[转载]高精度、低成本、高效率是提高模具生产质量之本
近年来，世界范围内制造业的竞争变得越来越激烈，企业在尽可能短的时间内高效率、低消耗地为顾客提供个性化高质量产品的能力，已成为企业竞争能力的一个标志。模具被称为工业之父，模具质量的高低，将直接影响到产品的质量、产量、成本、新产品投产及老产品更新换代的周期、企业产品结构调整速度与市场竞争力，因此经济形势对模具的质量提出了越来越高的要求。那么如何才能更合理地提高模具质量呢？也就是说，怎么样才能让模具在高精度、低成本、高效率条件下，更长时间地、更多模次地生产出质量合格的制件呢？这已经越来越成为人们关注的焦点。
一、模具质量
&模具质量并不是一个简单的话题，它包括以下几个方面：
1.制品质量
制品尺寸的稳定性、符合性，制品表面的光洁度、制品材料的利用率等等；
2.使用寿命
在确保制品质量的前提下，模具所能完成的工作循环次数或生产的制件数量；
3.模具的使用维护
是否属最方便使用、脱模容易、生产辅助时间尽可能的短；
4.维修成本、维修周期性
&&&二、提高模具质量的基本途径
&&&&首先制件的设计要合理，尽可能选用最好的结构方案，制件的设计者要考虑到制件的技术要求及其结构必须符合模具制造的工艺性和可行性。
&&&&模具的设计是提高模具质量的最重要的一步，需要考虑到很多因素，包括模具材料的选用，模具结构的可使用性及安全性，模具零件的可加工性及模具维修的方便性，这些在设计之初应尽量考虑得周全些。
&&&&（1）模具材料的选用既要满足客户对产品质量的要求，还需考虑到材料的成本及其在设定周期内的强度，当然还要根据模具的类型、使用工作方式、加工速度、主要失效形式等因素来选材。例如：冲裁模的主要失效形式是刃口磨损，就要选择表面硬度高、耐磨性好的材料；冲压模主要承受周期性载荷，易引起表面疲劳裂纹，导致表层剥落，那就要选择表面韧性好的材料；拉深模应选择磨擦系数特别低的材料；压铸模由于受到循环热应力作用，故应选择热疲劳性强的材料；对于注塑模，当塑件为ABS、PP、PC之类材料时，模具材料可选择预硬调质钢，当塑件为高光洁度、透明的材料时，可选耐蚀不锈钢，当制品批量大时，可选择淬火回火钢。另外还需要考虑采用与制件亲和力较小的模具材料，以防粘模加剧模具零件的磨损，从而影响模具的质量。
&&&&（2）模具结构设计时，尽量结构紧凑、操作方便，还要保证模具零件有足够的强度和刚度；在模具结构允许时，模具零件各表面的转角应尽可能设计成圆角过渡，以避免应力集中；对于凹模、型腔及部分凸模、型芯，可采用组合或镶拼结构来消除应力集中，细长凸模或型芯，在结构上需采取适当的保护措施；对于冷冲模，应配置防止制件或废料堵塞的装置(如：弹顶销、压缩空气等)。与此同时，还要考虑如何减少滑动配合件及频繁撞击件在长期使用中磨损所带来的对模具质量的影响。
&&&&（3）在设计中必须减少在维修某一零部件时需拆装的范围，特别是易损件更换时，尽可能减少其拆装范围。
&&&&模具的制造过程也是确保模具质量的重要一环，模具制造过程中的加工方法和加工精度也会影响到模具的使用寿命。各零部件的精度直接影响到模具整体装配情况，除掉设备自身精度的影响外，则需通过改善零件的加工方法，提高钳工在模具磨配过程中的技术水平，来提高模具零件的加工精度；若模具整体装配效果达不到要求，则会在试模中让模具在不正常状态下动作的几率提高，对模具的总体质量将会有很大影响。模具专家罗百辉认为，为保证模具具有良好的原始精度—原始的模具质量，在制造过程中首先要合理选择高精度的加工方法，如电火花、线切割、数控加工等等，同时应注意模具的精度检查，包括模具零件的加工精度、装配精度及通过试模验收工作综合检查模具的精度，在检查时还需尽量选用高精度的测量仪器，对于那些成形表面曲面结构复杂的模具零件，若用普通的直尺、游标卡就无法达到精确的测量数据，这时就需选用三坐标测量仪之类的精密测量设备，来确保测量数据的准确性。
&&&&对模具主要成形零部件进行表面强化，以提高模具零件表面耐磨性，从而更好地提高模具质量。对于表面强化，要根据不同用途的模具，选用不同的强化方法。例如：冲裁模可采用电火花强化、硬质合金堆焊等，以提高模具零件表层的耐磨性和抗压强度；压铸模、塑料模等热加工模具钢零件可采用渗氮(硬氮化)处理，以提高零件的耐磨性、耐热疲劳性和耐磨蚀性；拉深模、弯曲模可采用渗硫处理，以减少摩擦系数，提高材料的耐磨性；碳氮共渗(软氮化)可应用于各类模具的表面强化处理。另外，近几年发展起来的一种称为FCVA真空镀金刚石膜技术，能在零件表层形成一层与基体结合异常牢固又十分光滑均匀密实的保护膜，这种技术特别适合于模具表面保护性处理，也是提高模具质量的一种效果显著的方法。当然，如果制件属试制产品或生产批量相当小的话，就不一定非要进行模具零件的表面强化处理。
&&&&模具的正确使用与维护，也是提高模具质量的一大因素。例如：模具的安装调试方式应恰当，在有热流道的情况下，电源接线要正确，冷却水路要满足设计要求，模具在生产中注塑机、压铸机、压力机的参数需与设计要求相符合等等。在正确使用模具时，还需对模具进行定期维护保养，模具的导柱、导套及其他有相对运动的部位应经常加注润滑油，对于锻模、塑料模、压铸模之类模具在每模成形前都应将润滑剂或起模剂喷涂于成形零件表面。对模具进行有计划的防护性维护，并通过维护过程中的数据处理，则可预防模具在生产中可能出现的问题，还可提高维修工作效率。
&&&&总之，要想提高模具的质量，首先必须每个环节都要考虑到对模具质量的影响，其次还须通过各部门的通力合作。模具的质量是模具企业自身实力的真实体现。
&&&三、结束语
&&&&质量是一个古老而又常新的话题！模具的质量，无论是模具的设计者和制造者、制件的设计者，还是模具的使用者都应积极关心的问题，随着技术的不断创新、新材料的广泛采用、加工工艺的不断变革，使用与维护条件的差异等等都不同程度的影响模具的质量。“模具质量”的涉及面很广泛，相当复杂，提高模具质量的方法有多种，途径也很多，本文仅从自己的观点略作阐述，应该能使模具行业的读者们对“如何提高模具质量”有更广泛、更深刻的认识。
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浅谈如何提高模具使用寿命
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模具设计与制造专业的毕业设计与论文09-9
导柱数值：D=25mm；d=20mm；l=120；9.2浇口套的选用；根据定模座板与定模板确定浇口套的尺寸，外购；9.3推杆的选用；在塑件的推出机构介绍了推板推出的特点是推出面积大；(1)推杆的材料分析：；一般用途的推杆的材料选择45钢；(2)推杆的截面形状；可分为圆形，方形或椭圆形等；(3)推杆尺寸；计算：本设计采用的是推杆推出，在求出脱模力的前提；nE；
导柱数值：D=25mm；d=20mm；l=120mm；l1=45；9.2浇口套的选用根据定模座板与定模板确定浇口套的尺寸，外购。9.3推杆的选用在塑件的推出机构介绍了推板推出的特点是推出面积大、推力均匀，塑件不易变形，表面无推出痕迹，结构简单，模具无需设置复位杆，适用于大筒形塑件或薄壁容器及各种罩壳形塑件。推板的推出需要推杆带动推板运动，下面选用推杆(1)推杆的材料分析：一般用途的推杆的 材料选择45钢。它是一种优质碳素钢。含磷比较少，非金属杂质比较少。钢的品质较高。它须调质处理后使用，调质处理后具有良好的综合力学性能，即具有较高的的刃性和塑性，焊接性能也好。固采用此钢比较好。(2)推杆的截面形状；可分为圆形，方形或椭圆形等其它形状，根据塑件的推出部位而定，最常用的截面形状为圆形。(3)推杆尺寸计算：本设计采用的是推杆推出，在求出脱模力的前提下可以对推杆或推管做出初步的直径预算并进行强度校核。本设计采用的是圆形推杆，圆形推杆的直径由欧拉公式简化为： d=k(L2F脱nE1)
244=1.5×() =
31?2.1?105d―推杆直径；；
n―推杆的数量，n取31L―推杆长度(参考模架尺寸，估取L=150)；E―推杆材料的弹性模量，取E=2.1×105MPak―安全系数，取k=1.5；
F脱―总的脱模力，F脱=33324(N)；实际推杆尺寸直径为12 mm，可见是符合要求的。但为了安全起见，再对其进行强度校核，强度校核公式为： d≥4F脱n?[?压]＝ 8 mm
满足强度要求。[?压]―推杆材料的许用压应力, [?压]附2=150Mpa。(4)推杆与模体的配合：推杆和模体的配合性质一般为H8/f7或H7/f7，配合间隙值以熔料不溢料为标准。配合长度一般为直径的1.5~2倍，至少大于15mm，推杆与推杆固定板的孔之间留有足够的间隙，推杆相对于固定板是浮动。9.4螺栓的选用选用M12的螺栓，尺寸见国标(GB/T )第10章 模具装配、试模与调试10.1模具装配工艺过程10.1.1装配精度要求、装配注意事项模具的装配精度是由设计人员根据产品零件的技术要求、生产批量等因素确定，对于塑料型腔模而言，主要有凸凹模间隙、动定模座底面平面平行度，导柱导套与其固定板的垂直度，导柱导套、推杆与推杆孔、卸料板与凸模的配合精度等。(1)影响塑件尺寸精度与质量的主要因素为塑件收缩率、模具型腔的设计精度及模具结构的合理性。因此，塑件的尺寸精度和质量，是惊醒塑料注射膜设计，确定与控制模具设计、零件制造和模具装配精度与质量的主要依据。模具型腔和型芯的设计与制造公差，一般为塑件尺寸公差的0.25,即Δ＇=Δ/4。(2) 根据GB/T 12556.2――1990，Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级模架主要分型面的贴合间隙值分别为Ⅰ级0.02mm；Ⅱ级0.03mm；Ⅲ级0.04mm。主要模板组装后基准面移位偏差值分别为：Ⅰ级0.02mm；Ⅱ级0.04mm；Ⅲ级0.06mm。(3) 塑件注射模模架及零件的精度按中小型模架技术条件（GB/T90）及大型模架技术条件（GB/T90）进行查验。(4) 装配工艺的注意事项预处理工序在前。零件的清洗，倒角，去毛刺和飞边等工序要安排在前；先下后上。先装配模具下半部分，使模具在装配时其中心始终处于稳定状态；先内后外；先难后易；先重大后轻小；先精密后一般；安排必要的检验工序。 10.1.2模具的装配步骤根据模具的装配图10-1，分析各个零件的装配要求，确定模具的装配步骤。 饭盒注射模装配过程：（1）根据零件图、装配图及技术要求制定合理的模具装配步骤，核对模具的工作部件、准件、非标准件、标通用件的质量及数量，若有飞边毛刺及时去除。（2）将定摸座板2与定模板3固定，加工注料型孔，定摸座板2与定模板3固定钻、铰同，用压力机将浇口套1压入定模板3，装配定模部分，把定摸座板2与定模板3拧入M12的螺栓紧固，装配完成后，精磨推件板6、定模板3的上、下基准面。（3）同钻、铰导柱孔，将定模板3、推件板6、型芯固定板7叠合在一起，使分型面紧密接触，同钻、铰导柱孔，扩削导柱的台肩孔，深低于导柱台肩，接着压入导柱5，将4根导柱5压入型芯固定板中，检查导柱孔与型芯固定板的垂直度，磨削导柱帽，与型芯固定板相平。 图10-1（4）同钻各螺孔、推杆孔，将型芯固定板与支承板拧入螺栓锁紧、固定，同钻φ13的型芯固定孔并沉φ22-12(深)孔，同钻φ13的推杆孔，与推杆固定板同钻（5）装配动模板，将动模板压人型芯固定板，并配合紧密，装配后，型芯外露部分要符合图样要求（6）安装支承板，把支承板和型芯固定板用螺栓固定并锁紧，将支承板、型芯固定板、型芯拧入螺栓，要求配合紧密（7）装配推杆机构，将推杆安装在推杆固定板上，磨平；用推板压紧推杆固定板上紧螺栓；安装完成后，检验配合情况（8）安装动模座板垫块垂直放置，装配动模座板，螺栓拧入紧固，修正推杆当动模部分装配完成后，先将推板复位到极限位置，自型芯固定板上表面测出推杆的磨削量，磨推杆，直至合格（9）合模
在型芯上方安装推件板，推件板通过导柱孔定位，将定模两部分装和在动模部分上面（10）试模与调整 各个部位装配完成后进行试模，并检验制品验证模具的质量情况 10.2连接件的调试与修整模具零件的连接，如上、下模座与凸、凹固定板的连接、卸料板与凹模的连接，通常以销钉定位、螺钉紧固。其中螺孔、螺纹过孔、导柱孔一般都采用配做法加工完成。在装配过程中选定基准件，可用螺钉紧固后配做钻铰削孔，并装入螺钉限位。而非基准件应先用螺钉初步紧固，然后根据基准件找正，并进行试加工，直至符合要求后方可锁紧螺钉并配钻铰销孔，装入销钉。在该套模具中遇到的应该注意的修模方法：（1）消除型腔与推件板的间隙例如，结构如图10-2所示：修磨方法：在两者之间加垫板或者磨削型芯再或者磨削型腔工作面三种办法。由于型腔、型芯和推件板都属于工作面，不能轻易修磨，为了保证模具的加工精度，采取的办法是磨削型腔内表面，使型腔加深，凸模、凹模、推件板可以配合紧密。（2）修磨后浇口套须高出固定板0.02mm 图10-2如图10-3：浇口套须压入定模座板和定模板，与其过度配合。在浇口套压入定模座板和定模板之后，保证高出定模座板上基准平面0.02mm,这部分由加图10-3工精度保证。（3）埋入式型芯修磨后达到尺a修磨方法：当型腔、型芯、推件板无凹凸形状时，可以根据盖度尺寸修磨型腔的内表面、型芯的外表面；当型腔、型芯、推件板有凹凸形状时，可以修磨型腔的底面使尺寸a减小或者型芯的底部垫薄片使尺寸a增加，对于饭盒注塑模应该采用后者补修，对于这种模具结构深度应该加工到下限尺寸。模具的其他零件在装配过程中，也应该尽量避免发生装配误差，使之满足模具的使用要求。图10-4 防止出现这类情况，在加工型芯时应在高度方向上加修磨量；推件板轮廓加工时，包含各类专业文献、各类资格考试、外语学习资料、高等教育、幼儿教育、小学教育、生活休闲娱乐、模具设计与制造专业的毕业设计与论文09等内容。　
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