世界範圍(wéi)內製造業(yè)的競爭變得越(yuè)來越激烈,企業在盡可能(néng)短的時間內高效率、低消耗地為顧客提供個性化(huà)高質量產品的能力,已成為企業競爭能力的一個(gè)標(biāo)誌(zhì)。
模具質量的高低,將直(zhí)接影響到產品的質量、產量、成本、新產品投產及老產品更新換代的周期、企(qǐ)業產品結構調整速度(dù)與市場競爭力,因此(cǐ)經濟形勢對模具的質量(liàng)提出了越來越高的要求(qiú)。如何才能更(gèng)合理地提高模具質量,是製造業實現飛躍的關鍵。怎麽樣才能讓模具在高精度、低成本(běn)、高效率條件下,更長時間地、更多模(mó)次地生產出質(zhì)量合格的製件。這已經越來越成為人們關注的焦點。
模具質量包括以下幾個方麵:
⑴製品(pǐn)質量:製品尺寸的穩定性、符合性,製品表(biǎo)麵的光潔度、製品材(cái)料的利用率等等;
⑵使用壽命(mìng):在確保製品(pǐn)質(zhì)量的前提(tí)下,模(mó)具所能完成的(de)工作循環次數或生產的製件數量;
⑶模具(jù)的使用維護(hù):是否屬最方便使用、脫模容易、生產輔助時間盡(jìn)可(kě)能的短;
⑷維(wéi)修成本、維修周期(qī)性等等。
提高模(mó)具質量的基本途徑:
⑴製件的設計要合理,盡可能選用最好的結構方案,製件的設計者要考慮到製(zhì)件的技術要求(qiú)及其結構必須符合模具製造的工藝性和可行性(xìng)。
⑵模具的設計是提高模具質量的最重要的一步,需要考慮到很多因素,包括模具材料的(de)選用,模具結構的可使用性及安全性,模具(jù)零件的可加工性及模具維修(xiū)的(de)方便性,這些在設計之初應盡量(liàng)考慮得周全些。
①模具材料的選用,既要(yào)滿足客戶(hù)對產品質量的要求,還需考慮到材料的成(chéng)本及其在設定周期內的強度,當然還要根據模具的類型、使用工作方式、加工速度、主要失效形式等因素來選材。例如:衝裁模的主要失效形式是刃口磨損,就要選擇表麵硬度高、耐磨性好的材(cái)料;衝壓模主要承受周期性載(zǎi)荷,易引起表麵疲勞裂紋,導致表層剝(bāo)落,那(nà)就要選擇表麵韌性好的材料;拉深模(mó)應選擇磨擦係數特別低的材料;壓鑄(zhù)模由於受到循環熱應力作用,故應(yīng)選擇(zé)熱疲勞性強的材料;對於注塑模,當塑件為ABS、PP、PC之類材料時,模具材(cái)料可選(xuǎn)擇預硬調(diào)質鋼,當塑(sù)件為高光潔度、透明的材料時,可選耐蝕不鏽鋼,當製(zhì)品批量大(dà)時,可選擇淬火回火鋼。另外還需要考慮采用與製件親和力(lì)較(jiào)小的(de)模具材料,以防粘模(mó)加劇模具零件的磨(mó)損,從而影響(xiǎng)模具的質量。
②模具結構設計時,盡量結構緊湊、操(cāo)作(zuò)方便,還要保證模具零件有足夠的強度和剛度;在模具結構允許時,模具(jù)零件各表麵的轉角(jiǎo)應盡可能(néng)設(shè)計(jì)成圓角過渡,以避免應力集中;對於凹模、型(xíng)腔及部分凸模、型芯,可采用組合或鑲拚結構來消除應力集中,細(xì)長凸模或型芯,在結(jié)構上需采取(qǔ)適當的保護措施;對於冷衝模,應配置防止製件或廢料堵塞的裝置(zhì)(如:彈頂銷(xiāo)、壓縮空氣等)。與(yǔ)此同時,還要考(kǎo)慮如何減少滑動配合件及頻繁撞擊件在長期使用中磨損所帶(dài)來的對模具質量的影響。
③在(zài)設計中必須減少在維修某一零部件(jiàn)時需拆裝的範圍,特別是易損件更換時(shí),盡(jìn)可(kě)能減少其(qí)拆裝(zhuāng)範(fàn)圍。
⑶模具的製造過程也是確保模具質量的重要一(yī)環,模具製造過程中的加工方法和加工精度(dù)也會影響到模具的使(shǐ)用壽命。各零部件的精度直(zhí)接影響到模具整體裝配情況,除掉設備自身精度的影響外,則需通過改善零件的加工方法,提高鉗工在模(mó)具磨配過程中的技術水平(píng),來提高(gāo)模具零件的加工精度;若模具整體裝配(pèi)效果達不到(dào)要求,則會(huì)在試模中(zhōng)讓模具(jù)在不正常狀態下(xià)動作的幾率提高(gāo),對模具的總體(tǐ)質量將會有很大影響。模(mó)具行業專家羅百輝指出,為保證模具具有良好的原始精度—原始(shǐ)的(de)模具質量,在製造過程中首(shǒu)先要合理選擇高精度的加工方法,如(rú)電火(huǒ)花、線切割、數控加工等(děng)等,同時(shí)應注意模具的精度檢查,包括模具零件的加工精度、裝配精(jīng)度及通(tōng)過試(shì)模驗收工作綜合檢查(chá)模具的精度,在檢查(chá)時還需(xū)盡量選用(yòng)高精度的測量儀器,對於那些成形表麵曲麵結構複雜的模具零件,若用(yòng)普通的直尺、遊標(biāo)卡就無法達(dá)到精確的測量數據,這時就需選用三坐標測量儀之類(lèi)的精密測量設備,來確保測量數據的準確性。
⑷對模具主要成形(xíng)零(líng)部件進行表麵強化,以提高模具零件(jiàn)表麵耐磨性,從而更好地提高模具質量。對於(yú)表麵強化,要(yào)根據不同用途的模具,選用(yòng)不同的強化方法。例如:衝裁模可采用電火花強化、硬質合金堆焊等,以提高模具零件表層的耐磨性和抗壓強(qiáng)度;壓鑄(zhù)模、塑料模等熱加工模(mó)具鋼零(líng)件可采用滲氮(硬氮化)處理(lǐ),以提高零件的耐磨性、耐熱(rè)疲勞性和耐磨蝕性;拉深模、彎曲模(mó)可采用滲硫處理,以減少摩擦(cā)係數,提高材料(liào)的耐磨(mó)性;碳氮共滲(軟氮化)可應用於各類模具的表麵強化處理。另外,近幾年發展起來的(de)一種稱為FCVA真空鍍金剛石膜技術,能在零件表層形成一層與基體結合異常牢固又十分光滑(huá)均(jun1)勻(yún)密實的保護膜,這種技術特別適合於模具表麵保護性處理,也是提高模具質量的(de)一種效果顯著的方法。當然,如果製件屬試製產品或生產批量相當小的話,就不一定非(fēi)要(yào)進行模具零件的表麵強(qiáng)化處理。
⑸模(mó)具(jù)的正確使用與維護,也(yě)是提高模具質量(liàng)的(de)一大因素。例如:模具的安裝調試方式應恰當,在有熱流道的情況下,電源接線(xiàn)要正確,冷卻水路要(yào)滿足設計要求,模具在生產中注塑機、壓鑄機、壓力機的參數需與設計要求相符合(hé)等等(děng)。在正確使用模具(jù)時,還需對模具進行定期維護保養,模具的導柱、導套及其他有相對運動的部(bù)位應經常加注潤滑油,對於鍛(duàn)模、塑料模、壓鑄模之類模具在每(měi)模成(chéng)形前都應將潤滑劑或起模劑噴塗於(yú)成形零(líng)件表麵。對模具進行有計劃的防護性維護,並(bìng)通過維護過程中的數據處(chù)理,則可預防模具在生產(chǎn)中可能出現的問題,還可提高維修工作效率。羅百輝認為,要想提高模具的質(zhì)量,首先必須每個環節都要考(kǎo)慮到對模具質量的影響,其次還須通過各部門的通力合(hé)作。模具(jù)的質量是模具企業(yè)自身實力的真實體現(xiàn)。
質量是一個古老而又常新的話(huà)題!模(mó)具的質量,無(wú)論(lùn)是模具的設計者和製造者、製件的設計者(zhě),還(hái)是模具的使(shǐ)用者(zhě)都應(yīng)積極關心的問題,隨著技術的不斷創新、新材料的廣泛采用、加工工藝的不斷變革,使用與維護條件(jiàn)的差異等等都不同程度的影響模具的質量。