模具壽命的影響因素

模具壽命的影響因素模具壽命期流程擠壓生產(chǎn)開模判定模具設(shè)計(jì)模具維修入司檢驗(yàn)上機(jī)試模試模檢驗(yàn)?zāi)＞咧圃炜蛻粜枨竽＞弑ｐB(yǎng)報(bào)廢模具合格制造檢驗(yàn)開模申請(qǐng)上機(jī)試模設(shè)計(jì)的因素制造的因素維護(hù)保養(yǎng)的因素VAVAVA列出KPIVs1.模具加工精度提高2.模具質(zhì)量管控3.模具材質(zhì)的選用1.合理修模方法的選用2.模具氮化質(zhì)量管控3.拋光質(zhì)量的管控1.合理結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.磨損量的精準(zhǔn)控制3.準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)變更KPIVs分析使用的因素VA1.生產(chǎn)棒數(shù)控制2.擠壓工藝的控制3.合理模組組件的選用設(shè)計(jì)的因素制造的因素維護(hù)保養(yǎng)的因素VAVAVA列出KPOVs1.設(shè)備的加工精度2.人員的技術(shù)水平3.模具材質(zhì)的選用4.模具熱處理的好壞5.質(zhì)量控制的執(zhí)行力度1、修模工的技術(shù)水準(zhǔn)2.氮化工藝的執(zhí)行3.拋光工的技術(shù)水準(zhǔn)1、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的不斷積累2.作為設(shè)計(jì)變更依據(jù)的信息收集和修模反饋KPOVs分析使用的因素VA1.生產(chǎn)棒數(shù)控制2.擠壓工藝的嚴(yán)格執(zhí)行3.合理模組組件的選用4.擠壓班組的責(zé)任心模具設(shè)計(jì)者可控制的因素-p1/5模具設(shè)計(jì)雖有各種組合變化，但交互運(yùn)用的基本方法仍有共通性，以下作逐一介紹：?？讛?shù)目

1-1)擠壓比=(理想值：20~60)盛錠筒截面積出料擠型截面積1-2)擠型越小∕薄會(huì)造成擠壓比越高，模具所承受的相對(duì)壓力也就越大，容易造成金屬疲勞及擠速偏低情形。1-3)當(dāng)擠壓比>90，可設(shè)計(jì)成多孔式出料來(lái)降低壓力，並提高倍數(shù)的產(chǎn)能。2)進(jìn)料室形狀導(dǎo)流板控制進(jìn)料的流量分配，因此形狀的設(shè)計(jì)應(yīng)配合料型作出加大∕緊縮∕偏移等變化。NG─容易造成流量集中到料厚的底部快速出料；細(xì)薄的葉片供料不足無(wú)法出料，最後因不能同時(shí)擠出而導(dǎo)致塞模。嚴(yán)重時(shí)鋼料扭曲變形或斷裂。OK─底部及中間減少供料，兩端加大供料空間，可以調(diào)整流量往兩邊分佈，以取得整體均勻擠出的效果。模具設(shè)計(jì)者可控制的因素-p2/53)擺放位置

模具擠壓的受力會(huì)由中心往外遞減，因此設(shè)計(jì)一開始就要考量擺放位置，使得供料流往細(xì)薄處，以取得均勻擠出。100%80%60%NG─料厚處太近中心造成立即擠出；料薄處供料不足易導(dǎo)致塞模。OK─料薄處先受力供料，易取得與料厚處同時(shí)出料的均衡。模具設(shè)計(jì)者可控制的因素-p3/54)朝向方位

料型的朝向主要在考量擠出成形後，是否會(huì)磨損客戶需要的重要面而作轉(zhuǎn)向調(diào)整。4-1)底平面通常是接觸熱源的重要面，改為葉片朝下，可防止底面磨損∕碰傷。4-2)L型可順轉(zhuǎn)45°，靠?jī)芍c(diǎn)來(lái)避免平面磨損∕碰傷。模具設(shè)計(jì)者可控制的因素-p4/55)收縮裕度尺寸精度需考量型材熱擠出到冷卻後的縮水量，通常6063

取1%為基本縮水量。6)工作帶長(zhǎng)度

6-1)工作帶越長(zhǎng)壓力越大，擠出就越慢且鋁料表面度越粗糙而暗；優(yōu)點(diǎn)是尺寸穩(wěn)定度越佳，且模具設(shè)計(jì)不良時(shí)，可以經(jīng)由修模來(lái)達(dá)到補(bǔ)正效果。

6-2)工作帶越短壓力越輕，擠出也越快且鋁料表面度越細(xì)緻而有金屬光澤；缺點(diǎn)是尺寸穩(wěn)定度變差，易受擠壓溫度及壓力而改變，且模具設(shè)計(jì)不良時(shí)，無(wú)修正的裕度。7)鋼種選用擠型模的鋼材要求高溫強(qiáng)度、耐熱疲勞、高軔性等特性。模具設(shè)計(jì)者可控制的因素-p5/5模具制造者可控制的因素-p1/3模具設(shè)計(jì)完成便藉由車∕鑽∕銑∕磨∕EDM等加工步驟，制造出實(shí)際模具。以下介紹制造加工的影響：模具加工尺寸精度

1-1)中心線的變異一個(gè)模具往往因變換加工方式，在各種加工機(jī)間拿上拿下，每換一種加工機(jī)就要重新校定中心線，而產(chǎn)生精度變異

1-2)手動(dòng)加工機(jī)∕生手熟練度也都影響尺寸精度的誤差。

1-3)CNC自動(dòng)綜合加工機(jī)可有效實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)者的流量控制。2)模具表面的平行度∕垂直度

2-1)

模具在各加工過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，會(huì)經(jīng)由熱處理釋放出來(lái)，而造成表面平行度變異。

2-2)線切割必需待熱處理後才進(jìn)行加工，以避免因熱處理的平行度變異，而造成尺寸變異。

2-3)熱處理後應(yīng)以磨床將模具上下表面加以磨平後，再進(jìn)行線切割、電火花加工，以增進(jìn)工作帶尺寸精度。3)模具鋼料硬度及韌性

3-1)模具加工完成後，需經(jīng)過(guò)熱處理過(guò)程，將鋼料硬度提升由HRC35到50±2度。

3-2)熱處理後在韌性方面也得到改善，強(qiáng)化了耐熱疲勞，及高溫強(qiáng)度。模具制造者可控制的因素-p2/34)工作帶的表面光潔度

4-1)

正式上機(jī)試模前，必須將所有工作帶面加以砂光磨亮，以去除因各種加工液造成的氧化銹斑。

4-2)越光滑的工作帶面越能減輕擠壓磨擦力，越能快速擠出而提升產(chǎn)能，同時(shí)對(duì)模具的使用壽命也越長(zhǎng)。工作帶銹斑光滑工作帶模具制造者可控制的因素-p3/3修模者可控制的因素-P1/21）模具入司時(shí)的質(zhì)量管控。防止工作帶欠缺?預(yù)防模具痕跡

下模具工作帶出口圓角工作帶面平整度 上模工作帶入口圓角修模者可控制的因素-P2/2模具連續(xù)擠壓棒數(shù)每套模具的連續(xù)擠壓錠坯量不宜過(guò)多，當(dāng)擠壓一定數(shù)量的錠坯后，即使模具尚未失效，也應(yīng)更換保養(yǎng)。氮化的次數(shù)的選擇

一般的模具最多氮化5次后基本就不用氮化。模具全壽命期修模方法的選擇不同的修模師傅有不同的修模方法，但總的原則有：1）盡可能不破壞模具的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。2）盡可能不縮短模具壽命3）盡可能保持模具的穩(wěn)定性。擠壓者可控制的因素-P1/3工作溫度

1-16000系鋁合金的熔點(diǎn)為660?C左右，而在560?C時(shí)便會(huì)出現(xiàn)軟化現(xiàn)象，此時(shí)黏性大增不利擠出成形。

1-2模具溫度：450?C?500?C1-3擠錠溫度：460?C?510?C1-4盛錠筒溫度：390?C?430?C1-5空心模?實(shí)心模的溫度，分別控制在前述的上?下限值。2)擠壓速度

2-1追求高效產(chǎn)能前要先清楚其模具強(qiáng)度所能承受的速度。

2-2一般工業(yè)用料：15?25M/min2-3高倍數(shù)散熱片：1?3M/min2-4太陽(yáng)花散熱片：2?4M/min擠壓者可控制的因素-P2/33)擠壓條件的一致性

3-1在試模OK後，應(yīng)詳細(xì)記錄擠制條件作為日後生產(chǎn)設(shè)定。

3-2一致性的生產(chǎn)條件，有利於問(wèn)題分析及設(shè)計(jì)修改依據(jù)。4)牽引機(jī)之牽引力量

4-1

牽引機(jī)之拉力需配合擠壓機(jī)的擠出推力，以確保擠出尺寸與模具尺寸的一致性。

4-2牽引機(jī)之拉力過(guò)大，會(huì)造成尺寸因拉長(zhǎng)而變小。

4-3擠壓機(jī)的推力過(guò)大，會(huì)造成尺寸因過(guò)實(shí)而增大。5)拉直伸長(zhǎng)量

5-1料型呈凸形時(shí)，只要拉到抖直即可。

5-2料型呈凹形時(shí)，須在鋁料抖直後再多拉5?10cm，應(yīng)視實(shí)際尺寸判斷拉直量。擠壓者可控制的因素-P3/36)錠長(zhǎng)設(shè)定

6-1擠錠長(zhǎng)度的設(shè)定應(yīng)配合擠出長(zhǎng)度的需求，以避免切除多餘長(zhǎng)度的浪費(fèi)，範(fàn)圍在350mm?800mm。

6-2工業(yè)擠型鋁料每支擠出總長(zhǎng)度一般可達(dá)30?40M/支。

6-3太陽(yáng)花系列鋁料因考量拉直變形量，每支擠出總長(zhǎng)度一般只能達(dá)3.5?4.0M/支。7)錠尾殘料尺寸控制

7-1通常設(shè)定為1〞，以節(jié)省過(guò)多浪費(fèi)。

7-2為了確保氧化鋁不會(huì)擠入模具，而造成鋁料表面粗糙，此時(shí)才會(huì)增加錠尾為1.5〞?2〞。

7-3上述如進(jìn)料孔設(shè)計(jì)到最大外接圓，或客戶特別要求表面精細(xì)度時(shí)會(huì)增加錠尾。已改善的KPOVs及KPIVs輸入變數(shù)改善點(diǎn)流程輸出變數(shù)參數(shù)體現(xiàn)1、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的不斷積累設(shè)計(jì)提升模具設(shè)計(jì)1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模孔磨損量控制更合理1.平均試模次數(shù)2.試模合格率3.單次上機(jī)產(chǎn)量4.上機(jī)合格率2、設(shè)計(jì)變更依據(jù)的信息收集和修模反饋修模反饋2、更為精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)變更1.引入CNC設(shè)備工藝改變模具制造1.模具加工精度提高1.平均試模次數(shù)2.試模合格率3.補(bǔ)模/退貨率2.使用凸臺(tái)鍛件代替圓鋼材質(zhì)變更2.模具材質(zhì)提高1.修模技術(shù)的提升工具配置模具維護(hù)保養(yǎng)1.修模方法更合理1.平均試模次數(shù)2.試模合格率3.單次上機(jī)產(chǎn)量4.上機(jī)合格率2.氮化工藝的改善及工藝參數(shù)的嚴(yán)格執(zhí)行工藝改善2.氮化質(zhì)量改善1.通用墊前墊標(biāo)準(zhǔn)化配置工具配置模具使用模組組件選用更合理1.單次上機(jī)產(chǎn)量2.上機(jī)合格率內(nèi)容總結(jié)模具壽命的影響因素。1-3)當(dāng)擠壓比>90，可設(shè)計(jì)成多孔式出料來(lái)降低壓力，並提高。導(dǎo)流板控制進(jìn)料的流量分配，因此形狀的設(shè)計(jì)應(yīng)配合料型作出。加大∕緊縮∕偏移等變化?？剂繑[放位置，使得供料流往細(xì)薄處，以取得均勻擠出。料型的朝向主要在考量擠出成形後，是否會(huì)磨損客戶需要的。優(yōu)點(diǎn)是尺寸穩(wěn)定度越佳，且模具設(shè)計(jì)不良時(shí)，可以。壓力而改變，且模具設(shè)計(jì)不良時(shí)，無(wú)修正的裕度。擠型模的鋼材要