如何提高模具的質(zhì)量
隨著科技的發(fā)展,模具行業(yè)的技術(shù)應(yīng)用也在不斷地提升。模具企業(yè)一直著力于提高模具鋼冶金質(zhì)量的途徑的研究中。那么如何提高模具的質(zhì)量呢?
主要有以下幾個方面:
1.
冶煉質(zhì)量
對于高質(zhì)量的模具鋼材,國內(nèi)外廣泛采用爐外精煉、真空處理、真空冶煉、噴粉處理、電渣重熔等工藝,降低鋼中的有害元素、氧、氫和夾雜物的含量,進行化學(xué)成分和澆注溫度的微調(diào)。通過電渣重熔,還能夠有效地改善鋼的低倍組織和致密度,提高模具鋼材的等向性。對于特殊要求的模具鋼材,采用粉末冶金工藝生產(chǎn)的粉末高速鋼和粉末高合金模具鋼,可以更好地改善鋼的組織和性能。
2.鍛造軋制工藝
在保證一定的鍛造比的基礎(chǔ)上,盡可能采用鐓粗拔長鍛造和交叉軋制工藝,以提高模具材料的等向性。為了減少加工余量,提高材料的利用率,廣泛采用精鍛機、快鍛水壓機、高精度連軋機生產(chǎn),提供高精度的鋼材,適應(yīng)模具制造的需要。
3.
熱處理和精加工
鍛、軋材的熱處理,應(yīng)采用可控氣氛或真空熱處理,避免氧化脫碳;對有些塑料模具鋼和熱作模具鋼,應(yīng)進行預(yù)硬處理;對有些要求高的熱作模具材料,應(yīng)預(yù)先進行組織細化處理,消除鋼中的粗大碳化物和鏈狀分布的碳化物,得到細小、均勻分布的碳化物組織,以進一步改善鋼的各種性能,特別是等向性。
另外,從鋼材各部位的冶金質(zhì)量考慮,制造模具時,應(yīng)注意使模具的主要工作面(如型腔或刃部)選擇接近鋼材的表面位置;因為在一般情況下,鋼材的表面是鋼材比較清潔的部位,而鋼材的心部是鋼材低倍缺陷比較集中的區(qū)域;特別是在大截面萊氏體鋼材中,中心部位鋼的共晶碳化物不均勻度會比表面部位高出2-3級。還有,模具的主要承受載荷的方向最好能選擇與鋼材的變形方向相一致,以減少鋼材的各向異性對模具的不利影響。
4.
導(dǎo)熱性
導(dǎo)熱性對于熱作模具鋼材和塑料模具鋼材來說是主要性能指標之一。導(dǎo)熱性好的模具鋼材,能把加工中產(chǎn)生的熱量和加工工件傳來的熱量迅速傳出,避免模具工作表面產(chǎn)生過熱現(xiàn)象,改善模具的工作條件。
對一些熱塑性塑料成形用的模具和一些
壓鑄模具,為了加快生產(chǎn)節(jié)奏,希望壓制的工件迅速降溫脫模以提高生產(chǎn)率,為了解決這一問題,有時選用一些比鋼鐵導(dǎo)熱性更好的模具材料,如高強度銅合金、高強度鋁合金等。
5.
精料和制品化
為了縮短模具的制造周期,模具制造部門在選購模具鋼材時,應(yīng)盡可能選用精料和制品,如經(jīng)過剝皮、冷拔或磨削加工的精品鋼材,經(jīng)過粗加工、精加工、甚至精加工淬火回火的模塊。模具制造部門利用這些精料和制品稍進行加工,即可與標準模架裝配使用。既可以有效地縮短模具制造周期,又可以降低生產(chǎn)費用,提高材料利用率。
6.合理選擇模具鋼材應(yīng)考慮的其他因素
在進行模具鋼材選擇時,根據(jù)模具的使用條件和要求,除了必須考慮以上各種因素,還需要考慮選用的模具鋼材的價格和通用性。
一般情況下,當(dāng)生產(chǎn)的工件批量很大,模具的尺寸較小時,模具鋼材在模具制造費用中所占的份額很小,模具鋼材的價格可不作為主要考慮的指標,可以盡量選擇比較高端的適用的模具鋼材。而對于大型或特大型形狀較簡單的模具,由于模具鋼材的費用將在模具總的成本中占較大的份額,所以可以根據(jù)生產(chǎn)工件的批量,選用價格較低的模具鋼材,或者模具本體選用價格低的模具鋼材,而在模具的關(guān)鍵工作部位,如型腔或刃口處,采用鑲塊或堆焊的方法將高端的模具鋼材鑲上去或堆焊上去,既能提高模具的使用壽命,又能降低材料費用。
模具鋼材的通用性,也是選用模具鋼材時必須考慮的因素。除了特殊要求以外,盡可能采用大量生產(chǎn)的通用型模具鋼材。由于通用型模具鋼材技術(shù)比較成熟,積累的生產(chǎn)工藝和使用經(jīng)驗較多,性能數(shù)據(jù)也比較完整,便于在設(shè)計和制造過程中參考;另外,選用通用型模具鋼材,還便于采購、備料和材料管理工作。