對提升壓鑄模具使用壽命的探討

郭建飛

摘要：壓鑄模具在工業化生產中具有十分廣泛的應用，其使用壽命的長短也將直接影響其為工業化大生產所帶來的效益，有必要在設計與使用過程中加以關注，提升其使用壽命。在這種背景下，本文首先探討了壓鑄模具使用壽命的影響因素與改進，進而從戰略視角提出了提升壓鑄模具使用壽命的建議。

關鍵詞：壓鑄模具；使用壽命；提升

1.引言

模具的利用是產業大量生產最為重要的方式之一。然而在生產過程中，模具不斷承受沖擊與磨耗，若希望模具有良好的使用壽命，需要依賴模具材料的堅硬耐磨。因此，很多企業與研究單位均致力于如何使模具提高硬度、耐磨耗性及韌性的研究。現今壓鑄模具在理論上要想達到較高的使用壽命，就必須提升控制實效，再配合專業技術人才的培養及正確謹慎的工作態度，才有機會逐步提升模具的使用壽命。影響模具使用壽命的因素很多，如何正確理解這些因素及其相互關系，配合壓鑄件實際的功能與批量要求，厘清壓鑄件合理的質量與精度，進行綜合考慮與規劃，創造出穩定與可靠的加工條件，設計制造出先進合理的、綜合性能優越的模具，對于提升模具使用壽命十分重要。

2.壓鑄模具使用壽命的影響因素與改進

2.1壓鑄件材料

材料的各項機械、物理性能參數，是評估各工程可成型性（成型極限、成型負荷）的重要因素，其中成型負荷也是評估模具壽命的另一重要指標。材料壓鑄復合成型制程通常為冷卻加工制程，材料流動應力是計算成型負荷的重要參數，而流動應力受應變、應變率、溫度與材料的晶向組織與結構等因素的影響。

一是溫度。對一般壓鑄工程而言，因其屬于較小區域的塑性變形，塑性變形熱較小，因而其影響較小，但摩擦所生成的摩擦熱則對模具壽命具有重大的影響。通常而言，材料溫度如果升高，其成型負荷較低，壓鑄面如果溫度適度升高，有時反而有利于壓鑄模具壽命的提升，但對于大部分模具零部件而言，其產生的負面影響較多，因而模具設計時應考慮重要部位的冷卻系統設計。二是應變。應變可解釋為材料局部區域變形量的大小，冷卻加工中因絕大部分材料存在著加工硬化現象，，因而隨著應變量增加，成型負荷也會增大，對于模具壽命也呈現出負面影響，如果應變過大還會造成壓鑄件產生破裂。

2.2模具

模具壽命是模具綜合性能、各項相關技術能力的整體表現，下面將對相關事項進行分析，以期能提升壓鑄模具具有連續性自動化穩定生產的能力和模具壽命。提升使用壽命，有必要優化模具設計及壓鑄工藝。減少模具上尖角、拐角的地方，合理使用材料，規范加工和熱處理工藝。模具的氮化處理要控制為：模具的表面硬度HV≥600，氮化層深度達到0.12～0.2mm。正確的預熱模具，優化模具以改進內部冷卻，使模具獲得均勻熱平衡效果，使模具維護穩定較低的溫度，合理噴涂涂層，涂層對延緩熱疲勞裂紋有重要意義，提高模具壽命和效益。

2.3使用與維護

建議企業按照以下方法使用與保養壓鑄模：發現壓鑄模具使用中出現披封、廢皮、毛刺過大時，要停機及時清理，防止擠壞力過大使模具破壞。二是不能讓模具在急冷急熱的狀態下工作，合理安排壓鑄時間，盡量連續生產，在冷模狀態下，不得采用高速壓射工作。三是定期維護與強制更換。模具生產完畢、卸模拆模后、要及時對模仁部分進行回火消除應力處理。對于模具的一些密封、配合部位要重點進行檢查、配研，確保完好無損。模具中的彈性和緊固件需要按照其規定壽命與重要性進行定期檢查與強制更換，以防止其失效后造成模具動作失調、嵌入塊脫落等事件，導致嚴重的模具故障。

3.提升壓鑄模具使用壽命的戰略性措施

一是加大科技投入，提高模具使用壽命。對于壓鑄企業而言，模具壽命是非常值得關注的。但是，實際上絕不僅僅只是模具熱處理和模具型腔材料才影響模具壽命，其實影響模具壽命的重要因素還有模具強度、模具結構等，模具加工手段、加工工藝同樣對于模具壽命更為重要。如果模具強度不夠、模具結構不合理也會大大影響模具壽命。所以，必須加大科技投入，提高模具設計制造水平，為壓鑄企業經濟效益的提升提供條件。

二是大力培養專業技術人才。材料壓鑄復合成型制程是一項技術較為密集，且各相關技術之間環環相扣的工程。因而觀念正確的專業人才的培養與傳承也是確保穩定生產與維持模具壽命的重要因素。現今社會講求知識經濟與知識管理，專業與向心力強的員工成為企業最大與最重要的資產，塑性成型產業的相關企業若想確保自身在新世紀中具有競爭力，除了應積極投入與發展極具潛力與門檻極高的技術研發外，相關專業人才的培養、傳承與創新能力的培養也是不可或缺的一環。

三是制定一套完整的、實用模具出產治理系統。壓鑄模失效形式主要有沖蝕、磨損、熱裂紋、劈裂、拐角處開裂、尖角等，造成極大的浪費。為了有效地實現模具產品進度治理、計劃治理、工藝數據治理、數據治理的計算機信息化治理系統，筆者建議可以制定一套完整的、實用模具出產治理系統，切實落實好模具檔案管理工作。這樣就能夠使模具輔助信息和制造信息實現全方位跟蹤治理，貫穿于完工交付、計劃制定整個過程。包括庫房治理、產品檢修、車間任務分派、模具工藝制定、模具設計、模具出產計劃制定等。

參考文獻：

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