日本模具增加模具壽命 打造模具國際魅力


時(shí)間:2010-11-01





  長壽命是指增加使用模具成型工件的次數(shù)(可沖壓次數(shù)),增加模具的使用壽命。如果能夠使模具經(jīng)得住更長時(shí)間的使用,便可減少修補(bǔ)及更換費(fèi)用等運(yùn)行成本。這樣就能夠降低加工所耗費(fèi)的總成本(以下簡稱加工成本),向日本客戶提供不亞于中國廠商的成本競爭力。
  

  為了體現(xiàn)這一魅力,日本NAGASEINTEGREX公司(總部:岐阜縣關(guān)市)提出了制造高精度模具用于量產(chǎn)的方案。身為機(jī)床廠商的該公司開發(fā)了高精度研磨模具的平面研磨機(jī)等。使用這些機(jī)床,可對(duì)經(jīng)過淬火處理后的機(jī)械構(gòu)造用碳鋼S45C工件進(jìn)行表面粗糙度(Ra)控制在平均為11nm、最大高度(Rz)為103nm水平的高精度鏡面加工。順便提一句,雖然用普通的模具鋼也可獲得同等的精度,但該公司更為關(guān)注將S45C作為可用于模具的低價(jià)材料。

  
  NAGASEINTEGREX的提案是:通過使用可進(jìn)行高精度加工的研磨機(jī)等機(jī)床,制造平行度、平面度及直角度等更高的模具。比如,能夠制造無縫密合的模具,以及無塌邊、毛邊及卷邊等的、棱角分明的沖頭及沖模。

  
  使用這樣形成的高精度模具來加工工件便可準(zhǔn)確成型,不僅可制造出無毛邊等缺陷的部件,而且模具也不易受到多余的負(fù)荷,從而使壽命得以延長。就沖壓加工模具而言,“沖壓次數(shù)有的增加到了原來的7倍”(該公司解說員)。
  


  比如,在對(duì)含有硅的橡膠進(jìn)行成型的模具中,就有通過將間隙控制在5μm以下消除了毛邊現(xiàn)象的例子(圖6)。橡膠的成型加工作業(yè)中經(jīng)常會(huì)形成毛邊,從模具取出后會(huì)出現(xiàn)“成型品掩蓋在毛邊中的狀態(tài)”。不過,通過使用盡量減少間隙的模具,便可實(shí)現(xiàn)毛邊極少的成型。
  

  要想獲得高精度成品,就需要使用新型機(jī)床,因此模具的價(jià)格勢必會(huì)升高,從而使加工成本中的最初成本增加。不過,在模具壽命延長使修補(bǔ)及更換費(fèi)用降低,剔除毛邊等后工序的成本得以削減,以及成品率提高使材料費(fèi)得以削減的情況下,便可降低總體的運(yùn)行成本。

  
  而且還有即使機(jī)床費(fèi)用較高也有望實(shí)現(xiàn)更大成本削減的情況。因?yàn)樵诩庸こ杀局?,“大量生產(chǎn)產(chǎn)品的話運(yùn)行成本所占比例高達(dá)8~9成,而初期成本即模具費(fèi)所占比例意外得小”。然而,日本的模具廠商和成型及加工廠商大多是分開的,因此以前很少從加工所消耗的總成本入手進(jìn)行成本分析,很難有人提出“通過延長模具壽命來減少運(yùn)行成本”的意見。

  
  能夠獲得成本削減效果的是“數(shù)百萬個(gè)/月以上的大量生產(chǎn)產(chǎn)品”(該公司)。其中也存在即使產(chǎn)量為數(shù)十萬個(gè)/月也可削減成本的情況。上述提案已被那些可從運(yùn)行成本的削減中直接受益的部件廠商所接受,“豐田集團(tuán)中就有企業(yè)采納了該提案”。
  


  為了延長壽命,富士模具(FUJIDIE,總部:東京)開發(fā)出了耐久性出色的超硬合金制模具部件——微細(xì)至直徑20μm的沖頭(圖7)。其中對(duì)作為原料的碳化鎢(WC)進(jìn)行了微細(xì)化,在保持硬度與原來相當(dāng)?shù)那闆r下,將抗折力提高到了近3倍??砷L時(shí)間保持高精度加工。

  
  原料采用在WC中摻入作為粘合劑的鈷(Co)而形成的粉末。

  
  長壽命是指增加使用模具成型工件的次數(shù)(可沖壓次數(shù)),增加模具的使用壽命。如果能夠使模具經(jīng)得住更長時(shí)間的使用,便可減少修補(bǔ)及更換費(fèi)用等運(yùn)行成本。這樣就能夠降低加工所耗費(fèi)的總成本(以下簡稱加工成本),向日本客戶提供不亞于中國廠商的成本競爭力。
  


  為了體現(xiàn)這一魅力,日本NAGASEINTEGREX公司(總部:岐阜縣關(guān)市)提出了制造高精度模具用于量產(chǎn)的方案。身為機(jī)床廠商的該公司開發(fā)了高精度研磨模具的平面研磨機(jī)等。使用這些機(jī)床,可對(duì)經(jīng)過淬火處理后的機(jī)械構(gòu)造用碳鋼S45C工件進(jìn)行表面粗糙度(Ra)控制在平均為11nm、最大高度(Rz)為103nm水平的高精度鏡面加工。順便提一句,雖然用普通的模具鋼也可獲得同等的精度,但該公司更為關(guān)注將S45C作為可用于模具的低價(jià)材料。
  

  NAGASEINTEGREX的提案是:通過使用可進(jìn)行高精度加工的研磨機(jī)等機(jī)床,制造平行度、平面度及直角度等更高的模具。比如,能夠制造無縫密合的模具,以及無塌邊、毛邊及卷邊等的、棱角分明的沖頭及沖模。
  

  使用這樣形成的高精度模具來加工工件便可準(zhǔn)確成型,不僅可制造出無毛邊等缺陷的部件,而且模具也不易受到多余的負(fù)荷,從而使壽命得以延長。就沖壓加工模具而言,“沖壓次數(shù)有的增加到了原來的7倍”(該公司解說員)。
  

  比如,在對(duì)含有硅的橡膠進(jìn)行成型的模具中,就有通過將間隙控制在5μm以下消除了毛邊現(xiàn)象的例子(圖6)。橡膠的成型加工作業(yè)中經(jīng)常會(huì)形成毛邊,從模具取出后會(huì)出現(xiàn)“成型品掩蓋在毛邊中的狀態(tài)”。不過,通過使用盡量減少間隙的模具,便可實(shí)現(xiàn)毛邊極少的成型。

  
  要想獲得高精度成品,就需要使用新型機(jī)床,因此模具的價(jià)格勢必會(huì)升高,從而使加工成本中的最初成本增加。不過,在模具壽命延長使修補(bǔ)及更換費(fèi)用降低,剔除毛邊等后工序的成本得以削減,以及成品率提高使材料費(fèi)得以削減的情況下,便可降低總體的運(yùn)行成本。
  


  而且還有即使機(jī)床費(fèi)用較高也有望實(shí)現(xiàn)更大成本削減的情況。因?yàn)樵诩庸こ杀局?,“大量生產(chǎn)產(chǎn)品的話運(yùn)行成本所占比例高達(dá)8~9成,而初期成本即模具費(fèi)所占比例意外得小”。然而,日本的模具廠商和成型及加工廠商大多是分開的,因此以前很少從加工所消耗的總成本入手進(jìn)行成本分析,很難有人提出“通過延長模具壽命來減少運(yùn)行成本”的意見。
  

  能夠獲得成本削減效果的是“數(shù)百萬個(gè)/月以上的大量生產(chǎn)產(chǎn)品”(該公司)。其中也存在即使產(chǎn)量為數(shù)十萬個(gè)/月也可削減成本的情況。上述提案已被那些可從運(yùn)行成本的削減中直接受益的部件廠商所接受,“豐田集團(tuán)中就有企業(yè)采納了該提案”。

  
  為了延長壽命,富士模具(FUJIDIE,總部:東京)開發(fā)出了耐久性出色的超硬合金制模具部件——微細(xì)至直徑20μm的沖頭(圖7)。其中對(duì)作為原料的碳化鎢(WC)進(jìn)行了微細(xì)化,在保持硬度與原來相當(dāng)?shù)那闆r下,將抗折力提高到了近3倍??砷L時(shí)間保持高精度加工。
  


  原料采用在WC中摻入作為粘合劑的鈷(Co)而形成的粉末。


來源:中國研磨網(wǎng)



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