mm/min,放射状精加工时为8000mm/min,交线清角精加工时为2000mm/min,残料清角精加工时为6000mm/min;刀具的加工进给量:铣面时为3mm,2D/3D外形铣削时为0.5mm,挖槽粗加工时为1mm,等高精加工时、浅平面精加工时、平行铣削精加工时、3D环绕精加工时、流线精加工时、放射状精加工时和残料清角精加工时皆为0.3mm;
四、打磨抛光:对CNC加工后的半成品打磨抛光;
五、喷涂油漆:在半成品的表面喷涂油漆;
六、烘烤:对喷漆后的产品采用烘箱进行烘干;
七、对产品进行组装和性能测试,检验合格后进行包装。
步骤一中所述拉伸模量、所述断裂伸长率和所述拉伸断裂强度皆按照《ISO 527-1/2》的测试方法执行,其中,具体的测试条件为:所述拉伸模量、所述断裂伸长率和所述拉伸断裂强度的测试采用哑铃状试样,哑铃型试样中间的宽度为10±0.2mm,且中间的厚度为4±0.2mm,试验速度为50mm/min,标距为50±0.5mm。
步骤一中所述简支梁缺口冲击强度按照《ISO 179-1》的测试方法执行,其中,具体的测试条件为:所述简支梁缺口冲击强度的测试采用片状试样,试样的宽度为4±0.2mm,摆锤能量为2J,冲击速度为2.9(±10%)m/s,跨距为100±2mm,且试样的缺口采用机械加工成的。
所述打磨抛光为采用抛光机的自动打磨抛光且具体的过程为:抛光机的转速为1200-1400转/分钟,采用的抛光轮为真丝绸抛光轮,采用的抛光膏的粒度为1-2μm。
进行所述喷涂油漆前,对半成品进行预处理,具体为:脱脂除油→热水洗→冷水洗→静电除尘→湿润和粗化→烘干;其中热水洗和冷水洗时pH值在5-7值之间,湿润和粗化具体采用水系表调剂室温喷淋的方式,喷射压力为0.5-1bar,处理时间为0.5-1.5min。
所述烘烤过程中采用的具体参数为:温度为70-90℃,时间为20-30min。
所述喷涂油漆为手工喷涂或采用静电喷涂设备自动喷涂,其中采用静电喷涂设备自动喷涂时参数为:静电电压为50KV-60KV,喷涂距离为100-300mm。
所述POM选自安和达塑胶制品有限公司的POM板材,所述POM板材的厚度为0.5-120cm,所述POM板材的宽度为500-2000cm,所述POM板材的长度为1000cm。
本发明刀具规格R2和R3为CNC加工技术领域的标准刀具规格,故不加赘述。
本发明的工作原理和工作过程如下:本发明通过采用对来料板材检验、切割、CNC加工、打磨抛光、喷涂油漆和烘烤的工艺流程,从而提高产品的加工速度,降低生产成本,保证了产品的品质,特别适用于加工对硬度、强度和钢性有一定要求的产品,尤其适用于齿轮、滚轮、凸轮、滑块、支架、把手、刀柄、泵、阀等领域,还适用于制造机器人外壳以及手臂、腿等关键零部件。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书所作的等效结构,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种POM的自动化成型工艺,其特征在于:所述自动化成型工艺包括以下步骤:
一、POM板材来料检验:对POM板材来料的性能进行检验,其中,POM板材的拉伸模量为3000-3100MPa,断裂伸长率为32-37%,拉伸断裂强度为65-70MPa,简支梁缺口冲击强度为6-8KJ/m2;
二、切割:根据客户提供的产品图纸采用切割机对来料板材进行切割;
三、对板材进行CNC加工:根据客户图纸,进行电脑编程,对切割后的板材进行CNC加工,其中,采用的刀具规格为R2和R3中的至少一种;
当刀具的规格为R2,刀具的转速:铣面时为8000r/min,打孔时为1500r/min,2D/3D外形铣削时、挖槽粗加工时、等高精加工时、浅平面精加工时、平行铣削精加工时、3D环绕精加工时、流线精加工时、放射状精加工时、交线清角精加工时和残料清角精加工时皆为8000r/min;刀具的进给速度:铣面时为3000mm/min,打孔时为500mm/min,2D/3D外形铣削时为3000mm/min,挖槽粗加工时为3000mm/min,等高精加工时为1500mm/min,浅平面精加工时为3000mm/min,平行铣削精加工时为3000mm/min,3D环绕精加工时为3000mm/min,流线精加工时为3000mm/min,放射状精加工为6000mm/min,交线清角精加工时为1000mm/min,残料清角精加工时为4000mm/min;刀具的加工进给量:铣面时为2mm,2D/3D外形铣削时为0.5mm,挖槽粗加工时为1mm,等高精加工时为0.2mm,浅平面精加工时为0.25mm,平行铣削精加工时为0.25mm,3D环绕精加工时为0.25mm,流线精加工时为0.25mm,放射状精加工时为0.25mm,残料清角精加工时为0.25mm;
当刀具的规格为R3,刀具的转速:铣面时为8000r/min,打孔时为1500r/min,2D/3D外形铣削时、挖槽粗加工时、等高精加工时、浅平面精加工时、平行铣削精加工时、3D环绕精加工时、流线精加工时、放射状精加工时、交线清角精加工时和残料清角精加工时皆为8000r/min;刀具的进给速度:铣面时为6000mm/min,打孔时为500mm/min,2D/3D外形铣削时为4000mm/min,挖槽粗加工时为4000mm/min,等高精加工时为2000mm/min,浅平面精加工时为8000mm/min,平行铣削精加工时为8000mm/min,3D环绕精加工时为8000mm/min,流线精加工时为8000mm/min,放射状精加工时为8000mm/min,交线清角精加工时为2000mm/min,残料清角精加工时为6000mm/min;刀具的加工进给量:铣面时为3mm,2D/3D外形铣削时为0.5mm,挖槽粗加工时为1mm,等高精加工时、浅平面精加工时、平行铣削精加工时、3D环绕精加工时、流线精加工时、放射状精加工时和残料清角精加工时皆为0.3mm;
四、打磨抛光:对CNC加工后的半成品打磨抛光;
五、喷涂油漆:在半成品的表面喷涂油漆;
六、烘烤:对喷漆后的产品采用烘箱进行烘干;
七、对产品进行组装和性能测试,检验合格后进行包装。
2.根据权利要求1所述的POM的自动化成型工艺,其特征在于:步骤一中所述拉伸模量、所述断裂伸长率和所述拉伸断裂强度皆按照《ISO 527-1/2》的测试方法执行,其中,具体的测试条件为:所述拉伸模量、所述断裂伸长率和所述拉伸断裂强度的测试采用哑铃状试样,哑铃型试样中间的宽度为10±0.2mm,且中间的厚度为4±0.2mm,试验速度为50mm/min,标距为50±0.5mm。
3.根据权利要求1所述的POM的自动化成型工艺,其特征在于:步骤一中所述简支梁缺口冲击强度按照《ISO 179-1》的测试方法执行,其中,具体的测试条件为:所述简支梁缺口冲击强度的测试采用片状试样,试样的宽度为4±0.2mm,摆锤能量为2J,冲击速度为2.9(±10%)m/s,跨距为100±2mm,且试样的缺口采用机械加工成的。
4.根据权利要求1所述的POM的自动化成型工艺,其特征在于:所述打磨抛光为采用抛光机的自动打磨抛光且具体的过程为:抛光机的转速为1200-1400转/分钟,采用的抛光轮为真丝绸抛光轮,采用的抛光膏的粒度为1-2μm。
5.根据权利要求1所述的POM的自动化成型工艺,其特征在于:进行所述喷涂油漆前,对半成品进行预处理,具体为:脱脂除油→热水洗→冷水洗→静电除尘→湿润和粗化→烘干;其中热水洗和冷水洗时pH值在5-7值之间,湿润和粗化具体采用水系表调剂室温喷淋的方式,喷射压力为0.5-1bar,处理时间为0.5-1.5min。
6.根据权利要求1所述的POM的自动化成型工艺,其特征在于:所述烘烤过程中采用的具体参数为:温度为70-90℃,时间为20-30min。
7.根据权利要求1所述的POM的自动化成型工艺,其特征在于:所述喷涂油漆为手工喷涂或采用静电喷涂设备自动喷涂,其中采用静电喷涂设备自动喷涂时参数为:静电电压为50KV-60KV,喷涂距离为100-300mm。
8.根据权利要求1所述的POM的自动化成型工艺,其特征在于:所述POM选自安和达塑胶制品有限公司的POM板材,所述POM板材的厚度为0.5-120cm,所述POM板材的宽度为500-2000cm,所述POM板材的长度为1000cm。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180921 |