提高模具使用寿命的实用方法

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,提高模具使,用,用寿命的实,用,用方法,随着工业自,动,动化程度的,不,不断提高,模,模具的应用,越,越越广泛。,但,但,目前在我国,的,的许多企业,中,中，模具的,使,使用寿命还,比,比较低，进,相当于国外,的,的,。模,具,具寿命低、,工,工作部分精,度保持性差,，,，不仅会影,响,响产品质量,，,，而且会造,成,成模具材,料、加工工,时,时等成本的,巨,巨大浪费，,大,大大增加产,品,品的成本并,降低生产效,率,率，严重影,响,响产品的竞,争,争力。研究,表,表明：模具,的使用寿命,与,与热处理不,当,当、选材不,合,合适、模具,结,结构不合,理、机械加,工,工工艺不合,理,理、模具滑,润,润不好、设,计,计水平差等,诸多因素有,关,关。根据对,大,大量失效模,具,具的分析统,计,计，在引起,模具失效的,各,各种因素中,，,，热处理不,当,当约占,，选材不,当、模具结,构,构不合理约,占,占，,工,工艺问题约,占,占；,滑润问题、,设,设备问题等,因,因素约占,。因此,，,，在模具设,计和制造过,程,程中，选用,恰,恰当的材料,，,，合理设计,模,模具结构，,选择合理的,热,热处理工艺,，,，妥善安排,模,模具各零件,的,的加工工艺,路线，改善,模,模具的工作,条,条件都有利,于,于提高模具,的,的质量和使,用寿命。,模具材,料,料的选用,工艺方法和,加,加工对象进,行,行选择。在,大,大批量生产,选,选用模具材,料时，应根,据,据不同的生,产,产批量、中,，,，应选用长,寿,寿命的模具,材,材料，如硬,质,质合金，高,强,强韧、高耐,磨,磨模具钢（,如,如YG15,、,、YG20,）,）；对小批,量,量或新产品,试,试制可采用,锌,锌合金、铋,锡,锡合金等模,具,具材料；对,于,于易变形、,易,易断裂失效,的,的通用模具,，,，需要选用,高,高强度、高,韧,韧性的材料,（,（T10A,）,）；热锻模,则,则要选用具,有,有良好的韧,性,性、强度、,耐,耐模性和抗,冷,冷热疲劳性,能,能的材料（,如,如CrM-nMo,）,）；压铸模,要,要采用热疲,劳,劳抗力高、,高,高温强度高,的,的合金钢（,如,如Cr2W8V）；,塑,塑料模具则,应,应选择易切,削,削、组织致,密,密、抛光性,能,能好的材料,。,。此外，在,设,设计凸模和,凹,凹模时，宜,选,选用不同硬,度,度或不同材,料,料的模具相,匹,匹配，如：,凸,凸模用工具,钢,钢（如T10A），凹,模,模用高碳高,铬,铬钢（如Cr12、Cr12MoV），模具,使,使用寿命可,提,提高,倍,倍。,合,合,理,理,的,的,模,模,具,具,结,结,构,构,模,具,具,设,设,计,计,的,的,原,原,则,则,是,是,保,保,证,证,足,足,够,够,的,的,强,强,度,度,、,、,刚,刚,度,度,、,、,同,同,心,心,度,度,、,、,对,对,中,中,性,性,和,和,合,合,理,理,的,的,冲,冲,裁,裁,间,间,隙,隙,，,，,并,并,减,减,少,少,应,应,力,力,集,集,中,中,，,，,以,以,保,保,证,证,由,由,模,模,具,具,生,生,产,产,出,出,来,来,零,零,件,件,符,符,合,合,设,设,计,计,要,要,求,求,。,。,因,因,此,此,对,对,模,模,具,具,的,的,主,主,要,要,工,工,作,作,零,零,作,作,（,（,如,如,冲,冲,模,模,的,的,凸,凸,、,、,凹,凹,模,模,，,，,注,注,塑,塑,模,模,的,的,动,动,、,、,定,定,模,模,，,，,模,模,锻,锻,模,模,的,的,上,上,、,、,下,下,模,模,等,等,）,）,要,要,求,求,其,其,导,导,向,向,精,精,度,度,高,高,、,、,同,同,心,心,度,度,和,和,中,中,性,性,好,好,及,及,冲,冲,裁,裁,的,的,间,间,隙,隙,合,合,理,理,。,。,在,进,进,行,行,模,模,具,具,设,设,计,计,时,时,，,，,应,应,着,着,重,重,考,考,虑,虑,的,的,是,是,：,：,设,设,计,计,凸,凸,模,模,时,时,必,必,须,须,注,注,意,意,导,导,向,向,支,支,撑,撑,和,和,对,对,中,中,保,保,护,护,。,。,特,特,别,别,是,是,设,设,计,计,小,小,孔,孔,凸,凸,模,模,时,时,采,采,用,用,自,自,身,身,导,导,向,向,结,结,构,构,，,，,可,可,延,延,长,长,模,模,具,具,寿,寿,命,命,。,。,对,对,夹,夹,角,角,、,、,窄,窄,槽,槽,等,等,薄,薄,弱,弱,部,部,位,位,，,，,为,为,了,了,减,减,少,少,应,应,力,力,集,集,中,中,，,，,要,要,以,以,圆,圆,弧,弧,过,过,渡,渡,，,，,圆,圆,弧,弧,半,半,径,径R,可,可,取,取,mm,。,。,对,对,于,于,结,结,构,构,复,复,杂,杂,的,的,凹,凹,模,模,采,采,用,用,镶,镶,拼,拼,结,结,构,构,，,，,也,也,可,可,减,减,少,少,应,应,力,力,集,集,中,中,。,。,合,合,理,理,增,增,大,大,间,间,隙,隙,，,，,改,改,善,善,凸,凸,模,模,工,工,作,作,部,部,分,分,的,的,受,受,力,力,状,状,态,态,，,，,使,使,冲,冲,裁,裁,力,力,、,、,卸,卸,件,件,力,力,和,和,推,推,件,件,力,力,下,下,降,降,，,，,凸,凸,、,、,凹,凹,模,模,刃,刃,口,口,磨,磨,损,损,减,减,少,少,。,。,3.,模,模,具,具,的,的,热,热,处,处,理,理,工,工,艺,艺,从,模,模,具,具,失,失,效,效,分,分,析,析,得,得,知,知,，,，,的,的,模,模,具,具,失,失,效,效,是,是,由,由,于,于,热,热,处,理,理,不,不,当,当,造,造,成,成,的,的,。,。,众,众,所,所,周,周,知,知,，,，,磨,磨,损,损,、,、,粘,粘,结,结,均,均,发,发,生,生,在,在,表,面,面,，,，,疲,疲,劳,劳,、,、,断,断,裂,裂,也,也,往,往,往,往,从,从,表,表,面,面,开,开,始,始,，,，,因,因,此,此,对,对,模,模,具,具,表,面,面,的,的,加,加,工,工,质,质,量,量,要,要,求,求,非,非,常,常,高,高,。,。,但,但,实,实,际,际,上,上,由,由,于,于,加,加,工,工,痕,痕,迹,的,的,存,存,在,在,，,，,热,热,处,处,理,理,时,时,表,表,面,面,氧,氧,化,化,脱,脱,碳,碳,也,也,在,在,所,所,难,难,免,免,。,。,因,因,此,，,，,模,模,具,具,的,的,表,表,面,面,性,性,能,能,反,反,而,而,比,比,基,基,体,体,差,差,。,。,采,采,用,用,热,热,处,处,理,理,新,新,技,术,术,是,是,提,提,高,高,模,模,具,具,性,性,能,能,的,的,经,经,济,济,而,而,有,有,效,效,的,的,重,重,要,要,措,措,施,施,。,。,模,模,具,热,热,处,处,理,理,工,工,艺,艺,包,包,括,括,基,基,体,体,强,强,韧,韧,化,化,和,和,表,表,面,面,强,强,化,化,处,处,理,理,。,。,基,基,体的强,韧,韧化在,于,于提高,基,基体的,强,强度和,韧,韧度，,减,减少断,裂,裂,和变形,。,。表面,强,强化的,主,主要目,的,的的是,提,提高模,具,具表面,的,的,耐磨性,、,、耐蚀,性,性和润,滑,滑性能,。,。,4.模,具,具的整,体,体强韧,化,化工艺,模具既,要,要具有,优,优良的,整,整体强,韧,韧化性,能,能，又,要,要具有,优,优,异的型腔表,面,面性能，这,样,样才能提高,模,模具使用寿,命,命，,为了达到这,个,个要求，出,现,现了在对模,具,具整体强韧,化,化的,基础上再进,行,行表面强化,的,的各种处理,工,工艺：对普,通,通冷,作模具钢，,采,采用低温淬,火,火与低温回,火,火处理，可,收,收到,增加韧性、,减,减少脆性和,折,折断的良好,效,效果；对热,作,作模,具钢，采用,高,高温淬火与,高,高温回火处,理,理，可显著,提,提高,热作模具钢,的,的强韧性和,热,热稳定性。,例,例如，对于,3Cr2W8V材料制,成,成的压铸模,，,，采用,及,的俩次,预,预先正火而,后,后进,行高温淬火,、,、回火处理,，,，可提高韧,性,性，,模,模具寿命可,提,提高倍。,除此之外，,还,还可采用形,变,变热处理。,变,变形热处理,是,是把钢的强,化,化与相变强,化,化结合起来,的,的一种强韧,化,化工艺。形,变,变热处理的,强,强韧化本质,在,在于获得细,小,小的奥氏体,晶,晶粒、细化,马,马氏体增加,了,了马氏体中,的,的位错密度,并,并形成胞状,亚,亚结构，同,时,时促进碳化,物,物的弥散硬,化,化作用。,5.模具的,表,表面强化热,处,处理,模具表面强,化,化处理工艺,主,主要有气体,氮,氮化法、离,子,子氮化法、,点,点火花表面,强,强化法、渗,硼,硼、TD法,、,、CVD法,、,、PVD法,、,、激光表面,强,强化法、离,子,子注入法、,等,等离子喷涂,法,法等等。,气体软,氮,氮化：使氮,在,在氮化温度,分,分解后产生,活,活性氮原子,，,，被金属表,面,面吸收渗入,钢,钢中并且不,断,断自表面向,内,内扩散，形,成,成氮化层。,模,模具经氮化,处,处理后，表,面,面硬度可达HV,，,，使模具具,有,有很高的红,硬,硬度和高的,疲,疲劳强度，,并,并提高模具,表,表面光洁的,度,度和抗咬合,能,能力。,离子氮,化,化：将待处,理,理的模具放,在,在真空容器,中,中，充以一,定,定压力的含,氮,氮气体（如,氮,氮或氮、氢,混,混合气），,然,然后以被处,理,理模具作阴,极,极，以真空,容,容器的罩壁,作,作阳极，在,阴,阴阳极之间,加,加,伏的,直,直流电压，,阴,阴阳极间便,产,产生辉光放,电,电，容器里,的,的气体被电,离,离，在空间,产,产生大量的,电,电子与离子,。,。在电场的,作,作用下，正,离,离子冲向阴,极,极，以很高,速,速度轰击模,具,具表面，将,模,模具加热。,离,离能正离子,冲,冲入模具表,面,面，获得电,子,子，变成氮,原,原子被模具,表,表面吸收，,并,并向内扩散,形,形成氮化层,。,。应用离子,氮,氮化法可提,高,高模具的耐,磨,磨性和疲劳,强,强度。,点,点,火,火,化,化,表,表,面,面,强,强,化,化,：,：,这,这,是,是,一,一,种,种,直,直,接,接,利,利,用,用,电,电,能,能,的,的,高,高,能,能,量,量,密,密,度,度,对,对,模,模,具,具,表,表,面,面,进,进,行,行,强,强,化,化,处,处,理,理,的,的,工,工,艺,艺,。,。,它,它,是,是,通,通,过,过,火,火,花,花,放,放,电,电,的,的,作,作,用,用,，,，,把,把,作,作,为,为,电,电,极,极,的,的,导,导,电,电,材,材,料,料,溶,溶,渗,渗,进,进,金,金,属,属,工,工,件,件,表,表,层,层,，,，,从,从,而,而,形,形,成,成,合,合,金,金,化,化,的,的,表,表,面,面,强,强,化,化,层,层,，,，,使,使,工,工,作,作,表,表,面,面,的,的,物,物,理,理,、,、,化,化,学,学,性,性,能,能,和,和,机,机,械,械,性,性,能,能,得,得,到,到,改,改,善,善,。,。,例,例,如,如,采,采,用,用WC,、,、TiC,等,等,硬,硬,质,质,合,合,金,金,电,电,极,极,材,材,料,料,强,强,化,化,高,高,速,速,钢,钢,或,或,合,合,金,金,工,工,具,具,钢,钢,表,表,面,面,，,，,可,可,形,形,成,成,显,显,微,微,硬,硬,度,度HV,以,以,上,上,的,的,耐,耐,磨,磨