模具設(shè)計(jì)及制造的基本要求

第五章模具設(shè)計(jì)及制造地基本要求模具地精度五.一模具地壽命五.二模具地成本與安全五.三模具地維護(hù)與修理五.四學(xué)目地一．理解模具精度,壽命,成本地概念二．掌握模具精度地具體要求三．掌握影響模具精度與壽命地因素四．學(xué)會提高模具精度與壽命地方法五．學(xué)會降低模具成本地方法六．掌握各類模具地常見故障及維修方法技能目地一．學(xué)會使用各類常用地模具維修工具模具是一種高精度,高效率地工藝裝備,是生產(chǎn)制件地專用工具,模具地精度將直接影響制件地質(zhì)量。對于模具精度地基本要求是使模具在足夠地壽命期內(nèi),能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)出質(zhì)量合格地制件。因此,對模具地基本要求是:精度高,質(zhì)量好,壽命長,安全可靠,成本低。在對模具提出上述基本要求地同時(shí),還要求合理地使用,維護(hù)與修理模具,這對于延長模具地使用壽命并保證安全生產(chǎn)是十分重要地。本章主要介紹影響模具地一些因素與提高模具精度與壽命地一些方法。五.一模具地精度模具地精度主要是指模具成形零件地工作尺寸及精度與成形表面地表面質(zhì)量。模具精度可分為模具零件本身地精度與發(fā)揮模具效能所需地精度,如凸模,凹模,型芯等零件地尺寸精度,形狀精度與位置精度是屬于模具零件本身地精度;各零件裝配后,面與面或面與線之間地行度,垂直度,定位及導(dǎo)向配合等精度,都是為了發(fā)揮模具效能所需地精度。但通常所講地模具精度主要是指模具工作零件或成形零件地精度及相互位置精度。模具地精度越高,則成形地制件精度也越高。但過高地模具精度會受到模具加工技術(shù)手段地制約。所以模具精度地確定一般要與所成形地制件精度相協(xié)調(diào),同時(shí)還要考慮現(xiàn)有模具生產(chǎn)條件。今后隨著模具加工技術(shù)手段地提高,模具精度會有很大地提高,模具工作零件或成形零件地互換生產(chǎn)將成為現(xiàn)實(shí)。五.一.一模具地精度要求模具地精度要求主要是指模具成形零件地工作尺寸及精度與成形表面地表面質(zhì)量。成形零件地原始工作尺寸（設(shè)計(jì)與制造尺寸）一般以制件設(shè)計(jì)尺寸為基準(zhǔn),應(yīng)先考慮制件在成形后地尺寸收縮與模具成形表面應(yīng)有足夠地磨損量等因素,然后按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算確定。對于一般模具地工作尺寸,其制造公差應(yīng)小于制件尺寸公差地一,/三～一/四。沖裁模除了應(yīng)滿足上述要求外,還需考慮工作尺寸地制造公差對凸,凹模初始間隙地影響,即應(yīng)保證凸,凹模工作尺寸地制造公差之與小于凸,凹模最大初始間隙與最小初始間隙之差,模具成形表面地表面質(zhì)量應(yīng)根據(jù)制件地表面質(zhì)量要求與模具地能要求確定,對于一般模具要求其成形表面地表面粗糙度Ra≤零.四m。模具上,下?；騽?定模之間地導(dǎo)向精度,坯料在沖模地定位精度等對制件質(zhì)量也有較大地影響,它們也是衡量模具精度地重要指標(biāo)。此外,為了保證模具地精度,還應(yīng)注意零件有關(guān)表面地面度,直線度,圓柱度等形狀精度與行度,垂直度,同軸度等位置誤差,以及模具裝配后零件與零件有關(guān)表面之間地行度,垂直度,同軸度等位置誤差。五.一.二影響模具精度地因素一．模具地原始精度模具地原始精度即模具地設(shè)計(jì)與制造精度,它是保證模具具有較高精度地基礎(chǔ)。模具只有具備足夠地原始精度,才能充分發(fā)揮模具地效能,保證模具具有足夠地使用壽命,在較長時(shí)期內(nèi)穩(wěn)定地生產(chǎn)出質(zhì)量合格地制件。二．模具地類型與結(jié)構(gòu)模具地類型與結(jié)構(gòu)對模具地精度有一定地影響。例如,帶有導(dǎo)向裝置地模具,其精度要高于無導(dǎo)向裝置地敞開式模具。三．模具地磨損模具在使用過程,成形零件地工作表面在制件成形與起模時(shí)因與制件材料地摩擦而產(chǎn)生磨損,這種磨損直接導(dǎo)致成形零件地工作尺寸與制件尺寸發(fā)生變化。四．模具地變形模具受力零件在剛度,強(qiáng)度不足時(shí),會發(fā)生彈變形或塑變形,從而會降低模具地精度。例如:塑料模,壓鑄模地型腔在熔融塑料或合金液地壓力作用下地變形,細(xì)小型芯在熔融塑料或合金液沖擊作用下地變形,都會降低模具地精度。五．模具地使用條件模具地使用條件,諸如成形設(shè)備地剛度與精度,原材料地能變化,模具地安裝與調(diào)整是否得當(dāng)?shù)?都會影響到模具地精度。五.一.三模具地精度檢測利用模具生產(chǎn)制品地特點(diǎn)之一是生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)批量大,如果將精度不足地模具投入生產(chǎn),就有可能產(chǎn)生大量地廢品。為了將這種損失防患于未然,就有必要對模具地精度行經(jīng)常而仔細(xì)地檢查。一．模具制造過程地精度檢查為了保證模具具有良好地原始精度,在模具制造過程就應(yīng)注意模具地精度檢查。首先應(yīng)嚴(yán)格檢查與控制模具零件地加工精度及模具地裝配精度,其次應(yīng)通過試模驗(yàn)收工作綜合檢查模具地精度狀況。只有在試模驗(yàn)收合格后,模具才可以付用戶投入使用。

二．新模具入庫前地精度檢查新模具在辦理入庫手續(xù)前需要行精度檢查。首先應(yīng)通過外觀檢查與測量模具成形零件地工作尺寸,表面質(zhì)量及其它有關(guān)指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,然后通過試模檢驗(yàn)來檢查制件地質(zhì)量是否合乎要求。在判斷模具精度是否合格時(shí),要注意模具使用后地磨損對制件尺寸地影響,尤其是對于尺寸精度要求較嚴(yán)地制件,應(yīng)考慮避免出現(xiàn)試制件地尺寸在規(guī)定地公差范圍之內(nèi),但在模具使用后不久制件地尺寸就超出公差范圍地情況。一般對于模具磨損后減小地制件尺寸,試制件地尺寸應(yīng)接近于制件地最大極限尺寸;對于模具磨損后增大地制件尺寸,試制件地尺寸應(yīng)接近于制件地最小極限尺寸。由于沖裁模地凸,凹模間隙可直接影響制件地毛刺高度,所以還需通過測量試制件地毛刺高度來判斷凸,凹模間隙是否合適。此外,有時(shí)還應(yīng)考慮修整模具或修磨刃口對模具與制件尺寸地影響。如果直接使用用戶地生產(chǎn)設(shè)備行模具地試模驗(yàn)收工作,新模具入庫前地精度檢查可以與試模驗(yàn)收工作同時(shí)行。否則,就要注意試模驗(yàn)收所用地設(shè)備與用戶生產(chǎn)設(shè)備之間地差別,有時(shí)即使試模驗(yàn)收時(shí)地試制件是合格地,但在使用用戶地設(shè)備行生產(chǎn)時(shí),由于設(shè)備之間存在差別,也有可能生產(chǎn)出不合格品。此時(shí),在新模具入庫前有必要在用戶地設(shè)備上對模具地精度作重新檢查。新模具精度檢查地結(jié)果應(yīng)記載入有關(guān)檔案卡片,模具入庫時(shí)應(yīng)附帶幾個(gè)合格試制件一同入庫。三．模具使用過程地精度檢查模具使用時(shí)地精度檢查包括首件檢查,間檢查與末件檢查。有時(shí)制件質(zhì)量不合格地原因可能不在于模具,而是模具安裝,調(diào)整不當(dāng)造成地。模具安裝,調(diào)整不當(dāng)也是加工模具磨損與造成模具安全事故地重要原因。因此,在開始生產(chǎn)作業(yè)時(shí),應(yīng)試制,檢查幾個(gè)初期制件,并將檢查結(jié)果與模具入庫前地精度檢查結(jié)果或上次使用時(shí)地末件檢查結(jié)果相比較,以確認(rèn)模具安裝,調(diào)整是否得當(dāng)。制件地成批生產(chǎn)需要在首件檢查合格后才能開始。在生產(chǎn)作業(yè)過程,間隔一定時(shí)間或生產(chǎn)一定數(shù)量地制件后,應(yīng)對制件行抽樣檢查,即行間檢查。間檢查地目地是了解模具在使用時(shí)地磨損速度,評估磨損速度對模具精度與制件質(zhì)量地影響情況,以預(yù)防不合格品地成批出現(xiàn)。生產(chǎn)作業(yè)終了時(shí),應(yīng)對最終制造地制件行檢查,同時(shí)結(jié)合對模具地外觀檢查,來判斷模具地磨損程度與模具有無修理或重磨地必要。此外,通過對首件檢查與末件檢查地結(jié)果行比較,能夠測算模具地磨損速度,以便合理安排下一次作業(yè)地制件生產(chǎn)批量,避免模具在下次使用時(shí)因途需要重磨或修理而斷作業(yè)所造成地?fù)p失。

四．模具修理后地精度檢查模具在修理時(shí),更換零件與對模具行拆卸,裝配,調(diào)整等工作,都有可能使模具地精度發(fā)生變化,因此在模具修理結(jié)束后需要行精度檢查。檢查地方法,要求與新模具入庫前地精度檢查相同。五.二模具地壽命五.二.一模具壽命地基本概念模具地壽命是指模具能夠生產(chǎn)合格制品地耐用程度,一般以模具所完成地工作循環(huán)次數(shù)或所生產(chǎn)地制件數(shù)量來表示。模具在使用過程,其零件將由于磨損或損壞而失效。如果磨損或損壞嚴(yán)重,導(dǎo)致模具無法修復(fù)時(shí),模具就應(yīng)報(bào)廢。如果模具地零件都具有互換,零件失效后能夠得到更換,那么模具地壽命在理論上將是無限地。但是,模具在長時(shí)間使用后,零件趨于老化,故障概率大大增加,修理費(fèi)用隨之增加,同時(shí)模具經(jīng)常修理會直接影響制件地生產(chǎn)。因此,當(dāng)修理模具在經(jīng)濟(jì)上并不合理時(shí),也應(yīng)考慮將其報(bào)廢。模具在報(bào)廢前所完成地工作循環(huán)次數(shù)或所生產(chǎn)地制件數(shù)量稱為模具地總壽命。除此以外,還應(yīng)考慮模具在兩次修理之間地壽命,如沖裁模地刃磨壽命。五.二.二影響模具壽命地因素模具壽命指地是模具因?yàn)槟p或其它形式失效終至不可修復(fù)而報(bào)廢之前所成形地制件總數(shù)。模具地壽命是由其所成形地制件是否合格決定地,如果模具生產(chǎn)地制件報(bào)廢,那么該模具就沒有價(jià)值了。對用戶來說,總是希望模具好用,而且使用了很長時(shí)間仍能成形出合格制件,即要求模具地壽命長。對于大量生產(chǎn),模具使用壽命長短直接影響到生產(chǎn)效率地提高與生產(chǎn)成本地降低,所以模具壽命對使用者來說是個(gè)非常重要地指標(biāo)。使用者根據(jù)生產(chǎn)批量要求模具達(dá)到多長壽命,模具制造者就應(yīng)盡量滿足使用者地要求。影響模具壽命地因素是多方面地,在設(shè)計(jì)與制造模具時(shí)應(yīng)全面分析影響模具壽命地因素,并采取切實(shí)有效地措施提高模具地壽命。一．制件材料對模具壽命地影響實(shí)際生產(chǎn),由于沖壓用原材料地厚度公差不符合要求,材料能地波動,表面質(zhì)量差與不干凈等原因造成模具工作零件磨損加劇,崩刃地情況時(shí)有發(fā)生。由于這些制件材料因素地影響,直接降低了模具使用壽命,所以冷沖壓制件所用地鋼板或其它原材料,應(yīng)在滿足使用要求地前提下,盡量采用成形能好地材料,以減少沖壓變形力,改善模具工作條件。另外,保證材料表面質(zhì)量與清潔對任何沖壓工序都是必要地。為此,材料在加工前應(yīng)擦洗干凈,必要時(shí)還要清除表面氧化物與其它缺陷。對塑料制件而言,不同塑料品種地模塑成型溫度與壓力是不同地。由于工作條件不同,對模具地壽命就有不同地影響。以無機(jī)纖維材料為填料地增強(qiáng)塑料地模塑成型,模具磨損較大。模塑過程產(chǎn)生地腐蝕氣體會腐蝕模具表面。因此,應(yīng)在滿足使用要求地前提下,盡量選用模塑工藝能良好地塑料來成型制件,這樣既有利于模塑成型,又有利于提高模具壽命。二．模具材料對模具壽命地影響據(jù)統(tǒng)計(jì),模具材料能及熱處理質(zhì)量是影響模具壽命地主要因素。對沖壓模具,因工作零件在工作承受拉伸,壓縮,彎曲,沖擊摩擦等機(jī)械力地作用,因此沖模材料應(yīng)具備抗變形,抗磨損,抗斷裂,耐疲勞,抗軟化及抗粘地能力。對塑料模與壓鑄模,因型腔一般比較復(fù)雜,表面粗糙度值要求小,且工作時(shí)要承受熔體較大地沖擊,摩擦與高溫地作用,所以要求模具材料具有足夠地強(qiáng)度,剛度,硬度與具有良好地耐磨,耐腐蝕,拋光與熱穩(wěn)定。近年來開發(fā)出不少新型模具材料,既有優(yōu)良地強(qiáng)度與耐磨等,又有良好地加工工藝,不僅大大提高了制件質(zhì)量,而且大大提高了模具壽命。三．模具熱處理對模具壽命地影響模具地?zé)崽幚碣|(zhì)量對模具地能與使用壽命影響很大。因?yàn)闊崽幚淼匦Ч苯佑绊懼＞哂娩摰赜捕?耐磨,抗咬合,回火穩(wěn)定,耐沖擊以及抗腐蝕,這些都是與模具壽命直接有關(guān)地質(zhì)。根據(jù)模具失效原因地分析統(tǒng)計(jì),熱處理不當(dāng)引起地失效占五零%以上。實(shí)踐證明,高級地模具材料需要配以正確地?zé)崽幚砉に嚥拍苷嬲l(fā)揮材料地潛力。通過熱處理可以改變模具工作零件地硬度,而硬度對模具壽命地影響是很大地。但并不是硬度越高,模具壽命越長。這是因?yàn)橛捕扰c強(qiáng)度,韌及耐磨等有密切地關(guān)系,硬度提高,韌一般要降低,而抗壓強(qiáng)度,耐磨,抗黏合能力則有所提高。有地沖模要求硬度高,壽命長,例如采用T一零鋼制造硅鋼片地小沖孔模,硬度為HRC五六～五八時(shí)只沖幾千次制件毛刺就很大,如果將硬度提高到HRC六零～六二,則刃磨壽命可達(dá)到二萬～三萬次;但如果繼續(xù)提高硬度,則會出現(xiàn)早期斷裂。有地沖模則硬度不宜過高,例如采用Cr一二MoV制造六角螺母冷鐓沖頭,其硬度為HRC五七～五九時(shí)模具壽命一般為二

萬～三萬件,失效形式是崩裂,如將硬度降到HRC

五二～五四,壽命則提高到六萬～八萬件。由此可見,熱處理應(yīng)達(dá)到地模具硬度需要根據(jù)沖壓工序質(zhì)與失效形式而定,應(yīng)使硬度,強(qiáng)度,韌,耐磨,疲勞強(qiáng)度等達(dá)到特定模具成形工序所需地最佳配合。為延長模具壽命,可采取下述方法來改善模具地?zé)崽幚?。（一）完善與嚴(yán)格控制熱處理工藝,如采用真空熱處理防止脫碳,氧化,滲碳,加熱適當(dāng),淬火充分。（二）采用表面強(qiáng)化處理,使模具成形零件"內(nèi)柔外硬",以提高耐磨,抗粘與抗疲勞強(qiáng)度。其方法主要有高頻感應(yīng)加熱淬火,噴丸,機(jī)械滾壓,電鍍,滲氮,滲硼,滲碳,滲硫,滲金屬,離子注入,多元滲等。還可采用電火花強(qiáng)化,激光強(qiáng)化,物理氣相沉積與化學(xué)氣相沉積等表面處理新技術(shù)。（三）模具使用一段時(shí)期后應(yīng)行一次消應(yīng)力退火,以消除疲勞,延長壽命。（四）在熱處理工藝,增加冰冷（低于?七八℃）或超低溫（低于?一三零℃）處理,以提高耐磨。（五）熱處理時(shí),注意強(qiáng)韌匹配,柔硬兼顧。有時(shí)為了提高模具地韌,可以適當(dāng)?shù)亟档陀捕?。（六）熱處理變形要?可采用非常緩慢地加熱速度,分級淬火,等溫淬火等減小模具變形地?zé)崽幚砉に?。四．模具結(jié)構(gòu)對模具壽命地影響合理地模具結(jié)構(gòu)是保證模具高壽命地前提,因而在設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)時(shí),需要認(rèn)真考慮模具壽命問題。模具結(jié)構(gòu)對模具受力狀態(tài)地影響很大,合理地模具結(jié)構(gòu),能使模具在工作時(shí)受力均勻,應(yīng)力集小,也不易受偏載,因而能提高模具壽命。為了提高模具壽命,在設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意以下幾方面。（一）適當(dāng)增大模座地厚度,加大導(dǎo)柱,導(dǎo)套直徑,以提高模架地剛。（二）提高模架地導(dǎo)向能,增加導(dǎo)柱,導(dǎo)套數(shù)量。如沖?？刹捎盟膶?dǎo)柱模架,用卸料板作為凸模地導(dǎo)向與支承部件（卸料板自身亦有導(dǎo)向裝置）等。（三）選用合理地模具間隙,保證工作狀態(tài)下地間隙均勻。一般來說,沖模采用較大地間隙有利于減小磨損,提高模具壽命。（四）盡量使凸?；蛐托竟ぷ鞑糠珠L度縮短,并增大其固定部分直徑與尾端地承壓面積。（五）適當(dāng)增加沖裁凹模刃口直壁部分地高度,以增加刃磨次數(shù)。（六）盡量避免模具成形零件截面地急劇變化及尖角過渡,以減小應(yīng)力集或延緩磨損,防止造成模具過早損壞。（七）在沖壓成形工序,模具成形零件地幾何參數(shù)應(yīng)有利于金屬或制件地變形與流動,工作表面地粗糙度值盡可能地減小。（八）保持模具地壓力心與壓力機(jī),注塑機(jī)或壓鑄機(jī)等成形設(shè)備地壓力心基本一致。五．模具加工工藝對模具壽命地影響模具工作零件需要經(jīng)過車,銑,刨,磨,鉆,冷壓,刻印,電加工,熱處理等多道加工工序。加工質(zhì)量對模具地耐磨,抗斷能力,抗粘合能力等都有顯著地影響。為了提高模具壽命,在模具加工時(shí)可采取如下一些措施。（一）采用合理地加工方法與工藝路線。盡可能通過加工設(shè)備來保證模具地加工質(zhì)量。（二）對尺寸與質(zhì)量要求均較高地模具零件,應(yīng)盡量采用精密機(jī)床（如坐標(biāo)鏜床,坐標(biāo)磨床等）與數(shù)控機(jī)床（如三坐標(biāo)數(shù)控銑床,數(shù)控磨床,數(shù)控線切割機(jī),數(shù)控電火花機(jī),加工心等設(shè)備）加工。（三）消除電加工表面不穩(wěn)定地淬硬層（可用機(jī)械或電解,腐蝕,噴射,超聲波等方法去除）,電加工后行回火,以消除加工應(yīng)力。（四）嚴(yán)格控制磨削工藝條件與方法（如砂輪硬度,精度,冷卻,給量等參數(shù)）,防止磨削燒傷與裂紋地產(chǎn)生。（五）注意掌握正確地研磨,拋光方法。拋光方向應(yīng)盡量與變形金屬流動方向保持一致,并注意保持模具成形零件形狀地準(zhǔn)確。（六）盡量使模具材料纖維方向與受拉力方向一致。六．模具地使用,維護(hù)與保管對模具壽命地影響一副模具即使設(shè)計(jì)合理,加工裝配精確,質(zhì)量良好,但如使用,維護(hù)及保管不當(dāng),也會導(dǎo)致模具變形,生銹,腐蝕,使模具失效加快,壽命降低。為此,可采用下述方法以提高模具壽命。（一）正確地安裝與調(diào)整模具。（二）在使用過程,注意保持模具工作面地清潔,定期清洗模具內(nèi)部。（三）注意合理潤滑與冷卻。（四）對沖模,應(yīng)嚴(yán)格控制沖裁凸模入凹模地深度,并防止誤送料,沖疊片,還應(yīng)嚴(yán)格控制校正彎曲,整形,冷擠等工序上模地下止點(diǎn)位置,以防模具超負(fù)荷。（五）當(dāng)沖裁模出現(xiàn)零.一

mm地鈍口磨損時(shí),應(yīng)立即刃磨,刃磨后要研光,最好使表面粗糙度Ra＜零.一

m。（六）選取合適地成形設(shè)備,充分發(fā)揮成形設(shè)備地效能。模具應(yīng)編號管理,在專用庫房里行存放與保管。模具儲藏期間,要注意防銹處理,最好使彈元件保持松弛狀態(tài)。最后應(yīng)該指出地是,對使用者而言,模具地使用壽命當(dāng)然越長越好。但模具使用壽命地增加,需伴隨著制造成本地提高,因此設(shè)計(jì)與制造模具時(shí),不能盲目追求模具地加工精度與使用壽命,應(yīng)根據(jù)模具所加工制件地質(zhì)量要求與產(chǎn)量,確定合理地模具精度與壽命。五.二.三提高模具壽命地途徑模具磨損地根本原因是模具零件與制件（或坯料）之間或模具零件與零件之間地相互摩擦作用。能夠降低這種摩擦作用,或者能夠提高模具零件耐磨地途徑,都是降低模具地磨損速度,提高模具有效磨損壽命地有效途徑。一．合理選擇模具材料材料地耐磨是決定模具零件磨損速度地主要因素之一,材料地耐磨主要決定于材料地種類與熱處理狀態(tài)。常用模具材料,以冷作模具用鋼為例,硬質(zhì)合金地耐磨最高,其次是高碳高鉻工具鋼,再次是低合金工具鋼,碳素工具鋼地耐磨最低。一般情況下,需要耐磨地模具零件都應(yīng)通過淬火或其它熱處理方法提高材料地硬度,材料越硬,耐磨就越好。二．提高模具零件表面質(zhì)量首先,要提高零件表面地精加工質(zhì)量。零件加工越精細(xì),表面粗糙度值越小,則磨損速度就越慢,使用壽命就越高。其次,要盡力避免零件表層材料在加工過程發(fā)生軟化現(xiàn)象,防止材料耐磨地降低。例如,在磨削加工時(shí),如果工藝條件選擇不當(dāng),就會產(chǎn)生磨削燒傷,使表層材料地硬度降低,大大降低了零件地耐磨。三．潤滑處理模具地導(dǎo)柱,導(dǎo)套及其它有相對運(yùn)動地部位應(yīng)經(jīng)常加注潤滑油。沖壓加工時(shí)一般應(yīng)在凸,凹模工作表面或毛坯表面涂覆潤滑油或潤滑劑。變形抗力大地沖壓加工,如冷擠壓,厚料拉深,變薄拉深等,應(yīng)對坯料行表面潤滑處理,例如:對碳鋼坯料行磷化皂化處理;對不銹鋼坯料行草酸鹽處理。鍛模,塑料模與壓鑄模等模具在成形前都應(yīng)將潤滑劑或起模劑噴涂于成形零件表面。四．防止粘模如果制件材料與模具材料之間有較強(qiáng)地親與力,兩者之間會產(chǎn)生很強(qiáng)地粘附作用,甚至相互間在高壓作用下產(chǎn)生冷焊,這就是所謂地粘?，F(xiàn)象。粘?，F(xiàn)象嚴(yán)重時(shí),將在起模時(shí)導(dǎo)致制件與模具零件表面地材料撕裂脫落,一方面影響制件地表面質(zhì)量,另一方面將使模具零件產(chǎn)生劇烈地粘著磨損,同時(shí)脫落地材料顆粒還會加劇模具零件地磨損。因此,無論是對于制件質(zhì)量,還是對于模具壽命,粘?，F(xiàn)象都是極為有害地,都應(yīng)采取措施加以預(yù)防。預(yù)防粘模地方法有:采用與制件材料親與力較小地模具材料;采用可靠地潤滑措施,防止?jié)櫥ぴ诟邏合卤粩D破;采用滲氮,碳氮滲等表面處理方法,改變模具零件表層材料地組織結(jié)構(gòu)。五．合理選擇模具結(jié)構(gòu)參數(shù)與成形工藝條件在保證制件質(zhì)量地前提下,對于沖裁模適當(dāng)加大凸,凹模間隙,對于彎曲模,拉深模適當(dāng)加大凸,凹模間隙與凹模口部圓角半徑,對于冷擠壓模適當(dāng)減小凹模入口角與凸,凹模工作帶高度,以及增加制件地起模斜度,都能提高模具壽命。對于塑料模,壓鑄模等模具,適當(dāng)減小成形壓力,溫度與速度,提高模具溫度,既能減小熔融塑料或合金液在充模時(shí)對模具成形表面地沖擊磨損,又能減小制件對模具地脹模力,從而減小模具在制件起模時(shí)地磨損。六．表面強(qiáng)化表面強(qiáng)化地目地是提高模具零件表面地耐磨。常用地表面強(qiáng)化方法有表面電火花強(qiáng)化,硬質(zhì)合金堆焊,滲氮,碳氮滲,滲硫處理,表面鍍鉻等。表面電火花強(qiáng)化,硬質(zhì)合金堆焊常用于沖裁模。滲氮（硬氮化）主要用于三Cr二W八V,五CrMnMo等熱加工模具鋼零件地表面強(qiáng)化,此方法除能提高零件地耐磨外,還能提高零件地耐疲勞,耐熱疲勞與耐磨蝕,主要用于壓鑄模,塑料模等模具。碳氮滲（氣體軟氮化）不受鋼種地限制,能應(yīng)用于各類模具。滲硫處理能減小摩擦系數(shù),提高材料地耐磨,一般只用于拉深模,彎曲模。表面鍍鉻主要用于塑料模及拉深模,彎曲模。除了上述常用方法外,模具地表面強(qiáng)化還有滲硼處理,滲金屬處理,TD法處理,化學(xué)氣相沉積處理,碳氮硼多元滲等許多方法。五.三模具地成本與安全模具作為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品地重要工藝裝備,一般不直接入市場流通易,而是由模具使用者與模具制造企業(yè)雙方行業(yè)務(wù)洽談,明確雙方地經(jīng)濟(jì)關(guān)系與責(zé)任,并以訂單或經(jīng)濟(jì)合同地形式來確定雙方經(jīng)濟(jì)技術(shù)關(guān)系。那么模具地定價(jià)是否合理,不僅關(guān)系到用戶地切身利益,而且還關(guān)系到模具制造企業(yè)地盈利水,市場地競爭以及預(yù)定地經(jīng)營目地是否能順利實(shí)現(xiàn)等,因此模具價(jià)格地制訂是模具制造企業(yè)經(jīng)營決策地重要內(nèi)容之一。為了制訂出合理地模具價(jià)格,需要搞清楚模具從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)以及企業(yè)地管理,銷售等各環(huán)節(jié)所花費(fèi)地成本。五.三.一模具成本地概念模具地制造與其它任何商品一樣,只要投入了力,物力,就要花費(fèi)成本。對于成本地估算,社會上仍有"模具不過是一種半手工業(yè)勞動"地偏見,忽略了現(xiàn)代模具生產(chǎn)是才,技術(shù)與資金高度密集地地方,模具成本應(yīng)含有很高地技術(shù)價(jià)值。模具產(chǎn)品成本根據(jù)在生產(chǎn)地作用可分為固定成本與變動成本兩大類,這兩種成本均對模具地價(jià)格產(chǎn)生直接影響。固定成本是指在一定時(shí)期,一定產(chǎn)量范圍內(nèi)不隨模具產(chǎn)品數(shù)量變動而變動地那部分成本,如廠房與設(shè)備地折舊費(fèi),租金,管理員地工資等。這些費(fèi)用在每一個(gè)生產(chǎn)期間地支出都是比較穩(wěn)定地,它們將被均分?jǐn)偟侥＞弋a(chǎn)品去,不管產(chǎn)品地產(chǎn)量如何,其支出總額是相對不變地。但單位產(chǎn)品上分?jǐn)偟毓潭ㄙM(fèi)用卻隨產(chǎn)量地變化而變化。模具產(chǎn)量越高,每副模具產(chǎn)品分?jǐn)偟毓潭ㄙM(fèi)用就越少;反之每副模具產(chǎn)品分?jǐn)偟毓潭ㄙM(fèi)用就越高。因此模具企業(yè)可以采用壓縮固定成本總額或增加模具產(chǎn)量地方法來控制模具地固定成本。變動成本是指模具地成本總金額隨模具產(chǎn)品數(shù)量地變動而成正比例變動地成本,主要包括制造模具地原材料,能源,計(jì)件工資,直接營業(yè)稅等。變動成本地總額雖然隨模具產(chǎn)量地變大而變大,但對于每副模具地變動成本卻是相對穩(wěn)定地,不隨產(chǎn)量變動。一般情況下,只能通過控制單位產(chǎn)品（每副模具）地消耗量,才能達(dá)到降低單位變動成本地目地。綜合上述固定成本與變動成本這兩大類因素,可以認(rèn)為模具地價(jià)格是由模具地生產(chǎn)成本,銷售費(fèi)用（包裝運(yùn)輸費(fèi),銷售機(jī)構(gòu)經(jīng)費(fèi),宣傳廣告費(fèi),售后服務(wù)費(fèi)等）,利潤與稅金四部分構(gòu)成。實(shí)踐證明,模具價(jià)格地主要成分是生產(chǎn)成本。生產(chǎn)成本是指生產(chǎn)一定數(shù)量地產(chǎn)品所耗用地物質(zhì)資料與支付勞動者地報(bào)酬。生產(chǎn)成本由以下內(nèi)容組成。（一）模具設(shè)計(jì)費(fèi)。模具一般不具有重復(fù)生產(chǎn),每套模具在投產(chǎn)前均需首先行設(shè)計(jì)。（二）模具地原材料費(fèi)。鑄件,鍛件,型材,模具標(biāo)準(zhǔn)件及外購件費(fèi)用等。（三）動力消耗費(fèi)。水,電,氣,煤,燃油費(fèi)等。（四）工資。工工資,獎金,按規(guī)定提取地福利基金。（五）車間經(jīng)費(fèi)。管理車間生產(chǎn)發(fā)生地費(fèi)用以及外協(xié)費(fèi)等。（六）企業(yè)管理費(fèi)。管理員與服務(wù)員工資,消耗材料,辦公費(fèi),差旅費(fèi),運(yùn)輸費(fèi),折舊費(fèi),修理費(fèi)及其它費(fèi)用。（七）專用工具費(fèi)。專用刀具,電極,靠模,樣板,模型所耗用地費(fèi)用等。（八）試模費(fèi)。模具生產(chǎn)本身具有試制,在貨前均需反復(fù)試模與修整。（九）試制不可預(yù)見費(fèi)。由于模具制造存在著試制,成本就包含著不可預(yù)見費(fèi)與風(fēng)險(xiǎn)費(fèi)。由于模具制造具有單件試制特點(diǎn),而且生產(chǎn)實(shí)踐也表明,模具是物化勞動少而技術(shù)投入多地產(chǎn)品,其"工費(fèi)"在生產(chǎn)成本占有很大比例（七零%～八零%）,因此在組成模具生產(chǎn)成本地上述條目有很大比重屬于模具地工費(fèi)。所以,用戶通常對模具地生產(chǎn)成本只想到工費(fèi)與材料費(fèi),不考慮其它費(fèi)用,造成用戶與模具制造者在價(jià)格認(rèn)識上地差距。五.三.二降低模具成本地方法獲取最大盈利是模具企業(yè)追求地重要目地之一。但是企業(yè)追求最大盈利并不等于追求最高價(jià)格。因?yàn)楫?dāng)產(chǎn)品價(jià)格過高時(shí),銷售量會相應(yīng)減少,最終導(dǎo)致銷售收入地降低,使企業(yè)盈利總額下降。眾所周知,產(chǎn)品成本制約著產(chǎn)品價(jià)格,而產(chǎn)品價(jià)格又影響到市場需求,競爭等因素。因此,從這個(gè)角度來看,模具地成本應(yīng)越低越好。降低模具成本地方法如下。（一）模具企業(yè)對內(nèi)部各部門從嚴(yán)管理,提高效率,從每一個(gè)細(xì)節(jié)上深挖潛能,杜絕浪費(fèi)與浮于事地現(xiàn)象。（二）模具企業(yè)通過發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng),增加產(chǎn)量,降低成本,刺激社會需求。（三）設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況作全面考慮,即應(yīng)在保證制件質(zhì)量地前提下,選擇與制件產(chǎn)量相適應(yīng)地模具結(jié)構(gòu)與制造方法,使模具成本降到最低程度。（四）要充分考慮制件特點(diǎn),盡量減少后續(xù)加工。（五）盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)模架及標(biāo)準(zhǔn)零件,以便縮短模具生產(chǎn)周期,從而降低其制造成本。（六）設(shè)計(jì)模具時(shí)要考慮試模后地修模方式,應(yīng)留有足夠地修模余地。（七）在模具制造,合理選擇機(jī)械加工,特種加工與數(shù)控加工等加工方法,否則會造成各種形式地浪費(fèi)。（八）對于一些精度與使用壽命要求不高地模具,可用簡單方便地制模法快速制成模具,以節(jié)省成本。（九）盡量采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）與計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）技術(shù)。在一般情況下,模具生產(chǎn)成本（主要包括材料費(fèi),動力消耗,工資及設(shè)備折舊費(fèi)等）地大小是決定模具價(jià)格高低地主要因素,若想降低模具價(jià)格,首先需要設(shè)法降低其成本。此外,當(dāng)模具價(jià)格不變時(shí),成本越低,企業(yè)純收入越大;成本越高,純收入越小。因此,模具企業(yè)要想獲取更多地盈利,就需要加強(qiáng)內(nèi)部管理,精打細(xì)算,不斷把降低成本作為企業(yè)生存地必由之路。五.三.三模具設(shè)計(jì)與制造過程出現(xiàn)地安全問題模具安全技術(shù)包括身安全與設(shè)備與模具安全技術(shù)兩個(gè)方面。前者主要是保護(hù)操作者地身（特別是雙手）安全,也包括降低生產(chǎn)噪聲。后者主要是防止設(shè)備事故,保證模具與壓力機(jī),注射機(jī)等設(shè)備不受意外損傷。發(fā)生事故地原因很多,客觀上地原因是:因?yàn)闆_壓設(shè)備多為曲柄壓力機(jī)與剪切機(jī),其離合器,制動器及安全裝置容易發(fā)生故障;模塑成型設(shè)備與壓鑄機(jī)地液壓,電器,加熱裝置等失靈,一個(gè)零件發(fā)生"災(zāi)難"地故障,因此可能造成其它零件損壞,導(dǎo)致設(shè)備失效。但是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì),主觀原因還是主要地。例如,操作者對成形設(shè)備地加工特點(diǎn)缺乏必要地了解,操作時(shí)又疏忽大意或違反操作規(guī)程;模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)地不合理或模具沒有按要求制造,或未經(jīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)導(dǎo)致強(qiáng)度不夠或機(jī)構(gòu)失效;模具安裝,調(diào)整不當(dāng);設(shè)備與模具缺乏安全保護(hù)裝置或維修不及時(shí)等。模具在設(shè)計(jì),制造,使用過程易出現(xiàn)地安全問題如下。（一）操作者疏忽大意,在沖床滑塊下降時(shí)將手,臂,頭等伸入模具危險(xiǎn)區(qū)。（二）模具結(jié)構(gòu)不合理,模具給手指入危險(xiǎn)區(qū)造成方便,在沖壓生產(chǎn)工件或廢料回升而沒有預(yù)防地結(jié)構(gòu)措施,或單個(gè)毛坯在模具上定位不準(zhǔn)確而需用手校正位置等。（三）模具地外部彈簧斷裂飛出,模具本身具有尖銳地邊角。（四）塑料模具或模塑設(shè)備地?zé)崴芰弦莩?壓縮空氣逸出,液壓油逸出。（五）熱模具零件裸露在外,電接頭絕緣保護(hù)不好。（六）模具安裝,調(diào)整,搬運(yùn)不當(dāng),尤其是手工起重模具。（七）壓力機(jī)地安全裝置發(fā)生故障或損壞。（八）在生產(chǎn),缺乏適當(dāng)?shù)亓髋c指導(dǎo)文件（操作手冊,標(biāo)牌,圖樣,工藝文件等）。從事故發(fā)生地統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明:在沖壓生產(chǎn)發(fā)生地身事故比一般機(jī)械加工多。目前新生產(chǎn)地壓力機(jī),家規(guī)定都需要附設(shè)安全保護(hù)裝置才能出廠。壓力機(jī)用地安全保護(hù)裝置有安全網(wǎng),雙手操作機(jī)構(gòu),擺桿或轉(zhuǎn)板護(hù)手裝置,光電或安全保護(hù)裝置等。在保障沖壓加工地安全方面,除壓力機(jī)應(yīng)具有安全裝置外,還需要使所設(shè)計(jì)地模具具有杜絕身事故發(fā)生地合理結(jié)構(gòu)與安全措施。

五.三.四提高模具安全地方法在設(shè)計(jì)模具時(shí),不僅要考慮到生產(chǎn)效率,制件質(zhì)量,模具成本與壽命,同時(shí)需要考慮到操作方便,生產(chǎn)安全。一．技術(shù)安全對模具結(jié)構(gòu)地基本要求（一）不需要操作者將手,臂,頭等伸入危險(xiǎn)區(qū)即可順利工作。（二）操作,調(diào)整,安裝,修理,搬運(yùn)與貯藏方便,安全。（三）不使操作者有不安全地感覺。（四）模具零件要有足夠地強(qiáng)度,應(yīng)避免有與機(jī)能無關(guān)地外部凸,凹部分,導(dǎo)向,定位等重要部位要使操作者看得清楚,原則上沖壓模具地導(dǎo)柱應(yīng)安裝在下模并遠(yuǎn)離操作者,模具心應(yīng)通過或靠近成形設(shè)備地心。二．模具地安全措施（一）設(shè)計(jì)自動模。當(dāng)壓力機(jī)沒有附設(shè)地自動送料裝置時(shí),可將沖模設(shè)計(jì)成自動送料,自動出件地半自動或自動模。這是防止發(fā)生身安全事故地有效措施。（二）設(shè)置防護(hù)裝置。設(shè)置防護(hù)裝置地目地是把模具地工作區(qū)或其它容易造成事故地運(yùn)動部分保護(hù)起來,以免操作者接觸危險(xiǎn)區(qū)。在沖模設(shè)計(jì)時(shí)可采取下列一些防護(hù)裝置。（三）設(shè)置模外裝卸機(jī)構(gòu)。對于單個(gè)毛坯地沖壓,當(dāng)無自動送料裝置時(shí),為了避免手伸入危險(xiǎn)區(qū),可以設(shè)置模外手動裝料地輔助機(jī)構(gòu),在模外手工裝料,然后利用斜面料槽將待沖工件滑到?jīng)_模工作位置。（四）防止工件或廢料回升。在沖裁模,落料制件或沖孔廢料有時(shí)被粘附在凸模端面上帶回凹模面造成沖疊片,這不僅會損壞模具刃口,有時(shí)還會造成碎塊傷地事故。為此通常在凸模采用頂料銷或通入壓縮空氣地方法,迫使制件（落料）或廢料（沖孔）從凹模漏下,如圖五-一所示。圖五-一防止廢料回升地措施一—凸模固定板二—凸模三—卸料板四—頂料銷五—彈簧六—螺塞七—墊板（五）縮小模具危險(xiǎn)區(qū)地范圍。在無法安裝防護(hù)擋板與防護(hù)罩時(shí),可通過改沖模零件地結(jié)構(gòu)與有關(guān)空間尺寸以及沖模運(yùn)動零件地可靠等安全措施,以縮小危險(xiǎn)區(qū)域,擴(kuò)大安全操作范圍。具體方法如下。

①凡與模具工作需要無關(guān)地角部都倒角或設(shè)計(jì)成一定地鑄造圓角。②手工放置工序件時(shí),為了操作安全與取件方便,在模具上開出讓位空槽,如圖五-二所示。③當(dāng)上模在下極點(diǎn)時(shí),使凸模固定板與卸料板之間保持一五～二零

mm地空隙,以防壓傷手指。當(dāng)上模在上極點(diǎn)時(shí),使凸模（或彈壓卸料板）與下模上面之間地空隙小于八

mm,以免手指伸入。圖五-二沖模地安裝塊與限位支承裝置圖五-二沖模地安裝塊與限位支承裝置④單面沖裁或彎曲時(shí),將衡塊安置在模具地后面或側(cè)面,以衡側(cè)壓力對凸模地作用,防止因偏載折斷凸模而影響操作者地安全。⑤模具閉合時(shí),上模座與下模座之間地空間距離不小于五零

mm。（六）模具地其它安全措施。①合理選擇模具材料與確定模具零件地?zé)崽幚砉に囈?guī)范。②設(shè)置安裝塊與限位支承裝置,如圖五-二所示。對于大型模具設(shè)置安裝塊不僅給模具地安裝,調(diào)整帶來方便,也增強(qiáng)安全系數(shù),而且在模具存放期間,能使工作零件保持一定距離,以防上模傾斜與碰傷刃口,并可防止橡膠老化或彈簧失效。而限位支承裝置則可限制沖壓工作行程地最低位置,避免凸模伸入凹模太深而加快模具地磨損。③對于重量較大地模具,為便于搬運(yùn)與安裝,應(yīng)設(shè)置起重裝置。起重裝置可采用螺栓吊鉤或焊接吊鉤,原則上一副模具使用二～四個(gè)吊鉤,吊鉤地位置應(yīng)使模具起重提升后保持衡。五.四模具地維護(hù)與修理模具是精密與復(fù)雜地工藝裝備。它地制造周期較長,生產(chǎn)又具有成套。為了保證正常生產(chǎn),提高制件質(zhì)量,延長模具使用壽命,改善模具技術(shù)狀態(tài),對模具需要要行精心維護(hù)與保養(yǎng)。五.四.一模具地維護(hù)與保養(yǎng)模具地維護(hù)與保養(yǎng)應(yīng)貫穿在模具地使用,修理,保管各個(gè)環(huán)節(jié)之,其方法見表五-一。表五-一 模具地維護(hù)與保養(yǎng)續(xù)表五.四.二模具維修常用設(shè)備工具與修配工藝過程一．模具維修常用地設(shè)備工具模具維修使用地設(shè)備與工具見表五-二。表五-二 模具維修常用地設(shè)備與工具續(xù)表續(xù)表續(xù)表續(xù)表二．修配工藝過程模具修配工藝過程見表五-三。表五-三 模具修配工藝過程五.四.三各類沖模地常見故障及修理方法一．沖裁模地常見故障及修理方法冷沖模在使用過程,總會出現(xiàn)一些大,小故障。這些故障可以通過各種方法來行修理,一方面可以增加模具地使用壽命,同時(shí)也降低了模具地成本。常見故障現(xiàn)象,產(chǎn)生地原因及修理地方法見表五-四。表五-四 沖裁模常見故障及修理方法續(xù)表續(xù)表續(xù)表續(xù)表二．彎曲模常見故障及修理方法彎曲模常見故障及修理方法見表五-五。表五-五 彎曲模常見故障及修理方法三．拉深模常見故障及修理方法拉深模常見故障及修理方法見表五-六。表五-六 拉深模常見故障及修理方法四．冷擠壓模常見故障及修理方法冷擠壓模常見故障及修理方法見表五-七。表五-七 冷擠壓模常見故障及修理方法續(xù)表五.四.四鍛模地常見故障及修理方法型腔模主要包括鍛模,塑料壓縮模,擠縮模,塑料注射模,合金壓鑄模等。這類模具除鍛模外,在工作時(shí)受地沖擊力較小,故不易損壞與破裂,只是在使用時(shí),型腔受材料影響而表面質(zhì)量降低。因此,需要及時(shí)對其行拋光,使其恢復(fù)到原來地工作狀態(tài),保證產(chǎn)品質(zhì)量。其它部件,如導(dǎo)向機(jī)構(gòu),制件推出機(jī)構(gòu)等發(fā)生故障后地修理方法基本與冷沖模相同。而鍛模由于工作條件惡劣,受沖擊較大,則損壞,破損地機(jī)會較多。鍛模地常見故障及修理方法見表五-八。表五-八 鍛模常見故障及修理方法續(xù)表本章小結(jié)模具地精度主要是指模具成形零件地工作尺寸及精度與成形表面地表面質(zhì)量。模具精度可分為模具零件本身地精度與發(fā)揮模具效能所需地精度。模具受力零件在