如何提高模具制造質(zhì)量

黃成強(qiáng)

近年來(lái),在世界范圍內(nèi),制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)變得越來(lái)越激烈,企業(yè)是否具備能在盡可能短的時(shí)間內(nèi)高效率、低消耗地為顧客提供個(gè)性化、高質(zhì)量產(chǎn)品的能力,已成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)重要指標(biāo)。模具被稱(chēng)為工業(yè)之父,模具質(zhì)量的高低,將直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及新老產(chǎn)品更新周期、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整速度與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,因此市場(chǎng)對(duì)模具的質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。

一、模具質(zhì)量的衡量

1.制品質(zhì)量

制品尺寸的穩(wěn)定性、符合性,制品表面的光潔度、制品材料的利用率等等。

2.使用壽命

在確保制品質(zhì)量的前提下,模具所能完成的工作循環(huán)次數(shù)或生產(chǎn)的制件數(shù)量。

3.模具的使用維護(hù)

是否屬最方便使用、脫模容易、生產(chǎn)輔助時(shí)間盡可能地短。

另外,還有維修成本、維修周期性等等。

二、提高模具制造質(zhì)量的基本途徑

1.制件的設(shè)計(jì)要合理

盡可能選用最好的結(jié)構(gòu)方案,設(shè)計(jì)者要考慮到制件的技術(shù)要求,及其結(jié)構(gòu)必須符合模的工藝性和可行性。

2.模具設(shè)計(jì)要考慮的因素

(1)模具材料的選用既要滿足客戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求,還需考慮到材料的成本及其在設(shè)定周期內(nèi)的強(qiáng)度,當(dāng)然還要根據(jù)模具的類(lèi)型、使用方式、加工速度、主要失效形式等因素來(lái)選材。例如:沖裁模的主要失效形式是刃口磨損,要選擇表面硬度高、耐磨性好的材料;沖壓模主要承受周期性載荷,易引起表面疲勞裂紋,導(dǎo)致表層剝落,因此要選擇表面韌性好的材料。另外,還需要考慮采用與制件親和力較小的模具材料,以防粘模加劇模具零件的磨損,從而影響模具的質(zhì)量。

(2)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),盡量做到結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便,還要保證模具零件有足夠的強(qiáng)度和剛度;在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下,模具零件各表面的轉(zhuǎn)角應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成圓角過(guò)渡,以避免應(yīng)力集中;對(duì)于凹模、型腔及部分凸模、型芯,可采用組合或鑲拼結(jié)構(gòu)來(lái)消除應(yīng)力集中,細(xì)長(zhǎng)凸模或型芯在結(jié)構(gòu)上需采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施;對(duì)于冷沖模,應(yīng)配置防止制件或廢料堵塞的裝置,如:彈頂銷(xiāo)、壓縮空氣等。與此同時(shí),還要考慮如何減少滑動(dòng)配合件,及頻繁撞擊件在長(zhǎng)期使用中磨損對(duì)模具質(zhì)量的影響。

(3)在設(shè)計(jì)中必須減少在維修某一零部件時(shí)需拆裝的范圍,特別是易損件更要盡可能減少其拆裝范圍。

3.模具制造過(guò)程是確保其質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)

模具制造過(guò)程中的加工方法和加工精度也會(huì)影響到模具的使用壽命:各零部件的精度直接影響到模具的整體裝配情況,除去設(shè)備自身精度的影響外,還需通過(guò)改善零件的加工方法,提高鉗工在模具裝配過(guò)程中的技術(shù)水平,來(lái)提高模具零件的加工精度;若模具整體裝配效果達(dá)不到要求,會(huì)提高試模中模具在不正常狀態(tài)下動(dòng)作的幾率,對(duì)模具的質(zhì)量將會(huì)有很大的影響。

因此,為保證模具具有良好的原始精度即原始的模具質(zhì)量,在制造過(guò)程中首先要合理選擇高精度的加工方法,如電火花、線切割、數(shù)控加工等等。同時(shí)應(yīng)注意模具的精度檢查,包括模具零件的加工精度、裝配精度及通過(guò)試模驗(yàn)收工作綜合檢查模具的精度。在檢查時(shí)還需盡量選用高精度的測(cè)量?jī)x器,對(duì)于那些成形表面曲面結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具零件,若用普通的直尺、游標(biāo)卡是無(wú)法達(dá)到精確的測(cè)量數(shù)據(jù)的,這時(shí)就需選用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x之類(lèi)的精密測(cè)量設(shè)備,來(lái)確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4.對(duì)模具主要成形零部件進(jìn)行表面強(qiáng)化

目的是提高模具零件表面的耐磨性,從而更好地提高模具質(zhì)量。對(duì)不同用途的模具要選用不同的強(qiáng)化方法,例如:沖裁模可采用電火花強(qiáng)化、硬質(zhì)合金堆焊等,以提高模具零件表層的耐磨性和抗壓強(qiáng)度。另外,近幾年發(fā)展起來(lái)的一種稱(chēng)為FCVA真空鍍金剛的石膜技術(shù),能在零件表層形成一層與基體結(jié)合異常牢固又十分光滑均勻密實(shí)的保護(hù)膜,這種技術(shù)特別適合于模具表面保護(hù)性處理,也是提高模具質(zhì)量的一種效果顯著的方法。

5.模具的正確使用與維護(hù)是質(zhì)量的重要因素

例如:模具的安裝調(diào)試方式應(yīng)恰當(dāng),在有熱流道的情況下電源接線要正確,冷卻水路要滿足設(shè)計(jì)要求,模具在生產(chǎn)中注塑機(jī)、壓鑄機(jī)、壓力機(jī)的參數(shù)需與設(shè)計(jì)要求相符合等等。在正確使用模具時(shí),還需對(duì)模具進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng),模具的導(dǎo)柱、導(dǎo)套及其他有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部位應(yīng)經(jīng)常加注潤(rùn)滑油,對(duì)于鍛模、塑料模、壓鑄模之類(lèi)模具成形前都應(yīng)將潤(rùn)滑劑或起模劑噴涂于成形零件表面。對(duì)模具進(jìn)行有計(jì)劃的防護(hù)性維護(hù),并通過(guò)維護(hù)過(guò)程中的數(shù)據(jù)處理,可預(yù)防模具在生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題,還可提高維修工作效率。

(作者單位:山東省濟(jì)寧技術(shù)學(xué)院)