模具制造工艺学第六章

模具制造工艺学主编李振平参编刘京华王怀亮第六章模具使用与维修第一节使用与维护一、模具预检查通常情况下，模具的设计是依据制品要求和预选设备的相关参数而确定的。不同种类的模具要求检查的项目大同小异，例，模具用于预选的注射机上，则检查下列项目：1)校对制品与模具的一致性。2)检查模具档案，看模具状态是否良好。3)检查模具外观，看是否有损伤或锈蚀。4)模具需检查冷却、液压、电路、行程开关、塑料模具加热等附件是否齐备、完好。如果模具不是用于原设计所选的注射机上，则除了检查上述四项外，还应检查下列项目：1)核对模具的外形尺寸、安装尺寸是否符合所选设备规定的范围。2)塑料模具需校对塑件与浇注系统塑料总质量是否在注射机注射量以内。3)核对模具厚度是否在设备要求的模厚范围内。4)核对模具开模行程是否符合所选用设备。5)核对模具落料方式和推出行程是否符合所选用的设备。6)校对模具所需要的压力和合模力是否在设备要求的范围内；7)对塑料注射成型需校对模具的定位环自主流道衬套球面半径是否与所选用的注射机相符。二、模具使用安全模具一旦制成以后应在安全状态下正常使用才能达到应有的寿命。要保证模具使用安全，实际上就是保证操作者的人身安全和模具设备安全这两个问题的有机结合。具体地说，首先模具本身从结构到制造质量符合并达到模具的有关标准，即模具质量上是可靠的；其次模具所适用的设备能满足工艺上的要求；第三操作方法是合理的，这样使用的模具就有安全保证。人身安全必须得到最充分的重视，丝毫不能含糊或放松警惕，具体措施是：1)消除或减少危险区域(重点是防止手误入)。2)尽量以机械化自动化装置代替手工操作。3)如手误入危险区机械应停止动作。4)安全起动机械，如双手都离开危险区时，机械才能起动。5)设置防止机械误动作机构。6)其他，如：防止运输和安装事故，低噪声。一般的成型设备都有安全装置，在使用中应按要求正确使用。三、保养和维护设计模具时预计的使用寿命，一方面在设计结构、材料选择、热处理安排、加工精度方面给予保证；另一方面就要求在长时间的使用中进行有效的保养和维护。(1)定期检查、注油模具投入正常生产是连续工作，其工作周期在一个月至几个月之间。在此期间，为了保证制品的成批供应，就必须保证模具不间断的正常运转。操作者在交接班时，需对模具使用状况有一个较详细的交待。(2)及时清除残余料及污物对(如塑料)模具来说，制件在每次脱出型腔时，或多或少会有残余飞刺、毛边留在腔内、缝隙里或其他部位。工作间的尘埃及其他污物也会粘附在型芯、型腔上。塑料原料通过高温注射产生的氧化物也会不同程度地对型腔产生腐蚀作用。因此，及时清理模膛表面是十分必要的。以成型周期来看，连续工作时，每周应进行一次污物杂质的小清理工作，每月应进行一次全面清理。对于型腔表面进行了花纹、抛光处理的，更应当缩短清理间隔时间，保证模膛表面光亮清洁。(3)辅助元件的定期检查随着模具水平和档次的提高，辅助元件日益增多。气动机构元件、液压机构附件、塑料用热流道元件附件及温控柜、电线、插座、水管、气管、油管、行程开关等，辅助元件缺一不可。模具维修工要定期对辅助系统进行检查，油管有无漏油破损，油缸有无失效，温控表是否失灵等，需仔细观察。第二节模具管理模具管理是制品生产厂一项十分重要的工作，管理水平高低因企业条件不同而异，但管理质量的好坏都直接影响模具的精度保持和寿命。一、常规管理1.模具管理程序模具在使用过程中，应有一套完整的领用和用毕返库程序，以便于模具的跟踪和保护。其程序为：2.模具使用管理模具管理的目的是保护模具，延长其使用寿命，以满足正常生产要求。模具使用者在具体操作中的技能水平及责任心对模具寿命及其精度保持起十分关键的作用。因此，在模具使用中要严格加强管理。1)制定严格的操作规程，要求操作者严格遵照执行，保护模具正常工作。2)加强操作者理论和技能培训，使其具备自觉、自立和应急能力，能及时正确处理模具出现的故障。3)加强操作者责任心培养，使其具备观察模具的工作状态，及早发现隐患，以防止模具损坏的进一步扩大。4)明确规定操作者的责任及赏罚处理决定，使其主动担负起模具正确使用和保养职责。5)规定模具维修工对使用中的模具进行跟班巡回检查，以便及时发现问题并及时处理。6)模具出现问题，应及时停产维修，未修复模具不得入库。7)仔细填写模具的使用记录和维修记录，以便归档备案。二、建立模具档案模具档案具体应包括下列内容。1)模具原始特性记录，具体内容有模具名称、编号、制造时间及单位、模具重量、尺寸、结构特征、模具适用设备型号(特点)、加工的材料等。2)试模记录。最后一次的试模记录是重要的历史资料，要全部归入档案。3)模具验收记录。验收记录是供需双方对模具的全面定论，是验收的依据，是模具的最基础资料，需全部归入档案。4)使用记录。它是模具每次使用状况的详细记载，它全面记录了一副模具的使用历程、基本状态和寿命等。5)维修记录。模具在每次使用后都要进行维护和保养。在使用一段时间后，由于正常磨损或偶发事故损坏，要对模具进行维修并详细记录。根据修复状况，确定模具的再使用价值，以及大修计划和报废决策。这些记录必须归档备查。其格式见表6-1。三、模具存放前的操作模具拆下以后，要对重要的尺寸进行检查，需要维修的零部件应予以注明。确认模具完好无损后，要对其进行全面清理，检查型腔内是否清洁、是否有异物、合模面、滑块工作面有无擦伤、碰伤等现象。型腔表面要认真检查，当发现光亮面有锈蚀或水锈现象时，要彻底进行除锈处理。型腔清理干净后，要涂抹模具防锈油。防腐材料最好在室温下施于表面，以防温度变化产生副作用。模具配套装置也要进行修理。必要时可以将部分装置拆下来，归类排放在箱内，写上标记与模具配套放置，以免在装卸模具时造成遗失或损坏。模具运往储存地点前，要将油管内的残余油清除干净，然后用锁紧板将动模、定模锁定，防止随便开启。型腔去油处理，须在重新启用前进行。去油方法一般是采用三氯乙烷或三氯乙烯等液剂进行清洗，也可以用丙酮清洗，但使用时要防止火灾。模具推杆及成型杆周围配合缝隙内的油污用压缩空气吹净。四、模具存放及管理在实际应用中，因模具保管存放不善而发生锈蚀、碰伤及丢件等现象造成模具受损，影响生产的事例并不少见，应予以充分重视。(1)存放环境模具存放环境是模具保存首先应注意的问题，特别是腐蚀性气体，湿度和尘埃会导致模具严重损坏。因此，要求模具存放场地应平整、防尘、防震、无腐蚀性气体或液体存在，环境温度保持为35℃，相对湿度＜68％，同时便于起吊搬运。(2)存放方法及注意事项小型模具可按序排列在架子上，大中型模具直接放在木质垫上。存放应分类，同一产品配套模具应摆排在一处。存放方法大同小异，见表6-2。第三节计算机管理用计算机数据库管理系统软件开发模具计算机管理系统不是一件困难的事情，各企业根据各自条件及应用软件的不同，可开发出不同的模具管理系统。模具管理系统是采用计算机手段进行模具管理的先进方法。系统要具备基本的管理功能又应体现出模具管理的特点。一、建立管理系统前的规范化工作利用计算机管理，需要对管理的具体内容进行规范化处理，建立数据模型(即数据库结构)。而对每项内容的规范方法和原则除了显而易见的，如时间外，要对不规则的内容制定规范方法(如规定编号方法)。在模具管理系统中，须特别规定规范方法的项目有：1)模具编号。对于模具编号需规定确定的编号方法。各企业出于不同的管理需要，编号方法可能不同，但都必须遵循一定的原则和规定，以方便计算机对管理的实现。其方法可用：模具特征符号+模具顺序号。2)存放场地地址编号(模具位置编号)，模具管理的一个重要功能是查找模具存放的准确位置。因此，模具存放地址的正确编号及惟一性十分重要。二、模具管理系统功能模具管理系统应具备以下功能：1)数据录入功能，可将新制作的模具记录到管理系统中。2)修改功能，对管理系统中已有存储的模具的有关内容可以及时修改更新和添加。3)查询功能，可以分别按照模具名称、模具编号、制件编号、模具存放位置等查询出与模具相关的其他内容(如，模具重量、存放位置、所用设备型号、已生产制件数量、预计寿命、入厂时间、最近使用日期、最近维护日期、精度状态、模具结构、生产厂、价格等)。4)按模具编号打印出某套模具存放位置、所用设备型号及安装尺寸。5)按模具编号打印出某套模具附件明细表。6)删除功能，可以删除模具库内已报废模具及相关内容。7)按检查保养日期打印出需定期保养模具报表。8)按精度状态打印出报废模具报表。9)打印出模具状况汇总表。第四节模具维修模具维修在加工成型中占有十分重要的地位。模具作为成型制品的工具，在使用中必然存在正常磨损而降低精度，也存在偶发事故而造成损坏。与一般设备不同的是，模具对精度状态十分敏感，一旦失缺精度，即不能提供合格的制品。因而，在生产中必须时时仔细监察模具的使用精度和寿命。一、常用修理方法模具使用时，出现故障的情况是多种多样的，应根据不同的情况，采取不同的修理方法。常用的修理方法主要有如下几种，见表6-3。二、正常磨损及修复1.导向及定位件的磨损或拉伤(1)导柱磨损或拉伤中小型模具均以导柱为定、动模之间的定位件，在长期的使用中，反复开启会导致导柱与导套间磨损，间隙过大，定位精度超差。这种情况出现时，应采用以下几种方法：①导柱、导套周边均匀磨损时，可更换新导套，重新配置，达到精度要求；②导柱、导套之间有单面磨损过重时，大多是因导柱固定部位公差过大产生松动所致，此时需要更换导柱或导套一方即可；③导柱(套)局部有拉伤现象，产生的原因有配合过紧，表面有污物，两者之间中心距误差等。轻者可局部研磨、抛光，重者需要更换导柱(套)，重新寻找定位精度。(2)定位块、定位止口磨损在大中型模具中，动、定模之间的梯形止口或定位斜键起定位作用，在长期使用过程中，也会产生磨损使定位精度降低，主要修复方式有：1)定位块修复。如图6-1所示，定位块在长期使用中磨损，L尺寸变小，定位精度超差。可在其下端面垫上δ厚垫片，使L尺寸复原，再将M面磨去δ厚，即可达到修复的目的。另一种办法将磨损面电镀一层金属后，再用磨床磨削到原始尺寸。但这种方法修复量在0～1mm较为合适。2)止口修复。如图6-2所示,止口部位装有耐磨件3，可在M面上垫δ厚垫片，恢复原始尺寸，δ尺寸因磨损情况而定；若没有耐磨板，加垫又比较困难时，可将磨损面电镀硬金属增厚，然后再磨削到原始尺寸。2.分型面磨损模具使用一段时间后，分型面上原本很清晰的型腔边缘尖角会变成钝口，使生产的制件质量难以达到设计标准要求。产生的原因可能是：①分型面上，型腔边缘处粘有残余物没有清理干净即进行合模而压迫变形；②取制件时操作不慎，对型腔锐边有撞击；③模具反复开闭及制件脱模对局部的正常磨损。若分型面上，型腔周边大面积磨损，可采取将分型面磨去0.2～0.4mm厚的方法进行修复，此法将改变制品的尺寸，可用于要求尺寸不严的产品。否则，需同时修改型腔深度，对分型面上的局部磨损，可视情况采用挤胀、镶块等方法进行修复。“挤胀”就是在离损伤部位3mm左右的地方用凿子敲击，使凹痕隆起，敲击点尽量离得远些，敲击范围大一些，然后对隆起的部分用锉刀锉平，再用油石研磨，砂纸打光。3.型腔表面磨损模具在使用过程中，型腔表面由于不断地受到高压作用，特别是在型腔表面硬度低的情况下，磨损很快，导致制品尺寸变大。这需要通过正确选择模具材料和合理的表面硬化处理及合适的热处理来保证。但磨损是不可避免的。如果整体磨损较严重，可采用将型腔和型芯用电镀的方法进行修复，镀层厚度可达0.8mm。而对局部的严重磨损也可采用粉末焊接的方法修补。4.镶块松动5.移动件磨损在模具开合过程中产生移动而实现脱模的部件称为移动件。移动件一般采用中碳钢进行淬火或调质处理，也有要求硬度更高的，采用合金工具钢制成。因此，与移动件相对应的承压件必然磨损更为严重，致使滑动件达不到精确复位。如图6-3所示是一塑料成型模，机构中件1在使用一段时间后产生凹槽，件2不能及时复位。一种修复方法为：将件1磨损部位焊补后再磨削到原始尺寸；另一种修复方法为：将F面磨去δ厚，将E垫上δ