模具制造技术-第八章-模具的维护与管理新课件

第第8 8章章 模具的维护与管理模具的维护与管理模具的失效模具的失效8.1模具的维修与修复模具的维修与修复 8.2模具的管理模具的管理 8.3第8章 模具的维护与管理 模具的失效 8.1模具的维修与修18.1 8.1 模具的失效模具的失效 研究模具失效的目的是通过对模具以往研究模具失效的目的是通过对模具以往的失效进行分析，找出失效原因，判断失效的失效进行分析，找出失效原因，判断失效的性质，研究解决和预防失效的措施，以避的性质，研究解决和预防失效的措施，以避免或减少同类失效现象的重复发生，延长模免或减少同类失效现象的重复发生，延长模具的使用寿命，提高经济效益。具的使用寿命，提高经济效益。8.1 模具的失效 研究模具失效的目的是通2 （1）早期失效早期失效发生在模具使用的初期，属于非正常早期失效发生在模具使用的初期，属于非正常失效。失效。（2）随机失效随机失效是模具经大量的生产使用，因缓慢塑随机失效是模具经大量的生产使用，因缓慢塑性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续服役，性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续服役，属于正常失效。属于正常失效。（3）耗损失效耗损失效属于正常失效。耗损失效属于正常失效。8.1.1 8.1.1 模具的失效过程和失效形式模具的失效过程和失效形式 1模具的失效过程模具的失效过程（1）早期失效8.1.1 模具的失效过程和失效形式 13模模具具的的失失效效形形式式主主要要有有3 3大大类类：表表面面磨磨损、过量变形和断裂。损、过量变形和断裂。要正确分析出模具失效的原因，找出提高要正确分析出模具失效的原因，找出提高模具寿命的措施，首先要认识模具的工作模具寿命的措施，首先要认识模具的工作条件和可能产生的失效形式。模具按工作条件和可能产生的失效形式。模具按工作条件可分为冷作模具、热作模具和塑料模条件可分为冷作模具、热作模具和塑料模具。模具工作条件不同，在服役过程中发具。模具工作条件不同，在服役过程中发生失效的形式和特点也各不相同。生失效的形式和特点也各不相同。2模具的失效形式模具的失效形式 模具的失效形式主要有3大类：表面磨损、过量变形和4 （1）冲裁模工作条件）冲裁模工作条件冲冲裁裁模模，包包括括落落料料、冲冲孔孔、切切边边等等，冲冲裁裁模模的的工工作作部部位位是是凸凸模模、凹凹模模刃刃口口，工工作作时时刃刃口口承承受受着着冲冲击击力力、剪剪切切力力和和弯弯曲曲力力，同同时时还还受到被冲板料的强烈摩擦。受到被冲板料的强烈摩擦。（2）冲裁模失效形式）冲裁模失效形式模具刃口在压力摩擦力的作用下，最常模具刃口在压力摩擦力的作用下，最常见的失效形式是磨损，尤其是凸模。见的失效形式是磨损，尤其是凸模。8.1.2 8.1.2 冷作模具的工作条件与失效形式冷作模具的工作条件与失效形式 1冲裁模冲裁模（1）冲裁模工作条件8.1.2 冷作模具的工作条件与失5（1）拉深模工作条件一一般般凸凸模模主主要要承承受受压压力力和和摩摩擦擦力力，凹凹模模主主要要承承受径向张力和摩擦力。受径向张力和摩擦力。（2）拉深模的失效形式因因为为拉拉深深模模在在工工作作中中受受到到较较大大的的摩摩擦擦力力，所所以以这这种模具的主要失效形式是磨损。种模具的主要失效形式是磨损。2拉深模拉深模 （1）拉深模工作条件2拉深模 6 （1）锤锻模工作条件）锤锻模工作条件主主要要是是冲冲击击力力和和摩摩擦擦力力的的作作用用，吨吨位位越越大大，产产生生的的冲冲击击力力越越大大，同同时时模模具具型型腔腔受受坯坯料料变变形形的的反反作作用用，使型腔表面承受很大的压力。使型腔表面承受很大的压力。（2）锤锻模的基本失效形式）锤锻模的基本失效形式基本失效形式有：型腔部分的模壁断裂、型腔基本失效形式有：型腔部分的模壁断裂、型腔表面热疲劳、塑性变形、磨损及锤锻模燕尾开裂。表面热疲劳、塑性变形、磨损及锤锻模燕尾开裂。8.1.3 8.1.3 热作模具的工作条件与失效形式热作模具的工作条件与失效形式 1锤锻模锤锻模（1）锤锻模工作条件8.1.3 热作模具的工作条件与失7（1）压铸模工作条件）压铸模工作条件压压铸铸模模是是在在高高压压（一一般般为为30150MPa）下下，将将4001600的的熔熔融融金金属属压压入入模模具具型型腔腔，熔熔融融金金属属高高速速喷喷射射到到型型腔腔内内，和和模模壁壁不不断断接接触触，冲冲蚀蚀模模具具，使使模模具具型型腔腔极极快快升升温温，摩摩擦擦也也很很激激烈烈。（2）压铸模的失效形式）压铸模的失效形式主主要要有有热热疲疲劳劳失失效效、热热熔熔蚀蚀失失效效、冲冲蚀蚀和和气气蚀蚀失效、粘模失效等。失效、粘模失效等。2压铸模压铸模 （1）压铸模工作条件2压铸模 8塑塑料料模模直直接接与与塑塑料料接接触触，经经受受压压力力、温温度度、摩摩擦擦和和腐腐蚀蚀的的作作用用。压压制制时时，塑塑料料模模型型腔腔承承受受压压力力一一般般为为40140MPa，闭闭模模压压力力80300MPa或或更更高高，受受热温度为热温度为150300。塑塑料料模模一一般般形形状状复复杂杂，存存在在许许多多凹凹角角、薄薄壁壁等等部部位位，易易产产生生应应力力集集中中；模模具具型型腔腔要要求求质质量量高高，特特别是透明件，少量的磨损或腐蚀便可导致模具失效。别是透明件，少量的磨损或腐蚀便可导致模具失效。8.1.4 8.1.4 塑料模具的工作条件与失效形式塑料模具的工作条件与失效形式 1塑料模工作条件塑料模工作条件 塑料模直接与塑料接触，经受压力、温度、摩擦和腐蚀的9（1）型腔表面的磨损和腐蚀）型腔表面的磨损和腐蚀（2）塑性变形）塑性变形（3）断裂）断裂（4）疲劳和热疲劳）疲劳和热疲劳2塑料模失效形式塑料模失效形式（1）型腔表面的磨损和腐蚀2塑料模失效形式 10（1）圆角半径）圆角半径（2）凸模端面形状）凸模端面形状（3）凸、凹模结构形式）凸、凹模结构形式（4）模具工作间隙）模具工作间隙8.1.5 8.1.5 影响模具失效的基本因素影响模具失效的基本因素 1模具结构对失效的影响模具结构对失效的影响（1）圆角半径8.1.5 影响模具失效的基本因素 1模具11模模具具材材料料的的成成分分、组组织织、质质量量及及性性能能对对模模具具的的承承载载能能力力、模模具具寿寿命命及及加加工工精精度度、制制造造成成本本等等均有很大影响。均有很大影响。在在模模具具材材料料对对模模具具寿寿命命的的影影响响因因素素中中，材材料料的的类别影响很大。类别影响很大。模模具具材材料料的的硬硬度度对对模模具具寿寿命命也也有有显显著著的的影影响响，经经验验表表明明，模模具具的的早早期期失失效效，大大多多数数是是由由于于硬硬度度过过高高而而引引起起的的断断裂裂，少少数数是是由由于于硬硬度度过过低低引引起起的的塑性变形和磨损。塑性变形和磨损。2模具材料对失效的影响模具材料对失效的影响 模具材料的成分、组织、质量及性能对模具的承载能力12一一般般模模具具零零件件都都要要进进行行热热处处理理，热热处处理理过过程程会会产产生生各各种种缺缺陷陷。热热处处理理缺缺陷陷可可分分为为两两大大类类，一一类类是是热热处处理理的的一一般般缺缺陷陷，主主要要包包括括过过热热和和过过烧烧、脱脱碳碳和和腐腐蚀蚀、淬淬火火裂裂纹纹、淬淬火火温温度度过过高高或或过过低低、回回火火不不足足等等，一一般般缺缺陷陷可可通通过过采采取取相相应应技技术术措措施施予予以以防防止止。另另一一类类是是热热处处理理变变形形，包包括括热热应应力力引引起起变变形形、相相变变和和组组织织应应力力引引起起变变形形、畸畸形形变变形形等等，这这类类缺缺陷陷有有些些可可通通过过校校正正或或修修磨磨方方法法解解决决，有有些些缺陷模具只能报废。缺陷模具只能报废。3模具的热处理与表面硬化对模具失效模具的热处理与表面硬化对模具失效的影响的影响 一般模具零件都要进行热处理，热处理过程会产生各种13模具零件的表面强化可以改善模具材料的表模具零件的表面强化可以改善模具材料的表面特性，获得硬度、耐磨性、韧性、抗疲劳强度面特性，获得硬度、耐磨性、韧性、抗疲劳强度的良好配合，得到的良好配合，得到“外硬内韧外硬内韧”的效果，有时可的效果，有时可提高模具寿命几倍至几十倍。表面强化的方法很提高模具寿命几倍至几十倍。表面强化的方法很多，除常用的渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、渗多，除常用的渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、渗钒等工艺外，还有电火花强化，激光强化，化学钒等工艺外，还有电火花强化，激光强化，化学气相沉积，物理气相沉积等工艺。气相沉积，物理气相沉积等工艺。和速度运动。和速度运动。模具零件的表面强化可以改善模具材料的表面特性14模模具具加加工工工工艺艺包包括括锻锻造造、切切削削加加工工、磨磨削削加加工工和和电电火火花花加加工工等等，这这些些工工艺艺中中的的质质量问题对模具失效都有较大影响。量问题对模具失效都有较大影响。4模具加工工艺对失效的影响模具加工工艺对失效的影响 模具加工工艺包括锻造、切削加工、磨削加工和电火花加15（1）坯料状况的影响）坯料状况的影响坯坯料料的的材材质质和和性性能能，如如塑塑变变抗抗力力、磨磨损损作作用用、咬咬合合倾倾向向及及腐腐蚀蚀性性等等对对模模具具失失效效都都有有很很大大影影响响。此此外外，坯坯料料的的表表面面状状况况和和加加工工温温度度也也影影响响模模具具的的使用寿命。使用寿命。（2）锻压设备对失效的影响）锻压设备对失效的影响锻压设备的刚度和精度对模具寿命影响较大。锻压设备的刚度和精度对模具寿命影响较大。5模具服役条件对失效的影响模具服役条件对失效的影响（1）坯料状况的影响5模具服役条件对失效的影响 16（3）模具的使用与维护对失效的影响）模具的使用与维护对失效的影响模模具具的的寿寿命命与与其其正正确确的的操操作作、使使用用及及维维护护有有很很大大关关系系。工工作作前前，对对模模具具进进行行正正确确的的安安装装和和调调整整；工工作作中中，定定时时检检查查，及及时时排排除除故故障障，并并注注意意润润滑滑、冷却；工作后，进行维护保养、消除应力。冷却；工作后，进行维护保养、消除应力。（3）模具的使用与维护对失效的影响 178.2 8.2 模具的维修与修复模具的维修与修复 1 1堆焊堆焊 2 2电阻焊电阻焊 3 3电刷镀电刷镀 4 4加工修复加工修复 （1）镶拼法）镶拼法（2）挤胀法）挤胀法（3）扩孔法）扩孔法（4）更换新件法）更换新件法8.2.1 8.2.1 模具修复的方法模具修复的方法 8.2 模具的维修与修复 1堆焊 8.2.118 更换或调整易损件。更换或调整易损件。随机修磨凸、凹模。随机修磨凸、凹模。模具紧固。模具使用过程中，由于震动和模具紧固。模具使用过程中，由于震动和冲击，紧固件可能会产生松动，需要经常检冲击，紧固件可能会产生松动，需要经常检查，随机紧固。查，随机紧固。8.2.2 8.2.2 冲压模的修复冲压模的修复 1冲压模的随机故障修复冲压模的随机故障修复 更换或调整易损件。8.2.2 冲压模的修复 1冲压19 合理确定拆卸顺序，一般顺序是先外后内。合理确定拆卸顺序，一般顺序是先外后内。对对拆拆卸卸下下的的零零件件作作好好标标记记和和具具体体位位置置，必必要要时时可可画画简简图图以以便便装装配配，擦擦净净涂涂油油，统统一一摆摆放放，对对于于凸凸、凹凹模模等等工工作作零零件件，最最好好放放在在盛盛油油的的容容器器中中，以防生锈。以防生锈。对对所所有有损损坏坏的的零零件件进进行行检检查查，根根据据损损坏坏程程度度确定解决方案，然后进行修复或更换。确定解决方案，然后进行修复或更换。损损坏坏的的零零件件修修复复或或更更换换后后，经经装装配配、试试冲冲、调整、检查，必须达到制件质量要求。调整、检查，必须达到制件质量要求。2冲压模拆卸后的修复冲压模拆卸后的修复 合理确定拆卸顺序，一般顺序是先外后内。2冲压模拆卸后的20 （1）定位及导向元件磨损的修复）定位及导向元件磨损的修复（2）分型面磨损的修复）分型面磨损的修复（3）型腔表面磨损的修复）型腔表面磨损的修复8.2.3 8.2.3 塑料模的修复塑料模的修复 1磨损的修复磨损的修复（1）定位及导向元件磨损的修复8.2.3 塑料模的修复 21（1）推杆折断）推杆折断模模具具在在正正常常使使用用中中，推推杆杆折折断断现现象象时时有有发生，产生原因有多种。发生，产生原因有多种。（2）异物掉入损坏型腔）异物掉入损坏型腔这这是是意意外外事事故故中中较较为为常常见见的的一一种种。要要立立足于预防。足于预防。2意外损坏的修复意外损坏的修复（1）推杆折断2意外损坏的修复 228.3 8.3 模具的管理模具的管理 1.建立模具档案建立模具档案模具档案是模具从设计开始至投产使用，维护模具档案是模具从设计开始至投产使用，维护修理，更新改进直至报废为止全过程的详尽记录。修理，更新改进直至报废为止全过程的详尽记录。2模具的存放管理模具的存放管理模模具具在在存存放放期期间间却却常常常常受受到到忽忽视视。因因而而，在在实实际际生生产产中中，因因模模具具保保管管存存放放不不善善而而造造成成的的生生产产上上损损失失惨惨重重的的事事例例时时有有发发生生，不不能能不不引引起起重重视视。模模具具的的入库存放应具备以下条件。入库存放应具备以下条件。8.3.1 8.3.1 模具的保管模具的保管 8.3 模具的管理 1.建立模具档案8.3.1 23 （1）模具标准化是模具现代化生产的基础）模具标准化是模具现代化生产的基础（2）模模具具标标准准化化的的贯贯彻彻执执行行提提高高了了模模具具技技术术经济指标经济指标（3）模具标准化是开展模具）模具标准化是开展模具CAD/CAM工工作的先决条件作的先决条件（4）模具标准化工作为促进国际技术交流创）模具标准化工作为促进国际技术交流创造了条件造了条件8.3.2 8.3.2 模具的标准化模具的标准化 1模具标准化的意义模具标准化的意义（1）模具标准化是模具现代化生产的基础8.3.2 模具的24目目前前我我国国模模具具国国家家标标准准和和行行业业标标准准已已有有50多多项项，涉涉及及到到主主要要模模具具的的各各个个方方面面。随随着着国国际际交交往往的的增增多多，进进口口模模具具国国产产化化工工作作的的发发展展和和三三资资企企业业对对其其配配套套模模具具的的国国际际标标准准的的提提出出，一一方方面面在在标标准准制制定定方方面面注注意意了了尽尽量量采采纳纳国国际际标标准准或或国国外外先先进进国国家家的的标标准准，另另一一方方面面考考虑虑模模具具标标准准件件生生产产企企业业各各自自市市场场需需要要，除除按按中中国国标标准准外外也也按按国国外外先先进进企企业的标准生产标准件。业的标准生产标准件。2我国模具标准化工作发展的状况我国模具标准化工作发展的状况 目前我国模具国家标准和行业标准已有50多项，涉及25（1）模具标准的种类）模具标准的种类基础标准。基础标准。产品标准。产品标准。方法标准。方法标准。安全环保标准。安全环保标准。（2）标准的分级）标准的分级国家标准。国家标准。行业标准。行业标准。地方标准。地方标准。企业标准。企业标准。（3）标准的属性）标准的属性分分为为强强制制标标准准和和推推荐荐标标准准，推推荐荐标标准准代代号号为为：“GB/T”和和“ZB/T”。3模具标准的种类、分级和属性模具标准的种类、分级和属性（1）模具标准的种类3模具标准的种类、分级和属性 26（1）冲模标准）冲模标准冲模术语（冲模术语（GB88451988）。）。冷冲模（冷冲模（GB285l28751990）。）。冲模模架（冲模模架（GB/T2851.32861.61990）。）。冲冲 模模 模模 架架 精精 度度 检检 查查 （GB/T124471990）。）。其他冲模标准。其他冲模标准。4我国模具标准简介我国模具标准简介（1）冲模标准4我国模具标准简介 27 （2）塑料模标准）塑料模标准塑料成型模具术语（塑料成型模具术语（GB88461990）。）。塑塑料料注注射射模模具具零零件件（GB41591990）、塑塑料料注注射射模模具具零零件件技技术术条条件件（GB40171990）。）。塑塑料料注注射射模模具具技技术术条条件件（GB/T125541990）。）。塑塑料料模模模模架架。包包括括中中小小型型塑塑料料注注射射模模模模架架及及技技术术条条件件（GB/T125561990）和和大大型型塑塑料料注射模模架及技术条件（注射模模架及技术条件（GB/T125551990）。）。其他标准。其他标准。（2）塑料模标准28在线教务辅导网：在线教务辅导网：http:/ 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