近年来建材市场迅猛的发展带动了铝加工行业的飞速发展。铝加工行业尤其是铝型材以其独特的断面被广泛应用到各行各业,铝型材的加工过程中挤压模具就显得尤为重要。目前各生产厂家意识到挤压模具的重要性,都在模具的加工手段,方法,材料的选用等方面进行深入的探索和研究,以达到模具加工周期短, 寿命长,同时要求模具挤压的制品精度和光洁等方面都有良好的外观。所以,如何才能使挤压模具的设计具有良好的制造工艺性显得越来越重要。

摘要:铝型材挤压模具使用寿命的长短,直接影响到铝型材生产的产缺,质量,生产效率及生产成本。对其影响因素进行分析总结,不断的更新其设计,制造,热处理,使用,修模,库存和管理理念,寻找最佳的方式和方案,达到提高产品产量,质量,降低生产成本,增加经济效益的目的。

在国内,铝型材挤压模具的设计,制造,热处理以及工作带表面强化处理等方面,有了突飞猛进的发展。特别是在设计制造方面,经历了手工,半机械化,机械化,自动化等过程,发展到现在的CAD/CAM ,模具的质量,使用寿命等,有了很大的提高.但是,比起国外先进的挤压模具技术,我们还是有一定差距的,在模具使用寿命上,更能说明这一点.据资料统计:国外平面模平均使用寿命一般在30-50t/模,组合模使用寿命一般在20-25 t/模,国内平面模平均使用寿命一般在10-20t/模,组合模使用寿命一般在5-15t/模。差距所在,不能不引起重视。一方面,认真学习和借鉴国外先进的设计制造及管理经验,为我所用;二方面,对其设计制造理论进行研究,探讨适合我们所需要的技术,找出模具设计,制造,使用和管理的良好途径。在此,通过实践经验,对影响工模具使用寿命的因素及应该采取的对策进行总结。供参考。

1 铝型材挤压模具使用寿命的概念

铝型材挤压模具的报废形式有两种:一种是正常的磨损超差报废;另一种是早期失效报废。模具报废前,生产铝型材的多少,统称为挤压模具的使用寿命。可以用吨位计量,可以用通过铸棒的根数计量,也可以用通过产品的总长度计量。 模具在每次挤压使用后,要进行清理,修正,光模,氮化等工序,把每次生产后的产品通过量,称之为套次通过量,套次通过量的总和,即为模具的使用寿命。当然,套次越多,通过量越大,模具的使用寿命就越高.由于挤压模具受到的影响因素较多,同一种型材,同一种设计制造方式,同样的使用工艺条件,其使用寿命差别也是很大的,因此,准确地定义出模具的使用寿命也是比较困难的。所谓的模具使用寿命.也是一个大致地,不很确切地概念。模具的正常报废和早期失效大致比例为:正常报废为85 %左右;早期失效报废为巧%左右。这是平面模和组合空心模平均使用寿命的统计比率,若详细统计,组合空心模的使用寿命达不到此数值。

2 影响工模具使用寿命的主要因素及措施

2.1 型材断面设计影响及措施

型材断面形状,壁厚尺寸,偏差要求等,是影响模具使用寿命的第一因素。
型材断面简单,壁厚合适,公差带较宽,无太大悬臂,挤压比合适,模具的使用寿命就会大大提高,反之,则降低.应采取的措施是:在设计型材断面时,尽量避免尖角,大悬臂等问题,在满足型材使用的情况下,选择合适的壁厚和尺寸偏差,尽量避免单向偏差,既使对尺寸进行调整,也要保证双向偏差。

2.2 模具设计的影响因素及措施

模具设计的作用,一是要确保模具在挤压使用时,生产出符合图纸要求的产品;二是要根据模具的工作环境及工艺条件,确保其机械性能.三是选择合适的模具结构及材质.但是,由于模具设计参数选择不当,材质选择不合理,单方面追求产品的合格性而忽略了模具的机械性能,对模具的工作环境考虑不足等因素,极易造成模具的早期失效或缩短使用寿命.因此,正确地选择模具设计的各项参数,正确地选择材质,充分考虑模具的使用工作环境,详细计算模具的机械性能,合理地选择模具的结构形式,避免模具的尖角过渡和模具内表面凸凹不平等措施,是提高模具使用寿命重要途径之一.另外,采用模具设计的先进理论,考虑模具受力均衡性,结合每一种型材及模具的特点进行设计,是提高模具使用寿命的重要措施。

2.3 模具材质,加工制作,热处理等影响因素及措施

材质是模具使用寿命长短的关键,对模具的早期失效影响更大。模具材质自用H13 钢替代了3Cr2W8V 钢以来,其寿命有了很大的提高.所以,在模具材质选用方面,要充分了解和掌握材质的化学成分,冶金过程,锻造和热处理工艺等环节,采用正规企业生产的钢材,避免贪便宜而用非正规企业生产的劣质钢材。在模具的制造过程中,尺寸偏差的掌握,模具表面过渡位置的圆滑程度,装配配合尺寸的掌握,分流孔工作带相对尺寸偏差的掌握等细节,都将影响到模具的使用寿命。细化制作工艺,严格按图纸尺寸偏差的要求,对模具进行修研,抛光,做好尖角过渡等事项,无疑对模具使用寿命是大有益处的。

再好的模具材质,由于热处理工艺不当也不能达到提高使用寿命的目的。模具早期失效,因热处理工艺不当占有最大的比例.根据实际情况,制定严格的热处理工艺路线,不断地调整各工艺参数,对各工序进行严格控制,都是提高模具
使用寿命的措施。

2.4 挤压工艺条件,操作过程对模具使用寿命的影响及措施

模具是在高温,高压环境十分恶劣的条件下使用的.对模具使用寿命而言,是最重要的影响环节.在良好的挤压工艺条件,优良的操作过程中,模具的材质,设计,制作,热处理等,都将在此环节中得到检验和验证。

挤压筒温度,模具温度,铸棒温度,挤压速度等因素,将影响到模具成型率及寿命。挤压筒温度,模具温度,铸棒温度是挤压生产的关键参数,统称为挤压温度,其直接影响到挤压操作过程的的顺利与否.挤压速度是和挤压温度紧密相连的一个参数,挤压速度的选择,是操作人员根据挤压比大小,型材挤压难易程度,铝合金材质,生产环境等因素来确定的.挤压温度选择不当,挤压速度选择不合适,就会引起闷车,挤出型材划裂,挤"大帽"等问题,即影响了生产效率,又影响了模具的使用寿命.针对此类问题,要根据实际情况,制定合适的挤压温度,选择合适的挤压速度,减少生产环境的影响.对每一种型材模具,都要建立使用记录,不断地分析,总结型材挤压生产的特点和规律,逐步提高挤压温度,挤压速度等参数的选择水平,达到每一种型材模具上机就能生产出合格产品的最
佳效果。

2.5 模具修正对使用寿命的影响及措施

模具修正实际上是对模具设计工作的补充,设计只是在理论上的定形,而模具修正是在实际情况下,对金属流速进行调整,其作用显而易见.但是,由于采用的修正方法不当,修理部位不准确,修模技术差,修模工具选用不当,氮化工艺采用不合适等问题,也将影响到模具使用寿命.因此,正确的做法是,新模具第一次上机试生产时,模具设计人员,修模人员必须在现场,对挤出型材情况进行观察,掌握第一手资料,做到心中有数,针对出现的问题,制定修模方案.另外,如何提高修模人员的技术水平,如何采用良好的氮化工艺和方法,应根据各自企业的实际情况,采用不同的管理办法和措施,目的是千方百计提高模具使用寿命,降本增效。

2.6 模具的科学管理对使用寿命的影响和措施

模具管理分技术资料管理,原始资料管理,库房管理三部分。其虽不能直接影响模具使用寿命,但技术档案的不健全,模具使用管理文件不规范或执行不严格,库房管理混乱,模具使用记录统计不准确等因素,却直接影响到对模具工作采取措施的正确性.建立每个型材,模具品种的设计,使用,修理,库存的档案,利用互联网,局域网等,贯通整个模具管理的各个环节,对影响模具使用寿命的各种因素,进行分析,并采取相应的措施,在企业管理之中,建立起有自己特点的模具管理体系,是间接提高模具使用寿命有效的措施。

3 结论

铝型材挤压模具使用寿命,影响到型材的产量,质量,生产成本和经济效益;所以,在铝型材挤压生产企业中,把设备管理,模具管理,人员管理列为企业的管理重点.通过以上的分析可以看出,总结的是模具管理基础工作.只有做好这些基础工作,企业才能步人良性的管理循环之中,才能更好地;长期地,有优势地参与市场的竞争,才能使企业立于不败之地。