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摘 要:近年来,随着全球经济产业结构调整,制造业等传统工业由于欧美市场的日趋饱和,劳动成本逐年升高,利润减少,重心向发展中国家转移。我国劳动力资源丰富、便宜,使我国制造业得以迅速发展,如汽车、家电、通讯、电子、电器、机电和仪表等产业。作为制造业生产的基础工艺装备,模具的需求量急剧增加。
据不完全统计,1996年至2002年间,中国模具制造业的年产值平均增长14%左右;2003年,增幅达到25%[1~3],远高于国民经济的增长速度。2003年,我国模具产值为450亿元人民币,位居世界第三。近两年,受汽车、建筑(房地产)、家电、通讯的拉动,模具产业的增幅超过25%。模具生产水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。因此,发展我国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。因此对针对提高模具质量提出以下几点建议。
关键词:模具生产中的问题;模具生产质量;发展趋势
一、精品模具钢基地的建设
目前国内模具钢按其材质及用户使用情况来看,可以分为低、中、高档三个方面。低、中档市场较大,但特钢厂从中所获效益太低。高档市场,主体是外资及出口为主的模具制造厂家,对模具钢质量要求较高,绝大部分采用进口钢材料,少量使用中国的高品质材料。从模具钢市场分布格局来看,高档市场这一占主导地位的模具钢市场,迄今为止国内产品的占有率很低,而这一市场将是国内模具钢发展的趋势,潜在市场很大。从国产模具钢市场暴露出的问题可归纳如下:
(1)品种、规格不齐全,低档次的较多,高档次的较少;高质量、高性能的模具钢则更少;尚未形成塑料、玻璃、建材、陶瓷等专用的非金属制品模具钢系列;扁钢、模块、精料制品比例较低,钢材的利用率较国外低10%左右。此外,为满足制造大型、精密、复杂、高寿命模具的需求,国外发展预硬化钢,而国产预硬化钢产量低,除上海五钢外,其它都还基本上停留在退火阶段,或热轧状态供货,且供货周期较长,这是导致模具业、家电业大量进口模具钢的主要原因。
(2)我国的模具钢专业化生产程度较低。模具钢的生产企业分布比较广,而大部分生产厂家的生产工艺装备落后,且不配套,特别是后道工序,其深加工设备落后,从而制约国产模具钢质量的提高和性能的稳定。
(3)在国产模具钢的流通环节上,与模具制造业也不相融洽。目前,国内模具制造大多为单件或小批量生产,所需求的钢材有其明显的行业特点,即要求钢材的品种多、规格多、数量少、供货及时,但国产模具钢生产厂家都是大批量生产,在供需上存在较大的矛盾。在国外,模具制造业所用钢材是通过中间环节实现的,做到“材适所用”,随用随供,而国内还缺乏这种中间环节,由于供货不及时等因素,影响模具制造周期、质量和成本,也对国产模具钢的流通产生较大的影响。
二、提高设计工作质量
模具的设计是提高模具质量德最重要的一步,需要考虑到很多因素,包括模具材料的选用,模具结构德可使用性及安全性,模具零件的可加工性及模具维修的方便性,这些再设机制出应尽量考虑的周全些。
模具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再设定周期内的强度,当然还要根据模型的类型、使用工作方式、加工速度、主要失效形式等因素来选材。例如冲裁摸的主要失效形式是刃口模损,就要选择表面硬度高,耐模性好的材料;冲压模主要承受周期性的负荷,易引起表面疲劳皱纹,导致表层脱落,那就选用表面韧性好的材料。另外还需考虑采用与制件亲和力较小德模具材料,以防粘模加剧模具零件的模损。
模具结构设计时,要使得结构尽量紧凑、操作方便,还要保证模具零件有足够的刚度和强度。在模具结构允许时,模具零件各表面德转角应尽可能设计成圆角过度,以免应力集中。对于凹模、型腔及部分凸模、型芯,可彩英组合镶饼结构来消除应力集中,细长凸模或型芯,在结构上需要采取设当的保护措施。对于冷冲模,应配置防止制件或材料堵塞德装置。
与此同时还要考虑如何减少华东配合及频繁撞击件在长期使用中模损所带来的对模具质量的影响。此外在设计中必须减少在维修某一零部件时需拆装的范围,特别是一损失更换时,尽可能减少其拆装范围。
三、提高再制造过程质量
模具的制造过程是确保模具质量德关键一环,模具制造过程中德加工方法和加工精度也会影响到模具的整体装配情况,除掉设备自身精度的影响外,则需要通过改善零件德加工方法,提高钳工在模具装配过程中德技术水平,来提高模具零件的加工精度。若模(mú)具整体装配效果达不到要求,则会在试模中让模具在不正常状态下动作的几率提高,对模具的总体质量将产生很大影响。此外要对模具主要形成零部件进行表面强化,以提高摸具零件表面耐模性,从而更好的提高模具质量。对于表面强化,要根据不同途径德模具选用不同的强化方式。例如冲裁模可采用电火花强化,硬质合金堆焊等,以提高模具零件表层德耐模性和抗压强度。另外,近几年发展起来的FCVA真空渡金刚石摸技术,能在零件表层形成一层与基本结合异常牢固有十分光滑均匀密实的保护膜。特别适用于模具表面保护性处理,也是提高模具质量的一种效果显著地手段。
参考文献:
[1]曹延安.从申城精品展示-看蓬勃发展的模具工业[J].模具工程,2004,(5):3~4
[2]刘向阳,屈平.我国模具钢发展现状及前景[J].金属世界,2004,(4):25~27
[3]许发樾,周永泰,李和平.试论制造业与模具市场[J].模具工业,2004,(9):12~14
[4]徐明华.模具钢的市场和发展[J].上海金属,2003,25(6):25~29
[5]市场国产模具钢占有率低.世界钢铁网,2004,06,02
(作者单位:齊齐哈尔工程学院机电工程系材料成型及控制工程专业)
据不完全统计,1996年至2002年间,中国模具制造业的年产值平均增长14%左右;2003年,增幅达到25%[1~3],远高于国民经济的增长速度。2003年,我国模具产值为450亿元人民币,位居世界第三。近两年,受汽车、建筑(房地产)、家电、通讯的拉动,模具产业的增幅超过25%。模具生产水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。因此,发展我国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。因此对针对提高模具质量提出以下几点建议。
关键词:模具生产中的问题;模具生产质量;发展趋势
一、精品模具钢基地的建设
目前国内模具钢按其材质及用户使用情况来看,可以分为低、中、高档三个方面。低、中档市场较大,但特钢厂从中所获效益太低。高档市场,主体是外资及出口为主的模具制造厂家,对模具钢质量要求较高,绝大部分采用进口钢材料,少量使用中国的高品质材料。从模具钢市场分布格局来看,高档市场这一占主导地位的模具钢市场,迄今为止国内产品的占有率很低,而这一市场将是国内模具钢发展的趋势,潜在市场很大。从国产模具钢市场暴露出的问题可归纳如下:
(1)品种、规格不齐全,低档次的较多,高档次的较少;高质量、高性能的模具钢则更少;尚未形成塑料、玻璃、建材、陶瓷等专用的非金属制品模具钢系列;扁钢、模块、精料制品比例较低,钢材的利用率较国外低10%左右。此外,为满足制造大型、精密、复杂、高寿命模具的需求,国外发展预硬化钢,而国产预硬化钢产量低,除上海五钢外,其它都还基本上停留在退火阶段,或热轧状态供货,且供货周期较长,这是导致模具业、家电业大量进口模具钢的主要原因。
(2)我国的模具钢专业化生产程度较低。模具钢的生产企业分布比较广,而大部分生产厂家的生产工艺装备落后,且不配套,特别是后道工序,其深加工设备落后,从而制约国产模具钢质量的提高和性能的稳定。
(3)在国产模具钢的流通环节上,与模具制造业也不相融洽。目前,国内模具制造大多为单件或小批量生产,所需求的钢材有其明显的行业特点,即要求钢材的品种多、规格多、数量少、供货及时,但国产模具钢生产厂家都是大批量生产,在供需上存在较大的矛盾。在国外,模具制造业所用钢材是通过中间环节实现的,做到“材适所用”,随用随供,而国内还缺乏这种中间环节,由于供货不及时等因素,影响模具制造周期、质量和成本,也对国产模具钢的流通产生较大的影响。
二、提高设计工作质量
模具的设计是提高模具质量德最重要的一步,需要考虑到很多因素,包括模具材料的选用,模具结构德可使用性及安全性,模具零件的可加工性及模具维修的方便性,这些再设机制出应尽量考虑的周全些。
模具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再设定周期内的强度,当然还要根据模型的类型、使用工作方式、加工速度、主要失效形式等因素来选材。例如冲裁摸的主要失效形式是刃口模损,就要选择表面硬度高,耐模性好的材料;冲压模主要承受周期性的负荷,易引起表面疲劳皱纹,导致表层脱落,那就选用表面韧性好的材料。另外还需考虑采用与制件亲和力较小德模具材料,以防粘模加剧模具零件的模损。
模具结构设计时,要使得结构尽量紧凑、操作方便,还要保证模具零件有足够的刚度和强度。在模具结构允许时,模具零件各表面德转角应尽可能设计成圆角过度,以免应力集中。对于凹模、型腔及部分凸模、型芯,可彩英组合镶饼结构来消除应力集中,细长凸模或型芯,在结构上需要采取设当的保护措施。对于冷冲模,应配置防止制件或材料堵塞德装置。
与此同时还要考虑如何减少华东配合及频繁撞击件在长期使用中模损所带来的对模具质量的影响。此外在设计中必须减少在维修某一零部件时需拆装的范围,特别是一损失更换时,尽可能减少其拆装范围。
三、提高再制造过程质量
模具的制造过程是确保模具质量德关键一环,模具制造过程中德加工方法和加工精度也会影响到模具的整体装配情况,除掉设备自身精度的影响外,则需要通过改善零件德加工方法,提高钳工在模具装配过程中德技术水平,来提高模具零件的加工精度。若模(mú)具整体装配效果达不到要求,则会在试模中让模具在不正常状态下动作的几率提高,对模具的总体质量将产生很大影响。此外要对模具主要形成零部件进行表面强化,以提高摸具零件表面耐模性,从而更好的提高模具质量。对于表面强化,要根据不同途径德模具选用不同的强化方式。例如冲裁模可采用电火花强化,硬质合金堆焊等,以提高模具零件表层德耐模性和抗压强度。另外,近几年发展起来的FCVA真空渡金刚石摸技术,能在零件表层形成一层与基本结合异常牢固有十分光滑均匀密实的保护膜。特别适用于模具表面保护性处理,也是提高模具质量的一种效果显著地手段。
参考文献:
[1]曹延安.从申城精品展示-看蓬勃发展的模具工业[J].模具工程,2004,(5):3~4
[2]刘向阳,屈平.我国模具钢发展现状及前景[J].金属世界,2004,(4):25~27
[3]许发樾,周永泰,李和平.试论制造业与模具市场[J].模具工业,2004,(9):12~14
[4]徐明华.模具钢的市场和发展[J].上海金属,2003,25(6):25~29
[5]市场国产模具钢占有率低.世界钢铁网,2004,06,02
(作者单位:齊齐哈尔工程学院机电工程系材料成型及控制工程专业)