模具鋼材質(zhì)量的要點(diǎn)分析
近年來,世界范圍內(nèi)模具鋼制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)變得越來越激烈,企業(yè)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)能力的一個(gè)標(biāo)志。模具鋼材被稱為工業(yè)之父,模具鋼材質(zhì)量的高低,將直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本、新產(chǎn)品投產(chǎn)及老產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期、企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整速度與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,因此經(jīng)濟(jì)形勢(shì)對(duì)模具鋼材的質(zhì)量提出了越來越高的要求。那么如何才能更合理地提高模具鋼材質(zhì)量呢?也就是說,怎么樣才能讓模具鋼材在高精度、低成本、高效率條件下,更長時(shí)間地、更多模次地生產(chǎn)出質(zhì)量合格的制件呢?這已經(jīng)越來越成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
模具鋼材質(zhì)量并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的話題,它包括以下幾個(gè)方面:
?、胖破焚|(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;
⑵使用壽命:在確保制品質(zhì)量的前提下,模具鋼材所能完成的工作循環(huán)次數(shù)或生產(chǎn)的制件數(shù)量;
?、悄>咪摬牡氖褂镁S護(hù):是否屬最方便使用、脫模容易、生產(chǎn)輔助時(shí)間盡可能的短;
提高模具鋼材質(zhì)量的基本途徑:
⑴首先制件的設(shè)計(jì)要合理,盡可能選用最好的結(jié)構(gòu)方案,制件的設(shè)計(jì)者要考慮到制件的技術(shù)要求及其結(jié)構(gòu)必須符合模具鋼材制造的工藝性和可行性。
⑵模具鋼材的設(shè)計(jì)是提高模具鋼材質(zhì)量的最重要的一步,需要考慮到很多因素,包括模具鋼材材料的選用,模具鋼材結(jié)構(gòu)的可使用性及安全性,模具鋼材零件的可加工性及模具鋼材維修的方便性,這些在設(shè)計(jì)之初應(yīng)盡量考慮得周全些。
?、倌>咪摬牟牧系倪x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)模具鋼材的類型、使用工作方式、加工速度、主要失效形式等因素來選材。例如:沖裁模的主要失效形式是刃口磨損,就要選擇表面硬度高、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,那就要選擇表面韌性好的材料;拉深模應(yīng)選擇磨擦系數(shù)特別低的材料;壓鑄模由于受到循環(huán)熱應(yīng)力作用,故應(yīng)選擇熱疲勞性強(qiáng)的材料;對(duì)于注塑模,當(dāng)塑件為ABS、PP、PC之類材料時(shí),模具鋼材材料可選擇預(yù)硬調(diào)質(zhì)鋼,當(dāng)塑件為高光潔度、透明的材料時(shí),可選耐蝕不銹鋼,當(dāng)制品批量大時(shí),可選擇淬火回火鋼。另外還需要考慮采用與制件親和力較小的模具鋼材材料,以防粘模加劇模具鋼材零件的磨損,從而影響模具鋼材的質(zhì)量。
?、谀>咪摬慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),盡量結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便,還要保證模具鋼材零件有足夠的強(qiáng)度和剛度;在模具鋼材結(jié)構(gòu)允許時(shí),模具鋼材零件各表面的轉(zhuǎn)角應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成圓角過渡,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)來消除應(yīng)力集中,細(xì)長凸?;蛐托?,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、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期使用中磨損所帶來的對(duì)模具鋼材質(zhì)量的影響。
?、悄>咪摬牡闹圃爝^程也是確保模具鋼材質(zhì)量的重要一環(huán),模具鋼材制造過程中的加工方法和加工精度也會(huì)影響到模具鋼材的使用壽命。各零部件的精度直接影響到模具鋼材整體裝配情況,除掉設(shè)備自身精度的影響外,則需通過改善零件的加工方法,提高鉗工在模具鋼材磨配過程中的技術(shù)水平,來提高模具鋼材零件的加工精度;若模具鋼材整體裝配效果達(dá)不到要求,則會(huì)在試模中讓模具鋼材在不正常狀態(tài)下動(dòng)作的幾率提高,對(duì)模具鋼材的總體質(zhì)量將會(huì)有很大影響。
?、葘?duì)模具鋼材主要成形零部件進(jìn)行表面強(qiáng)化,以提高模具鋼材零件表面耐磨性,從而更好地提高模具鋼材質(zhì)量。對(duì)于表面強(qiáng)化,要根據(jù)不同用途的模具鋼材,選用不同的強(qiáng)化方法。例如:沖裁??刹捎秒娀鸹◤?qiáng)化、硬質(zhì)合金堆焊等,以提高模具鋼材零件表層的耐磨性和抗壓強(qiáng)度;壓鑄模、塑料模等熱加工模具鋼材鋼零件可采用滲氮(硬氮化)處理,以提高零件的耐磨性、耐熱疲勞性和耐磨蝕性;拉深模、彎曲??刹捎脻B硫處理,以減少摩擦系數(shù),提高材料的耐磨性。
模具鋼材質(zhì)量并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的話題,它包括以下幾個(gè)方面:
?、胖破焚|(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;
⑵使用壽命:在確保制品質(zhì)量的前提下,模具鋼材所能完成的工作循環(huán)次數(shù)或生產(chǎn)的制件數(shù)量;
?、悄>咪摬牡氖褂镁S護(hù):是否屬最方便使用、脫模容易、生產(chǎn)輔助時(shí)間盡可能的短;
提高模具鋼材質(zhì)量的基本途徑:
⑴首先制件的設(shè)計(jì)要合理,盡可能選用最好的結(jié)構(gòu)方案,制件的設(shè)計(jì)者要考慮到制件的技術(shù)要求及其結(jié)構(gòu)必須符合模具鋼材制造的工藝性和可行性。
⑵模具鋼材的設(shè)計(jì)是提高模具鋼材質(zhì)量的最重要的一步,需要考慮到很多因素,包括模具鋼材材料的選用,模具鋼材結(jié)構(gòu)的可使用性及安全性,模具鋼材零件的可加工性及模具鋼材維修的方便性,這些在設(shè)計(jì)之初應(yīng)盡量考慮得周全些。
?、倌>咪摬牟牧系倪x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)模具鋼材的類型、使用工作方式、加工速度、主要失效形式等因素來選材。例如:沖裁模的主要失效形式是刃口磨損,就要選擇表面硬度高、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,那就要選擇表面韌性好的材料;拉深模應(yīng)選擇磨擦系數(shù)特別低的材料;壓鑄模由于受到循環(huán)熱應(yīng)力作用,故應(yīng)選擇熱疲勞性強(qiáng)的材料;對(duì)于注塑模,當(dāng)塑件為ABS、PP、PC之類材料時(shí),模具鋼材材料可選擇預(yù)硬調(diào)質(zhì)鋼,當(dāng)塑件為高光潔度、透明的材料時(shí),可選耐蝕不銹鋼,當(dāng)制品批量大時(shí),可選擇淬火回火鋼。另外還需要考慮采用與制件親和力較小的模具鋼材材料,以防粘模加劇模具鋼材零件的磨損,從而影響模具鋼材的質(zhì)量。
?、谀>咪摬慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),盡量結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便,還要保證模具鋼材零件有足夠的強(qiáng)度和剛度;在模具鋼材結(jié)構(gòu)允許時(shí),模具鋼材零件各表面的轉(zhuǎn)角應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成圓角過渡,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)來消除應(yīng)力集中,細(xì)長凸?;蛐托?,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、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期使用中磨損所帶來的對(duì)模具鋼材質(zhì)量的影響。
?、悄>咪摬牡闹圃爝^程也是確保模具鋼材質(zhì)量的重要一環(huán),模具鋼材制造過程中的加工方法和加工精度也會(huì)影響到模具鋼材的使用壽命。各零部件的精度直接影響到模具鋼材整體裝配情況,除掉設(shè)備自身精度的影響外,則需通過改善零件的加工方法,提高鉗工在模具鋼材磨配過程中的技術(shù)水平,來提高模具鋼材零件的加工精度;若模具鋼材整體裝配效果達(dá)不到要求,則會(huì)在試模中讓模具鋼材在不正常狀態(tài)下動(dòng)作的幾率提高,對(duì)模具鋼材的總體質(zhì)量將會(huì)有很大影響。
?、葘?duì)模具鋼材主要成形零部件進(jìn)行表面強(qiáng)化,以提高模具鋼材零件表面耐磨性,從而更好地提高模具鋼材質(zhì)量。對(duì)于表面強(qiáng)化,要根據(jù)不同用途的模具鋼材,選用不同的強(qiáng)化方法。例如:沖裁??刹捎秒娀鸹◤?qiáng)化、硬質(zhì)合金堆焊等,以提高模具鋼材零件表層的耐磨性和抗壓強(qiáng)度;壓鑄模、塑料模等熱加工模具鋼材鋼零件可采用滲氮(硬氮化)處理,以提高零件的耐磨性、耐熱疲勞性和耐磨蝕性;拉深模、彎曲??刹捎脻B硫處理,以減少摩擦系數(shù),提高材料的耐磨性。
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