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如何改進模具

發布時間:2022-01-28 12:00:28

『壹』 如何提高模具加工精度

(l、流膠槽的加工:過去油封模具流膠槽的加工沒有得到充分的重視,流膠槽往往加工得距離型腔太遠或尺寸不易控制,使製品修剪困難,產品不美觀。兩開油封模具針對這些問題已經作了改進,三角形的流膠槽內端尺寸與產品外徑處尺寸一致(零對零),利用對開的上、下模在此處形成尖銳的刃口狀,油封模壓成型時,多餘飛邊即被剪切下來,既簡化了修邊工序,又提高了產品的外觀。由於流膠槽與型腔外徑分別處在不同的模塊上,尺寸不發生干涉,其精度也容易保證。
(2、上模與上模芯1的配合加工:上模與上模芯1的配合為錐度配合,以往採用研配的方法,要求接觸率達到80%以上。這種傳統的加工方式不僅難度大,而且耗費很多工時,仍然難以達到沒有飛邊的理想效果。新結構模具的加工採用錐孔的傾斜角度比錐軸的傾斜角度略小的辦法,使上模與上模芯在分型面b處總是緊緊地貼合在一起,處於無間隙配合的狀態,所以產品在此處不存在飛邊。且模具製造工藝性改善。
(3、上模芯1與上模芯2的壓合:上模芯1與上模芯2的壓合是保證油封副唇尺寸及精度的關鍵。三開油封模具副唇處的飛邊,對副唇處的外觀影響很大。新結構模具將上模芯1與上模芯2採用過盈配合,單體加工後,用熱脹法壓合成一體,再由上端的緊固螺釘將上模芯2緊緊拉住,有效地阻止副唇處兩模芯的松動。
(4、各腔模具之間的連接:各單腔模具與聯板的連接必須有一定的浮動量,以保證模具開合靈活,找正准確。一般單模與聯板間的間隙控制在0。50一1。0rnm。間隙過大易造成模具使用時偏旋轉軸油封新結構模具的研製斜太大,模具磨損加劇,影響模具的使用壽命;間隙過小則使模具操作時各模腔間發生干涉,卡得過 。

『貳』 模具車間的提案改善有哪些

5S或8S,稼動率,效率,執行力,紀律!依照這幾點,再結合實際情況,大概就能做出份提案改善了

『叄』 在實際中如何提高模具的使用壽命

精密體積成形模具的設計製造與模具壽命
【摘要】論述了精密體積成形(精鍛)模具的壽命與模具設計製造的關系。採用先進設計手段合理設計精密體積成形件(精鍛件)、鍛壓工藝、模具結構,選擇模具材料,制定模具鋼的鍛造規范和熱處理工藝以及合理確定機械加工工藝及加工精度,可大幅度提高模具壽命。

� 1、引言�
面對廿一世紀的國內建設形勢,企業要適應市場經濟的發展,作為國家支拄產
業的汽車工業將加大輕、微、轎車的產量,因而對模鍛件的精度提出了更高的要求。在生產過程中,提高模具壽命是一個復雜的綜合性問題。所有鍛壓工藝,特別是凈形和近似凈形加工工藝,在很大程度上取決於模具的精度和品質,取決於模具的技術水平。模具技術反映在模具設計和製造上,而模具壽命除與上述兩個環節有關外,還與使用環節有關。�
提高模具壽命有極大的經濟效益,一般在試生產階段模具工裝費用占生產成本的25%左右,而定型生產時僅為10%。�
模具的早期失效形式,多為凸模斷裂、模膛邊緣堆塌、飛邊遭橋部龜裂、模腔底部發生裂紋。影響模具壽命的因素較多,涉及面廣,模具設計是模具壽命的基礎。模具設計環節是指模具的結構設計、成形模腔設計和確定模具鋼種、模具硬度等。模具製造環節是指制模工藝、熱處理規范和表面處理技術等。本文僅從模具設計和模具製造兩個方面探討提高模具壽命的措施。

2、合理設計精密體積成形件(精鍛件)�
模鍛件應盡量避免帶小孔、窄槽、夾角,形狀要盡量對稱,即使不能做到軸對稱,也希望達到上、下對稱或左、右對稱。要設計拔模斜度,避免應力集中和模鍛單位壓力增大,克服偏心受載和模具磨損不均等缺陷。�
對於鍛模模腔邊緣和底部圓角半徑R,設計時應從保證鍛件型腔容易充滿的前提下盡可能放大。若圓角半徑過小,模腔邊緣很容易在高溫高壓下堆塌,嚴重者會形成倒錐,影響模鍛件出模。如底部圓角半徑R過小而又不是光滑過渡,則容易產生裂紋且會不斷擴大。
設計模具時應充分利用CAD系統功能對產品進行二維和三維設計,保證產品原始信息的統一性和精確性,避免人為因素造成的錯誤,提高模具的設計質量。產品三維立體的造型過程以在鍛造前全面反映出產品的外部形狀,及時發現原始設計中可能存在的問題,同時根據產品信息,用電腦設計出加工模具型腔的電極,為後續模具加工做好准備。
採用CAM技術可以將設計的電極精確地按指定方式生產。採用數控銑床(或加工中心)加工電極,可保證電極的加工精度,減小試模時間,減少模具的廢品率和返修率,減少鉗工勞動量。
對於一些外形復雜,精度要求高的鍛件,靠模具鉗工採用常規模具製造方法保證某些外形尺寸而採用CAD/CAM技術可以對這些復雜的鍛件進行精確的尺寸描述,確定合理的分模面,保證合模精度,從模具製造這一環節確保產品精度。
CAD/CAM/CAE技術可以進行有限元分析,對關鍵部位的尺寸設計是否合理可以提供修改依據,從而在為客戶提供高質量鍛件的同時,也為客戶的設計提供了依據,加強了與客戶的合作。
成形是模鍛過程中最重要的工步,模鍛件的幾何形狀是靠鍛模來保證的,模鍛過程中要全面考慮各種因素,尤其是對生產中可能發生的或已暴露出的問題,在模具設計時應採取措施減輕後續工序的加工難度。按照這一原則在預防為減少模鍛件開裂與變形,提高鍛件合格率方面,可以有針對性地採取一些對策和措施。如鍛件的某些部位在切邊和沖孔時易變形而影響產品質量時,可在鍛模設計上適當增加相應變形部位的加工餘量予以補償,這一點對於切邊時鍛件變形大的薄法蘭更為重要。對一些帶有桿部且桿部直徑相對較小的鍛件,在切邊和熱處理過程中會產生有規律的幾何變形,而用冷校正方式無法或難以校直。如某廠生產的TS60曲軸,可根據實踐經驗和統計數據預先將中心線在一定范圍內變形方向反向偏移一定的預補反變形量。

3、合理設計鍛壓工藝�
目前,一般企業無健全的工藝試驗室,缺乏工藝試驗條件,客觀上要求工藝方案必須正確,一次成功。尤其步入市場經濟以後,企業負責人要求鍛造技術人員只能成功,不許失敗,這就給工藝設計人員帶來了較大的困難,要求工藝人員要具有較高
的水平,但即使具有豐富實踐經驗的工藝人員也難免會感到棘手,一旦失誤就會造成較大損失。
對於切邊時存在容易撕裂部分的鍛件可在設計飛邊槽時有意減薄薄弱部分飛邊橋部的高度,以降低切飛邊時此處的切割厚度。如S195連桿,材料為45鋼,鍛後冷切邊,大頭搭子部位由於截面形狀小、料薄,在切邊時經常出現搭子及附近筋部撕裂,廢品率高。若改為鍛後余熱切邊則可提高切邊質量,但由於切邊受模鍛生產節拍的限制,效率低。而在設計鍛模時減薄此處飛邊橋的高度,減少此處飛邊沖裁力,可以大大減少切邊撕裂。�
對於冷擠壓工藝,必須最大程度地軟化毛坯及減少變形時的磨擦力,嚴格控制變形程度和各工序變形程度的合理分配。
一般低碳鋼、碳鋼及低碳合金鋼的軟化退火工藝為:加熱至760℃保溫4h,以20℃/h的冷卻速度冷到680℃保溫3h,再以20℃/h的冷卻速度冷卻到640℃後隨爐冷卻到350℃出爐。硬度一般可達125~155HB。�
含碳量小於0.2%的碳鋼,鋼材經退火後硬度可小於120HB。鋼材經軟化退火後再經滾光、酸洗、磷化、皂化後再塗豬油拌MoS�2潤滑,可降低變形負載,有效減少凸模、壓模圈、接頭體的斷裂失效。�
採用多工序小變形的冷擠壓方法能有效地降低模具承受的單位擠壓力,工序間坯料可不進行軟化處理,使模具壽命得以延長。國內某些廠家在擠壓生產時貪圖一時之便,減少擠壓工序,雖然也能把樣品(或產品)做出,但模具負荷太大,容易出現斷裂失效。這種急功近利的做法是我國冷擠壓工藝曾經一轟而起未能迅猛發展的主要技術原因之一。�
採用鍛模CAE軟體,可以分析材料的流動情況、磨擦阻力以及材料的充腔溢料情況,幫助設計人員有效合理地進行工藝設計。

4、合理的模具結構設計�
模具結構設計主要考慮導向精度合理、沖裁間隙恰當、剛性好,還要考慮盡量採用組合式模具。
模架應有良好的剛性,不要僅僅滿足強度要求,模板不宜太薄,在可能的情況下盡量增厚,甚至增厚50%。多工位模具不宜僅用2根導柱導向,應盡量做到4根導柱導向,這樣導向性能好。因為增加了剛度,保證了凸、凹模間隙均勻,確保凸模和凹模不會發生碰切現象。
浮動模柄可避免壓力機對模具導向精度的不良影響。凸模應夾緊可靠,裝配時要檢查凸模或凹模的軸線對水平面的垂直度以及上下底面之間的平行度。�
在冷擠壓時,凸模和凹模的硬度要合適,要充分發揮強韌化處理對延長壽命的潛力。如W6Mo5Cr4V2鋼冷擠壓凸模,當硬度≥60HRC時可正常使用,壽命為3000~3500件。但如果憑經驗認為硬度低、塑性好,壽命一定延長時就會大失所望,當硬度為57~58HRC擠壓工件時,凸模的工作帶會鐓粗。某廠檢測擠壓第1件以後凸模的工作帶尺寸發現,鐓粗增大量為0.01~0.04mm。�
對於熱擠凹模就不能套用冷擠摸的經驗,當把3Cr2W8V鋼熱擠凹模的硬度值從>40HRC降到37~38HRC時,使用壽命從1000~2000次提高到6000~8000次。�
根據經驗,不同的鍛壓設備上的模鍛對鍛模的硬度要求不盡相同,即使在同一種鍛壓設備上的模鍛,鍛不同的產品對模具的硬度要求也不相同。�
在鍛件飛邊切除時,凸模底要盡量與鍛件的上側表面相吻合。如鋼絲鉗模鍛件熱切飛邊時,切飛邊凸模底部的凹形要與鋼絲鉗柄部的弧形相吻合,否則在切飛邊過程中,切飛邊凸模易使鍛件向一側翻轉,使凸模和凹模損壞。一般情況下,沖裁間隙放大可以延長切飛邊模壽命。

5、合理選擇模具材料�
根據模具的工作條件、生產批量以及材料本身的強韌性能來選擇模具用材,應盡可能選用品質好的鋼材。據有關資料介紹,模具的製造費較高,而材料費用一般僅是模具價格的6%~20%。�
對模具材料要進行質量檢測,模塊要符合供貨協議要求,模塊的化學成份要符合國際上的有關規定。只有在確信模塊合格的情況下,才能鍛造。大型模塊(100kg以上)採用電渣重熔鋼H13時要確保內部質量,避免可能出現的成份偏析、雜質超標等內部缺陷。要採用超聲波探傷等無損檢測技術檢查,確保每件鍛件內部質量良好,避
免可能出現的冶金缺陷,將廢品及早剔除。

6、合理制定模具鋼的鍛造規范�
根據碳化物偏析對模具壽命的影響,必須限制碳化物的不均勻度,對精密模具和負荷大的細長凸模,必須選用韌性好強度高的模具鋼,碳化物不均勻度應控制為不大於3級。Cr12鋼碳化物不均勻度3級要比5級耐用度提高1倍以上。滾絲模的碳化物不均勻度為5~6級時最多滾絲2000件,而碳化物不均勻度提高到1~2級時可滾絲550000件。如果碳化物偏析嚴重,可能引起過熱、過燒、開裂、崩刃、塌陷、拉斷等早期
失效現象。帶狀、網狀、大顆粒和大塊堆集的碳化物使製成的模具性能呈各向異性,橫向的強度低,塑性也差。
根據顯微硬度測量結果,碳化物正常分布處為740~760HV,碳化物集中處為920~940HV,碳化物稀少處為610~670HV,在碳化物稀少處易回火過度,使硬度和強度降低,碳化物富集區往往因回火不足,脆性大,而導致模具鐓粗或斷裂。�
通過鍛造能有效改善工具鋼的碳化物偏析,一般鍛造後可降低碳化物偏析2級,最多為3級。最好採用軸向、徑向反復鐓拔(十字鐓拔法),它是將原材料鐓粗後沿斷面中兩個相互垂直的方向反復鐓拔,最後再沿軸向或橫向鍛成,重復一次這一過程就叫做雙十字鐓拔,重復多次即為多次十字鐓拔。�
而對於直徑小於或等於50mm的高合金鋼,其碳化物不均勻性一般在4級以內,可滿足一般模具使用要求。

�7、合理選擇熱處理工藝
熱處理不當是導致模具早期失效的重要原因,據某廠統計,其約占模具早期失效因素的35%。
模具熱處理包括鍛造後的退火,粗加工以後高溫回火或低溫回火,精加工後的淬火與回火,電火花、線切割以後的去應力低溫回火。只有冷熱加工很好相互配合,才能保證良好的模具壽命。
模具型腔大而壁薄時需要採用正常淬火溫度的上限,以使殘留奧氏體量增加,使模具不致脹大。快速加熱法由於加熱時間短,氧化脫碳傾向減少,晶粒細小,對碳素工具鋼大型模具淬火變形小。對高速鋼採用低淬、高回工藝比較好,淬火溫度低,回火溫度偏高,可大大提高韌性,盡管硬度有所降低,但對提高因折斷或疲勞破壞的模具壽命極為有效。通常Cr12MoV鋼淬火加熱溫度為1000℃,油冷,然後220℃回火。如
能在這種熱處理以前先行熱處理一次,即加熱至1100℃保溫,油冷,700℃高溫回火,則模具壽命能大幅度提高。我們在70年代初期對3Cr2W8V鋼施行高淬、高回工藝熱處理鋼絲鉗熱鍛模具也取得良好效果,壽命提高2倍多。採用低溫氮碳共滲工藝,表面硬度可達1200HV,也能大大提高模具壽命。
低溫電解滲硫可降低金屬變形時的摩擦力,提高抗咬粘性能。使用6W6Mo5Cr4V鋼製作冷擠壓凸模,經低溫氮碳共滲後,使用壽命平均提高1倍以上,再經低溫電解滲硫處理可以進一步提高壽命50%。模具淬火後存在很大的殘留應力,它往往引起模具變形甚至開裂。為了減少殘留應力,模具淬火後應趁熱進行回火,回火應充分,回火不充分易產生磨前裂紋。對碳素工具鋼,200℃回火1h,殘留應力能消除約50%,回火2h殘留應力能消除約75%~80%,而如果500~600℃回火1h,則殘留應力能消除達90%。�
某廠CrWMn鋼制凸模淬火後回火1h,使用不久便斷裂,而當回火2.5h,使用中未發現斷裂現象。這說明回火不均勻,雖然表面硬度達到要求,但工作內部組織不均勻,殘留應力消除不充分,模具易早期破裂失效。
回火後一般為空冷,在回火冷卻過程中,材料內部可能會出現新的拉應力,應緩冷到100~120℃以後再出爐,或在高溫回火後再加一次低溫回火。�
表面覆層硬化技術中的PVD、CVD近年來獲得較大的進展,在PVD中常用的真空蒸鍍、真空濺射鍍和離子鍍,其中離子鍍層具有附著力強、澆鍍性好,沉積速度快,無公害等優點。離子鍍工藝可在模具表面鍍上TiC、TiN,其使用壽命可延長幾倍到幾十倍。離子鍍是真空蒸膜與氣體放電相結合的一種沉積技術。空心陰極放電法(HCD法)是先用真空泵抽真空,再向真空泵通入反應氣體,並使真空度保持在10-5~10-2Pa范圍內,利用低壓大電流HCD電子槍使蒸發的金屬或化合物離子化,從而在工作表面堆積成一層防護膜。為提高鍍敷效率,一般在工件上施加負電壓。�
鍛模的表面處理技術國內應用不太多,這一領域大有開發的必要。整體模腔的滲碳、滲氮、滲硼、碳氮共滲以及模腔局部的噴塗、刷鍍和堆焊等表面硬化支持都是很有發展前途的,突破這一領域將使我國制模技術得到很大提高。�
模具失效以後的焊補技術,國內90年代初期就有工廠進行研究和應用,如青海鍛造廠,焊補後的鍛模壽命可提高1倍。

8、合理確定機械加工製造工藝和加工精度�
採用先進設備和技術確保每副模具具有高精度和互換性以保證鍛模所要求的高精度和重復精度。製造工藝首先要解決加工後的加工變形與殘留應力不能太大。粗加
工時最好不要使表面粗糙度Ra>3.2μm,特別應注意在模具工作部分轉角處要光滑過渡,減少熱處理產生的熱應力。�
模腔表面加工時留下的刀痕、磨痕都是應力集中的部位,也是早期裂紋和疲勞裂紋源,因此在鍛模加工時一定要刃磨好刀具。平面刀具兩端一定要刃磨好圓角R,圓弧刀具刃磨時要用R規測量,絕不允許出現尖點。在精加工時走刀量要小,不允許出現刀痕。對於復雜模腔一定要留足打磨餘量,即使加工後沒有刀痕,也要再由鉗工用風動砂輪(或用其它方法)打磨拋光,但要注意防止打磨時局部出現過熱、燒傷表面和降低表面硬度。�
模具電加工表面有硬化層,厚10μm左右,硬化層脆而有殘留應力,直接使用往往引起早期開裂,這種硬化層在對其進行180℃左右的低溫回火時可消除其殘留應力。
磨削時若磨削熱過大會引起肉眼看不見的與磨削方向垂直的微小裂紋,在拉應力作用下,裂紋會擴展。對CrWMn鋼冷擠凹模採用干磨,磨削深度為0.04~0.05mm時,使用中100%開裂;採用濕磨,磨削深度0.005~0.01mm時,使用性能良好。消除磨削應力也可將模具在260~315℃的鹽浴中浸1.5min,然後在30℃油中冷卻,這樣硬度可下降1HRC,殘留應力降低40%~65%。對於精密模具的精密磨削要注意環境溫度的影響,要求恆溫磨削。
鍛模粗加工時要為精加工保留合理的加工餘量,因為所留的餘量過小,可能因熱處理變形造成餘量不夠,必須對新制鍛模進行補焊,若留的餘量過大,則增加了淬火後的加工難度。
當鍛模燕尾支承面與分模面平行度超過要求時,會使鍛模鎖扣啃壞或打裂,重者會打斷錘桿甚至損壞錘頭,所以在鍛模加工中除對模腔尺寸按圖紙要求加工外,對其它各部分外形尺寸、位置度、平行度、垂直度都要按要求加工並嚴格檢驗。有些廠對小型鍛模熱處理後用平面磨床磨削上下平面,對大型鍛模用龍門刨床以刨代刮,保證製造精度。
鍛模模腔的粗糙度直接影響鍛模壽命,粗糙度高會使鍛件不易脫模,特別是中間帶凸起部位,鍛件越深,抱得越緊,最後只能卸下鍛模用機加工或氣割的方法破壞鍛件。由於粗糙度值高會使金屬流動阻力增加,嚴重時模鍛若干件以後會將模壁磨損成溝槽,既影響鍛件成形,也易使鍛模早期失效。
工作表面粗糙度值低的模具不但摩擦阻力小,而且抗咬合和抗疲勞能力強,表面粗糙度一般要求Ra=0.4~0.8μm。
模具的製造裝配精度對模具壽命的影響也很大,裝配精度高,底面平直,平行度好,凸模與凹模垂直度高,間隙均勻,亦可獲得相當高的壽命。

『肆』 模具的優化改進能從哪些方面

模具的優化改進能從哪些方面
第一方面是進澆系統,比如是熱流道還是冷流道
第二方面是頂出系統,選擇合適得西諾模具頂出系統可以幫助您解決模具得大部分問題
第三方面鎖模系統是選擇圓鎖
邊鎖
還是虎口這些都需要考慮

『伍』 如何有效的管理模具

  1. 在日常生產中,沖壓車間及相關部門應按生管部安排的生產進度計劃,提取使用模具,用畢時必須攜帶本次模壓的最後一個產品交由品管部沖壓專職檢驗員對末件進行檢驗,將模具好壞情況作台帳記錄

  2. 品管部沖壓專職檢驗員認為不宜繼續生產的模具應在模具記錄台帳上註明原因,並及時填寫報修單,交技術部安排模具修理;需要大修模具應報技術部審定備案,不能修理的模具經模具技術人員及技術部主管審核後,由公司主管批准報廢。

  3. 模具使用過程中遇到非正常的損壞,應由使用部門填寫「模具事故報告」向生管部會同技術部、品管部等有關部門認真分析原因,提出處理意見。

『陸』 如何提高模具方面的水平

詳解壓鑄模具表面處理新技術

精密塑料件成型模具的設計要點
對壓鑄模具的表面處理技術要求較高近年來,各種壓鑄模具表面處理新技術不斷涌現,但總的來說可以分為以下三個大類:(1)傳統熱處理工藝的改進技術;(2)表面改性技術,包括表面熱擴滲處理、表面相變強化、電火花強化技術等;(3)塗鍍技術,包括化學鍍等。
1、傳統熱處理工藝的改進技術

傳統的壓鑄模具熱處理工藝是淬火-回火,以後又發展了表面處理技術。由於可作為壓鑄模具的材料多種多樣,同樣的表面處理技術和工藝應用在不同的材料上會產生不同的效果。史可夫最近提出針對模具基材和表面處理技術的基材預處理技術,在傳統工藝的基礎上,對不同的模具材料提出適合的加工工藝,從而改善模具性能,提高模具壽命。熱處理技術改進的另一個發展方向,是將傳統的熱處理工藝與先進的表面處理工藝相結合,提高壓鑄模具的使用壽命。如將化學熱處理的方法碳氮共滲,與常規淬火、回火工藝相結合的NQN(即碳氮共滲-淬火-碳氮共滲)復合強化,不但得到較高的表面硬度,而且有效硬化層深度增加、滲層硬度梯度分布合理、回火穩定性和耐蝕性提高,從而使得壓鑄模具在獲得良好心部性能的同時,表面質量和性能大幅提高。

2、表面改性技術

21、表面熱擴滲技術

這一類型中包括有滲碳、滲氮、滲硼以及碳氮共滲、硫碳氮共滲等。

211、滲碳和碳氮共滲

滲碳工藝應用於冷、熱作和塑料模具表面強化中,都能提高模具壽命。如3Cr2W8V鋼制的壓鑄模具,先滲碳、再經1140~1150℃淬火,550℃回火兩次,表面硬度可達HRC56~61,使壓鑄有色金屬及其合金的模具壽命提高1。8~3.0倍。進行滲碳處理時,主要的工藝方法有固體粉末滲碳、氣體滲碳、以及真空滲碳、離子滲碳和在滲碳氣氛中加入氮元素形成的碳氮共滲等。其中,真空滲碳和離子滲碳則是近20年來發展起來的技術,該技術具有滲速快、滲層均勻、碳濃度梯度平緩以及工件變形小等特點,將會在模具表面尤其是精密模具表面處理中發揮越來越重要的作用。

212、滲氮及有關的低溫熱擴滲技術

這一類型中包括滲氮、離子滲氮、碳氮共滲、氧氮共滲、硫氮共滲以及硫碳氮、氧氮硫三元共滲等方法。這些方法處理工藝簡便、適應性強、擴滲溫度較低(一般為480~600℃)、工件變形小,尤其適應精密模具的表面強化,而且氮化層硬度高、耐磨性好,有較好的抗粘模性能。3Cr2W8V鋼壓鑄模具,經調質、520~540℃氮化後,使用壽命較不氮化的模具提高2~3倍。

美國用H13鋼製作的壓鑄模具,不少都要進行氮化處理,且以滲氮代替一次回火,表面硬度高達HRC65~70,而模具心部硬度較低、韌性好,從而獲得優良的綜合力學性能。氮化工藝是壓鑄模具表面處理常用的工藝,但當氮化層出現薄而脆的白亮層時,無法抵抗交變熱應力的作用,極易產生微裂紋,降低熱疲勞抗力。因此,在氮化過程中,要嚴格控制工藝,避免脆性層的產生。最近,國外提出採用二次和多次滲氮工藝。採用反復滲氮的辦法可以分解容易在服役過程中產生微裂紋的氮化物白亮層,增加滲氮層厚度,並同時使模具表面存在很厚的殘余應力層,使模具的壽命得以明顯提高。此外還有採用鹽浴碳氮共滲和鹽浴硫氮碳共滲等方法。這些工藝在國外應用較為廣泛,在國內較

少見。如TFI+ABI工藝,是在鹽浴氮碳共滲後再於鹼性氧化性鹽浴中浸漬。工件表面發生氧化,呈黑色,其耐磨性、耐蝕性、耐熱性均得到了改善。經此方法處理的鋁合金壓鑄模具壽命提高數百小時。再如法國開發的硫氮碳共滲後進行氮化處理的oxynit工藝,應用於有色金屬壓鑄模具則更具特點。

213、滲硼

由於滲硼層的高硬度(FeB:HV1800~2300、Fe2B:HV1300~1500)、耐磨性和紅硬性,以及一定的耐蝕性和抗粘著性,滲硼技術在模具工業中獲得較好的應用效果。但因壓鑄模具工作條件十分苛刻,故滲硼工藝較少應用於壓鑄模具表面處理中,但近年來,出現了改進的滲硼方法,解決了上述問題,而得以應用於壓鑄模具的表面處理,如多元、塗劑粉末滲等。塗劑粉末滲硼的方法是將硼化合物和其他滲劑混合後塗覆在壓鑄模具表面,待液體揮發後,再按照一般粉末滲硼的方法裝箱密封,920℃加熱並保溫8h,隨之空冷。這種方法可以獲得緻密、均勻的滲層,模具表面滲層硬度、耐磨性和彎曲強度都得到提高,模具使用壽命平均提高2倍以上。

214、稀土表面強化

近年來,在模具表面強化中採用加入稀土元素的方法得到廣泛推崇。這是因為稀土元素具有提高滲速、強化表面及凈化表面等多種功能〔13〕,它對改善模具表面組織結構,表面物理、化學及力學性能均有極大地影響,可提高滲速、強化表面、生成稀土化合物。同時可消除分布在晶界上微量雜質的有害作用,起著強化和穩定模具型腔表面晶界的作用。另外,稀土元素與鋼中的有害元素發生作用,生成高熔點化合物,又可抑制這些有害元素在晶界上偏聚,從而降低深層的脆性等。在壓鑄模具表面強化處理工藝中加入稀土元素成分,能夠明顯提高各種滲入法的滲層厚度、提高表面硬度,同時使得滲層組織細小彌散、硬度梯度下降,從而使得模具的耐磨性、抗冷、熱疲勞性能等顯著提高,從而大幅度提高模具壽命。目前應用於壓鑄模具型腔表面的處理方法有:稀土碳共滲、稀土碳氮共滲、稀土硼共滲、稀土硼鋁共滲、稀土軟氮化、稀土硫氮碳共滲等。

22、激光表面處理

激光表面處理是使用激光束進行加熱,使工件表面迅速熔化一定深度的薄層,同時採用真空蒸鍍、電鍍、離子注入等方法把合金元素塗覆於工件表面,在激光照射下使其與基體金屬充分融合,冷凝後在模具表面獲得厚度為10~1000μm具有特殊性能的合金層,冷卻速度相當於激冷淬火。如在H13鋼表面採用激光快速熔融工藝進行處理,熔區具有較高的硬度和良好的熱穩定性,抗塑性變形能力高,對疲勞裂紋的萌生和擴展有明顯的抑製作用。最近,薩哈和達霍特若採用在H13基材上進行激光熔覆VC層的方法,研究表明,獲得的模具表面實質是連續、緻密無孔的VC鋼復合覆層,它不僅有很強的在600℃下的氧化抗力,而且有很強的抗熔融金屬還原的能力〔19〕。23電火花沉積金屬陶瓷工藝在表面改性技術的不斷發展中,出現了一種電火花沉積工藝。該工藝在電場作用下,在母材表面產生瞬間高溫、高壓區,同時滲入離子態的金屬陶瓷材料,形成表面的冶金結合,而母材表面也同時發生瞬間相變,形成馬氏體和微細奧氏體組織〔20〕。這種工藝不同於焊接,也不同於噴鍍或者元素滲入,應該是介於兩者之間的一種工藝。它很好地利用了金屬陶瓷材料的高耐磨、耐高溫、耐腐蝕的特性,而且工藝簡單,成本較低廉。是壓鑄模具表面處理的一條新路。

3、塗鍍技術

塗鍍技術作為模具強化技術的一種,主要應用在塑料模、玻璃模、橡膠模、沖壓模等工作環境相對簡單的模具表面處理。壓鑄模具需要承受冷熱應力交替的苛刻環境,所以一般不使用塗鍍技術來強化壓鑄模具表面。但近年來,有報道採用化學復合鍍的方法強化壓鑄模具表面,以提高模具表面抗粘著性、脫模性。該方法在鋁基壓鑄模具上將聚四氟乙烯微粒浸潤後進行(NiP)-聚四氟乙烯復合鍍。實驗證明,此方法在工

4、藝上和性能上均為可行,大大降低了模具表面的摩擦系數。

結語

模具壓力加工是機械製造的重要組成部分,而模具的水平、質量和壽命則與模具表面強化技術休戚相關。隨著科學技術的進步,近年來各種模具表面處理技術出現較大的進展。表現在:①傳統的熱處理工藝的改進及其與其他新工藝的結合;②表面改性技術,包括滲碳、低溫熱擴滲(各種滲氮、碳氮共滲、離子氮化、三元共滲等)、鹽浴熱擴滲、滲硼、稀土表面強化、激光表面處理和電火花沉積金屬陶瓷等;③塗鍍技術等方面。但對於工作條件極為苛刻的壓鑄模具而言,現有新的表面處理工藝還無法滿足不斷增長的要求,可以預計更為先進的技術,也有望應用於壓鑄模具的表面處理。鑒於表面處理是提高壓鑄模具壽命的重要手段之一,因此要提高我國壓鑄模具生產整體水平,表面處理技術將起著舉足輕重的作用。

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大綱如下:
1,產品不良描述。
2,不良原因分析(模具原因,成型原因)
3,針對不良原因作出改善方案,比如是粘模,相應的改善方案是對模具拋光,或者動模拉毛等等,應詳細描述修改位置,如何修的。有必要最好再附上修模圖紙,以便日後追溯。
4,改善效果評估。對模具或成型有無影響,對產品有無影響。對客戶使用有無影響等等。
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