張?zhí)煲?周龍
摘要:在現(xiàn)代化的制造行業(yè)的發(fā)展過程中,模具的作用非常關(guān)鍵,可以說其就是實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。它可以直接確定產(chǎn)品形狀,讓其自身結(jié)構(gòu)和外觀保證標(biāo)準(zhǔn),然而如果所采用的工藝手法不一樣,則需要更換模具類型
關(guān)鍵詞:制造;模具;工藝手法
1.材料成型以及控制工程類型模具制造工藝分析
材料成型以及模具制造概述。
現(xiàn)代制造業(yè)和各學(xué)科之間 的聯(lián)系較為緊密,材料成型以及控制工程就是多學(xué)科相互交 織后產(chǎn)生的先進(jìn)制造工藝,這兩種制造工藝的核心主要對(duì)于材料結(jié)構(gòu)的改變、材料性能的優(yōu)化以及對(duì)于材料表面結(jié)構(gòu)的改 變。在現(xiàn)在產(chǎn)品制造領(lǐng)域中,以這兩項(xiàng)技術(shù)為核心,再結(jié)合其他 輔助技術(shù),最終形成了現(xiàn)代的熱加工成型技術(shù),使得現(xiàn)代生產(chǎn) 制造領(lǐng)域中的材料加工、產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品生產(chǎn)以及產(chǎn)品升級(jí)均得 到了長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,推動(dòng)了現(xiàn)代制造行業(yè)的發(fā)展?,F(xiàn)代生產(chǎn)制造產(chǎn) 業(yè)當(dāng)中的材料成型以及控制工程類型模具制造工藝,將現(xiàn)代生產(chǎn)制造領(lǐng)域帶入到了微觀世界,提升了對(duì)于材料加工方面的微觀處理質(zhì)量,同時(shí)也深入的研究了材料在宏觀熱變化影響下材料實(shí)際性能以及材料表面結(jié)構(gòu)當(dāng)中發(fā)生的變化,解決了材料成 型加工方面存在的問題,使制造方面的具體制造工藝以及方法得到了優(yōu)化,讓設(shè)備性能有所加強(qiáng),而在這些研究成果的基礎(chǔ)上形成更高效的模具設(shè)計(jì)方法、材料熱處理工藝、模具材料加 工方法等先進(jìn)工藝。
2.模具表面技術(shù)的應(yīng)用
2.1減緩金屬材料表面的損傷
在研究金屬材料表面的變化過程中,金屬機(jī)器設(shè)備及其零部件都需要承受來自外界的各種負(fù)荷壓力,這對(duì)金屬材料的表面造成了各種各樣且程度不一的表 面損傷。工程材料和零部件的表面在加工制造過程中 存在著一定的微觀性或是宏觀性的缺陷,這就使金屬 材料表面的缺陷問題成為了影響材料力學(xué)性能、耐腐 蝕性、耐磨性的主要因素。減緩、消除金屬材料表面的 受損情況,掩蓋表面存在的缺陷,能夠有效提升金屬材 料及其零部件在使用過程中的可靠性,從而延長(zhǎng)金屬 材料的使用壽命。
2.2提高能源利用效率
材料成型的表面技術(shù)可應(yīng)用于表面制造需要具有 優(yōu)良結(jié)構(gòu)性能的涂層,這樣可以提高模具的高熱性效 率和能源的利用效率。在模具的高溫加熱過程中,在 零部件的表面進(jìn)行隔熱涂層的設(shè)計(jì)能夠有效減少熱量 損耗,提升燃料利用率。先進(jìn)的表面涂層技術(shù)能夠使 污染較大的技術(shù)得到改善,還能夠改善材料成型加工 的環(huán)境質(zhì)量。隨著社會(huì)的發(fā)展,我國(guó)的模具制造技術(shù)也逐漸得到優(yōu)化升級(jí)。在此期間,不同種類的模具應(yīng)運(yùn)而生,讓模具制造行業(yè)呈現(xiàn)出一片百花 齊放的發(fā)展態(tài)勢(shì)。隨著工業(yè)用品應(yīng)用范圍的增加,我國(guó)各行各業(yè)在增 加了產(chǎn)品生產(chǎn)種類,這也增加了模具的需求量。在模具制造工業(yè)中,應(yīng)用范疇廣泛的模具通常分為兩種,分別是塑料模具和金屬模具。金 屬模式是傳統(tǒng)的模具種類,而塑料模具就是新型模具種類,兩種模具各有優(yōu)勢(shì),塑料模具的應(yīng)用效果會(huì)在一定程度上勝過金屬模具。調(diào)查數(shù)據(jù)表明,目前的模具市場(chǎng)相對(duì)穩(wěn)定,在對(duì)模具信息進(jìn)行處理時(shí),需要改變模具的應(yīng)用情況,這樣保證模具市場(chǎng)占有率的同時(shí),也可以 改善模具市場(chǎng)的市場(chǎng)情況。在最近幾年塑料模具的發(fā)展趨勢(shì)迅猛,它 的市場(chǎng)占有率也逐步提升,這樣模具行業(yè)發(fā)生了很大的變化,隨著模 具制造行業(yè)的發(fā)展,模具制造技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)化可成為了模具行業(yè)的必 要發(fā)展因素。復(fù)合材料成型模具的設(shè)計(jì) 成型方式不同,復(fù)合材料部件的成型模具也不同,根 據(jù)部件成型特點(diǎn),在開發(fā)成型模具時(shí),有以下要求:①模具 應(yīng)表面光滑、平整、密實(shí)、無裂縫、無針眼,滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)的 精度,保證制作出的產(chǎn)品精度在允許誤差范圍內(nèi);②模具 應(yīng)有足夠剛度和強(qiáng)度,以免在部件成型過程中模具發(fā)生變 形;③模具材料熱膨脹系數(shù)應(yīng)盡量小,以免部件成形后尺寸產(chǎn)生變化;④對(duì)于復(fù)雜的制件,應(yīng)將模具設(shè)計(jì)成拼裝組合模,保證脫模方便;⑤滿足制件精度要求的基礎(chǔ)上,盡量 降低成本。在模具生產(chǎn)過程中,主要包括注塑、吹塑、擠出、壓 鑄和鍛壓成型等步驟,此外還包括冶煉處理、沖壓處理和 拉伸處理等環(huán)節(jié),從而更好地的保證模具制造質(zhì)量。在模 具生產(chǎn)過程中,制造水平主要體現(xiàn)在工藝技術(shù)質(zhì)量和生產(chǎn) 效益兩方面,當(dāng)前很多模具制造業(yè)都改變了傳統(tǒng)觀念,為 了在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì),會(huì)盡可能地縮短生產(chǎn)時(shí)間,利 用自動(dòng)化技術(shù),提高制造業(yè)工作標(biāo)準(zhǔn)。
3.塑料模具表面處理技術(shù)
塑料模具的表面處理按照其工藝特點(diǎn)可以分為表面熱處理、電鍍 及化學(xué)鍍、氣相沉積等。
3.1塑料模具表面熱處理
塑料模具表面熱處理包括表面淬火和化學(xué)熱處理兩類。表面淬火是通過對(duì)模具表面進(jìn)行淬火等熱處理,目的是通過模具表面的溫度發(fā)生較大變化,改變其組織性能。熱處理過程中,模具表面忽冷忽熱,使 表層發(fā)生硬化,內(nèi)部保持其韌性,使得模具變形小且性能增強(qiáng)?;瘜W(xué)熱 處理一般包括滲碳、滲氮、滲硫、滲硼等,化學(xué)熱處理能有效提高模具 表面的耐磨性和強(qiáng)度,其中,滲碳、滲氮、碳氮共滲是最常應(yīng)用的幾種 塑料模具表面化學(xué)熱處理的方法。
3.2 電鍍和化學(xué)鍍
塑料模具表面電鍍包括金屬電鍍及復(fù)合電鍍兩類。對(duì)模具表面進(jìn) 行電鍍處理溫度低,塑料模具易加工是電鍍的顯著優(yōu)點(diǎn),常用的電鍍 有鍍鉻、鍍鎳等。復(fù)合電鍍是指電鍍過程中,金屬與電鍍液中的固體微 粒同時(shí)沉積從而形成鍍層,固體微??梢园凑招阅苄枨筮x擇不同材 料,復(fù)合電鍍可以增強(qiáng)模具表面的耐磨性、耐蝕性及耐熱性。化學(xué)鍍的均鍍能力以及深鍍能力優(yōu)于電鍍,化學(xué)鍍可以使模具表面鍍層厚度均勻,鍍層致密且空隙較小?;瘜W(xué)鍍的另一優(yōu)點(diǎn)是化學(xué)鍍?cè)O(shè)備簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)便.
4.結(jié)束語
綜上所述,本文在材料成型與控制工程概念分析的基礎(chǔ)之上,對(duì)金屬材料成型與控制工程模具制造技術(shù)和非金屬材料成型與控制工程模具制造技術(shù)進(jìn)行了研宄,并探討了其未來發(fā)展的方向,具有一定的參考價(jià)值和意義。
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作者簡(jiǎn)介:
張?zhí)煲恚?997—),男,四川省自貢市,本科,西華大學(xué),機(jī)械工程學(xué)院,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)
周龍(1998—),男,四川省宜賓市,本科,西華大學(xué),機(jī)械工程學(xué)院,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)
(作者單位:西華大學(xué))