提高模具使用寿命的实用方法
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第1篇一、前言在过去的一年里,我国模具行业在国内外市场的推动下,取得了显著的成果。
作为模具工艺人员,我深感责任重大,现将本年度的工作总结如下:一、工作回顾1. 技术创新本年度,我积极参与公司技术创新项目,与团队成员共同攻克了多项技术难题。
主要包括以下几个方面:(1)优化模具结构设计,提高模具寿命和精度;(2)引入先进加工技术,提高模具加工效率;(3)改进模具调试方法,缩短试模周期。
2. 项目实施(1)负责公司多个模具项目的工艺设计、评审和实施;(2)参与项目进度管理,确保项目按期完成;(3)与生产部门紧密沟通,解决生产过程中遇到的问题。
3. 培训与交流(1)参加各类模具工艺培训,提升自身专业素养;(2)分享工作经验,为公司内部培训提供支持;(3)与同行交流,了解行业动态,拓展视野。
二、工作成果1. 提高模具精度通过优化模具结构设计,本年度生产的模具精度得到了显著提升,合格率达到了95%以上。
2. 缩短试模周期引入先进加工技术和改进调试方法,使试模周期缩短了30%,提高了生产效率。
3. 降低生产成本通过技术创新和优化工艺流程,本年度模具生产成本降低了10%。
4. 获得客户好评本年度,我负责的项目得到了客户的一致好评,为公司赢得了良好的口碑。
三、工作不足与改进措施1. 模具设计能力有待提高针对自身模具设计能力不足的问题,我将在今后的工作中加强学习,提高设计水平。
2. 项目管理经验不足在项目管理方面,我将继续积累经验,提高项目协调和执行能力。
3. 沟通与协作能力需加强为更好地与生产部门、销售部门等协作,我将在今后的工作中加强沟通与协作,提高团队整体执行力。
四、展望在新的一年里,我将继续努力,不断提升自身能力,为公司模具工艺领域的发展贡献自己的力量。
具体目标如下:1. 提高模具设计水平,为公司提供更多优质模具产品;2. 优化项目实施流程,缩短试模周期,提高生产效率;3. 加强团队协作,提高整体执行力,为公司创造更多价值。
模具改善方案怎么写引言模具改善是指通过对模具进行优化和改进,以提高模具的质量、效率和寿命。
在模具制造和使用的过程中,经常会遇到一些问题,如模具磨损严重、生产效率低下等。
这时候,制定一个有效的模具改善方案就显得尤为重要。
本文将介绍模具改善方案的几个关键步骤,并提供一些建议和实用技巧。
步骤一:问题识别和分析在制定模具改善方案之前,首先需要准确地识别和分析模具存在的问题。
以下是一些常见的模具问题:•模具磨损严重•产出品质量下降•生产效率低下•维修和更换模具的频率过高通过仔细观察和分析,确定模具存在的具体问题,并进行记录和分类。
可以采用以下技术手段进行问题识别和分析:•视觉检查:对模具表面进行检查,观察是否存在裂纹、磨损等问题。
•测量和检测:使用测量工具对模具尺寸进行测量,以确定是否存在变形或几何误差。
•数据分析:对生产数据进行统计和分析,找出模具使用过程中的问题和瓶颈。
步骤二:目标设定和优先级排序在识别和分析问题后,接下来需要设定改善目标,并确定优先处理的问题。
一个好的模具改善方案应该能够解决核心问题,提高模具的效率和质量。
设定目标时,可以采用SMART原则:•Specific(具体):明确定义改善的具体目标,如减少模具更换次数、提高生产效率等。
•Measurable(可衡量):设定可以衡量改善效果的指标,如节约的时间、减少的成本等。
•Achievable(可实现):确保设定的目标是可实现的,不过于理想化。
•Relevant(相关):将目标与企业的整体战略和需求相匹配。
•Time-bound(有时间限制):设定一个明确的时间范围,使目标有明确的约束。
确定优先级时,可以根据问题的严重性、影响范围和可改善的效果等因素进行排序。
步骤三:寻找解决方案在设定目标之后,需要寻找适合的解决方案。
以下是几种常见的模具改善方案:•材料改进:选择更耐磨、耐腐蚀的材料,以延长模具的使用寿命。
•结构优化:通过对模具结构进行改进,提高模具的刚性和稳定性,减少变形和磨损。
吊洞模具使用方法1.引言1.1 概述吊洞模具是一种用于钢筋混凝土构件制作中的重要工具。
它通过固定和支撑钢筋,保证了施工过程中的准确性和安全性。
吊洞模具的使用方法主要包括固定吊洞模具、调整模具尺寸、安装钢筋和浇筑混凝土等步骤。
通过正确使用吊洞模具,施工人员能够高效地完成构件的制作,提高工作效率和质量。
在使用吊洞模具之前,施工人员需要先了解模具的基本结构和原理。
吊洞模具通常由模板板材、支撑杆、吊环和连接器等组成。
模板板材通常采用优质钢板或铝合金板制作,具有较高的强度和耐用性。
支撑杆的作用是固定和支持模具,保证模具的稳定性。
吊环则用于连接起重设备和模具,进行吊装和搬运工作。
连接器则是连接模板板材和支撑杆的重要组成部分,保证模具的整体性。
在使用吊洞模具时,施工人员需要按照一定的顺序进行操作。
首先,需要正确固定吊洞模具,确保其稳定性。
一般来说,可以利用螺栓或者扣具将模具固定在施工现场的钢筋网或者脚手架上。
其次,需要根据构件的要求调整模具的尺寸。
通常情况下,吊洞模具可以进行水平和垂直方向的调整,以适应不同尺寸的构件制作。
然后,施工人员需要按照设计要求安装钢筋。
钢筋的安装需保证其与模具的间距和位置正确,以确保构件的整体强度和稳定性。
最后,需要进行混凝土的浇筑工作。
在浇筑混凝土之前,施工人员需要检查模具的连接件是否牢固,并采取必要的措施保证混凝土的流动性和均匀性。
总之,吊洞模具在钢筋混凝土构件制作中起着重要的作用。
正确使用吊洞模具能够保证施工过程的准确性和安全性,提高工作效率和质量。
未来,随着施工技术的不断发展和改进,吊洞模具将会更加智能化和自动化,为施工人员提供更加便利和高效的工作方式。
同时,吊洞模具还有望在施工成本和环保方面实现进一步的优化和改进,为可持续发展做出更大贡献。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以参考如下:1.2 文章结构本文将按照以下结构展开对吊洞模具使用方法的介绍和讨论:1. 引言:该部分将对吊洞模具的概述进行简要介绍,说明本文将要探讨的主题以及吊洞模具的重要性和应用范围。
注塑新工艺、新技术介绍1.氮气辅助注塑氮气辅助注塑系统,这种先进的系统和技术,是把氮气经由分段压力控制系统直接注射入模腔内的塑化塑料裹,使塑件内部膨胀而造成中空,但仍然保持产品表面的外形完整无缺。
应用氮气辅助注塑技术,有以下优点:1)节省塑胶原料,节省率可高达30%以上。
2)缩短产品生产周期时间。
3)降低注塑机的锁模压力,可高达30%以上。
4)提高注塑机的工作寿命。
5)降低模腔内的压力,使模具的损耗减少和提高模具的工作寿命。
6)对某些塑胶产品,模具可采用铝质金属材料。
7)降低产品的内应力、产品翘曲问题,提高塑件的密度。
8)解决和消除产品表面缩水问题。
9)简化产品繁琐的设计。
10)降低注塑机的耗电量。
11)降低注塑机和开发模具的投资成本。
12)降低生产成本。
氮气辅助注塑技术,可应用于各种塑胶产品上,如电视机或音响外壳、汽车塑料产品、家私、浴室、橱具、家庭电器和日常用品、各类型塑胶盒和玩具等等。
氮气辅助注塑技术在注塑行业中必定被受广泛应用。
材料选择:基本上所有用于注塑的热塑性塑料(加强或不加强),及一般工程塑料皆适用于气体辅助注塑。
电脑辅助模拟分析1)防止困气和保证气体充填平均。
2)防止气体冲破成品表面。
3)因气体是有挤压特性,并在保压阶段时起了一定重要作用,因此,借助电脑辅助模拟分析,能保证塑料分布和模具充填作更准确的预测。
注塑机系统设备要求基本上,氮气辅助注塑系统可配合全球不同牌子的注塑机,只要是这些注塑机是配备有:1)弹弓射咀(不一定使用),防止高压氮气进入注塑机炮筒。
2)注塑机的螺杆行程配备电子尺行程开关,以触发信号给气辅控制系统,从而把高压氮气注射进模腔内。
2.注塑过程计算机辅助工程分析技术(CAE)、Moldflow软件简介:CAE技术是包含了数值计算技术、计算机图形学、工程分析与仿真学、数据库等的综合性软件系统。
其理论基础是高聚物的流动变学和传热学。
帮助我们进行诊断,以解决工程上现有或潜在的问题;当材料、设计或条件改变时,可以帮助我们了解这些改变对制品质量和生产效率的影响;在产品开发、模具设计、制模、试模、注塑的各个环节进行CAE分析,减少失误和时间浪费、提高成功率、增强企业的竞争力。
燃气管件模具设计的优化策略与应用研究摘要:随着工业自动化技术的不断进步,燃气管件模具设计的优化成为提升生产效率和产品质量的关键。
本研究围绕燃气管件模具设计的准确性、复杂性和耐用性三大基本原理,提出了一系列优化策略。
研究首先对现有模具结构进行微调,提高了模具的力学性能和耐磨损性,接着通过选用高耐磨材料,显著提升了模具的使用寿命。
此外,实施精确的制造过程控制,确保了模具成型的一致性和产品的合格率。
这些策略在某燃气管件生产企业中得到应用和验证,结果表明,优化后的模具大幅降低了故障率,增加了模具的MTBF,提高了产品合格率,并减少了材料损耗。
关键词:模具设计优化;高耐磨材料;制造过程控制1.引言随着工业自动化和精密制造技术的迅速发展,传统的模具设计方法面临着越来越多的挑战,尤其是在满足日益严格的安全标准和效率要求方面[1]。
因此,本研究着重于探讨如何通过优化燃气管件模具的设计,来提升其性能和可靠性,同时降低成本和提高生产效率。
在模具设计的基本原理、结构设计和材料选择等方面进行深入分析的基础上,文章提出了针对性的优化策略,包括模具结构的微调、采用高耐磨材料以及精确控制和优化制造过程。
通过对这些优化措施的应用案例分析和效果评估,旨在为燃气管件模具设计领域提供实际可行的改进方案,同时也为相关领域的研究和发展提供理论和实践上的参考。
2.燃气管件模具的设计2.1. 模具设计的基本原理模具设计的几个关键要素为:准确性、复杂性和耐用性。
准确性要求模具必须能精确地复制出燃气管件的设计细节,包括其尺寸、形状和表面质量。
复杂性体现在燃气管件通常具有复杂的几何结构,这要求模具设计不仅要考虑产品的最终形态,还要考虑到制造过程中材料的流动和冷却特性[2]。
耐用性则关乎模具的使用寿命,它必须足够坚固,以承受重复生产过程中的高压和高温条件。
2.2. 燃气管件的结构设计如图1所示,本设计中,三通接头管的每个支管两端配备了L型结构的通气孔,这些孔位一端与插槽内部连通,确保了组件的透气性。
注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析引言在注塑模具制造行业中,模具冷却系统的设计和优化对于模具的使用寿命和产品质量有着非常重要的影响。
冷却系统的设计不仅影响着产品的成型质量,还直接影响着生产效率和能耗。
对模具冷却系统进行优化设计和分析显得尤为重要。
本文将针对注塑模大赛中的模具冷却系统进行优化设计及分析,从而提高模具的使用寿命和产品的质量。
一、冷却系统的现状分析目前在注塑模具制造中,常见的冷却系统包括水冷却和油冷却两种方式。
其中水冷却是较为常见的一种方式,它通过循环水冷却来降低模具的温度,从而提高产品的成型质量和生产效率。
目前存在着一些问题需要解决:1. 冷却水温度不稳定:冷却水温度的稳定性对于模具的使用寿命和产品质量具有非常重要的影响。
目前一些冷却系统存在水温波动较大的问题,需要进一步优化。
2. 冷却水流速不均匀:在模具结构复杂的情况下,冷却水的流速分布不均匀,导致部分部位的温度较高,影响了产品的成型质量。
3. 冷却系统能耗较高:传统的冷却系统中,水泵的能耗较高,提高了生产成本,需要降低能耗,并提高能源利用效率。
以上问题的存在,导致了模具的使用寿命短、生产效率低和能耗高的情况,需要进行优化设计和分析。
二、冷却系统的优化设计1. 优化冷却水供应系统:为了解决冷却水温度不稳定的问题,需要对冷却水供应系统进行优化设计。
可以考虑设置温控阀门及温度传感器,实现对冷却水温度的精确控制。
可以考虑增加水箱的容量,提高冷却水的储备量,从而提高冷却水的稳定性。
2. 优化冷却水流通路径:针对冷却水流速不均匀的问题,可以对模具内部的冷却水通道进行优化设计。
通过调整通道的结构和布局,实现冷却水的均匀流通,提高冷却效果。
可以考虑利用CAD/CAE技术进行模拟分析,优化冷却水通道的设计,从而提高冷却效果。
3. 优化冷却系统的能耗:为了降低冷却系统的能耗,可以考虑使用高效节能的水泵,并通过优化管道布局和阀门设置,降低系统的压力损失。
模具问题点总结及改善方法嘿,大家好,今天咱们聊聊模具的问题。
模具在生产中可是个“核心角色”,没有它,产品就像缺了腿的蜈蚣,走不动。
可是,模具也不是总能顺风顺水,时不时地就会有点小麻烦。
这时候,咱们就得好好“琢磨琢磨”,找出问题的根源,想办法解决。
要知道,问题来了,咱们可不能慌张,得先冷静下来,看看是什么原因。
模具不合格,可能是材料不对劲,或者设计上出了岔子。
这就像做菜,食材不新鲜,出来的菜肴肯定没味道。
咱们得“深挖”一下这些问题。
比如说,模具的寿命短得吓人,真让人感到心累。
这时候,得好好看看使用的材料是不是够硬气,能不能撑得住频繁的使用。
模具的保养也非常重要,像小孩儿一样,要经常关心、维护。
这些看似简单的事情,往往会被大家忽视,结果就像是“竹篮打水一场空”。
所以啊,定期的检查和维护,绝对是必不可少的。
说到模具的设计,嘿,这可是个大工程。
很多时候,设计师一时“兴起”,搞出来的模具形状复杂得让人摸不着头脑。
这样一来,生产时就容易出现误差,真是得不偿失啊。
我们得明白,设计要简洁实用,像是“萝卜青菜,各有所爱”。
大多数情况下,简单的设计反而能提高生产效率。
为了避免问题,设计师和工程师之间得多沟通,多交流,把想法摊开来讨论,这样才能减少误解。
生产过程中的操作也得小心翼翼。
操作者的技术水平直接影响到模具的使用效果。
就像开车,技术好的人,车子开得稳,技术差的人,容易出事故。
所以,培训是必不可少的,得让每个人都知道该怎么用模具,注意事项有哪些。
就算再忙,也得把这个环节搞好,绝对不能草率。
如果模具在使用过程中出现了问题,大家一定要保持“冷静”。
要知道,有时候小问题不及时解决,最后可能会演变成大麻烦。
像是漏水的水龙头,初始只是小滴水,等你发现时,整个厨房都淹了。
所以,及时排查,及时处理,是王道。
这里的关键就是要建立一个完善的反馈机制,随时收集操作员的意见,及时了解模具的使用情况。
咱们还得考虑到模具的升级换代。
就像人一样,时间一长,总得更新换代,才能跟上时代的步伐。
压铸模具的修改原则及改模方式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述压铸模具是压铸工艺中至关重要的工具,它直接影响到产品的质量和生产效率。
然而,在实际生产中,由于各种因素的影响,模具可能需要进行一些修改,以适应不同的生产需求和改进产品质量。
本文将介绍压铸模具的修改原则及改模方式,并提供一些实用的指导建议。
在压铸模具的设计和制造过程中,需要考虑多个因素,如产品的形状、尺寸,材料的性质,生产工艺等。
然而,即使经过详细的设计和制造,模具可能仍然存在一些问题,例如产品的尺寸偏差、表面质量不理想等。
这时,对模具进行适当的修改将是必要的。
压铸模具的修改原则通常包括以下几点:1. 追求优化的产品质量:模具的主要目标是生产出符合产品要求的零件。
因此,在进行模具修改时,需要考虑如何提高产品的尺寸精度、表面质量和机械强度等方面。
通过针对具体问题的分析和优化设计,可以减少缺陷的出现,提高产品的质量。
2. 确保生产的稳定性和效率:模具的改进应当考虑到生产的稳定性和效率。
例如,在模具的结构设计中,应合理选择模具的开合方式、冷却系统的布置等,以提高模具的冷却效果和生产速度,保证生产过程的稳定性和效率。
3. 降低模具制造和维护成本:模具的制造和维护成本通常较高,因此,在进行模具修改时,应尽可能降低相关成本。
通过合理的设计和制造工艺选择,可以减少不必要的费用支出,并提高模具的使用寿命。
改模方式主要包括以下几种:1. 补焊:对模具的零件进行焊接修复,以修复因磨损、缺陷等原因导致的损坏。
2. 切割:对模具的零件进行切割、打磨等加工,以改变零件的尺寸或形状。
3. 替换:对模具中存在问题的零件进行更换,以解决问题。
4. 加工:对模具进行精密加工,以提高模具的精度和表面质量。
综上所述,通过合理的修改原则和改模方式,可以提高压铸模具的质量和生产效率,从而为企业带来更好的经济效益。
在进行模具修改时,需要充分考虑产品需求和生产工艺,同时注重成本控制和优化设计,以达到最佳的改进效果。
拔模斜度的尺寸标注(实用版)目录1.拔模斜度的概念2.拔模斜度的尺寸标注方法3.拔模斜度在注塑模具中的应用4.拔模斜度对注塑件质量的影响正文1.拔模斜度的概念拔模斜度,又称抽拔斜度,是在注塑模具设计中,为了方便模具的脱模而在模具的分型面上设置的一个斜度。
拔模斜度可以使模具在开模时,注塑件与模具之间产生一定的分离力,从而实现顺利脱模。
2.拔模斜度的尺寸标注方法在注塑模具设计中,拔模斜度的尺寸标注非常重要。
一般情况下,拔模斜度的尺寸标注采用以下方法:(1)在模具的分型面上直接标注拔模斜度的角度值。
(2)在模具的分型面上标注拔模斜度的起点和终点,通过这两点计算出拔模斜度的尺寸。
(3)在模具的分型面上标注拔模斜度的终点,以及从起点到终点的距离。
通过这两者计算出拔模斜度的尺寸。
3.拔模斜度在注塑模具中的应用拔模斜度在注塑模具中的应用非常广泛,主要体现在以下几个方面:(1)提高注塑件的脱模性。
通过设置拔模斜度,可以使模具在开模时产生一定的分离力,从而降低注塑件与模具之间的摩擦力,实现顺利脱模。
(2)减少注塑件的变形。
在注塑过程中,注塑件受到的压力和温度较高,容易发生变形。
通过设置拔模斜度,可以降低注塑件在模具中的应力集中,从而减少变形。
(3)延长模具的使用寿命。
拔模斜度可以减少模具在注塑过程中的磨损,从而延长模具的使用寿命。
4.拔模斜度对注塑件质量的影响拔模斜度对注塑件质量的影响主要体现在以下几个方面:(1)影响注塑件的表面质量。
如果拔模斜度过大或过小,都会导致注塑件表面出现明显的痕迹,影响表面质量。
(2)影响注塑件的尺寸精度。
拔模斜度的不合理设置会导致注塑件在脱模过程中产生变形,从而影响尺寸精度。
(3)影响模具的使用寿命。
拔模斜度的不合理设置会加速模具的磨损,从而影响模具的使用寿命。
综上所述,拔模斜度在注塑模具设计中起着关键作用。
合理的拔模斜度设置可以提高注塑件的脱模性、减少变形,延长模具使用寿命。
模具佳纳克处理
模具佳纳克处理,也称为模具表面处理或模具涂层处理,是一种在模具表面形成一层特殊涂层的技术。
这种处理技术能够显著提高模具的耐磨性、耐腐蚀性以及抗粘结性,从而延长模具的使用寿命,提高生产效率,降低生产成本。
佳纳克处理是一种先进的表面处理技术,它采用了独特的涂层材料和涂层工艺。
涂层材料通常具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性以及良好的润滑性能等特点。
这些特性使得涂层能够有效地保护模具表面,减少模具在使用过程中的磨损和腐蚀。
在佳纳克处理过程中,首先需要对模具表面进行预处理,包括清洗、除锈、去毛刺等步骤,以确保涂层能够牢固地附着在模具表面。
然后,采用专门的涂层设备将涂层材料均匀地喷涂在模具表面,形成一层均匀的涂层。
涂层厚度可以根据具体需求进行调整,以达到最佳的使用效果。
经过佳纳克处理的模具,在使用过程中表现出优异的性能。
首先,涂层的高硬度和高耐磨性使得模具能够长时间保持较高的精度和表面质量。
其次,涂层的良好润滑性能能够减少模具与工件之间的摩擦,降低加工过程中的热量和磨损。
最后,涂层的耐腐蚀性能够保护模具免受冷却液、切削液等腐蚀性液体的侵蚀,延长模具的使用寿命。
总之,模具佳纳克处理是一种高效、实用的模具表面处理技术,能够显著提高模具的性能和使用寿命。
在模具制造和使用过程中,采用佳纳克处理技术能够有效地提高生产效率和降低生产成本,为企业创造更大的经济效益。
提高模具使用寿命的实用方法
随着工业自动化程度的不断提高,模具的应用越越广泛。
但目前在我国的许多企业中,模具的使用寿命还比较低,进相当于国外的1/3~1/5。
模具寿命低、工作部分精度保持性差,不仅会影响产品质量,而且会造成模具材料、加工工时等成本的巨大浪费,大大增加产品的成本并降低生产效率,严重影响产品的竞争力。
研究表明:模具的使用寿命与热处理不当、选材不合适、模具结构不合理、机械加工工艺不合理、模具滑润不好、设计水平差等诸多因素有关。
根据对大量失效模具的分析统计,在引起模具失效的各种因素中,热处理不当约占45%,选材不当、模具结构不合理约占25%,工艺问题约占10%;滑润问题、设备问题等因素约占20%。
因此,在模具设计和制造过程中,选用恰当的材料,合理设计模具结构,选择合理的热处理工艺,妥善安排模具各零件的加工工艺路线,改善模具的工作条件都有利于提高模具的质量和使用寿命。
1合理选用模具材料
1.1模具材料的选用
选用模具材料时,应根据不同的生产批量、工艺方法和加工对象进行选择。
在大批量生产中,应选用长寿命的模具材料,如硬质合金,高强韧、高耐磨模具钢(如YG15、YG20);对小批量或新产品试制可采用锌合金、铋锡合金等模具材料;对于易变形、易断裂失效的通用模具,需要选用高强度、高韧性的材料(T10A);热锻模则要选用具有良好的韧性、强度、耐模性和抗冷热疲劳性能的材料(如5CrM-nMo);压铸模要采用热疲劳抗力高、高温强度高的合金钢(如3Cr2W8V);塑料模具则应选择易切削、组织致密、抛光性能好的材料。
此外,在设计凸模和凹模时,宜选用不同硬度或不同材料的模具相匹配,如:凸模用工具钢(如T10A),凹模用高碳高铬钢(如Cr12、Cr12MoV),模具使用寿命可提高5~6倍。
1.2合理的模具结构
模具设计的原则是保证足够的强度、刚度、同心度、对中性和合理的冲裁间隙,并减少应力集中,以保证由模具生产出来零件符合设计要求。
因此对模具的主要工作零作(如冲模的凸、凹模,注塑模的动、定模,模锻模的上、下模等)要求其导向精度高、同心度和中性好及冲裁的间隙合理。
在进行模具设计时,应着重考虑的是:
①设计凸模时必须注意导向支撑和对中保护。
特别是设计小孔凸模时采用自身导向结构,可延长模具寿命。
②对夹角、窄槽等薄弱部位,为了减少应力集中,要以圆弧过渡,圆弧半径R可取3~5mm。
③对于结构复杂的凹模采用镶拼结构,也可减少应力集中。
④合理增大间隙,改善凸模工作部分的受力状态,使冲裁力、卸件力和推件力下降,凸、凹模刃口磨损减少。
2模具的热处理工艺
从模具失效分析得知,45%的模具失效是由于热处理不当造成的。
众所周知,磨损、粘结均发生在表面,疲劳、断裂也往往从表面开始,因此对模具表面的加工质量要求非常高。
但实际上由于加工痕迹的存在,热处理时表面氧化脱碳也在所难免。
因此,模具的表面性能反而比基体差。
采用热处理新技术是提高模具性能的经济而有效的重要措施。
模具热处理工艺包括基体强韧化和表面强化处理。
基体的强韧化在于提高基体的强度和韧度,减少断裂和变形。
表面强化的主要目的的是提高模具表面的耐磨性、耐蚀性和润滑性能。
2. 1模具的整体强韧化工艺
模具既要具有优良的整体强韧化性能,又要具有优异的型腔表面性能,这样才能提高模具使用寿命,为了达到这个要求,出现了在对模具整体强韧化的基础上再进行表面强化的各种处理工艺:对普通冷作模具钢,采用低温淬火与低温回火处理,可收到增加韧性、减少脆性和折断的良好效果;对热作模具钢,采用高温淬火与高温回火处理,可显著提高热作模具钢的强韧性和热稳定性。
例如,对于3Cr2W8V材料制成的压铸模,采用400℃~500℃及800℃~850℃的俩次预先正火而后进行高温淬火、回火处理,可提高韧性40%,模具寿命可提高1倍。
除此之外,还可采用形变热处理。
变形热处理是把钢的强化与相变强化结合起来的一种强韧化工艺。
形变热处理的强韧化本质在于获得细小的奥氏体晶粒、细化马氏体增加了马氏体中的位错密度并形成胞状亚结构,同时促进碳化物的弥散硬化作用。
2.2模具的表面强化热处理
模具表面强化处理工艺主要有气体氮化法、离子氮化法、点火花表面强化法、渗硼、TD法、CVD法、PVD法、激光表面强化法、离子注入法、等离子喷涂法等等。
①气体软氮化:使氮在氮化温度分解后产生活性氮原子,被金属表面吸收渗入钢中并且不断自表面向内扩散,形成氮化层。
模具经氮化处理后,表面硬度可达HV950~1200,使模具具有很高的红硬度和高的疲劳强度,并提高模具表面光洁的度和抗咬合能力。
②离子氮化:将待处理的模具放在真空容器中,充以一定压力的含氮气体(如氮或氮、氢混合气),然后以被处理模具作阴极,以真空容器的罩壁作阳极,在阴阳极之间加400~600伏的直流电压,阴阳极间便产生辉光放电,容器里的气体被电离,在空间产生大量的电子与离子。
在电场的作用下,正离子冲向阴极,以很高速度轰击模具表面,将模具加热。
离能正离子冲入模具表面,获得电子,变成氮原子被模具表面吸收,并向内扩散形成氮化层。
应用离子氮化法可提高模具的耐磨性和疲劳强度。
③点火化表面强化:这是一种直接利用电能的高能量密度对模具表面进行强化处理的工艺。
它是通过火花放电的作用,把作为电极的导电材料溶渗进金属工件表层,从而形成合金化的表面强化层,使工作表面的物理、化学性能和机械性能得到改善。
例如采用WC、TiC 等硬质合金电极材料强化高速钢或合金工具钢表面,可形成显微硬度HV1100以上的耐磨、耐蚀和具有红硬性的强化层,使模具的使用寿命明显得到提高。
点火花表面强化的优点是设备简单、操作方便,处理后的模具耐磨性提高显著;缺点是强化表面较粗糙,强化层厚度较薄,强化处理的效率低。
④渗硼:由于渗硼层具有良好的红硬性、耐磨性,通过渗硼能显著提高模具表面硬度(达到HV1300~2000)和耐磨性,可广泛用于模具表面强化,尤其适用于处理在磨粒磨损条件下的模具。
但渗硼层往往存着较大的脆性,这也限制了它的应用。
⑤TD热处理:在空气炉或盐槽中放入一个耐热钢制的坩埚,将硼砂放入坩埚加热熔化至800℃~1200℃,然后加入相应的碳化物形成粉末(如钛、钡、铌、铬),再将钢或硬质合金工件放入坩埚中浸渍保温1~2小时,加入元素将扩散至工件表面并与钢中的碳发生反应形成碳化物层,所得到的碳化物层具有很高的硬度和耐磨性。
⑥CVD法(化学气相沉积):将模具放在氢气(或其它保护气体)中加热至900℃~1200℃后,以其为载气,把低温气化挥发金属的化合物气体如四氯化钛(TiCI4)和甲苯CH4(或其它碳氢化合物)蒸气带入炉中,使TiCI4中的钛和碳氢化合物中的碳(以及钢表面的碳分)在模具表面进行化学反应,从而生成一层所需金属化合物涂层(如碳化钛)。
⑦PVD法(物理体相沉积):在真空室中使强化用的金属原子蒸发,或通过荷能粒子的轰击,在一个电流偏压的作用下,将其吸引并沉积到工件表面形成化层。
利用PVD罚可在工件表面沉积碳化钛、氮化钛、氧化铝等多种化合物。
⑧激光表面强化:当具有一定功率的激光束以一定的扫描速度照射到经过黑化处理的模具工作表面时,将使模具工作表面在很短时间内由于吸收激光的能量而急剧升温。
当激光束移开时,模具工作表面由基材自身传导而迅速冷却,从而形成具有一定性能的表面强化层,其硬度可提高15~20%,此外还具有淬火组子细小、耐磨性高、节能效果显著以及可改善工作条件等优点。
⑨离子注入:利用小型低能离子加速器,将需要注入元素的原子,在加热器的离子源中电离成离子,然后通过离子加热器的高电压电场将其加热,成为高速离子流,再经过磁分析器提炼后,将离子束强行打入置于靶室中的模具工作表面,从而改变模具表面的显微硬度和粗糙度,降低表面摩擦系数,最终提高工作的使用寿命。
3模具的机械加工工艺
模具的机械加工工艺是直接影响模具使用寿命和产品质量的重要环节。
由于模具零件的形状多种多样而且精度要求高,因此在加工过程中除了使用车床、铣床、刨床、插床和磨床等普通机械加工设备外,还需要应用各种先进设备,诸如电火花加工机床、电火花线切割加工机床和精密磨削机床等等。
目前针对结构复杂且工艺要求特殊的模具,一种有别于传统机械加工的新型加工方法-模具特种加工(电加工)也得到了快速发展。
采用这种方法,不要求工具材料比工件材料更硬,也不需要在加工过程中施加明显的机械力,而是直接利用电能、化学能、光能和声能对工件进行加工,以达到一定的形状尺寸和表面粗糙度要求。
加工实践证明:采用正确的加工工艺,使高精度模具的型腔表面粗糙度改善一倍,就可使模具使用寿命提高50%。
这一点对塑料模具尤为重要。