現(xiàn)今制造業(yè)間的競爭越發(fā)激烈,企業(yè)在短時間內(nèi)生產(chǎn)出批量高質(zhì)量的產(chǎn)品已經(jīng)十分必要。如何才能更合理地提高模具質(zhì)量,是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)飛躍的關(guān)鍵。怎么樣才能讓模具在高精度、低成本、高效率條件下,更長時間地、更多模次地生產(chǎn)出質(zhì)量合格的制件呢?提高模具質(zhì)量的基本方法有以下幾個方面。

⑴制件的設(shè)計要合理,盡可能選用最好的結(jié)構(gòu)方案,制件的設(shè)計者要考慮到制件的技術(shù)要求及其結(jié)構(gòu)必須符合模具制造的工藝性和可行性。

⑵模具的設(shè)計是提高模具質(zhì)量的最重要的一步,需要考慮到很多因素,包括模具材料的選用,模具結(jié)構(gòu)的可使用性及安全性,模具零件的可加工性及模具維修的方便性,這些在設(shè)計之初應(yīng)盡量考慮得周全些。

①模具材料的選用,既要滿足客戶對產(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;對于注塑模,當(dāng)塑件為ABS、PP、PC之類材料時,模具材料可選擇預(yù)硬調(diào)質(zhì)鋼,當(dāng)塑件為高光潔度、透明的材料時,可選耐蝕不銹鋼,當(dāng)制品批量大時,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)計時,盡量結(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)允許時,模具零件各表面的轉(zhuǎn)角應(yīng)盡可能設(shè)計成圓角過渡,以避免應(yīng)力集中;對于凹模、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)長凸模或型芯,在結(jié)構(gòu)上需采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施;對于冷沖模,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,還要考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來的對模具質(zhì)量的影響。

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

⑶模具的制造過程也是確保模具質(zhì)量的重要一環(huán),模具制造過程中的加工方法和加工精度也會影響到模具的使用壽命。各零部件的精度直接影響到模具整體裝配情況,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,提高鉗工在模具磨配過程中的技術(shù)水平,來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,則會在試模中讓模具在不正常狀態(tài)下動作的幾率提高,對模具的總體質(zhì)量將會有很大影響。模具行業(yè)專家羅百輝指出,為保證模具具有良好的原始精度—原始的模具質(zhì)量,在制造過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、裝配精度及通過試模驗(yàn)收工作綜合檢查模具的精度,在檢查時還需盡量選用高精度的測量儀器,對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)卡就無法達(dá)到精確的測量數(shù)據(jù),這時就需選用三坐標(biāo)測量儀之類的精密測量設(shè)備,來確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

⑷對模具主要成形零部件進(jìn)行表面強(qiáng)化,以提高模具零件表面耐磨性,從而更好地提高模具質(zhì)量。對于表面強(qiáng)化,要根據(jù)不同用途的模具,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;壓鑄模、塑料模等熱加工模具鋼零件可采用滲氮(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;碳氮共滲(軟氮化)可應(yīng)用于各類模具的表面強(qiáng)化處理。另外,近幾年發(fā)展起來的一種稱為FCVA真空鍍金剛石膜技術(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。當(dāng)然,如果制件屬試制產(chǎn)品或生產(chǎn)批量相當(dāng)小的話,就不一定非要進(jìn)行模具零件的表面強(qiáng)化處理。

⑸模具的正確使用與維護(hù),也是提高模具質(zhì)量的一大因素。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)計要求相符合等等。在正確使用模具時,還需對模具進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng),模具的導(dǎo)柱、導(dǎo)套及其他有相對運(yùn)動的部位應(yīng)經(jīng)常加注潤滑油,對于鍛模、塑料模、壓鑄模之類模具在每模成形前都應(yīng)將潤滑劑或起模劑噴涂于成形零件表面。對模具進(jìn)行有計劃的防護(hù)性維護(hù),并通過維護(hù)過程中的數(shù)據(jù)處理,則可預(yù)防模具在生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的問題,還可提高維修工作效率。羅百輝認(rèn)為,要想提高模具的質(zhì)量,首先必須每個環(huán)節(jié)都要考慮到對模具質(zhì)量的影響,其次還須通過各部門的通力合作。模具的質(zhì)量是模具企業(yè)自身實(shí)力的真實(shí)體現(xiàn)。

質(zhì)量是品牌的生命,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、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)整速度與市場競爭力,因此經(jīng)濟(jì)形勢對模具的質(zhì)量提出了越來越高的要求。無論是模具的設(shè)計者和制造者、制件的設(shè)計者,還是模具的使用者都應(yīng)積極關(guān)心的問題。