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 2016-06-14    

六大基本途径提高模具钢材质量

核心提示: 研发优质替代钢材    钢材是不可替代的高能耗产品。提高质量和性能实现减量化用钢带来的节能减排效果,要远远大于钢铁生产
  研发优质替代钢材
  
  钢材是不可替代的高能耗产品。提高质量和性能实现减量化用钢带来的节能减排效果,要远远大于钢铁生产过程中的潜力。近几年,中国钢铁业节能减排并取得了显着成效,但中国钢铁业最大的节能潜力已不在钢材生产过程,而在提高钢材质量,减少钢材消耗。这是因为我国钢材质量和性能普遍较低,用户为了保证使用性能不得不以粗代细。以汽车为例,我国乘用车使用优质高强钢材的比例仅占21%,比国际平均水平40%—50%低一倍,比欧洲先进水平(47%—80%)低一到三倍。由于多用了钢材,国产乘用车自重比欧、日车高10%以上,平均百公里耗油8.13升,比欧洲(6.6升)高23.2%,比日本(5.9升)高37.8%。我国造船业与此相似,每载重吨平均耗钢300公斤,比日本平均耗钢(220公斤)高36%。同样增加运行油耗。模具领域同样存在巨大的节材节能潜力。如以中高档钢材取代低档钢标兵可节约钢材10%—20%;模座用轻质高强合金工具钢替代普通钢可节约钢材30%—50%。据罗百辉表示,2010年我国消费6亿多吨钢材基础上减少1亿吨是完全可能的。如果实现这一目标,仅钢材生产过程中至少可以少耗能6200万吨标准煤,减排二氧化碳1.6亿吨以上。同时,钢铁行业将减少6亿—7亿吨物料运输,车船等运输工具会因使用高强钢而减重从而降低油耗,这些都可以大大降低能耗和减少污染排放。另外,减少1亿吨钢材还可减少铁矿石消耗1.5亿吨以上,相当于去年进口矿石的四分之一,可大大缓解钢铁行业进口矿石的困境。
  
  优化工艺结构方案
  
  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钢材制造的工艺性和可行性。
  
  注重模具钢材选材
  
  这是提高模具钢材质量的最重要的一步,需要考虑到很多因素,包括模具钢材材料的选用,模具钢材结构的可使用性及安全性,模具钢材零件的可加工性及模具钢材维修的方便性,这些在设计之初应尽量考虑得周全些。
  
  ① 模具钢材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,当然还要根据模具钢材的类型、使用工作方式、加工速度、主要失效形式等因素来选材。
  
  ② 模具钢材结构设计时,尽量结构紧凑、操作方便,还要保证模具钢材零件有足够的强度和刚度;在模具钢材结构允许时,模具钢材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钢材质量的影响。
  
  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。
  
  重视制造过程的加工精度
  
  这也是确保模具钢材质量的重要一环,模具钢材制造过程中的加工方法和加工精度也会影响到模具钢材的使用寿命。各零部件的精度直接影响到模具钢材整体装配情况,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,提高钳工在模具钢材磨配过程中的技术水平,来提高模具钢材零件的加工精度;若模具钢材整体装配效果达不到要求,则会在试模中让模具钢材在不正常状态下动作的几率提高,对模具钢材的总体质量将会有很大影响。
  
  为保证模具钢材具有良好的原始精度—原始的模具钢材质量,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,同时应注意模具钢材的精度检查,包括模具钢材零件的加工精度、装配精度及通过试模验收工作综合检查模具钢材的精度,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钢材零件,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。
  
  表面强化成形零部件
  
  这样可以提高模具钢材零件表面耐磨性,从而更好地提高模具钢材质量。
  
  对于表面强化,要根据不同用途的模具钢材,选用不同的强化方法。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钢材表面保护性处理,也是提高模具钢材质量的一种效果显着的方法。
  
  正确使用与维护模具钢材
  
  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。罗百辉认为,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。
  
  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。
 
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