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1．注意事项
　 　目前，稳定土厂拌设备在高等级路面工程施工中得到广泛应用，为工程质量的提高起了功不可没的作用。但由于该设备的使用是近几年来逐步发展起来的，对许多 施工单位而言，因对该设备的结构特性、使用方法等了解不够，使设备在使用过程中经常出现这样那样的人为故障或造成多处人为隐患。本文根据工程施工中经常遇 到的一些问题，提出一些对策和措施，供同行参考。
　　（1）使用、安装前要详细阅读设备使用说明书，明确各部件的结构特性、功能及控制方式。
　　（2）设备的安装地基要选在开阔处，以便缩短装载机的上料周期，同时也可保证成品料运输车辆调头方便、互不干扰。
　　（3）预制地基时，要保证其平整度和各要求尺寸，以使设备安装牢固。因为地基质量的好坏会影响到设备的正常使用和有效寿命。
　　（4）根据场地大小、配料斗结构型式、原始物料的堆放和装载机的配置情况，来确定料斗的上料侧位——一侧上料或两侧同时上料。
　　（5）为方便装载机的上料，在料斗上料侧宜设置上料坡墩，其与料斗间应保留一个能自由出入的巡视通道，以便于设备运行中的巡视、维修和保养。同时，在上料坡墩和料斗间搭设防护栅栏，以避免装载机上料时撒落的物料堆积后，对集料胶带输送机的正常运行带来不利影响。
　　（6）电源配置要适当。发电机容量或变压器容量要以一定的比例因子配置，使其大于设备的装机容量，并要达到设备所要求的电压值，以维持设备持续运转。
　　（7）设备安装就位进行调试前，应对各部件的连接可靠性、转动灵活性及润滑油脂的加注情况逐项进行详查，然后按照先单机点动、手动，再整套设备手动、自动的顺序进行运转调试，同时用转速表校核调速电机的转速并加以修正，以保证调速表显示值与实际转速值相吻合。
　　（8）设备（试）运行过程中，若出现异常振动、哨声和无规律的摩擦声时，应立即停止运行，弄清原因，并采取相应措施。
　　（9）设备正常运行中，应配备专门的巡视人员进行设备运行状况、物料的配给及供料状况的巡视工作，发现问题及时解决或通知操作人员进行停机处理。
　　（10）设备投入正常运转时，生产率要从小到大缓慢提高，并持续一定时间，而不能一步达到设备的生产率，以使设备安全地度过磨合期。
　　（11）根据运输车辆的多少和距离的远近及成品料的摊铺能力来确定设备的生产率，并逐步加以调整，使设备成品料的生产和车辆的运输能力达到最佳状态，避免待车或待料现象的发生和设备的频繁启闭。
　　（12）设备正常运行中若短时间内不生产，应保留搅拌电机正常运转，并切断其余电器元件的运行。
　　（13）根据设备的实际生产情况，在确定了配料斗的生产率后，计算调速电机的转速时，配料斗出料口开启高度既要大于物料直径，保证顺畅出料，同时又要尽可能保证调速电机的转速避开低速区，使其在中高速区运行，以延长其使用寿命，保证配料精度。
　　（14）对于受外界气候影响较大、易于潮湿结块或变质的物料，应避免物料在配料斗中长期放置。在计划进行长时间停机前，该种物料要有计划地往配料斗内添加，最好用完后再行停机。
　　（15）根据物料的种类、物料附着配料斗内壁的程度和下料的实际情况，通过调整振动电机的偏心块来调整其振动力的大小。在配料过程中，根据实际情况对料斗进行间歇式振动。
　　（16）当设备生产率提高到一定数值后，含量比高的物料配料量可能超过单个配料斗的生产率，此时该种物料可由多个配料斗来承担配料量或降低整套设备的生产率，以使配料量保持在配料斗所允许的生产率范围内。
　　（17）对于同一种物料由多个配料斗承担配料量时，即使一个配料斗单独工作也能满足配比要求时，该多个配料斗也应同时工作。总的配料量按实际情况可平均承担或另行分配，但必须同时运行。
　　（18）在粉料配给系统中，叶轮配料机或螺旋配料机对粉料中的杂质较敏感，对其中的杂质要做到及时有效地剔除，以免加速配料机的磨损，影响配料精度。
　　（19）配料斗内的栅栏是用于剔除物料中超限值物料的，故当设备运行一段时间后应及时进行清理，以防超限值的块状物阻碍物料的正常通过，造成漏空或栅栏的塌落。对于配备破拱装置的配料斗，其内的栅栏还具有安全保护作用，不得任意拆除。
　　（20）设备中的胶带输送机不允许超载运行，并且载荷要力求均匀，运行中，力保胶带位于驱动滚筒与张紧滚筒的中间位置，以使胶带磨损均匀。
　　（21）胶带输送机中的卸料器橡胶刮板与胶带的接触长度应不小于胶带宽度的85%，运行磨损后，应予以更换，并保证其间的良好接触。
　 　（22）输送胶带运行一段时间后，因张力或天气的变化而发生塑性变形，引起输送胶带与驱动滚筒间的打滑，降低设备生产率。此时，可采取加松香粉或加胶带 打滑油的方法来增大胶带与滚筒间的摩擦力，也可适当调节其张紧装置，使输送胶带与滚筒间产生足够的摩擦力，以适应生产的需求。输送胶带张紧到一定程度后， 应进行适当裁截，重新打皮带扣连接。
　　（23）在胶带输送机的使用过程中，因地基塌陷、机架承载变形、物料冲击、安装及制造等多种因素的影响， 有可能发生胶带跑偏现象。若因托辊组轴线同胶带中心线不垂直所致，此时可把胶带跑偏方向上的托辊往胶带前进的方向上移动一点，一般移动几组托辊即可得以纠 正；若因滚筒中心与胶带中心不垂直所致，可通过张紧机构来调整滚筒位置，以纠偏胶带。当然胶带跑偏的原因有很多种，上述两种纠偏方法可与胶带张紧力的调整 配合使用，以期达到快速纠偏的目的。
　　（24）由胶带输送机或螺旋输送机来承担物料转移时，其进出口应包扎严紧，以减少对环境的污染。特别是粉料口，还应具有防水功能，以免雨水进入后造成粉料板结，堵塞粉料进出口或卡死螺旋输送机，影响设备的正常运行。
　　（25）对于传动系统中的张紧装置，特别是由链条驱动的搅拌机传动系统中，要做到定时紧固、检修，以防张紧装置失效而损坏设备。
　　（26）每工作班次停机结束时，要对胶带输送机进行清洗，以清除其上的粘附物，防止因粘附物板结对胶带使用带来不利的影响。对搅拌机则要清除仓内的残留物并进行冲洗，以免粘附物板结而磨损叶片，增加电机负荷，影响使用。
　　（27）加注及更换电动滚筒和减速机油液时，要严格按其说明书进行。运行过程中，要注意其油液液面的变化，及时补充油液。
　　（28）减速机或电动滚筒发生漏油现象时，要及时更换密封垫或密封圈，以保证其充足的油量。
　　（29）对电动滚筒外表面要及时清除粘附物，以保证其良好的散热性能。
　　（30）搅拌机仓体上的观察筛网或盖破损时，要及时修复，以免物料飞出伤人。
　　（31）各部件链轮罩不得随意碰撞和拆除，以免意外事件的发生。
　　（32）在保养或维修设备时，要切断控制柜的总电源，并挂出警示牌，以免造成人身伤亡或设备的损坏。
　　（33）设备运行后，对各润滑点要按说明书定时加注润滑油或润滑脂，以保证润滑良好。
　　2． 控制系统的使用
　 　MICS175-E220沥青混凝土搅拌设备采用计算机控制，由过程控制级和控制管理级两级组成，由三菱A2SH-SIPLC可编程控制器和HP- BrioA410计算机来实现。大电机采用软启动方式，电机的调速则采用三菱FR-A500和FR-E500系列的变频器。主要传感器元件有检测温度用的 铂电阻PT100和远红外测温仪KTX15、检测连续料位用的VEGA系列电容、检测位置用的各行程开关等。
　　当电机处于 “AUTO ON”状态时，设备的运转顺序为：引风机→鼓风机→粉提→骨提→除尘箱输送机→干燥滚筒→斜胶带输送机→平胶带输送机。正常运转后，再启动 “冷料斗”和“塔楼”的功能项。当电机处于测试状态时，可用鼠标单点电机，按屏幕提示进行启动和停止；该功能主要用于程序控制中不能单独启动的电机，仅在 调试和故障检查时使用。
　　计量系统的精确度将直接关系到成品料的质量，该设备对石料的计量采用快、慢关门的方式，对沥青计量则采用压力来控制。 先分别称好石料、沥青、矿粉，然后向拌缸内放入石料，过3s后放入沥青，再过2s后放石粉，待计量秤的门全都关闭后再重新进入下一轮计量工作。根据需要， PLC控制程序的输入信号为26个，输出信号为22个，运行状态的控制选用掉电保持继电器。称料计量采用电子秤，它将电阻信号转变为电压信号，通过 PLC的输入端A1S68AD-101、A1S68AD-102、A1S68AD-103分别计数，为提高工作效率，程序采用步进并行分支形式，工作过程 中需要做数值比较运算，共有253步，能存储80种配合比，通过RS232C标准电缆线与计算机连结来实现。
　　在各项准备工作都做好以后，合上 主电源开关，再接通PLC电源。先启动空压机，再进入微机操作TDPRO程序，点击“AUTO ON”按扭，设备即自动启动；再输入冷料和热料配方，启动冷料斗送料，接着点火，燃油低压泵、高压泵启动，整个点火过程自动进行，最后点击“塔楼”按扭， 按着选择“启动”按扭，设备即开始自动生产了。当生产量达到设定值后，为实现燃烧器自动熄火和冷料斗停止送冷骨料，可将冷料斗设置为“AUTO”状态。接 着分别点击“塔楼”和“电机”按扭，选择“停止”按扭，这样设备就完全停止生产了。最后按规定在热态下对除尘布袋进行强制性清洗，此时单独启动引风机，而 引风机烟门的开度须设置为20%。在计算机显示塔楼画面时，将打印机设置为“Print OK”状态，当塔楼生产程序启动后，打印机即自动打印出生产情况表。
　　3．控制系统的维护
　　MICS175-E220型沥青混凝土搅拌设备长期在野外作业，灰尘多、振动大，所有正常保养和定期检查是保证设备能正常运转的关键，其主要内容有清洁、紧固、调整及检测等。
　　（1）要保持控制室清洁，因粉尘可使电器元件接触不良。工作使要开空调，注意房内的温度和湿度。
　　（2）检查接线端子。可用手动或目测检查PLC的各模块、检查端子螺钉是否松动，电器元件的接线柱是否牢固。
　　（3）检测线电压。若PLC的输入和输出模块的两端电压不在规定范围内，应更换电源或变压器。对PLC内自带电池的电压检查，则是通过监视特殊继电器M9006和M9007来实现的，必要时须进行更换。
　　（4）检查、清洁、紧固室外元件。此项工作很重要。一次，油门调节装置MDL64PA6的凸轮紧固螺栓松动了，幸亏发现及时，才使燃烧器能正常地工作。拉线开关若损坏，就不能起报警作用。
　　（5）检查各种指示灯。设备正常运转时，一定要注意各种指示灯的显示情况，便于判断机器是否在正常工作。
　　（6）对气路要做好加油、排水和排杂质的工作，以免损坏电磁阀等。
　　（7）计算机一定要专用，不用外来软件，以免感染病毒后破坏PLC的控制程序，还要定期检查和整理硬盘等。
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玉石、翡翠的鉴赏以及鉴别方法

　　玉自古被举为呈祥,辟邪之物,它象征权利,高尚纯洁,典雅华贵,安乐幸福,当今科学测定玉石中含有许多对人体有益元素,佩带在身会被人体吸收,人体内微量元素获得平衡从而起到祛病消灾。
　　玉——石之美

　 　玉在人们的心目中总是晶莹、明洁，美丽的，许多美好的东西都是“玉”字来形容。玉是一种特别坚硬的矿石，从其化学成份来看，它是一种辉石矿。玉的形成和 各种岩石的形成一样，都是大自然变化的产物，美丽多姿的玉石因为产量稀少而成为宝石。自古以来，它一直笼罩着神秘的色彩。远古的人类曾将玉琢制成武器和工 具，后来开始崇拜玉器。

　　“玉不琢，不成器”，“玉虽有美质，在于石间，不值良工琢磨，与瓦砾不别。”这些古语说的道理都是好的材料仅 仅是制作玉器的基础，它的价值是要以人工设计雕琢后才能最终体现的。玉工水平的高低是决定玉器档次的重要因素，好的玉器应该在用好的玉料的前提下，构图精 美和谐，工艺精雕细刻，抚之有温润脂滑之感。另外，玉作的时代，历史上的作用，占有者的身份，造型的独到，往往又能左右玉器的价值。

　　 玉（Jade）这个名称本身与医学有关，源自西班牙语。玉石中含有硒、锌、铜、钴、锰等许多微量元素，佩戴在身上，与人体长期接触，这些有益元素逐步会被 人体吸收，使体内各种微量元素得到补充，起到祛病健身的作用。另外，玉石还具有稳定情绪、增强人的快速反应能力的功效。

　　中国有“玉石 之国”的美称，早在公元前5000年的河姆渡文化时期，我国就已出现了玉璜、玉珠等玉器，这是人类历史上最古老的玉文化。在《尚书》、《山海经》、《禹 贡》等古籍中都有记载，相传在远古时代，中华民族的祖先黄帝就以玉分赐给部族首领，作为享有权力的象征。许多帝王的“传国玉玺”也都是用玉刻制的。历史上 “和氏璧”的故事，就是和国古代崇玉精神的文化体现。

　　玉器与中国文化的关系深远，有人还将中国历史上的石器时代和青铜时代之间，专门划分出一个玉器时代，这也有一定的道理。在数千的文明史中，一种物质文化能漫延千年，至今没有中断的，除了陶瓷，恐怕就是玉器了。

　　中国玉石的产地和品种很多，新疆有“和田玉”、“伊犁玉”“美酒玉”，广东有“信宜玉”（又称“南玉”），辽宁有“岫岩玉”，山东有“山东玉”，陕西有“玉川玉”，河南有“密玉”等

　　在我国最优质的玉应属新疆和田的“羊脂玉”，它的颜色洁白，质地细腻，结构致密，坚而不脆。中国民间认为佩戴玉器既起到装饰作用又能达到健身效果，还有“如意、长寿、平安、吉祥”之寓意。

　　玉的分类

　　通常将玉分为硬玉类和软玉类。

　　硬玉类——硬玉即为翡翠。质量优良的翡翠相对来说较为稀有，价格昂贵，能迎合高档消费者的品味，主要产于缅甸，在山上称为山石，在河底称为水石。

　　软玉类——即白玉、青玉、碧玉、黄玉等。软玉比较便宜，故需求量较大，产量也多于翡翠，主要产地在我国台湾和加拿大、澳大利亚、新西兰、美国。

　　　　　　　　　　　　　怎样识别翡翠的优劣

　　翡翠因华贵深沉稳重的品格，以其无以替代的优势，赢得了玉石之王的美称。它的优劣应从颜色、透明度、形状和杂质这四方面来看。

　　颜色——颜色是决定其价值的重要环节，颜色要浓艳并且均匀，必须色正。

　　透明度——好的翡翠透明度好，质地细润，翠绿和深绿均具有透明感，如清澈的泉水，并赋有光泽，水份好。

　　形状——翡翠的形状、大小、厚度应适宜，磨工粗细均匀。

　　杂质——质地是否干净，是否含有杂质决定了翡翠的优劣，翡翠中应无黑点、斑点、无裂纹、无花痕。

　　 什么是玉器市场上的A货和B货

　　“A货”是指翡翠经过传统工艺加工处理后，不改变其内部结构、颜色和硬度，只改变其形态和外观的玉器。原石原色的不经化学处理的玉器可以世代相传，其价格亦较高。现在优质老坑种翡翠玉因其产量越来越少因而在国际拍卖中的价格每创新高。

　　“B货”是指通过化学、高温处理后，除去其内部的杂质，再注入透明的液体，使其变得更加晶莹漂亮的玉器。“B货”由于其内部结构已改变，时间长了就会失去原色，失去它的价值。

　　“C 货”是经过 染色的玉，只能当作人造宝石。

　　“B＋C货”是经化学漂白再充填树脂后染色的玉，亦只能当作人造宝石。

　　怎样识别翡翠的真伪

　 　第一要知道翡翠与料石的区别，它最易与翡翠混淆。料石为人工熔炼，结构松懈，绿色均匀，虽有特意制造的不均匀但很不自然，料石的破处是亮碴，容易损磨而 失去光亮，料石体轻，有的有气泡。翡翠是天然矿石，结构紧密，绿色大都不均匀，但很自然，有翠性无气泡，翡翠的破处是石头碴，硬度很大，体重。

　　第二要知道如何鉴定炝色翡翠。炝色翡翠放入硝酸或硫酸内，几小时后绿色退掉。将炝色翡翠放在70~80℃的铁器上，几小时后绿色也会退掉。利用这两个特点可用来区别炝色翡翠和天然翡翠。

　　第三要知道翡翠与绿色天然矿石的区别：与翡翠容易混淆的天然矿石之绿色都不如翡翠的绿色鲜艳，特征都不相同，如碧玉，大部分有黑点，黑点呈三角形。澳洲石，绿色闪蓝头，色不纯。绿玛瑙，绿色闪蓝，色匀净，但透浑。东陵石，绿色闪蓝，闪灰，表面闪耀小白星。

　　此外，分光镜是辨别染色和天然绿色玉器的关键工具。

　　碧玺、黄玉、欧泊的挑选方法

　　对于常见的钻石和红、蓝宝石、珍珠等，我们多多少少都有一点了解，经过市场的多年筛选，相对也比较规范，而碧玺、黄玉、欧泊等有色宝石则比较少见，笔者在此为您介绍些有关知识，您挑选时心里也好有个底。

　　碧玺
　　学名叫做“电气石”，国人认为它能“辟邪”，故名碧玺。碧玺有着万花筒般的色彩，其中以红碧玺、蓝碧玺、双色西瓜碧玺为佳，好的红碧玺晶莹娇透如婴儿面，有“孩儿面”、“双桃红”的美称。它和欧泊都可作为十月生辰石。

　　黄玉
　 　黄玉是十一月的生辰石，又名托帕石(TOPAZ)，据说原意是“难寻找”。其实黄玉不一定是黄色，优质的棕色黄玉颜色像“雪利酒”，也有金黄色的；浅蓝 色黄玉有人也叫“锡兰蓝宝石”，挺有价值；还有无色的黄玉，过去被人叫做“奴隶钻石”，色散和亮度都不太好，价值有限；紫红、粉红等颜色非常少见，也较有 价值。

　　作为宝石的黄玉，色彩必须艳丽。黄玉有比较完全的理解，韧性差，因此千万别敲打或摔它，黄玉一般不能做戒面，只有采用包镶才 行，多数黄玉都有斑疵、裂隙等，可不能以选钻石的眼光挑黄玉，当然还是越干净越好，纹理要感觉柔软光滑，在此基础上，色调越深越艳的越值钱。专家讲，上等 的紫红色、粉红色黄玉有价值，“雪利酒”色又叫“帝王黄玉”，是其中珍品，然后是蓝和一般的黄色。

　　欧泊
　　又叫 “澳宝”，多数产在澳大利亚，这种宝石的色彩如火焰般游弋，极为独特，被称作将“红宝石的火、紫水晶的亮紫、绿宝石的海绿”融为一体。它的化学成份就是二 氧化硅，但不是晶体，还含有很多水分。宝石级欧泊一般分白欧泊、黑欧泊、火欧泊等。几种有趣的欧泊很有价值，如孔雀欧泊，外观变彩象孔雀羽一样；好色欧 泊，有绿色变彩；还有猫眼欧泊和星光欧泊，特点不言而喻。
　　评价欧泊的价值一般从三个方面：颜色强度、颜色分布、颜色的数量和相对丰富程度。有变彩十分重要，如果是仅仅有些纹理和斑块的白欧泊。



来源：新疆玉缘阁　　　编辑：丽江风情商贸网
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镁合金压力铸造的优点有：
高的生产率；
高精度；
好的表面质量；
精细的铸件晶粒；
可压铸薄壁和复杂结构的产品。
镁合金压铸和铝合金压铸相比：
生产率高50%；
可使用钢模，延长服务寿命；
更低的潜热，节省能量；
好的机加工性；
模具成本节省50%；
熔体具有更高的流动性。
镁合金压力铸造也有一些不利的方面，例如：
由于极高的液体填充速度和凝固速度，易产生卷入性气孔；
铸件不能太厚，壁厚只能局限于一定的尺寸；
便宜的压铸合金，有限的机械性能；
有限的可使用压铸合金种类；
由于铸件晶粒尺寸细小，抗蠕变能力较差；
抗蠕变的Mg-Al-RE镁合金的铸造性较差，而且昂贵；
不能进行热处理；
不适合焊接。
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模 具CAD/CAE/CAM系统的集成关键是建立单一的图形数据库、在CAD、CAE、CAM，各单元之间实现数据的自动传递与转换，使CAM、CAE阶段 完全吸收CAD阶段的三维图形，减少中间建模的时间和误差；借助计算机对模具性能、模具结构、加工精度、金属液体在模具中的流动情况及模具工作过程中的温 度分布情况等进行反复修改和优化，将问题发现于正式生产前，大大缩短制模具时间，提高模具加工精度。
Pro/ENGINEER 软件采用面向对象的统一数据库和参数化造型技术，具备概念设计、基础设计和详细设计的功能，为模具的集成制造提供了优良的平台。
Pro/ENGINEER的并行工程技术在模具中应用
模具是面向定单式的生产方式，属于单性生产，制造过程复杂，要求交货时间短。如果利用CAD、CAM单元技术制造模具，制造精度低、周期长，为了解决上述难题，我们将并行工程技术引入到模具制造过程中。
所谓并行工程是设计工程师在进行产品三维零件设计时就考虑模具的成型工艺、影响模具寿命的因素，并进行校对、检查，预先发现设计过程的错误。在初步确立产 品的三维模型后，设计、制造及辅助分析部门的多位工程师同时进行模具结构设计、工程详图设计、模具性能辅助分析及数控机床加工指令的编程，而且每一个工程 师对产品所做的修改可自动反映到其他工程师那里，大大缩短设计、数控编程的时间。
在实际生产过程中，应用Pro/ENGINEER软件，我们将原来模具结构设计→模具型腔、型芯二维设计→工艺准备→模具型腔、型芯设计三维造型→数控加 工指令编程→数控加工的串行工艺路线改为由不同的工程师同时进行设计、工艺准备的并行路线，不但提高了模具的制造精度，而且能缩短设计、数控编程时间达 40%以上。
要实施并行工程关键要实现零件三维图形数据共享，使每个工程师使用的图形数据是绝对相同，并使每个工程师所做的修改自动反映到其他有关的工程师那里，保证 数据的唯一性和可靠性。Pro/ENGINEER软件具有的单一数据库、参数化实体特征造型技术为实现并行工程提供了可靠的技术保证。
Pro/ENGINEER 软件的使用技巧 建立适合自己的运行环境
在 Pro/ENGINEER 软件中通过建立合适的 config.pro 文件，可以建立标准的 Pro/ENGINEER 软件运行环境和非常个性化的运行环境，以提高使用效率，尤其是合理的使用 mapkey ，建立指令组合可减少选择菜单的时间。
如使零件上色（ shade ），只要在 config.pro 文件中加入 mapkey＄ F4#VIEW ； #VIEW ； #COSMETIC ； #SHADE ； #DISPLAY ； #DONE-RETURN ；按 F4 刍就能完成上色的指令，减少选菜单的时间，提高使用效率。从此类推可完成任意指令的组合。
注意： pro/E/text 目录下 config.pro 在启动 pro/E 自动调入，统管整个运行环境，工作目录下 config.pro 只对本目录。
建立标准零件库
利用 Pro/ENGINEER 软件的参数化功能或指令编程技术，建立本单位常用的标准零件库，减少重复建模时间，提高设计效率。
注意精度（ Accuracy ）的设置在模具设计时产生的种种问题可以通过提高精度（给一个较小的 Accuracy 数值）来解决。
在实体建模时有些有 Geom Check 的特征也可通过提高精度来解决。但精度越高，Regeneration 零件的时间会越长。
倒角的技巧
⑴倒角应在拔模斜度完成后才进行，若先完成倒角，之后与倒角关联的曲面可能无法完成拔模具斜度的设计。
⑵在进行某些实体倒角时，倒角面可在屏幕显示，但无法完成倒角，这时将 Attachment Type 的选项中选择 Make Surface 可产生倒角曲面，在将产生倒角曲面相合并（Merge）,用合并后产生的曲面切（Cut out）实体就可生成所需的实体。
注意 Geom Check 的提示，在造型阶段应尽量消除有 Geom Check 的特征，否则在模具设计和加工时可能会有问题。
合理使用曲面同实体的混合造型技术
有些造型是无法用单一实体特征完成的，可用曲面造型技术完成有关的造型，在用 Protrusion 中的 Use Quit 指令将曲面转换成实体，或用 Cut 中的 Use Quit 指令在实体中切出曲面的形状。
模具设计
⑴使用拔模斜度检查（ Info → Srf Analysis → Draft Check ）功能可检查模具有无倒扣。
⑵建立分型面时若要实用实体表面，应尽量 Copy → Suef&bnd ，一次完成所需的曲面，不要用copy → Indiv surfs的方式拷贝曲面，再将曲面合并（Merge）成所需曲面的方式。
单位转换的技巧
在有些情况下将单位为英寸的文件转换成单位为毫米的文件时，用Seu up→Units→Length菜单下Same Size指令时不能完成转换，这时应选用Same Dims完成转换，再用Set up→Shrinkage指令用计算缩水的方法将零件放大 25.4 倍，完成英寸到毫米的转换。
零件的数控加工指令编程
⑴建立加工刀具及加工参数库
建立本单位常用刀具及加工参数库在进行数控加工指令编程时直接从数据库中提取有 关的刀具及加工参数可大大缩短编程时间。
⑵在曲面加工时尽量使用 Mill Molding 指令方便选择加工曲面，提高加工效率。
⑶适当调整 Cut_angle 的数值，有时能消除过切现象。
⑷设定加工参数时将 Circ_interpolation 中的可选项选为 Point ＿ only ，将加工数据用直接方式输出，将园弧加工转化成直线加工，能消除数控加工园弧的错误。
⑸合理使用材料移出 (Material removal) 指令，能给加工仿真提供更多的方便及提高速度。
快速生成电极三维图的方法
⑴利用装配中 cut out 功能可非常快的产生型腔、型芯的整体电极图。
⑵利用整体电极图形用 cut 的功能可产生局部电极图。
电极加工时火花位 (放电间隙) 的处理方法
⑴用球形及倒角刀具加工，可直接在加工参数 (Stock allow) 中给定负余量。
⑵使用直柄 (Flat Endmill) 时给定一个大于火花位置的倒角就可解决。
以上是我们使用Pro/Engineer软件的一些心得体会，通过交流及探讨使用心得，将可以扩大用户一致的得益。
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一 氧化夹渣
缺陷特征：氧化夹渣多分布在铸件的上表面，在铸型不通气的转角部位。断口多呈灰白色或黄色，经x光透视或在机械加工时发现，也可在碱洗、酸洗或阳极化时发现
产生原因：
1．炉料不清洁，回炉料使用量过多
2.浇注系统设计不良
3．合金液中的熔渣未清除干净
4．浇注操作不当，带入夹渣
5.精炼变质处理后静置时间不够
防止方法：
1．炉料应经过吹砂，回炉料的使用量适当降低
2．改进浇注系统设计，提高其挡渣能力
3.采用适当的熔剂去渣
4．浇注时应当平稳并应注意挡渣
5．精炼后浇注前合金液应静置一定时间
二 气孔 气泡
缺陷特征：三铸件壁内气孔一般呈圆形或椭圆形，具有光滑的表面，一般是发亮的氧化皮，有时呈油黄色。表面气孔、气泡可通过喷砂发现，内部气孔 气泡可通过X光透视或机械加工发现气孔 气泡在X光底片上呈黑色
产生原因：
1．浇注合金不平稳，卷入气体
2．型(芯)砂中混入有机杂质(如煤屑、草根 马粪等)
3．铸型和砂芯通气不良
4．冷铁表面有缩孔
5．浇注系统设计不良
防止方法 ：
1．正确掌握浇注速度，避免卷入气体。
2．型(芯)砂中不得混入有机杂质以减少造型材料的发气量
3．改善(芯)砂的排气能力
4．正确选用及处理冷铁
5．改进浇注系统设计
三 缩松
缺陷特征：铝铸件缩松一般产生在内浇道附近飞冒口根部厚大部位、壁的厚薄转接处和具有大平面的薄壁处。在铸态时断口为灰色，浅黄色经热处理后为灰白浅黄或灰黑色在x光底片上呈云雾状严重的呈丝状缩松可通过X光、荧光低倍 断口等检查方法发现
产生原因：
1．冒口补缩作用差
2．炉料含气量太多
3．内浇道附近过热
4．砂型水分过多，砂芯未烘干
5．合金晶粒粗大
6．铸件在铸型中的位置不当
7．浇注温度过高，浇注速度太快
防止方法：
1．从冒口补浇金属液，改进冒口设计
2．炉料应清洁无腐蚀
3．铸件缩松处设置冒口，安放冷铁或冷铁与冒口联用
4．控制型砂水分，和砂芯干燥
5．采取细化品粒的措施
6．改进铸件在铸型中的位置降低浇注温度和浇注速度
四 裂纹
缺陷特征 :
1．铸造裂纹。沿晶界发展，常伴有偏析，是一种在较高温度下形成的裂纹在体积收缩较大的合金和形状较复杂的铸件容易出现
2．热处理裂纹：由于热处理过烧或过热引起，常呈穿晶裂纹。常在产生应力和热膨张系数较大的合金冷却过剧。或存在其他冶金缺陷时产生
产生原因：1．铸件结构设计不合理，有尖角，壁的厚薄变化过于悬殊
2．砂型(芯)退让性不良
3．铸型局部过热
4．浇注温度过高
5．自铸型中取出铸件过早
6．热处理过热或过烧，冷却速度过激
防止方法:
1．改进铸件结构设计，避免尖角，壁厚力求均匀，圆滑过渡
2．采取增大砂型(芯)退让性的措施
3．保证铸件各部分同时凝固或顺序凝固，改进浇注系统设计
4．适当降低浇注温度
5．控制铸型冷却出型时间。
6．铸件变形时采用热校正法。
7．正确控制热处理温度，降低淬火冷却速度。
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钱应平，刘小鹏 (湖北工学院机械工程系，湖北武汉 430068)
摘 要:分析了注射模具中矩形截面型芯的受力情况及几何形状对其弯曲变形和偏移的影响，推导出了不同情况下的最大弯曲变形和偏移量计算公式。为准确分析型芯的弯曲变形和偏移对塑料制品的影响提供了理论依据。同时也为正确合理选择浇口的形式和位置提供了理论依据。
关键词:注射模具;矩形型芯;弯曲变形;偏移量

1 型芯偏移的影响
对于大多数塑料产品，在设计模具结构时往往需要设计型芯，以成型制品的内表面或内凹、孔等。在注射成型的过程中，由于浇口位置的不同，以及熔体充填型腔的 顺序不同，熔体沿型芯的流变行为在不断变化;因而在整个型芯上产生了压力的不均匀分布，对于浇口开在型芯一侧的模具更为明显。由于压力分布的不均匀造成了 压力差，从而使型芯在充模过程中产生了弯曲变形和偏移，导致相应的塑件孔偏芯和脱模困难;对于那些细长型芯，这种影响更加明显，因此，必须认真分析原因， 采取有效的方法加以控制。
2 型芯偏移的原因及分析计算
通常情况下，引起型芯偏移的原因很多:首先是型芯受到注射压力引起的弯曲力矩以及剪切力的作用发生弯曲变形;其次是由于型芯的长径比太大，在受到不大的外 力情况下发生弯曲变形;另外，如果充填的压力很大，加上型芯与型芯固定板之间的间隙，也会引起型芯的整体偏移。最终的偏移量是否在允许的公差范围内，与充 填压力的大小、型芯的长径比有关。为了便于分析计算，将初始条件做一些合理化的简化和假设:一不考虑型芯自重的影响，只考虑注射压力的作用;②型芯为刚性 固定;③不等截面型芯利用其平均直径;④切应力引起的弯曲变形忽略不计;⑤为计算方便，先计算在恒定参考压力p(通常p=10 MPa)下的弯曲变形量，然后考虑其它因素进行修正得到实际的最大弯曲变形偏移量。
2.1 注射压力作用下的最大弯曲变形
由于设计的浇口位置不同，型芯上的载荷分布也不同，通常可分为3种情况:第1种情况是浇口在根部侧面，载荷简化为递增(从自由端开始)的模式(见图1a) ;第2种情况是浇口在端部侧面，载荷简化为递减(从自由端开始)的模式(见图1b)第3种情况是浇口在侧面中间，载荷简化为均布的模式(见图1c)。

式中，E为材料的弹性模量；I为惯性矩；x为到自由端的距离；P为恒定参考压力(通常P＝10 MPa)；L为型芯的高度。

为了求得最大弯曲变形量，必须求出惯性矩I惯性矩又分为三种情况:
型芯的中间有圆形冷却水道(图2a所示)，此时:

型芯的中间没有冷却水道(图2b所示)，此时：

型芯的中间有矩形冷却水道(图2c所示)，此时：


将公式(7) (8) (9)分别代入公式(2)，可得到浇口在根部侧面、载荷为递增模式条件下的型芯最大偏移距离:
有圆形冷却水道:

没有冷却水道：

有矩形冷却水道：

将公式(7)(8)(9)分别代入公式(4),可得到浇口在端部侧面、载荷为递减模式条件下的型芯最大偏移距离：

将公式(7)(8)(9)分别代入公式(6)，可得到浇口在侧面中间、载荷为均布模式条件下的型芯最大偏移距离:
有圆形冷却水道:

没有冷却水道：

有矩形冷却水道：

2.2 矩形型芯的几何形状对偏移量的影响
以上讨论和计算型芯的变形量时并没有考虑型芯的几何形状的影响。实际上随着充模的进行，背着浇口的一侧型芯会出现反作用力并逐渐增加，对型芯起到了支撑的作用，从而降低了型芯的弯曲效应(如图3所示)。

为了便于计算，引入几何因子K1。

2.4 型芯装配间隙对贪偏移量的影响
　　型芯的固定方式和装配误差都会影响型芯的偏移。如果型芯与固定板之间有一间隙，在计算型芯的最大偏移量时应加上。另外假设型芯的装配偏移误差为，当偏向浇口一侧时，计算型芯的最大偏移量时应减去;若偏离浇口一侧，则应加上。
2.5 型芯总的最大弯曲偏移量
型芯的最大偏移量应是考虑了以上各种情况和因素的基础上得到的结果。最大偏移量为:

3　结论
　 　综上所述，型芯的偏移主要由注射压力、几何形状和装配误差等造成，因此在设计型芯的形式和选择浇口的位置时，应充分考虑上述因素可能引起的型芯偏移量， 确保型芯弯曲变形及偏移造成的产品形状误差和尺寸误差在允许的公差范围内，本文所述的计算公式为计算型芯的最大偏移量提供了理论依据。
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胡龙举　（中国一拖股份公司锻造厂，河南　洛阳　471003）

在模具型槽检验中，通常采用的方法为:①用卡尺、深度尺、样板等工具检查型槽尺寸;②用盐、蜡或石膏等物质浇出样件，检查型槽是否错移。这些常规方法能有 效地控制一些比较简单锻件的模具型槽尺寸，但对一些复杂程度高的锻件，其模具型槽尺寸等难以完全检测，这样势必影响生产进度，增加生产成本。就此结合我厂 生产大型复杂类锻件的特点及其在生产实际中的情况，对模具的检验控制进行了深入的探索和研究，摸索出一套解决这一难题的新方法--锡鉍合金技术。该技术与 上述常规检验方法相比，其最突出的优点是:它能真实而不失真地反映模具型槽各个部位的形状、尺寸、空间位置及相互间的关系等。
1 锡鉍合金的配制及其主要物理性能
把已敲碎成60×60(mm)的锡、鉍两金属小块，按一定百分比均匀混合(其百分比为一定值，不能随意配制)后，放入已加热到350℃的增锅或其它加热容 器内。在其熔化过程中，要不断地搅拌至均匀。若有浮渣，要除去。然后，把该均匀合金熔液在角钢或槽钢中浇注成条状，以备浇注样件时用。
该锡鉍合金在常温下，呈固态、银白色，熔点低只有1350C，硬度低，固液体积收缩率为0.051%，具有较强的渗透性。
2　锡铋合金技术的原理
在模具型槽检验中，主要运用锡铋合金固液间体积收缩率极小、可近似认为固液间体积不变的特点，浇注出型槽的样件，然后对该样件进行外观、各个部位尺寸(锻件的热尺寸)及几何形状等的整体检查，从中发现加工或设计的不足。
3 锡秘合金样件在模具型槽中的浇注
第一步，根据型槽容积大小取适量锡秘合金条，放入已加热到135℃的增锅或其它加热容器中，在其熔化过程中要不断地搅拌至其均匀。
第二步，把需浇注样件的模具均匀加热到160-200℃(根据模块大小而定，大者温度低)。
第三步，以常规浇盐的方法，把模具垂直立起(浇盐口朝上)，沿浇盐口浇注合金液体，直至型槽浇满为止。
第四步，待模具完全冷却至室温后，采用适当的方法打开模具，取出样件(样件不能断开)。
第五步，检查样件是否符合型槽形状，若能真实地反映型槽，则交检检测;若不符合，则重新浇注直至符合型槽形状。
第六步，根据交检检测结果，对模具进行适当的处理。
在浇注过程中应注意的事项:①模具加热必须做到均匀，否则对大型模具浇注出的样件影响尤为突出;②要浇注的模具在其浇注前必须先处理好裂纹;③必须把锡 Q,合金残余物从浇注后的模具型槽中清理干净;④样件不能有充不满、残留飞边过大、弯曲、局部变形大等直接影响检测结果的缺陷。
4 锡秘合金技术在模具检验中的运用
(1)对已加工好的模锻模，采用浇注锡秘合金样件的方法来检查其质量。
(2)用它验证模具修复的质量，即在已修复好的型槽中，浇注出锡秘合金样件，再对该样件进行检测。
(3)采用浇注锡秘合金方法来区分两种或多种除了个别尺寸等不同外、其它基本一致的锻件模具。
(4)对校正模总体尺寸等的掌握，是确定如何进行修复的关键。对复杂类锻件的校正模，其修复难度相当大，修复质量也难以保证。采用修复前浇注出该模具的锡秘合金样件的方法就可以加以解决。
锡秘合金技术在我厂已被广泛地推广应用，它不仅使模具质量得到了有效的控制--真正地做到提前预防、事前消除，而且大大地缩短了新产品的开发周期和品种批量生产的周期，为我厂提高产品质量，开拓、占领和巩固市场，作出了不可低估的贡献。
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浙江科技学院(310012)王瑞金 喻彩丽
【摘要】针对常用的工模具材料，在不同的电流类型、气体气氛、渗氮温度、加氨工艺下进行离子渗氮处理，并对试件进行金相分析和硬度测量。试验表明，带窄缝工模具，用IGBT逆变型脉冲电源的离子渗氮工艺较为合理;加氨工艺有利于减小表面。层和增加渗氮层的硬度和厚度。
关键词离子渗氮 工模具 硬度 金相分析 辉光电压

离子渗氮或多元共渗是近来发展起来的化学热处理方式之一，这种工艺具有渗氮速度快、渗层质量好、变形小、无污染、节能、节气等特点，能显著提高零部件的硬度、耐磨性和抗咬合力，提高疲劳强度，从而提高工模具的质量和使用寿命。
影响离子渗氮质量的因素很多，文献研究表明主要有电流类型、电流密度、辉光电压、气体气氛、气体压力、氮化温度和保温时间等。本文主要研究的内容是用不同 的脉冲电源(电参数)，在不同气体成分和压力(气氛参数)下，对常用于制作工模具的材料进行3种不同电源的普通离子渗氮和加ma,渗氮工艺的实验，并对其 金相组织、表面硬度和渗氮层厚度进行测量。
试件和试验条件
　　为了对带窄缝工模具的渗氮工艺质量进行研究，特意地如图1所示的试件，并分别用45钢、35CrMoA钢制作了各1组试件。

　　离子渗氮工艺试验是在杭州等离子体装軠有限公司生产的设备上进行的。
对于普通离子渗氮工艺，电源分别用直流电源、BTO斩波脉冲电源和IGBT逆变型脉冲电源，分别进行试验;电流密度为，气体成分为，其中N/H=4，保温 时间为8h，处理温度均选用5200C，压升率控制在8Pa/h以下，气体压力分别为500Pa, 650Pa, 800Pa，辉光电压分别为500V、650V、800V。
对于加氩渗氮工艺采用直流电源，气体成分为，保温时间为5h，处理温度为500°，气压为200Pa，电流密度为，辉光电压为750V。
试验结果和分析
渗氮处理后将试件切开，进行金相分析、硬度测试和渗氮层厚度测量。图2分别为45钢材料在用IGBT逆变型脉冲电源进行离子渗氮下的金相组织，图2a是槽 顶。(见图1)处的金相组织，图2b为槽上部b处的金相组织，图2c为槽下部。处的金相组织。图3~图5为分别用直流电源,BTO斩波脉冲和IGBT逆变 型脉冲电源进行渗氮后，对于不同的材料在a、b、c各点的硬度比较;图6为直流电源、不同的处理工艺下二种材料的渗氮层硬度梯度比较。

1.从图2的金相组织照片可见，顶部a点处的化合物层厚度较厚，约有15μm;而槽的下部c点处的化合物层厚度较薄，约为a点处的一半(7-8μm);上部b处的化合物则很薄，大约只有2-3μm。
2.从图3、图4可见，气氛压力越高时渗氮硬度就越高;;3种电源中，用IBGT逆变脉冲电源时的渗氮硬度最高，用BTO斩波脉冲电源次之，用直流电源渗 氮时渗氮层硬度最低。另外，辉光电压越高渗氮层硬度也越高，但对3种电源的影响程度不同，其中用IBGT逆变脉冲电源时的影响较大，用IBGT逆变脉冲电 源渗氮时辉光电压在700-800V、气氛压力为650-800Pa时效果较佳。

3.从图4、图5可知，在用IBGT逆变脉冲电源进行渗氮时，顶部。处的硬度高，且受辉光电压和气氛压力的影响较小;但在上部b处则明显受辉光电压和气氛压力的影响;而下部c点处的影响也较大，但略小于底部。

4.从图6可见，加氢工艺有利于提高渗氮层的表面硬度，原因是合金氮化物的弥散强化效应所致;从硬度梯度的分布可见，加氩渗氮有利于氮的扩散，使其内部一定厚度内有ν'相或α+ν'相存在;而普通工艺用直流电源渗氮层较薄，硬度也低。
结语
1.对于带窄缝工模具的离子渗氮工艺，无论模具材料采用哪一种，用IGBT逆变型脉冲电源的效果最好。
2.用普通直流电源和普通脉冲电源进行渗氮处理时，在窄缝深处的渗氮效果很差，其硬度与未经处理的原材料相差无几，不适合其渗氮处理。
3.带窄缝的工模具进行离子渗氮时，气氛压力宜高(800Pa时最好)，辉光电压宜高(780V时最好)，但气氛压力和辉光电压不能无限制地增大，所以改用电流类型是比较好的方法。
4.加氩工艺有利于氮的扩散，减少表面ε相层和强化氮化物的弥散效果。
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河南省华夏光学电子仪器厂(河南信阳 464000) 张玮炜

压铸模由于生产周期长、投资大、制造精度高，故造价较高，因此希望模具有较高的使用寿命。但由于材料、机械加工等一系列内外因素的影响，导致模具过早失效而报废，造成极大的浪费。
压铸模失效形式主要有：尖角、拐角处开裂、劈裂、热裂纹(龟裂)、磨损、冲蚀等。造成压铸模失效的主要原因有：材料自身存在的缺陷、加工、使用、维修以及热处理的问题。
1 材料自身存在的缺陷
众所周知，压铸模的使用条件极为恶劣。以铝压铸模为例，铝的熔点为580-740℃，使用时，铝液温度控制在650-720℃。在不对模具预热的情况下压 铸，型腔表面温度由室温直升至液温，型腔表面承受极大的拉应力。开模顶件时，型腔表面承受极大的压应力。数千次的压铸后，模具表面便产生龟裂等缺陷。
由此可知，压铸使用条件属急热急冷。模具材料应选用冷热疲劳抗力、断裂韧性、热稳定性高的热作模具钢。H13(4Cr5MoV1Si)是目前应用较广泛的 材料，据介绍，国外80％的型腔均采用H13，现在国内仍大量使用3Cr2W8V，但3Cr2W8VT_艺性能不好，导热性很差，线膨胀系数高，工作中产 生很大热应力，导致模具产生龟裂甚至破裂，并且加热时易脱碳，降低模具抗磨损性能，因此属于淘汰钢种。马氏体时效钢适用于耐热裂而对耐磨性和耐蚀性要求不 高的模具。钨钼等耐热合金仅限于热裂和腐蚀较严重的小型镶块，虽然这些合金即脆又有缺口敏感性，但其优点是有良好的导热性，对需要冷却而又不能设置水道的 厚压铸件压铸模有良好的适应性。因此，在合理的热处理与生产管理下，H13仍具有满意的使用性能。
制造压铸模的材料，无论从哪一方面都应符合设计要求，保证压铸模在其正常的使用条件下达到设计使用寿命。因此，在投入生产之前，应对材料进行一系列检查，以防带缺陷材料造成模具早期报废和加工费用的浪费。常用检查手段有宏观腐蚀检查、金相检查、超声波检查。
(1)宏观腐蚀检查。主要检查材料的多孔性、偏柝、龟裂、裂纹、非金属夹杂以及表面的锤裂、接缝。
(2)金相检查。主要检查材料晶界上碳化物的偏析、分布状态、晶料度以及晶粒间夹杂等。
(3)超声波检查。主要检查材料内部的缺陷和大小。
2 压铸模的加工、使用、维修和保养
　 　模具设计手册中已详细介绍了压铸模设计中应注意的问题，但在确定压射速度时，最大速度应不超过100m/S。速度太高，促使模具腐蚀及型腔和型芯上沉积 物增多；但过低易使铸件产生缺陷。因此对于镁、铝、锌相应的最低压射速度为27、18、12m/s，铸铝的最大压射速度不应超过53m/s，平均压射速度 为43m/s。
在加工过程中，较厚的模板不能用叠加的方法保证其厚度。因为钢板厚1倍，弯曲变形量减少85％，叠层只能起叠加作用。厚度与单板相同的2块板弯曲变形量是 单板的4倍。另外在加工冷却水道时，两面加工中应特别注意保证同心度。如果头部拐角，又不相互同心，那么在使用过程中，连接的拐角处就会开裂。冷却系统的 表面应当光滑，最好不留机加工痕迹。
电火花加工在模具型腔加工中应用越来越广泛，但加工后的型腔表面留有淬硬层。这是由于加工中，模具表面自行渗碳淬火造成的。淬硬层厚度由加工时电流强度和 频率决定，粗加工时较深，精加工时较浅。无论深浅，模具表面均有极大应力。若不清除淬硬层或消除应力，在使用过程中，模具表面就会产生龟裂、点蚀和开裂。 消除淬硬层或去应力可用：①用油石或研磨去除淬硬层；②在不降低硬度的情况下，低于回火温度下去应力，这样可大幅度降低模腔表面应力。
模具在使用过程中应严格控制铸造工艺流程。在工艺许可范围内，尽量降低铝液的浇铸温度，压射速度，提高模具预热温度。铝压铸模的预热温度由100～130℃提高至180～200℃，模具寿命可大幅度提高。
焊接修复是模具修复中一种常用手段。在焊接前，应先掌握所焊模具钢型号，用机械加工或磨削消除表面缺陷，焊接表面必须是干净和经烘干的。所用焊条应同模具 钢成分一致，也必须是干净和经烘干的。模具与焊条一起预热(H13为450℃)，待表面与心部温度一致后，在保护气下焊接修复。在焊接过程中，当温度低于 260℃时，要重新加热。焊接后，当模具冷却至手可触摸，再加热至475℃，按25mm/h保温。最后于静止的空气中完全冷却，再进行型腔的修整和精加 工。模具焊后进行加热回火，是焊接修复中重要的一环，即消除焊接应力以及对焊接时被加热淬火的焊层下面的薄层进行回火。
模具使用一段时间后，由于压射速度过高和长时间使用，型腔和型芯上会有沉积物。这些沉积物是由脱模剂、冷却液的杂质和少量压铸金属在高温高压下结合而成。 这些沉积物相当硬，并与型芯和型腔表面粘附牢固，很难清除。在清除沉积物时，不能用喷灯加热清除，这可能导致模具表面局部热点或脱碳点的产生，从而成为热 裂的发源地。应采用研磨或机械去除，但不得伤及其它型面，造成尺寸变化。
经常保养可以使模具保持良好的使用状态。新模具在试模后，无论试模合格与 否，均应在模具未冷却至室温的情况下，进行去应力回火。当新模具使用到设计寿命的1/6～1/8时，即铝压铸模10000模次，镁、锌压铸模5000模 次，铜压铸模800模次，应对模具型腔及模架进行450—480℃回火，并对型腔抛光和氮化，以消除内应力和型腔表面的轻微裂纹。以后每 12000～15000模次进行同样保养。当模具使用50000模次后，可每25000～30000模次进行一次保养。采用上述方法，可明显减缓由于热应 力导致龟裂的产生速度和时间。
在冲蚀和龟裂较严重的情况下，可对模具表面进行渗氮处理，以提高模具表面的硬度和耐磨性。但渗氮基体的硬度应在35-43HRC，低于35HRC时氮化层 不能牢固与基体结合，使用一段时间后会大片脱落：高于43HRC，则易引起型腔表面凸起部位的断裂。渗氮时，渗氮层厚度不应超过0.15mm，过厚会于分 型面和尖锐边角处发生脱落。
3　热处理
　　热处理的正确与否直接关系到模具使用寿命。由于热处理过程及工艺规程不正确，引起模具变形、开裂而报废以及热处理的残余应力导致模具在使用中失效的约占模具失效比重的一半左右。
　　压铸模型腔均由优质合金钢制成，这些材料价格较高，再加上加工费用，成本是较高的。如果由于热处理不当或热处理质量不高，导致报废或寿命达不到设计要求，经济损失世大。因此，在热处理时应注意以下几点：
　　(1)锻件在未冷至室温时，进行球化退火。
　　(2)粗加工后、精加工前，增设调质处理。为防止硬度过高，造成加工困难，硬度限制在25-32HRC，并于精加工前，安排去应力回火。
　　(3)淬火时注意钢的临界点Ac1和AC3及保温时间，防止奥氏体粗化。回火时按20mm/h保温，回火次数一般为3次，在有渗氮时，可省略第3次回火。
　　(4)热处理时应注意型腔表面的脱碳与增碳。脱碳会记过迅速引起损伤、高密度裂纹；增碳会降低冷热疲劳抗力。
　　(5)氮化时，应注意氮化表面不应有油污。经清洗的表面，不允许用手直接触摸，应戴手套，以防止氮化表面沾有油污导致氮化层不匀。
　　(6)两道热处理工序之间，当上一道温度降至手可触摸，即进行下道，不可冷至室温。
4　压铸模常见故障原因及排除
　　压铸模常见故障原因及排除方法参见表1
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东凤汽车公司车身厂(湖北十堰 442040) 梁云荣
[摘要]对汽车覆益件在拉伸过程中的起皱和开裂现象进行了分析，并从工艺、设计、调整等几个方面较详细地说明了解决零件拉伸起皱、开裂的方法和控调措拖。
关键词汽车覆盖件 拉伸 起皱开裂 控制措拖

1 引言
汽车车身外形是由许多轮廓尺寸较大且具有空间曲面形状的覆盖件焊接而成，因此对覆盖件的尺寸精度和表面质量有较高要求。车身覆盖件要求表面平滑、按线清 晰，不允许有皱纹、划伤、拉毛等表面缺陷，此外还要求具有足够的刚性和尺寸稳定性。车身表面质量的好坏取决于覆盖件拉伸的结果，而拉伸模是拉出合格覆盖件 的关键。由于影响拉伸件质量的因索主要是起皱、开裂、拉毛和回弹，所以从编制冲压工艺到模具设计都必须认真考虑。模具制造完毕，在拉伸模调试过程中，还必 须对拉伸件的起皱和开裂现象进行仔细分析与研究，并采取相应的措施。
拉伸件在拉伸过程中起皱和开裂的原因很多，主要原因有以下几个方面：
(1)拉伸模设计工艺性是否合理。
(2)模具加工质量(表面精度、硬度等)引起的问题。
(3)压力机精度(滑块平行度等)。
(4)板料质量(厚度超差)。
现对上述造成开裂、起皱的原因分别进行讨论。
2　拉伸件加工工艺的确定
拉伸件的工艺性是编制覆盖件冲压工艺首先要考虑的问题，只有设计出一个合理的、工艺性好的拉伸件，才能保证在拉伸过程中不起皱、不开裂或少起皱、少开裂。 在设计拉伸件时不但要考虑冲压方向、冲压位置、压料面形状、拉伸筋的形状及配置、工艺补充部分等可变量的设计，还要合理地增加工艺补充部分，正确确定压料 面。各可变量设计之间又有相辅相成的关系，如何协调各变量的关系．是成形技术的关键，要使之不但满足该工序的拉伸，还要满足该工序冲模设计和制造工艺的需 要，并给下道熔边、翻边工序创造有利条件，一般应注意以下几个方面。
2.1 冲压方向的确定
零件的冲压方向是确定拉伸工艺首先要遇到的问题，它不但决定能否拉伸出满意的拉伸件，而且还影响到工艺补充部分的多少和压料面的形状。合理确定冲压方向应满足以下3方面的要求。
(1)保证凸模能够进入凹模。如图1a所示，凹模右方下边的形状向外凸出，最凸出点超过凹模口尺寸，使凸模不能进入凹模，这个拉伸方向是不能进行拉伸的， 必须改变拉伸方向，使凸模能够进入凹模。如图1b所示，将图1a沿顺时针方向旋转一个角度．使凸棋能够进入凹模。
(2)使凸模接触毛坯的面积大。接触面越大，接触面与水平面的夹角越小．毛坯越不易发生局部应力过载而使零件产生破裂。材料在拉伸时贴模性能提高，容易获得完整的凸模形状，有利于提高零件的变形程度。

(3)压料面各部分进料阻力要均匀可靠。拉伸深度均匀是保证压料面各部分进料阻力均匀可靠的主要条件。而压料面各部分进料阻力均匀是确保拉伸件不起皱、不开裂的重要保证。
例如，东风3t车前围上盖板的拉伸深度较浅，考虑到各方位深度大致相同，为改善凸模拉伸毛坯的条件，有利于金属内应力分布更均匀，保证冲压件有更高的表面 质量，确定冲压方向为图2所示的沿y轴顺时针旋转25°30'的方向，这样选取有以下2个原因：①使得凸模接触毛坯的面积大；②前围上盖板零件经过汽车位 置旋转一定角度后，压料面是乎的，拉伸深度比较均匀，两面进料阻力基本上一样，增加压料力可提高零件变形的均匀度，零件整体刚性提高。同时残留应力分布均 匀，减少残留应力回复时带来的回弹程度。

2.2　合理增加工艺补充圈分
为了实现拉伸，往往要在制件的基础上增加工艺补充部分，从而达到满意的拉伸效果。工艺补充的好坏是拉伸件设计水平的重要标志，合理的增加工艺补充部分应满足以下3方面的要求：
(1)该工序拉伸的要求。
(2)压料面的要求。
(3)拉伸后的修边和翻边工序的要求。
设计中应根据修边线的位置确定各工艺补充部分的尺寸，特别是凹模R圆角处，因凹模圆角部分对抗伸毛坯进料阻力影响很大，直接关系到拉伸件的起皱或开裂，所 以取值要合理。工艺补充部分的凹模圆角半径一般取8-10mm，在能够拉出满意的拉伸件的条件下，尽可能减少工艺补充部分，但必要时还要有意增加工艺补充 (如凹槽、斜槽、凸筋等)。如果在设计拉伸件时，经过仔细分析，已考虑到某一部分(形状变化急剧的部分)在拉伸时有多余的金属，材料易流动，可能会产生起 皱，那么工艺人员就要有意在这部分的工艺补充上加凹槽或凸筋等，使多余的金属在拉伸过程中流到凹模或凸筋中，充分吸收多余的材料，使拉伸不易起皱。同时加 凹攒时要考虑到修边容易去掉，这个方法可有效地耀决拉伸起皱问题。
2.3　正确配定压料面的形状
压料面是工艺补充的一部分，在增加工艺补充时必须正确确定压料面的形状，使压料面各部分进料阻力均匀可靠。要做到这一点，必须要保证拉伸深度均匀，因为只 有在压料圈将拉伸毛坯压紧在凹模压料面上，不形成皱纹或折痕，才能保证拉伸件不皱不裂。在确定压料面时要尽量降低拉伸深度，使形面乎绥，还一定要保证压料 面展开长度比凸模展开长度短，材料才能产生拉伸。如果压料面展开长度比凸模长，拉伸时可能会形成波纹或起皱。如果压料面是覆盖件本身的凸缘部分，则凹模圆 角半径只要根据具体情况确定，因覆盖件圆角半径一般都比较小，直接作为凹模圆角半径不易拉伸，必须加大才不会导致拉伸时起皱或破裂。加大后的圆角，可通过 后工序的整形达到产品要求。
2.4 增加工艺切口或冲工艺孔
覆盖件在拉伸过程中，拉伸较深的或有窗口反拉伸成形的零件易拉裂，可用增加工艺切口或工艺孔的方法来解决。增加的工艺孔或切口应保证不因材料流动不好，拉 应力过小而形成波纹或起皱，故工艺切口或工艺孔必须放在拉应力员大的拐角处，工艺切口或工艺孔的位置、大小、数量和形状需要在调试拉伸模时试验确定。如东 风8t平头柴油车例围外板拉伸模、东风EQ2102军用车的中支按外板拉伸模就是通过在反成形和拉伸深处的拐角处冲制工艺切口得到圆满解决的，保证了拉伸 件的表面质量。工艺切口或工艺孔、凹槽应故在废料部分，最后将其修掉。侧围板和中支柱零件如图3、4所示。

3　模具设计时应注意的问题
3.1 缓冲装置
覆盖件的拉伸是在双动压力机上进行的，液压机工作时会产生较大的冲击力，导致模具韧始工作阶段材料变形不均匀，局部起皱，因而模具设计了图5所示的缓冲装 置，在压料面以外加4—6块聚氨团橡胶，消除拉伸开始时产生的过大冲击力，以满足工作时的韧始拉伸变形，使拉伸件不出现皱裂。

3.2　增加平衡块
　 　由于覆盖件在拉伸时受多方面因素的影响，如压力机精度、模具制造误差等，造成压料面间隙不均匀，各点的压力不均匀，导致拉伸开裂、起皱。增加平衡块的作 用是调整压料面的间隙，稳定进料阻力，使材料流动均匀。平衡块数量一般为6个，用内六角螺钉分别安装于压料困与凹模上，其间隙调整为最大不产生皱纹，最小 不低于制件料厚。
4 起皱和开裂现象的解决方法
4.1 零件起皱
拉伸件产生凸缘起皱和简壁起皱主要是由于拉伸时板料受压缩变形而引起的，通常采用提高板内径向拉应力来消除皱纹，其调整方法如下：
4.1.1 调整压边力的大小
当皱纹在制件四周均匀产生时，应判断为压料力不足，逐渐加大压料力即可消除皱纹。当拉伸锥形件和半球形件时，拉伸开始时大部分材料处于悬空状态．容易产生侧壁起皱，故除增加压边力外，还应采用增加捡伸筋来增大板内径向拉应力，消除皱纹。
4.1.2 调整凹模圆角半径
凹模圆角半径太大，会增大坯料悬空部位，减弱控制起皱的能力，调整时可适当减小凹模圆角半径。
4.1.3 调整压料面的间隙
调整压料面间隙的方法有以下几种：
(1)采用里紧外松的原则。在凹模口直线弯曲变形区和伸长变形区应允许压料面稍有里紧外松现象，如图6所示，即里侧间隙应赂小于料厚t，外侧间隙应略大于料厚t。因为在此两类区域中，材料变形过程中料厚t或不变或变薄，这样就造成了压料间隙的变化。

图7所示为材料变形过程中不同区域材料受力情况，从图7可知，伸长类变形区在圆周方向径部均受拉应力作用，料厚变薄。随着材料的流动，料厚变薄，压料面间 隙相对增大，减少了压料力。当板料流过紧区时，压料困就减弱了压料作用，而里紧外松的压料面则可以均衡压料力。随着材料的矗动，压料困始终保持压料作用， 防止起皱等缺陷产生。

(2)采用里松外紧的原则，即内侧间隙大于料厚，外侧间隙小于料厚，如图8所示。在压缩变形区中材料处于径向受拉，切向受压的应力状态．毛坯在圆周方向上 产生压缩变形。随着材料的温动，料厚有增大的趋势，且这种趋势明显增加，这祥会使压料面间隙相对减小进而增大进料阻力，材料在拉力作用下易于破裂。因此在 调整模具压料面间隙时，宜在此处采用里松外紧的原则，消除材料厚度增加对材料变形的不利影响。
覆盖件拉伸棋的调整是一项比较复杂和困难的工作，在压料力不易控制的情况下，采取调整拉伸间隙的办法可消除因材料厚度变化而引起的压料力变化对材料变形的 不利影响，这种方法在调整拉伸棋时是很有效的。上述压料面间隙调整原则是实际调整拉伸模的经验总结，它与理论分析相吻合。


4.2 零件开裂
零件开裂的根本原因在于拉伸变形抗力大于简壁开裂处材料的实际有效抗拉强度。解决拉伸件破裂的调整方法如下：
(1)调整压料力，使压料力变小。
(2)调整拉伸间隐，使间隙变大，并使间隐变得均匀。
(3)调整凹模圆角半径。凹模圆角半径太小，零件易拉裂，加大凹模圆角半径可减小拉裂程度。
(4)调整凸模圆角半径。
(5)调整凸模与凹模的相对位置。
(6)毛坯尺寸太大或形状不当，板料质量及润滑不好也会使零件拉裂，故应改变毛坯尺寸或形状，调整冲压工艺。
造成零件开裂的原因很多，在调整时应仔细检查开裂状况、产生的部位，确定产生开裂的拉伸行程位置，根据具体情况推断产生开裂的原因，从而制定出解决开裂的具体方案。
5 模具调试中解决起皱开裂的几点体会
拉伸模一般在第1次试拉时拉伸件又皱又裂，这时必须仔细观察分斩压料面的情况，分析各种引起皱裂的原因。如果压料面有压痕，凹模圆角半径处开裂，说明进料 困难；如果压料面形成波纹，则开始进料容易，以后由于波纹的产生，材料流动困难，从而产生起皱开裂，也就是说在拉伸过程中，材料流动的难易，都会引起拉伸 件的起皱和开裂，那么不同的情况就要用不同方法去解决。
进料困难一般是由于压料面的进料阻力太大引起的。如果压料面和凹模圆角表面粗糙度值太商，或有反成形，局部拉伸太大，就要调节外滑块，减小压边力，适当加 大凹模圆角，降低表面蛆幢度值和加大拉伸筋槽的间隙。如果局部拉伸变形太大，有反成形，则要采取增加工艺切口或工艺孔的方法解决。
进料容易主要是由于压料面的进料阻力太小，压料面接触不好，或设计的拉伸件工艺性较差所致。如果是压料面问题则要求研修压料面，保证全面接触，另外还要调节外滑块增加压边力或增加压边面积。如果是拉伸件工艺性较差，则要重新设计拉伸件，以拉伸出合格产品。
以上仅是从工艺和拉伸模设计以及调整几个方面讨论了如何防止或解决覆盖件的拉伸皱裂问题，引起拉伸件皱裂的原因很多，但只要对发生的现象仔细研究和分斩，不同情况用不同的方法去解决，就会拉出表面质量好的覆盖件。
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【摘要】论述了精密体积成形(精锻)模具的寿命与模具设计制造的关系。采用先进设计手段合理设计精密体积成形件(精锻件)、锻压工艺、模具结构，选择模具材料，制定模具钢的锻造规范和热处理工艺以及合理确定机械加工工艺及加工精度，可大幅度提高模具寿命。

 1、引言
面对二十一世纪的国内建设形势，企业要适应市场经济的发展，作为国家支拄产业的汽车工业将加大轻、微、轿车的产量，因而对模锻件的精度提出了更高的要求。 在生产过程中，提高模具寿命是一个复杂的综合性问题。所有锻压工艺，特别是净形和近似净形加工工艺，在很大程度上取决于模具的精度和品质，取决于模具的技 术水平。模具技术反映在模具设计和制造上，而模具寿命除与上述两个环节有关外，还与使用环节有关。
提高模具寿命有极大的经济效益，一般在试生产阶段模具工装费用占生产成本的25%左右，而定型生产时仅为10%。
模具的早期失效形式，多为凸模断裂、模膛边缘堆塌、飞边遭桥部龟裂、模腔底部发生裂纹。影响模具寿命的因素较多，涉及面广，模具设计是模具寿命的基础。模 具设计环节是指模具的结构设计、成形模腔设计和确定模具钢种、模具硬度等。模具制造环节是指制模工艺、热处理规范和表面处理技术等。本文仅从模具设计和模 具制造两个方面探讨提高模具寿命的措施。
2、合理设计精密体积成形件(精锻件)
模锻件应尽量避免带小孔、窄槽、夹角，形状要尽量对称，即使不能做到轴对称，也希望达到上、下对称或左、右对称。要设计拔模斜度，避免应力集中和模锻单位压力增大，克服偏心受载和模具磨损不均等缺陷。
对于锻模模腔边缘和底部圆角半径R，设计时应从保证锻件型腔容易充满的前提下尽可能放大。若圆角半径过小，模腔边缘很容易在高温高压下堆塌，严重者会形成倒锥，影响模锻件出模。如底部圆角半径R过小而又不是光滑过渡，则容易产生裂纹且会不断扩大。
设计模具时应充分利用CAD系统功能对产品进行二维和三维设计，保证产品原始信息的统一性和精确性，避免人为因素造成的错误，提高模具的设计质量。产品三 维立体的造型过程以在锻造前全面反映出产品的外部形状，及时发现原始设计中可能存在的问题，同时根据产品信息，用电脑设计出加工模具型腔的电极，为后续模 具加工做好准备。
采用CAM技术可以将设计的电极精确地按指定方式生产。采用数控铣床(或加工中心)加工电极，可保证电极的加工精度，减小试模时间，减少模具的废品率和返修率，减少钳工劳动量。
对于一些外形复杂，精度要求高的锻件，靠模具钳工采用常规模具制造方法保证某些外形尺寸而采用CAD/CAM技术可以对这些复杂的锻件进行精确的尺寸描述，确定合理的分模面，保证合模精度，从模具制造这一环节确保产品精度。
CAD/CAM/CAE技术可以进行有限元分析，对关键部位的尺寸设计是否合理可以提供修改依据，从而在为客户提供高质量锻件的同时，也为客户的设计提供了依据，加强了与客户的合作。
成形是模锻过程中最重要的工步，模锻件的几何形状是靠锻模来保证的，模锻过程中要全面考虑各种因素，尤其是对生产中可能发生的或已暴露出的问题，在模具设 计时应采取措施减轻后续工序的加工难度。按照这一原则在预防为减少模锻件开裂与变形，提高锻件合格率方面，可以有针对性地采取一些对策和措施。如锻件的某 些部位在切边和冲孔时易变形而影响产品质量时，可在锻模设计上适当增加相应变形部位的加工余量予以补偿，这一点对于切边时锻件变形大的薄法兰更为重要。对 一些带有杆部且杆部直径相对较小的锻件，在切边和热处理过程中会产生有规律的几何变形，而用冷校正方式无法或难以校直。如某厂生产的TS60曲轴，可根据 实践经验和统计数据预先将中心线在一定范围内变形方向反向偏移一定的预补反变形量。
3、合理设计锻压工艺
目前，一般企业无健全的工艺试验室，缺乏工艺试验条件，客观上要求工艺方案必须正确，一次成功。尤其步入市场经济以后，企业负责人要求锻造技术人员只能成 功，不许失败，这就给工艺设计人员带来了较大的困难，要求工艺人员要具有较高的水平，但即使具有丰富实践经验的工艺人员也难免会感到棘手，一旦失误就会造 成较大损失。
对于切边时存在容易撕裂部分的锻件可在设计飞边槽时有意减薄薄弱部分飞边桥部的高度，以降低切飞边时此处的切割厚度。如S195连杆，材料为45钢，锻后 冷切边，大头搭子部位由于截面形状小、料薄，在切边时经常出现搭子及附近筋部撕裂，废品率高。若改为锻后余热切边则可提高切边质量，但由于切边受模锻生产 节拍的限制，效率低。而在设计锻模时减薄此处飞边桥的高度，减少此处飞边冲裁力，可以大大减少切边撕裂。
对于冷挤压工艺，必须最大程度地软化毛坯及减少变形时的磨擦力，严格控制变形程度和各工序变形程度的合理分配。
一般低碳钢、碳钢及低碳合金钢的软化退火工艺为：加热至760℃保温4h，以20℃/h的冷却速度冷到680℃保温3h，再以20℃/h的冷却速度冷却到640℃后随炉冷却到350℃出炉。硬度一般可达125～155HB。
含碳量小于0.2%的碳钢，钢材经退火后硬度可小于120HB。钢材经软化退火后再经滚光、酸洗、磷化、皂化后再涂猪油拌MoS2润滑，可降低变形负载，有效减少凸模、压模圈、接头体的断裂失效。
采用多工序小变形的冷挤压方法能有效地降低模具承受的单位挤压力，工序间坯料可不进行软化处理，使模具寿命得以延长。国内某些厂家在挤压生产时贪图一时之 便，减少挤压工序，虽然也能把样品(或产品)做出，但模具负荷太大，容易出现断裂失效。这种急功近利的做法是我国冷挤压工艺曾经一轰而起未能迅猛发展的主 要技术原因之一。
采用锻模CAE软件，可以分析材料的流动情况、磨擦阻力以及材料的充腔溢料情况，帮助设计人员有效合理地进行工艺设计。
4、合理的模具结构设计
模具结构设计主要考虑导向精度合理、冲裁间隙恰当、刚性好，还要考虑尽量采用组合式模具。模架应有良好的刚性，不要仅仅满足强度要求，模板不宜太薄，在可 能的情况下尽量增厚，甚至增厚50%。多工位模具不宜仅用2根导柱导向，应尽量做到4根导柱导向，这样导向性能好。因为增加了刚度，保证了凸、凹模间隙均 匀，确保凸模和凹模不会发生碰切现象。
浮动模柄可避免压力机对模具导向精度的不良影响。凸模应夹紧可靠，装配时要检查凸模或凹模的轴线对水平面的垂直度以及上下底面之间的平行度。
在冷挤压时，凸模和凹模的硬度要合适，要充分发挥强韧化处理对延长寿命的潜力。如W6Mo5Cr4V2钢冷挤压凸模，当硬度≥60HRC时可正常使用，寿 命为3000～3500件。但如果凭经验认为硬度低、塑性好，寿命一定延长时就会大失所望，当硬度为57～58HRC挤压工件时，凸模的工作带会镦粗。某 厂检测挤压第1件以后凸模的工作带尺寸发现，镦粗增大量为0.01～0.04mm。
对于热挤凹模就不能套用冷挤摸的经验，当把3Cr2W8V钢热挤凹模的硬度值从＞40HRC降到37～38HRC时，使用寿命从1000～2000次提高到6000～8000次。
根据经验，不同的锻压设备上的模锻对锻模的硬度要求不尽相同，即使在同一种锻压设备上的模锻，锻不同的产品对模具的硬度要求也不相同。
在锻件飞边切除时，凸模底要尽量与锻件的上侧表面相吻合。如钢丝钳模锻件热切飞边时，切飞边凸模底部的凹形要与钢丝钳柄部的弧形相吻合，否则在切飞边过程中，切飞边凸模易使锻件向一侧翻转，使凸模和凹模损坏。一般情况下，冲裁间隙放大可以延长切飞边模寿命。
5、合理选择模具材料
根据模具的工作条件、生产批量以及材料本身的强韧性能来选择模具用材，应尽可能选用品质好的钢材。据有关资料介绍，模具的制造费较高，而材料费用一般仅是模具价格的6%～20%。
对模具材料要进行质量检测，模块要符合供货协议要求，模块的化学成份要符合国际上的有关规定。只有在确信模块合格的情况下，才能锻造。大型模块 (100kg以上)采用电渣重熔钢H13时要确保内部质量，避免可能出现的成份偏析、杂质超标等内部缺陷。要采用超声波探伤等无损检测技术检查，确保每件 锻件内部质量良好，避免可能出现的冶金缺陷，将废品及早剔除。
6、合理制定模具钢的锻造规范
根据碳化物偏析对模具寿命的影响，必须限制碳化物的不均匀度，对精密模具和负荷大的细长凸模，必须选用韧性好强度高的模具钢，碳化物不均匀度应控制为不大 于3级。Cr12钢碳化物不均匀度3级要比5级耐用度提高1倍以上。滚丝模的碳化物不均匀度为5～6级时最多滚丝2000件，而碳化物不均匀度提高到 1～2级时可滚丝550000件。如果碳化物偏析严重，可能引起过热、过烧、开裂、崩刃、塌陷、拉断等早期失效现象。带状、网状、大颗粒和大块堆集的碳化 物使制成的模具性能呈各向异性，横向的强度低，塑性也差。
根据显微硬度测量结果，碳化物正常分布处为740～760HV，碳化物集中处为920～940HV，碳化物稀少处为610～670HV，在碳化物稀少处易回火过度，使硬度和强度降低，碳化物富集区往往因回火不足，脆性大，而导致模具镦粗或断裂。
通过锻造能有效改善工具钢的碳化物偏析，一般锻造后可降低碳化物偏析2级，最多为3级。最好采用轴向、径向反复镦拔(十字镦拔法)，它是将原材料镦粗后沿 断面中两个相互垂直的方向反复镦拔，最后再沿轴向或横向锻成，重复一次这一过程就叫做双十字镦拔，重复多次即为多次十字镦拔。
而对于直径小于或等于50mm的高合金钢，其碳化物不均匀性一般在4级以内，可满足一般模具使用要求。
 7、合理选择热处理工艺
热处理不当是导致模具早期失效的重要原因，据某厂统计，其约占模具早期失效因素的35%。
模具热处理包括锻造后的退火，粗加工以后高温回火或低温回火，精加工后的淬火与回火，电火花、线切割以后的去应力低温回火。只有冷热加工很好相互配合，才能保证良好的模具寿命。
模具型腔大而壁薄时需要采用正常淬火温度的上限，以使残留奥氏体量增加，使模具不致胀大。快速加热法由于加热时间短，氧化脱碳倾向减少，晶粒细小，对碳素 工具钢大型模具淬火变形小。对高速钢采用低淬、高回工艺比较好，淬火温度低，回火温度偏高，可大大提高韧性，尽管硬度有所降低，但对提高因折断或疲劳破坏 的模具寿命极为有效。通常Cr12MoV钢淬火加热温度为1000℃，油冷，然后220℃回火。如能在这种热处理以前先行热处理一次，即加热至1100℃ 保温，油冷，700℃高温回火，则模具寿命能大幅度提高。我们在70年代初期对3Cr2W8V钢施行高淬、高回工艺热处理钢丝钳热锻模具也取得良好效果， 寿命提高2倍多。采用低温氮碳共渗工艺，表面硬度可达1200HV，也能大大提高模具寿命。
低温电解渗硫可降低金属变形时的摩擦力，提高抗咬粘性能。使用6W6Mo5Cr4V钢制作冷挤压凸模，经低温氮碳共渗后，使用寿命平均提高1倍以上，再经 低温电解渗硫处理可以进一步提高寿命50%。模具淬火后存在很大的残留应力，它往往引起模具变形甚至开裂。为了减少残留应力，模具淬火后应趁热进行回火， 回火应充分，回火不充分易产生磨前裂纹。对碳素工具钢，200℃回火1h，残留应力能消除约50%，回火2h残留应力能消除约75%～80%，而如果 500～600℃回火1h，则残留应力能消除达90%。
某厂CrWMn钢制凸模淬火后回火1h，使用不久便断裂，而当回火2.5h，使用中未发现断裂现象。这说明回火不均匀，虽然表面硬度达到要求，但工作内部组织不均匀，残留应力消除不充分，模具易早期破裂失效。
回火后一般为空冷，在回火冷却过程中，材料内部可能会出现新的拉应力，应缓冷到100～120℃以后再出炉，或在高温回火后再加一次低温回火。
表面覆层硬化技术中的PVD、CVD近年来获得较大的进展，在PVD中常用的真空蒸镀、真空溅射镀和离子镀，其中离子镀层具有附着力强、浇镀性好，沉积速 度快，无公害等优点。离子镀工艺可在模具表面镀上TiC、TiN，其使用寿命可延长几倍到几十倍。离子镀是真空蒸膜与气体放电相结合的一种沉积技术。空心 阴极放电法(HCD法)是先用真空泵抽真空，再向真空泵通入反应气体，并使真空度保持在10-5～10-2Pa范围内，利用低压大电流HCD电子枪使蒸发 的金属或化合物离子化，从而在工作表面堆积成一层防护膜。为提高镀敷效率，一般在工件上施加负电压。
锻模的表面处理技术国内应用不太多，这一领域大有开发的必要。整体模腔的渗碳、渗氮、渗硼、碳氮共渗以及模腔局部的喷涂、刷镀和堆焊等表面硬化支持都是很有发展前途的，突破这一领域将使我国制模技术得到很大提高。
模具失效以后的焊补技术，国内90年代初期就有工厂进行研究和应用，如青海锻造厂，焊补后的锻模寿命可提高1倍。
8、合理确定机械加工制造工艺和加工精度
采用先进设备和技术确保每副模具具有高精度和互换性以保证锻模所要求的高精度和重复精度。制造工艺首先要解决加工后的加工变形与残留应力不能太大。粗加工 时最好不要使表面粗糙度Ra＞3.2μm，特别应注意在模具工作部分转角处要光滑过渡，减少热处理产生的热应力。
模腔表面加工时留下的刀痕、磨痕都是应力集中的部位，也是早期裂纹和疲劳裂纹源，因此在锻模加工时一定要刃磨好刀具。平面刀具两端一定要刃磨好圆角R，圆 弧刀具刃磨时要用R规测量，绝不允许出现尖点。在精加工时走刀量要小，不允许出现刀痕。对于复杂模腔一定要留足打磨余量，即使加工后没有刀痕，也要再由钳 工用风动砂轮(或用其它方法)打磨抛光，但要注意防止打磨时局部出现过热、烧伤表面和降低表面硬度。
模具电加工表面有硬化层，厚10μm左右，硬化层脆而有残留应力，直接使用往往引起早期开裂，这种硬化层在对其进行180℃左右的低温回火时可消除其残留应力。
磨削时若磨削热过大会引起肉眼看不见的与磨削方向垂直的微小裂纹，在拉应力作用下，裂纹会扩展。对CrWMn钢冷挤凹模采用干磨，磨削深度为 0.04～0.05mm时，使用中100%开裂；采用湿磨，磨削深度0.005～0.01mm时，使用性能良好。消除磨削应力也可将模具在 260～315℃的盐浴中浸1.5min，然后在30℃油中冷却，这样硬度可下降1HRC，残留应力降低40%～65%。对于精密模具的精密磨削要注意环 境温度的影响，要求恒温磨削。
锻模粗加工时要为精加工保留合理的加工余量，因为所留的余量过小，可能因热处理变形造成余量不够，必须对新制锻模进行补焊，若留的余量过大，则增加了淬火后的加工难度。
当锻模燕尾支承面与分模面平行度超过要求时，会使锻模锁扣啃坏或打裂，重者会打断锤杆甚至损坏锤头，所以在锻模加工中除对模腔尺寸按图纸要求加工外，对其 它各部分外形尺寸、位置度、平行度、垂直度都要按要求加工并严格检验。有些厂对小型锻模热处理后用平面磨床磨削上下平面，对大型锻模用龙门刨床以刨代刮， 保证制造精度。
锻模模腔的粗糙度直接影响锻模寿命，粗糙度高会使锻件不易脱模，特别是中间带凸起部位，锻件越深，抱得越紧，最后只能卸下锻模用机加工或气割的方法破坏锻 件。由于粗糙度值高会使金属流动阻力增加，严重时模锻若干件以后会将模壁磨损成沟槽，既影响锻件成形，也易使锻模早期失效。
工作表面粗糙度值低的模具不但摩擦阻力小，而且抗咬合和抗疲劳能力强，表面粗糙度一般要求Ra=0.4～0.8μm。
模具的制造装配精度对模具寿命的影响也很大，装配精度高，底面平直，平行度好，凸模与凹模垂直度高，间隙均匀，亦可获得相当高的寿命。
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弓宁满革新 (蓝星清洗工程有限公司，北京101318)
摘 要 简单介绍轮胎模具传统清洗方法，重点介绍激光清洗技术和干冰清洗技术，并进行了比较。
关键词 轮胎模具 激光清洗 干冰清洗

模具是轮胎硫化过程中所使用的重要工具，模具在使用过程中不可避免地受到橡胶、配合剂以及硫化过程中所使用的脱模剂的综合沉积污染(主要污染物是硫化物、 无机氧化物、硅油、炭黑等)，反复使用会造成一些花纹污染死区。所以，必须经常性地清洗模具以保证其表面的洁净度，才能保证轮胎的质量以及模具的寿命，有 鉴于此，轮胎模具清洗技术的发展备受业界关注。
轮胎模具传统的清洗方法有两类:
1.1 机械清洗法
采用手工的砂布或钢丝物理研磨及干式喷砂，根据需要可以选用不同的组合清洗。机械清洗法是一项成熟的技术，被轮胎行业广泛采用。该法具有简单易行，对设 备、工具要求不高等优点，但也有无法克服的缺陷:会对模具造成机械损伤，缩短模具寿命;喷砂处理容易堵塞模具的排气孔，喷砂后疏通排气孔的工作量很大。必 须拆装模具，造成劳动强度高，清洗周期长。
1.2 化学清洗法
化学清洗法主要包括:有机溶剂法、熔融法、酸洗法、碱洗法等。这些方法使用方便，费用低。但长期使用上述方法会造成模具腐蚀，从而直接影响产品的外观和质 量;同时这些药剂原料污染环境，损害作业者的健康，必须有完备的劳保手段和污染物处理设备。目前，该法主要用于小型的橡胶制品企业。
随着科技不断发展，一些新技术不断被开发和应用。这些清洗技术将给备受关注的轮胎模具清洗业带来“革命”。但这些投资较高的技术能否被市场接受，还需经受考验。以下本文将着重介绍这些已经被工业化应用的新技术。
2 新清洗技术
2 1 激光清洗技术
激光清洗技术是近10年来飞速发展的一种新型清洗技术，它以自身的许多优点在许多领域中逐步取代了传统清洗工艺。
激光清洗技术是指采用高能激光束照射工件表面，使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离，高速有效地清除清洁对象表面附着物或表面涂层，从而达到洁净 的工艺过程。它是基于激光与物质相互作用效应的一项新技术，与传统的机械清洗法、化学清洗法和超声波清洗法(湿清洗工艺)不同，它不需使用任何破坏臭氧层 的CR李鑫有机溶剂，无污染、无噪声，对人体和环境无害，是一种”绿色”清洗技术。
激光清洗就其用于模具清洗的机理而言，就是利用清洁基片(也称为母体)与表面附着物(污物)对某一波长激光能量，具有差别很大的吸收系数。辐射到表面的激 光能量，大部分被表面附着物所吸收，使之受热或汽化蒸发、或瞬间膨胀，并被表面形成的蒸汽流带动，脱离物体表面，达到清洗目的。
具体用于轮胎模具清洗，模具吸收特定波长的激光，能量极小，不会造成损伤，模具表面污物(硫化物、无机氧化物、硅油、炭黑等)吸收大量的能量，被瞬间膨胀、汽化蒸发，带离模具表面，从而达到清洗的效果。
激光清洗的方法主要有:
1)激光干洗法，即采用脉冲激光直接辐射去污;
2)激光+液膜方法，即首先在基体表面沉积一层液膜，然后用激光辐射去污;
3)激光+惰性气体的方法，即在激光辐射的同时，用惰性气体吹扫基体表面。当污物从表面剥离后，会立即被气体吹离表面，以避免表面再次污染和氧化;
4)运用激光使污垢松散后，再用非腐蚀性化学方法清洗。目前，常用的是前3种方法。第4种方法
仅见于石质文物的清洗中。
激光清洗的优势在于高效、快捷、成本低，对模具产生的热负荷和机械负荷小，不会损伤被清洗工
件;废物可回收，无环境污染;安全可靠，不损害操作人员健康;多功能，可以清除各种不同厚度、不同
成分的污物;清洁过程易于实现自动化控制、远距离遥控清洗等。
激光清洗的缺点在于设备投资高，维护和使用要求较高的技术水平，技术被国外所垄断，在技术服务和配件供应等方面受制于人。
2 2 干冰清洗技术
干冰清洗技术开始于20世纪80年代末期，首先在美国国内工业领域得到应用。经过近2眸的发展，
无论在技术、设备，还是应用领域都逐步得到完善发展，已成为一种实用的清洗技术。
2 2 1 干冰清洗技术简介
干冰清洗技术是将液态co2通过干冰制备机(造粒机)制作成一定规格(2-14mm值径)的干冰球状颗粒，以压缩空气为动力源，通过喷射清洗机将干冰球状 颗粒以较高速度喷射到被清洗物体表面(其工作原理与喷砂工艺原理相似)，干冰颗粒不但对污垢表面有磨削、冲击作用，而且更重要的是干冰颗粒的低温效果和升 华作用使污垢迅速被冷冻脆化，进而与其所接触的材质产生不同的冷收缩效果，从而使污垢减小了在材质表面的粘附力，同时加上干冰颗粒的磨削和冲击;压缩空气 的吹扫剪切，使污垢从被清洗表面以固态形式被剥离，达到了清除污垢的目的。
2 2 2纤冰清洗方法
干冰清洗系统包括两个部分:
第一部分是干冰造粒系统，其作用是将液态CO2固化成干冰，并做成高密度、粒径相等的干冰颗粒。
第二部分是干冰喷射清洗系统，利用空压机供给的或工厂本身的压缩空气;将装入喷射清洗机中的高密度干冰颗粒通过喷枪随压缩空气喷射到被清洗工件表面，进行清洗。
喷射清洗机可配备多种规格的喷枪以清洗多种污垢和各种表面。干冰造粒机和干冰喷射机可以配套组装在一起现场使用，也可以将干冰预先造粒后，贮存于塑料密封 容器中，将容器运至清洗施工现场，装入喷射清洗机中进行清洗施工。一般贮存于密封容器中的预制干冰颗粒可以保存7-10d。
2 2 3 教术特点及工艺参数
干冰作为该项清洗技术的清洗介质，其独特的物理性质和工艺技术决定了清洗轮胎模具有如下的技术特点。
1)可在硫化机上直接清洗刚用过的热轮胎模具，无需冷却，无须取下模具即可完成清洗任务。可以实现在线清洗。
2)不损伤模具，不留下任何残留物。
3)可以清洗细小排气孔，这是其它清洗方法无法做到的。
4)不污染环境、对操作人员无毒、无刺激。
5)劳动强度低、清洗周期短。
工艺数据：
干冰颗粒直径:2-14mn(一般用3mm侧粒径);
干冰颗粒密度1.3 - 1.5 kg/L;
干冰喷射温度:-78.5℃(干冰温度);
干冰射流压强0.3-1.7MPa ;
干冰颗粒贮存时间:7-10 d;
工作场所最高允许叽体积分数:0.5%
2 2 奸冰清洗技术的展望
目前，该项技术在国外广泛应用于许多领域，与传统清洗方法相比，它填补了传统清洗方法由于所用清洗化学品的限制而无法涉足的领域，如航空、电器行业等。干 冰清洗技术对环境不产生污染这一优势将越来越受到人们的重视。特别是国内拥有自主知识产权的干冰清洗设备使得该技术在轮胎模具清洗领域的大规模应用成为可 能。
3 结束语
轮胎模具的清洗技术备受关注，目前应用较多的是化学法和机械清洗法，但是它们都有不可弥补的缺陷。而超声波清洗法、激光清洗法、干冰清洗法等新兴技术已经 在轮胎工业模具清洗领域得到应用，经过我们对这些技术的研究，发现干冰清洗技术在轮胎模具清洗上的应用是最为可行的。
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宛传平 安徽技术师范学院工程技术系，安徽凤阳233100)
摘要:瓷砖模具的寿命主要取决于衬板的质量。文章从原理上分析深冷处理对镶嵌式衬板中镶条性能的影响。试验结果表明，温度在-160°和-196°，保温时间2-4h最适宜。
关键词:深冷处理;瓷砖模具;衬板;镶条

低温深冷处理工艺是一种将材料或零部件置于-130°— -196°的低温下，按一定的工艺进行处理的过程。它不仅可以对黑色金属、有色金属、金属合金和碳化物进行处理，还能对非金属材料进行处理。
瓷砖模具是一种冷作模具，它是通过压力机巨大的冲击压力将具有一定湿度的粉料压制成瓷砖毛坯。模具的成型部位(型腔)无疑承受着巨大的冲击力。而且，在脱 模的过程中型腔也承受着一定的摩擦力。衡量瓷砖模具质量的标准就是它的使用寿命，其中型腔是最主要的一个部分。所以型腔的抗冲击能力和耐摩擦能力基本决定 了模具的质量。各生产厂家为了改善质量、提高效益进行了不断的探索，最终镶嵌式结构的衬板被大多数厂家所接受。镶条成了模具质量的支柱，于是对镶条如何处 理，使之能够更好的满足耐冲击和耐摩擦的要求，成了各生产厂家研究的重点。事实证明，深冷处理是对镶条进行处理的一种有效手段。由于深冷处理不同于一般的 表面处理，它可以使被处理工件的全部材料性能都得到提高，这样可以保证镶条衬板的使用寿命，并能多次使用。
1 试验方法
1.1 使用设备带有计算机连续监控并能自动调节液氮进入量、自动升降温的深冷处理箱。
1.2 处理过程从某粉末冶金厂取一批机加工好后衬板镶条，规格为江阴长隆45X 95,镶条材料经正
常 的淬火+150°低温回火后，尽快进行深冷处理，深冷温度分别有-100°、-120°、-140°、-160°和-196°，保温时间分别有1h, 2h, 4h和8h,深冷处理后的镶条都经低于150°的温度回火，保温时间均为1h,并分别测定其硬度。把经深冷处理的芯棒与同批热处理而未经深冷处理的芯棒共 同装机测定其寿命，分别用不同的试验材料装在同一套模具上进行试验，将试验模具安装在纳萨蒂(NASSETTI)PH680压机上，试验在同样的粉料和均 匀的压力条件下进行。每间隔4万次检查镶条的磨损情况，并用低位放大镜分别观察处理工艺不同的镶条的磨损形貌。

经过深冷处理后，材料稳定性得到提高，有害应力得到减小，镶条衬板的使用寿命有所提高。一般普通衬板的模具单面使用寿命为15万-20万次，而使用经过深冷处理的镶条衬板，在同样的粉料和冲压条件下，其模具的单面使用寿命约为100万次。
3 结果分析
在深冷处理过程中组织结构发生变化，残余奥氏体量减少。残余奥氏体中合金元素，特别是碳元素起着强残余奥氏体的作用，因而需要较多的能量才能促使剪切机理 来产生马氏体，深冷处理就是利用过冷度来增加马氏体转变的驱动力，随着深冷温度降低，过冷度增加，马氏体转变越完全。在冷却过程中残余奥氏体向马氏体的转 变速度，不取决与时间，而与过冷度有关，即残余奥氏体量只与深冷温度有关。另外，深冷处理还可以析出细小碳化物，细化组织结构。深冷处理提高材料性能的原 因分析如下:
①它使硬度较低的奥氏体转变为较硬的、更稳定的、耐磨性和抗热性更高的马氏体;
②通过超低温处理，使被处理材料的晶格具有更加广泛分布的硬度较高、粒度更细化的碳化物微粒;
③在金属晶粒中可产生更均匀、更微小，且带有更大密度的微小材料组织;
④由于有附加微碳化物粒子和更细密的晶格，故导致了更密集的分子结构，使材料内部微小的空洞被大大减少;
⑤材料经超低温处理后内部热应力和机械应力大为降低，从而有效的减少了造成镶条产生裂纹的
可能性;
⑥在被处理的材料中，由于其电子动能的减少而使分子结构产生新的组合。
对于本次试验，深冷处理减少了残余奥氏体量，增加了镶条在挤压过程中在亚表层萌生裂纹的难度，同时由于残余奥氏体量减少以及细小碳化物析出和组织细化，使 犁削难度增加。因此，镶条经深冷处理后，增加了抗疲劳磨损和磨粒磨损的能力，从而提高了镶条寿命。如果深冷处理温度较高(高于一160)，过冷度较小，残 余奥氏体向马氏体的转变的能量不足，残余奥氏体量较多，表现在镶条硬度几乎不变，镶条寿命提高不多。在较低温度下深冷处理，只要保温时间足以使芯棒冷透不 小于2h)，残余奥氏体向马氏体的转变就较为完全，但马氏体中析出的细小碳化物的量随着保温时间的延长而缓慢增加。因此，镶条寿命也随保温时间延长而缓慢 增加。如果考虑到随着保温时间延长，镶条深冷处理的成本也增大，那么取保温时间为2-41最适宜。
4 结论
通过对镶条进行深冷处理，可以增强镶条材料的抗磨性、强度、韧性和抗冲击性，提高抗疲劳强度和消除内应力，大大延长了模具的使用寿40%同时，由于使用了镶嵌式结构，对衬板基体材料的要求有所降低，从而降低了制造成本，提高经济效益。
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广东巨轮模具股份有限公司(广东揭东 515500) 郑向新
[摘要]采用强韧化预先热处理新工艺及稀土复合渗的表面强化新技术，使轮胎棋具的服役性能和使用寿命大大提高，轮胎模具的表面性能也明显提高，达到了模具微变形、环保节能的目的。
关键词轮胎模具 强韧化处理 稀土复合渗 表面强化

1 前言
轮胎模具在近10年获得了高速发展，从上世纪80年代成功研制第一批子午线轮胎活络模具开始，我国轮胎模具制造技术日趋成熟。进入21世纪，随着我国汽车制造业的迅猛崛起，轮胎模具制造业更面临前所未有的发展机遇。
提高轮胎模具的工作性能和使用寿命，为轮胎下业提供更优质业经济的轮胎模具，创造更好的社会效益和经济效益，是轮胎模具制造业一直追求的目标。
轮胎模具选用材料及具热处取、表面强化处理是影响轮胎棋具什能和寿命诸因素中的主要因索。巨轮公司制造的轮胎校具采用国产优质塑料模具钢，保证了原材料的 高致密度和高纯净度。在此基础上，设计制造强韧化热处理炉，应用先进的强韧化热处理工艺，根据细晶强化机理，获得显微组织的细晶粒度，使轮胎模具整体具有 良好的综合力学性能，并为最终的模具表面强化处理提供理想的金相组织。稀土复合渗表面强化上艺在自行研制的表面强化处理设备中进行，对轮胎模具型腔部份及 主要结构零部件实现Re-O-N-C四元索复合渗处理下艺，达到模具表面改性的口的，使其具有良好的耐磨、耐腐蚀、抗擦伤、抗咬合及耐疲劳性能，特别是显 著提高轮胎模具在轮胎硫化过程中的耐腐蚀性能。
实践证明，通过上述热处理及表面强化处理技术，可以采用碳素塑料模具钢(S45C、S50C)及低合金塑料模具钢(35CrMo，40Cr)取代昂贵的精 密塑料模具钢(P20、718、2738)，制造出在服役条件下具有良好使用性能和长寿命的轮胎模具，从而降低轮胎模具制造成本，提高国产轮胎模具的市场 竞争力。
2 强韧化预先热处理工艺
轮胎模具的服役条件比较恶劣，特别是子午线轮胎活络模具型腔及主要零部件长期处于160°的腐蚀性工作环境，承受各种复杂应力的作用。因此，轮胎模具要求 其基体具有高的强韧性和其他良好的力学性能，而其表面应具有优异的耐磨性、耐蚀性和抗咬合性，模具基体的强韧性通过预先热处理工艺获得，这种特定的预先热 处理工艺使模具得到均匀的细晶粒显微结构，从而具有高的强度和韧性，并改善切削性能，为模具最后的表面强化处理提供良好的金相组织。
强韧化处理的机理是细晶强化。模具钢构显微结构的品粒度对钢的强度和韧性均有影响，细小球状的碳化物及小的碳化物间距，在提高机械强度的同时提高了零部件 的韧性，在复杂应力作用下不易开裂，轮胎模具毛坯经过强韧化处理斤，获得尺寸为(5-10)μm晶粒度为10-12级的细小晶粒，从而使模具基体的强韧性 明显提高。此外，细小的晶粒度必然使相界面显苫增加，为稀土复合渗工艺提供了更好的渗入条件。模具强韧化处理后布氏硬度为200—230HB，具有良好的 切削加工性。
强韧化处理工艺参数控制包括加热速度、加热温度、保温时间及适当的冷却速度等因素。快速加热是实现强韧化处理的关键，轮胎模具在快业加热时奥氏体的形成同 样是形核和核心的长大过程，奥氏体的形核需要形核功，圳热速度快，形核功降低，形核且增加，提高形核率，有助于晶粒细化。同时，快速加热时上件内外的温度 梯度所产生的应力引起位错的滑移和攀移，造成的大星空位促进了形核和核心的长大过程。但过快的加热速度将造成碳化物溶解来不及完成，使奥氏体成分不均匀， 影响模具的抗蚀性，这一点对于在腐蚀性气氛工作条件下的轮胎模具尤应注意。轮胎模具强韧化处理加热温度及保温时间同样是影响晶粒度的重要参数，加热温度提 高，将使晶粒成长速度加快。根据奥氏体形成机理，在钢逐步加热到临界点：的过程中，部分渗碳体按极限溶解度溶入铁素体，当温度达到时，奥氏体在铁素体—碳 化物边界成核，奥氏体的形核率相高。在稍高于，形成具有奥氏体晶粒的原子排列起伏，即临界尺寸的奥氏体晶粒，初始形成的奥氏体品粒很细。随着加热温度的进 一步提高，则只有奥氏体晶粒的长大，而无新晶粒的产生。因此，加热温度以稍高于为宜。确定保温时间的依据足使模具整体达到相变温度并实现奥氏体成分均匀 化，由于新产生的奥氏体晶粒小碳含量不均匀，在碳浓度梯度影响下，发生奥氏体中碳原子从原渗碳体区向铁索体区的扩散，这种扩散的另一个结果是造成奥氏体晶 粒的扩大。显然，过长的保温时间必然影响晶粒细化，为使奥氏体成分均匀化而又不致造成晶粒粗化，必须根据加热速度、加热温度、工件形状及大小、装炉量等绪 多因素通过试验确定最佳保温时间。轮胎模具预先热处理应以获得细小粒状珠光体为目的，粒状珠光体具有良好的切削性能。同时，粒状珠光体比片状珠光体的强度 和硬度较低而塑性韧性较好，粒状珠光体的形成条件是加热时贝氏体化温度较低、冷却时过冷度较小，为获得具有较高强度和硬度的粒状珠光体，轮胎模具加热保温 后用压缩牛气进行强制性风冷，以提高冷却速度，降低过冷度，取得明显效果。
为保证上述工艺参数的实施，自行设计制造大型强韧化处理炉，炉膛尺寸为：∮2000mm×l360mm，空炉时由室温升至临界温度的时间为35min。
图1为S45C钢强韧化处理后的显微组织，组织为粒状珠光体及铁素体，晶粒度10~12级，晶粒直径∮5-∮10μm，硬度200-230HBS。

1 稀土复合渗表面强化处理
轮胎模具的工作条件是受腐蚀性气体的化学腐蚀、受热、受压力、受磨擦，要求模具型腔表面光滑、美观，其轻度的磨损和表面形态的恶化将造成模具失效。对轮胎 模具进行表面强化处理的目的是在基体原有性能的基础上在其表面再赋予新的性能，使工件表面耐腐蚀、耐磨损、耐热疲劳、抗粘附、抗热咬合，并且适宜多次修 整。因此，稀土复合渗表面强化处理是使模具表面获得不同于基体材料的组织及性能的一种技术，经表面强化处理后，达到模具表面改性的目的，既能发挥基体材料 的力学性能，又能使模具表面获得各项新的性能，并能掩盖基体材料表面的缺陷，延长轮胎模具使用寿命。
稀土复合渗是在气体加氧软氮化的基础上发展的表面改性技术。众所周知，气体软氮化及气体加氧软氮化是广为应用的工艺技术，气体软氮化是低温氮碳共渗的过 程，氮(化层由化合物层及扩散层组成。x射线结构分析表明化合物层是的单相层，其厚度仅为2-15μm，无法承受较大的接触应力负荷，在腐蚀性气体工作条 件下的耐蚀性能也有待提高；气体加氧软氮化是在气体软氮化基础上添加少量氧气或空气的工艺，氧的加入提高了氪原子的活性，使ε-相层厚度增加，并在最外层 形成由和构成的氧化膜，提高了模具表面的防锈抗蚀性，但存在着氮化温度略高及渗氮速度略慢的缺点。
图2为S45C钢气体加氧软氮化后的金相组织，白亮层为单相层，厚度10-25μm。

为提高渗速、节能和强化轮胎模具的表面性能，研究开发了稀土复合渗工艺技术，自主设计制造大型稀土复合渗表面强化处理设备，对轮胎模具大型零部件实施稀土复合渗表面强化处理。
20世纪80年代，我国开始对稀土化学热处理开展研究，20年的开发和实践，形成了“稀上共渗技术”。实践证明，由于稀上元素特殊的原子结构和活性，稀土元素不仅能渗入钢的表面，而且能在表面层中形成一定的浓度梯度。“稀土共渗技术”的优异特性主要有4个方面：
(1)稀土元素在化学热处理过程中起到催渗和微合金化双重作用，使工艺过程明显加快，渗速叫提高20%-25%。
(2)改善渗层组织结构和性能，由于稀土原子比铁原子大，其渗入引起点阵畸变，使间隙原子在畸变区富巢，成为化合物的成核核心，析出弥散分布的化合物，使渗层组织细化，改善渗层性能。
(3)稀土元素对基材的净化作用，改善了化合物中夹杂的形态和分布．提高了渗层的韧性，并在一定程度提高了渗层的耐蚀性和耐磨性。
(4)La和Ce均可扩散进入模具的表面并作远程扩散，形成稀土化合物和金属间化合物，产生微合金化的作用，达到表面改性强化的目的。
综合上述，稀土共渗技术除了提高渗速，还对模具表面起到强化、硬化和滑化的作用。降低表面摩擦系数，提高表面抗腐蚀性能和抗氧化性能，从而有效地提高轮胎 模具的使用性能和延长使用寿命。巨轮公司自主研制了大型表面强化处理设备，对轮胎模具进行稀土复合渗表面强化处理，产品在轮胎厂的硫化机上实际应用，证实 了经过稀土复合渗表面强化处理的轮胎模只具有优异的机械性能和化学性能，特别是在160　的酸性腐蚀性气氛中显示良好的耐蚀性能。
左面强化处理设备整体系统包括设备主体部分、电器及温度自控系统、渗剂及稀土有机溶剂输送系统、气氛测试系统等。设备主体部份的炉衬结构，为实现节能的目 的，采用容重的轻质砖及硅酸铝耐火纤维等新刑保漏材料，降低散热损失和蓄热损失，可节能20％以上。温度自控系统采用WP-LCD-R智能化大屏幕液晶显 示记录仪，实现分段式的温度自动控制，应用数据压缩技术，能存储最长达365天的测量数据。渗入元索输送系统均采用各种仪器实现量化控制。气氛测试系统能 完成各种参数的实时测试以便及时进行调控。实践证明，表面强化处理设备各项使用性能达到设计预期，与同类型化学热处理设备比较，节能40％以上。
稀土复合渗工艺是Rc-O-N-C 4种元素同时渗入模具表面的过程。稀土的渗入在热力学上是一个自发的过程，稀土元素进入工件表层并留存于特定的地方，从而对其他元素渗入的过程速率、表层 成分和组织产生相应影响，而N、C、O均是能与钢铁材料形成化合物的元素，当几种元素同时渗入工件表层时，涉及到多元吸咐和多元扩散的问题，渗层组织和形 成过程相当复杂，凡扩散激活能较高、扩散系数较小的组元与另一扩散系数较大的组元共同扩散时，则前一组元的扩散将被加快，而后一种组元的扩散却将减慢，达 到共同渗入的目的。
稀土复合渗的关键在于稀土渗剂及其配制方法符合要求。现代化学热处理必须保证工艺过程及工艺介质具备下列特点：很好的结果重现性；无公害；良好的经济性。 基于上述考虑，在进行Re-O-N-C复合渗时，采用作为供氮剂，纯作为供氧剂，作为供碳剂，而供稀土剂则采用稀土元素La和Ce溶入相应有机溶剂中而 成。将上述渗剂及稀土有机溶剂通过输送系统进入设备主体部份，实现稀土复合渗表面强化处理。资料表明，在相同的化学热处理条件下，稀土元素的添加可使渗速 提高20%以上。因此，在制定轮胎模具的稀土复合渗工艺曲线时，从减少变形及节能的角度出发，采用了550°共渗4-6h的新工艺，共渗后继续供，降温至 450℃，然后油冷，这种快冷的工艺对渗层硬度、韧性及抗蚀性能均有良好的影响。稀土复合渗处理后的轮胎模具表面呈有光泽的灰兰色。
图3为S45C钢经过稀土复合渗表面强化处理后的显微组织，工件由表及里显示的金相组织依次为：氧化膜--白亮层化合物--扩散层--次扩散层-基体组 织。吸咐性氧化膜只有防锈抗蚀性能；白亮层是多种元素化合物的ε相层，结构致密的ε相层具有耐磨、耐蚀、抗咬合等优良性能且不呈脆性，稀土元素提高了ε相 层的塑性和韧性、抗大气腐蚀能力和对弱酸的耐蚀性，这对于在酸性气氛服役条件下的轮胎模具有着重要意义；扩散层主要由γ'＋γ相层组成，γ相是多种元素在 γ-Fe中的间隙固溶体，γ'相是有序面心立方点阵的间隙相，具有较高硬度和韧性。这种较高硬度使ε相层有着坚实的基础；次扩散层主要由γ＋σ相构成，σ 相是多种元素在σ-Fe中的间隙固溶体，稀土复合渗后在快冷过程中γ相转变为以含氮为上的马氏体，提高了次扩散层的硬度；心部是模具材料预先热处理后的原 始组织。显然，由于稀土元素的作用使渗层厚度明显增加。
在生产实践中，经稀土复合渗表面强化处理的轮胎模具实际使用效果表明，采用国产碳素塑料模具钢或低合金塑料模具钢制造的轮胎模具通过预先强韧化处理及最终 的左面强化处理后，可以取代昂贵的高合金精密塑料模具钢，从而提升了巨轮公司轮胎模具的性价比优势，增强了市场竞争力。

4 结束语
(1)强韧化预先热处理的实质是细化晶粒，钢的强度和韧性通过减少显微组织小的晶粒尺寸而得到改善。强韧化处理使轮胎模具基体具备综合机械性能。同时，细小的晶粒度必然增加相界面，为随后的表而强化处理提供了更好的渗入条件。
(2)稀土元素在表面强化处理过程中起到催渗和微合金化双重作用，对提高渗速、改善轮胎模具表面微观组织及力学性能和化学性能有着重要的作用。
(3)稀土复合渗表面改性技术在轮胎模具中的应用，提高了模具的使用性能和工作寿命，通过强韧化预先热处理和最后的表面强化处理，达到采用国产优质塑料模具钢替代昂贵的精密塑料模具钢制造轮胎模具的目的。
(4)稀土复合渗是一种兼具先进性和经济性的表面强化技术，除轮胎模具以外，在橡胶塑料模具领域，同样有着广阔的应用前景。
(5)稀土复合渗技术在轮胎模具中的应用只是强化模具表面性能研究工作的一个平台，还有着进一步提升的发展空间，下一步将研发更复杂元索渗入的表面改性技术。
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鞍山科技大学机械制造与自动化学院(辽宁鞍山， 114044) 陈燕
[摘 要]用电火花加工或用三维自动机床加工出来的复杂自由曲面，在去毛刺、抛光等处理过程中，目前很多企业还停留在费工、费时的手工操作阶段，不仅加工效率不 高，自动化程度低，有些甚至无法加工。磁研磨加工法无疑可以弥补其不足．起到改善工作条件，推动自动化进程的作用，加工过去传统工艺所无法加上的复杂形状 内表面 (如复杂型腔、微型内螺纹表面、弯管内表面等)工件。本文就利用磁研磨法对复杂自由曲面型腔抛光的工作原理以及加工条件等做一介绍。
关键词磁研磨 型腔 抛先 磁力线 磁场强度

1 磁研磨法的加工原理
作为模具型腔加工最后一道工序的光整加工，其所得到的表面粗糙度值，将直接影响产品的加工质量。由于很多模具型腔表面形状复杂，一般工具难于介入，用传统 工艺很难得到理想的表面粗糙度值。目前还没有一套比较成熟的自动化加工方法和工艺来解决这一难题。磁研唐加工法㈥其具有很好的柔性、自适应性、可控性等优 点，可以在复杂形状工件表面得到较低的粗糙度值，因而近几年得到国际上广泛的关注。
所谓磁研磨法，就是通过磁场中磁力的作用，将磁性研磨粒子(能被磁铁吸引，并能研磨工件的粉末)吸压在工件表面，工件表面与磁极之间可以有数毫米间隙，磁 性研磨粒子在加工间隙中沿磁力线整齐排列，形成磁性刷，并由于磁力的作用压附在工件表面。旋转磁场或旋转工件使磁性刷与工件表面产生相对运动，从而完成对 工件表面的研磨加工。
磁研磨加工法的特点是：加工间隙中的研磨粒子组成磁性刷，随着工件形状的变化而变化，在下件表面仿形压附、翻滚、分离，不受表面形状的限制，有很好的加工 柔性，可以对任意形状的表面进行抛光处理。另一个特点就是：由于磁力线象x射线一样能够穿过物体，所以，磁性研磨粒子可以进入普通刀具无法介入的任意形状 的内部表面，如模具型腔、弯管内部、小瓶颈容器等。通过变化外部的磁铁改变磁力线的方向即可控制磁性研磨粒子按照规定的轨迹研磨内表面，完成过去所无法加 工的领域。
2 加工装置的组成
磁研磨加工装置基本上是由能使磁铁和磁性研磨粒子转动并给予一定圆周速度的驱动系统组成。它可以在普通机床上稍加改装即可容易实现。图1是在三坐标数控铣 床上，利用磁研磨原理对复杂形状型腔表面抛光加工的示意图。先用该铣床粗加工出三维曲面，然后再用该铣床直接进行磁力研磨精密抛光处理，这样就可以利用加 工时的NC数据进行磁研磨加工，从而在精密抛光的同时，保证了工件的形状精度。

装臂中，线圈中的磁极与机床的旋转中心同心．磁极底部与工件之间留有数毫米(1-3mm)的间隙，在间隙中填充磁性磨料。由于磁力的作用，磨料被磁化，磨 料沿着磁力线的方向象珠子一样排列，形成具有一定刚度的磁力刷，并对工件表面产生一定的压力，仿照工件表面形状贴附在工件的表面，并伴随磁极在工件表面移 动，对表面进行研磨抛光加工。
由于有数毫米的间隙，即使工件表面上有许多凸凹面，磁性磨粒也能随其形状的变化而变化，确保得到精密研磨。因此，即使工件的表面是复杂的自由表面，只要通 过控制机床本身一定程度的运动轨迹，即可使复杂的自由表面得以精密研磨抛光，使得原来用普通的砂轮磨削所无法加工的表面，得到很好的精密加工处理，如图2 所示。

3 影响研磨特性的因素分析
　　影响到磁研磨的加工效率和质量的因素很多，磁力的大小是影响到研磨效率的最主要的因素之一。


图3所示，磁性磨粒中的一个粒子A，其受到两个力的作用，一个是等磁位线上的力Fx；一个是磁力线上的力Fy；其合力是磁力Fo由于磁力F的作用，将磁性 研磨粒子向磁场内集中，防止了由于磁极在旋转中所产生离心力的作用而使粒子向外扩散，同时，对工件表面施加压力。

公式I可知，分布在磁场中的研磨粒子所受到的磁力F，主要由磁场强度、磁场强度的变化率、磁性磨粒的直径以及磁性磨粒的磁化率大小所决定，下面逐一进行分析。
(1)工作间隙的影响。
由实验可知(试件是钢，实验结果见图4)，磁场强度的大小与工作间隙有关，即与磁极N－S间的距离成反比。

当工件是磁性材料时，在磁场中．工件被磁化，成为新的磁极，工件与磁极间的间隙就是工作间隙，此时的间隙通常很小，在1-3mm，左右，所以，可以得到较 大的磁场强度，研磨效率较高。由此可见，工作间隙越小，研磨力越大，研磨效率也越高。对于复杂形状的模具，可以考虑改变磁极的形状，尽可能地位使与零件表 面形状相匹配，最大限度地减少工作间隙并保持一致性，从而提高研唐效率和加上质量。
当工件是非磁性材料时，工件不能被磁化。为得到较大的磁力，工作台采用强磁性材料制成，成为另一个磁极；磁力线象X射线一样穿过工件，此时的工作间隙是磁 极与工作台之间的距离，通常比磁性材料工件时的要大(特别是在工件较厚时)。所以磁场强度较小，研磨效率山不高。因此，在加工非磁性材料工件时，提高工作 效率的主要方法是提高粒子的磁化率和粒的直径。通常，在磁性研磨粒子的制备工艺中粒子的母体多采用铁粒子，而外层常采用粘接、烧结等方法包裹着比铁粒子直 径小的硬质合金磨料。这样，磁化率是一定的，所以只有通过增大铁粒子的直径D来提高磁力F。
(2)磁性磨粒直径的影响。
由上式可知，磁力与磁性磨粒直径的3次方成正比。这表明，增大粒径，磁吸引力将急剧增加，粒子间的相对滑动就会减少，由磁性磨粒所构成的磁力刷会更好的追 随碰极转动，粒子间的相对滑动也减少。但是，加工域的空间是有限的；另外，随着粒径的增大，参与切削的切削刃的数量也减少，使得研磨效率反而降低；也就是 说，粒径有一个最佳值。
(3)磁山线方向和磁极形状的影响。
对于非磁性材料工件，也可以通过改变磁极的排列状态来改变磁力线的方向，从而达到提高研磨工作效率的目的。如图5所示足一个陶瓷弯管内表面的加工示意图。 为了提高工作效率，对工件和磁铁的运动方式以及磁性磨料都作了改进。图5b可以看到，磁力线穿过工件，形成封闭的磁力回路。

另一方面，磁场强度变化率也不容忽视，可以通过改变磁极的形状来获得。这一点非常重要，因为它不仅影响到磁场的分布，还影响磁力线的方向，影响磁粒在磁场 中的受力状态。通常采用在磁极上开槽的方式来获取磁场强度变化率。因为开槽后的磁极，各处的工作间隙不同，所得到的磁场强度也不同，产生了磁场的强弱变 化。磁性粒子总是向磁力大的地方流动，这样就促进了碰性磨粒的流动性，从而大幅度提高加工效率。
4 结束语
(1)复杂自由曲面的去毛刺、抛光处理，目前很多企业还停留在加工效率低、费厂、费时的于工加工阶段，自动化程度还很低。礅研磨加工法无疑可以起到改善工作条件，推动自动化进程的作用。
(2)对于磨具型腔、微型内螺纹人面、弯管内表面等工件，可以将微小颗粒的磁性磨料投入进去，利用外部的磁极所产生的磁力，将磁性磨粒压附在于件表面，从而完成过去传统下艺所无法加工的复杂形状内表面。
(3)加工条件对最终得到的粗糙度以及加工效率有着举足轻重的影响，加工时要根据工件的实际情况加以改变，以得到最佳效果。
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設定專案基本資訊(Project/Project Information…)

l 工作天：依照實際工作時間所形成的長度

l 天﹔以一天24小時的形式度量

l Milestone：里程碑，一個點或是一項任務或摘要的完成，可用來評估任務的執行情形是否能符合實際的需求。

l 設定開始日期(練習：完成日期99/11/15)

l 設定日期格式(練習：設定為97/1/31 PM 12:33) (Tools/Options…/View/Date Format)

l 設定專案排程方法(練習：用反推法)

l 選擇使用行事曆(工作時間) (練習：選擇「標準行事曆」)

l 設定摘要資訊(練習：填入類別「辦公事事務」、類別「餐飲」)(File/Properties)

l 設定工作環境資訊(練習：更改Minutes as「min」)(Tools/Options/Edit)
1.2建立行事曆(工作時間建立)

任務工期的格式

標準工作時制


24小時制(加上e)：不受假日限制

月


2mo,2mons


工作月


2emo,2emon

星期，周


2w,2wk,2weeks


工作星期，工作周


2ew,2ewk,2eweeks

天，日


100,100d,100day,100days


工作天，工作日


100ed,100eday,100edays

時，小時


5h,5hour,5hours


工作時


5eh,5ehour,5ehours

分


2m,2min,2minutes


工作分


2em,2emin,2eminutes



l 標準工作時段：上午8點到12點，下午1點到5點，週休二日。

l 24小時制時段(e)：水泥灌漿，IC製造，醫院，消防隊等，全天候，無休假。

l 台灣地區88年參考行事曆：上午8點到12點，下午1點到5點，隔週休，國定假日休。

l 夜班時段：星期一(11 pm -12am)；星期二~五(12 am ~3am, 4 am -8am, 11 pm -12am)；星期六(4 am -8am, 12 am ~3am)



l 修改基準行事曆(練習：更改十一月份每週三為「非工作日(N)」，週六工作時間只到中午十二時) (Tools/Change Working Time)(Note：按Ctrl鍵，可多重選擇)

l 新增行事曆(練習：新增趕工行日曆，從現有的行事曆複製，命名為「行日曆(趕工)」，週六需要上班)

l 更改行事曆名稱(練習：從組合管理中，更改名稱為「行日曆(趕工時)」) (Tools/Organizer/Calendar)

l 刪除行事曆(練習：從組合管理中，刪除「行日曆(趕工時)」)
1.3輸入任務時程資訊

l 使用甘特圖輸入(練習：輸入「作業一」20ds，「作業二」20eds，並比較兩者的差別) (View/Gantt Chart)

l 使用PERT圖輸入(練習：輸入「作業三(作業分隔)」15ds) (View/PERT Chart)

l 建立特殊任務(設定查核點、決策點、或週期性會議) (View/Zoom)

l 里程碑代表一決策點、查核點，主要作為管理監督支用，而不是代表一個程序。里程碑任務的建立(練習：建立「查核點一」，利用設定「任務資訊對話方塊」)； 「查核點二」，利用直接設定工期為”0”) (Project/ Project Information…)

l 週期性任務的建立(練習：出版雙周刊共5次，每次需時兩天) (Insert/Recurring Task…) (View/Zoom/Entire Project)

l 任務分隔：反映出現實世界中，有關工作中斷的模擬，總工期不變，但需要分段來完成。分隔的時段單位，要小於或等於甘特圖上最小時幅。在工具列上選取「任務分隔」工具。(練習：總工期兩天16小時，每天工作早上4小時)
1.4任務結構化-專案組織

l 大綱結構

l Top-Down：定義主要階段與每一階段結果，再輸入每個階段的詳細任務

l Bottom-Up：首先輸入每個階段的詳細任務，然後再將其組織成一群體，再定義此群體的階段名稱

l 大綱編號：以數字代表專案的階層性

l 摘要任務：會自動加總其所包含的細節任務的資訊。

l 細節任務：在摘要任務下層的任務

l 大綱工具：凸排、縮排、顯示細節任務、隱藏細節任務、顯示\隱藏分派列、顯示全部任務

l 大綱建立與處理

l 建立大綱

l 大綱處理
1.5任務關聯性設定

類型


表示


範例


說明

結束à開始


FS


1或2FS


「郵寄2」必須在「打包1」結束後才能開始

結束à結束


FF


4FF


「新系統4」安裝後，和「舊系統備份5」同時開始

開始à開始


SS


1,7SS


「按鈕7」啟動後，「系統8」才能開始同時運作

開始à結束


SF


10SF


在「新系統10」開始正常運作後，「舊系統11」才可完成結束運作

l 任務關聯性概述：在關聯性之中，「前置任務」具有主導權，「後續任務」必須隨著「前置任務」發生才可發生。

l 前置任務

l 後續任務

l 結束-開始(FS)

l 開始-開始(SS)

l 結束-結束(FF)

l 開始-結束(SF)

l 設定任務關聯性

l 使用任務資訊對話方塊(Project/ /Task Information…/Predecessors/Type)

l 使用甘特圖設定

l 使用任務連結工具

l 直接用滑鼠拖曳

l 使用PERT圖設定

l 直接用滑鼠拖曳(只能設定FS關聯)

l 在「任務相依性」的對話方塊上，可選定其他的關聯

l 解除任務關聯性設定

l 使用指令(Edit/ /Unlink Tasks)

l 使用工具列上的工具

l 使用「任務相依性」的對話方塊(Tasks Dependency/Delete)
1.6前置時間及延隔時間(Project/ /Task Information…/Predecessors/Lag)

l 前置時間及延隔時間

l 前置時間以負號(-)表示關聯任務間的重疊情形

l 延隔時間正號(+)表示關聯任務間須延遲的情形

l 關聯性設定的表示式

l 前置任務編號

l 關聯性型態

l 前置或延隔(Lag)符號

l 前置或延隔時間(百分比)

l 關聯性設定的表示式(練習：任務名稱「作業四」設定兩天延隔的關聯「2SS+2d」)
1.7設定任務限制式與優先順序

l 任務限制式的八種型態

l 越慢越好(ALAP)

l 越快越好(ASAP)

l 不得早於…完成(FNET)

l 不得晚於…完成(FNLT)

l 必須於…完成(MFO)

l 必須於…開始(MSO)

l 不得早於…開始(SNET)

l 不得晚於…開始(SNLT)

l 設定任務限制式(練習：任務名稱「作業四」；任務限制類型「不得早於…開始」) (Project/ /Task Information…/Advanced)

l 任務的十種優先順序

l 不要撫平(Do Not Level)

l 最高(Highest)

l 相當高(Very High)

l 較高(Higher)

l 高(High)

l 中等(Medium)

l 低(Low)

l 較低(Lower)

l 相當低(Very Low)

l 最低(Lowest)

l 設定任務優先順序(練習：任務名稱「作業四」；優先順序「相當高」) (Project/ /Task Information…/General/Priority)
1.8任務表單

l 分為一般性資訊(檢視/其他檢視…)與特定資訊欄位(格式/詳細資訊…)

l 任務表單(練習：檢視「任務表單」) (View/More Views…/Task Details Form)

l 任務名稱表單(練習：檢視「任務名稱表單」) (View/More Views…/Task Name Form)

l 任務詳細資訊表單(練習：檢視「任務詳細資訊表單」的資源排程) (View/More Views…/Task Details Form) (Format/Details/Resource Schedule)
1.9使用三點不確定估計法(View/Tool Bars/PERT Analysis)

l 設定三點不確定估計值(練習：任務名稱「作業四」：期望值「3」、悲觀值「5」、樂觀值「9」)

l 設定權值比重(練習：樂觀值「1」、期望值「4」、悲觀值「1」)

l 分析計算



英文參考資料



D., Lock, Project Management, Gower, 台北：華泰，1996.

M.P., Spinner, Project Management- Principles and Practices, Prentice-Hall Int’l, 台北：全華，1997

H., Kerzner, Project Management – A Systems Approach to Planning, Scheduling, and Controlling, Weiley, 台北：華泰，1998.

J. Gido., and J. P., Clements, Successful Project Management, South-Wesern, 台中：滄海，1999.



中文參考資料



許光華，何文榮編著，專案管理-理論與實務，台北：華泰，1998

林宏諭編著，Project 2000徹底研究，台北：博碩，2000
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有關金屬材料方面的知識, 大家可以了解一下哦第一章 金属材料
SPCC 一般用钢板，表面需电镀或涂装处理
SECC 镀锌钢板，表面已做烙酸盐处理及防指纹处理
SUS 301 弹性不锈钢
SUS304 不锈钢

镀锌钢板表面的化学组成------基材（钢铁）， 镀锌层或镀镍锌合金层， 烙酸盐层和有机化学薄膜层.
有机化学薄膜层能表面抗指纹和白锈， 抗腐蚀及有较佳的烤漆性.

SECC的镀锌方法
热浸镀锌法 :
连续镀锌法（成卷的钢板连续浸在溶解有锌的镀槽中
板片镀锌法 (剪切好的钢板浸在镀槽中， 镀好后会有锌花.

电镀法: 电化学电镀， 镀槽中有硫酸锌溶液， 以锌为阳极，原材质钢板为阴极.



1- 2产品种类介绍
1. 品名介绍
材料规格 后处理 镀层厚度
S A B C ＊ D ＊ E
S for Steel

A:
EG （Electro Galvanized Steel）电气镀锌钢板---电镀锌
一般通称 JIS
镀纯锌 EG SECC （1）
铅和镍合金 合金EG SECC （2）
GI (Galvanized Steel) 溶融镀锌钢板------热浸镀锌
非合金化 GI， LG SGCC （3）
铅和镍合金 GA， ALLOY SGCC （4）

裸露处耐蚀性 2>3>4>1
熔接性 2>4>1>3
涂漆性 4>2>1>3
加工性 1>2>3>4
B: 所使用的底材
C (Cold rolled) : 冷轧
H (Hot rolled): 热轧

C: 底材的种类
C: 一般用
D: 抽模用
E: 深抽用
H: 一般硬质用

D: 后处理
M: 无处理
C: 普通烙酸处理---耐蚀性良好， 颜色白色化
D: 厚烙酸处理---耐蚀性更好， 颜色黄色化
P: 磷酸处理---涂装性良好
U: 有机耐指纹树脂处理(普通烙酸处理)--- ---耐蚀性良好， 颜色白色化， 耐指纹性很好
A: 有机耐指纹树脂处理(厚烙酸处理)---颜色黄色化， 耐蚀性更好
FX: 无机耐指纹树脂处理---导电性
FS: 润滑性树脂处理---免用冲床油

E: 镀层厚

1- 4物理特性
膜厚---含镀锌层，烙酸盐层及有机化学薄膜层， 最小之膜厚需0.00356mm以上. 测试方法有磁性测试(ASTM B499), 电量分析(ASTM B504), 显微镜观察（ASTM B487）

表面抗电阻---一般应该小于0.1欧姆/平方公分.

1- 5
盐雾试验----试片尺寸100mmX150mmX1.2mm, 试片需冲整捆或整叠铁材中取下， 必须在镀烙酸盐后24小时， 但不可超过72小时才可以用于测试， 使用5%的盐水， 用含盐的水汽充满箱子， 试片垂直倒挂在箱子中48小时。
测试后试片的镀锌层不可全部流失， 也不能看到底材或底材生锈， 但是离切断层面6mm范围有生锈情况可以忽略。

1-7 镀锌钢板的一般问题点.
1. 白锈---因结露或被水沾湿致迅速发生氢氧化锌为主要成分的白色粉末状的锈. (会导致产品质量劣化)
2. 红锈---因结露或被水沾湿致迅速发生氢氧化铁为主要成分的红茶色粉末状的锈.
3. 烙酸不均匀---黄茶色的小岛形状或线形状的花纹。 但耐蚀性没有问题。
4. 替代腐蚀保护---在锌面割伤而；露出钢板基体表面的情况下， 我们也不必担心镀锌钢板切边生锈问题.

1-10 镀锌钢板之烤漆处理
1. 前处理
由于锌是一种高活性金属， 在烤漆前需要适当的化学转化处理如磷酸盐处理。 磷酸盐处理剂有两种，一种是处理铁的， 一种是处理锌的。

2. 脱脂
采用弱碱， 有机溶剂及中性乳液或洗涤剂， 避免用酸或强碱脱脂剂。
可用水膜试验（Water lreakage test）来确认， 观察试验后的水是否受到污染， 以及试品表面的水膜是否均匀.

3. 烤漆
电镀锌钢片对漆的选择性比冷轧钢片为严。
使用水性底漆（Water promer）可以确保有较强的油漆附着性.

第二章 塑料材质
热硬化性塑料---在原料状态下是没有什么用， 在某一温度下加热， 经硬化作用，聚合作用或硫化作用后， 热硬化塑料就会保持稳定而不能回到原料状态.
硫化作用后， 热硬化塑料是所有塑料中最坚硬的。

热塑性塑料---象金属一样形成熔融凝固的循环。 常用有聚乙烯（PE）， 聚苯乙烯（PS）， 聚氯乙烯（PVDC）
ABS: 成分聚合物
1. 丙烯晴----耐油， 耐热， 耐化学和耐候性。
2. 苯乙烯---光泽， 硬固，优良电气特性和流动性
3. 丁二烯---韧性

螺杆对原料有输送， 压缩， 熔融及计量等四种功能。
螺杆在旋转时使之慢慢后退的阻力为背压。背压太低，产品易产生内部气泡， 表面银线， 背压太高， 原料会过热， 料斗下料处会结块， 螺杆不能后退， 成型周期延长及喷嘴溢料等.

压力的变动在一两模内就可知道结果， 而温度的变动则需约10分钟的结果才算稳定.

2-3 电镀
塑料电镀时， 须先进行无电解电镀， 塑料表面形成薄金属皮膜，形成导电物质后再进行电解电镀。

印刷
1. 网版印刷： 适用于一般平面印刷
2. 移印： 适用不规则， 曲面的印刷文字
3. 曲面印刷： 被印物体旋转而将文字与油墨印上

常用工程塑料
NORYL---PPO和HIPS合成, 在240~300℃成型加工，须用70~90℃高模温。
ABS---在170~220下成型加工， 模温40~60℃即可.

2-5 ABS系列成品设计及模具加工
最佳的补强厚度 t=70%成品工称肉厚（T）
角隅圆角的外圆R=3/2*T, 内圆R=T/2 , T是成品工称肉厚.
喷嘴信道最小口径为6.35mm, 长度宜尽量短，可变电阻器控制精度稍嫌不足， 所以在喷嘴外壁应装设电偶作温度控制。
流道形状以圆形最佳，流动长度与流道口径关系
流动长度(mm) 流道直径（mm）
250 9.5
75~250 7.9
75 6.0

对防火级ABS材料应使用直溢口为最佳设计(流道直径最小7mm)
边溢口及潜伏式溢口， 建议其长度为0.762mm.

透气得设置是绝对必须的， 每隔25~50mm开设一条透气沟， 深度宜为0.05~0.064mm, 以获得良好得透气效果及防止产生毛头.

冷却管口径应为11.1~14.3mm, 每隔三个冷却管口径设一冷却管，距离模腔表面必须有1.5个冷却管口径尺寸.

一般模仁材料以采用P20或H13材质居多.

防火级材料尽量不要使用热浇道系统， 因为内加热式的热浇道在电热管及树脂间会产生很大的剪切热， 加热树脂温度过高将会造成严重的模垢， 若要用就只能用外加热式， 热嘴温度和树脂温度相近即可（约200℃）. 在任何时候热浇道须使用内部加热器或热探针.
为减少模垢的产生， 螺杆压缩比宜取2:1~2.5:1, 而L/D是20:1（理想值是24:1）, 可使用没有计量段的螺杆， 使加热棒与熔融树脂温度差在5.5℃附近. 螺杆速度宜在40~55RPM.

模具保护剂可以中和防火级塑料及PVC树脂在成型过程所释放出的腐蚀气体， 防止模垢的积成及腐蚀模具， 有优良的脱模性， 无须使用其它的脱模剂。
模垢去除剂主要用来清洗模垢。在有栅格的区域切勿过度喷洒以方破坏树脂导致无法脱模。

射出时理想的状况是成品重量约为射出单元一次为总排料量的80％，最少比例也应在50％以上.
熔融树脂温度在221~232℃时可得最佳物性， 但不可超过243℃, 以避免分解。

停机的排换料时须用模垢去除剂防止模具表面被腐蚀， 然后在模具上喷一层良好的中性喷剂。


第三章 禁用之塑料材质
1. 产品和制程上应该避免使用的东西
石棉， 多氯联苯，多溴联苯， 多氯二苯， 氯乙烯单体， 苯

2.制程及产品上需要管制的材质
铍及其化合物---含小于2%的铍的合金是可以被接受的
镉及其化合物---当防生锈的扣件如果镀锌或其它加工都不适合的话， 镀镉是可以被接受的. 取代品是镀锌， 无电解镍， 镀锡， 或用不锈钢产品.
铅及其化合物---铅使用在焊接剂的场合是可以接受的。假如镀锡在PCB或者表面黏着镀锡则需要格外的管制。 为了减少铅蒸气的产生， 焊锡设备应处以不超过800℉温度为极限.
镍及其化合物---在非持续接触的情况下使用应属可接受。 所有镀镍的应用应尽量避免使用在经常接触的零件表面， 镀铬是常用取代镀镍的例如在按键或其它经常接触的零件。
水银及其化合物---如果使用在水银开关， 水银电池及水银接点是可以接受的。 但应尽量避免， 可以用机构或电子开关， 非水银电池也很普遍。
铬及其化合物---铬分解产生的酸有剧毒， 主要的危险是制造过程中暴露在铬化合物的环境中，如果零件在做铬酸盐表面处理时， 有环境， 卫生， 安全单位严格管制， 则应可接受.
锡的有机化合物---纯锡， 含锡的焊剂以及锡合金是可以被使用的， 在制程中是不可以含有有机锡产生。
硒及其化合物---硒如果使用在复制的仪器（如激光打印机）的磁鼓作为镀层之用是可以接受的。所有使用过含有硒的仪器和设备， 须由有执照的回收公司回收.
金它及其化合物---都含有剧毒
砷及其化合物---可使用在半导体的制造
四甲基氯化物---在产品上必须标注此溶剂对人体的健康有潜在的危险。 替代品是氟氯碳化物溶剂
氯化物溶剂---大部分氯化物溶剂都有强烈的毒性， 氯化物溶剂应该尽量避免使用， 除非是在制造或整修时之清洗或去脂的时候， 而且找不到其它合适的替代品。 替代品为水溶性的清洁剂或专用的溶剂。
甲醛------甲醛必须与盐酸溶液隔离， 否则这两种化合物的气体会形成二氯甲基醚（致癌物质）. 当甲醛含有泡沫是表示尚未有反映是可以接受的， 当树脂含有甲醛时要避免过高的温度和保持适当的通风.
乙二醇醚和醋酸盐---导致畸形， 如用做抗光剂需有环境， 卫生， 安全单位严格管制。
四氟化碳---破坏臭氧层的主要原因， 但四氟化碳聚脂是不受管制而且是可接受的材质。


3-4 信息产品绿色环保
塑料外壳
外壳应该含有极少量的小零件， 小零件应该使用同样的塑料材质几颜色
塑料材质必须不可以含PVC或PVCD成份， 在零件尚必须打上该材质的编号和记号
如塑料材质因为要更稳定或配色或防火而需使用添加物， 则禁止
1. 含有镉， 铬, 汞， 砷，铍，锑以有机的组成， 每个小零件最多只能含有50mg/kg的PBB或PBBO.
2. 含有铅，氯， 溴化物的组成

金属外壳结构
以使用SPCC及SECC为主要， 铝合金则尽量减少使用， 如果非使用铝为金属配件者， 须与金属外壳容易拆卸为原则。
金属制外壳在制程上不可含有镉， 铅， 铬, 汞

金属及塑料的组合件
如果可能的话， 塑料件及金属件应该分开组装， 金属件及铜合金应该避免黏合使用。

电子组件
1. PVC材质只使用在Cable的产品上面
2. 非含有PCBV的电容器
3. 不含水银的开关
4. 零件间如果是非黏着性密接， 废弃时候须拆卸及分类
5. 不含铍成份的零件

包装
只有纸张， 玻璃纸， 纸板， 聚乙烯和聚丙是被允许的。塑料和纸板的组合是不好的一种包装方式。 包装材质应该打上能够回收的标志， 黏贴胶布应该只能含有聚合丙烯及黏贴层。 该种胶布尽量少用因为无法回收。

印刷材料
为传递信息或促销用的印刷标签应该印刷在能回收使用的纸上， 以及用氯漂白的纸上。 纸的加工方式必须载明在纸上。 含有塑料成份的纸或纸板应拒绝使用.


第四章 产品机构设计(PC)
PC在运作时需要适量的散热孔， safety要求其孔不能太大， 造成不必要的危险。 UL， CSA要求圆孔内径不可大于2mm. 若为SLOT 则宽不可大于1.5mm, 长不可大于20mm .
上盖和下盖为了EMI问题， 紧密接触的时候会组合困难， 若无干涉， 则EMI过不了， 故可每隔一段距离加一弹片来做上盖及下盖之间的接地.

脱模角度
(1) 在不妨碍外观及形状情形下， 范围越大越佳
(2) 适当的脱模角度约为1/10 到 1/30 （1° ~2°）
(3) 实用之最小值为1/120 (约0.5°)
(4) 表面有咬花处理， 以咬花的粗细决定脱模斜度， 一般为咬花深度0.001 INCH(0.025mm)时, 脱模斜度至少为1°以上.
肉厚
以各处均一为原则。 并须考虑构造强度及能均匀分散冲击作用力， 尽量避免棱锐部薄肉部的产生， 以防填充不足.
实际产品设计中经常须做肉厚变化及形状， 阶梯形厚度变化容易在外观面形成变形， 这点可以加R角或斜角改善。 当有不一致的肉厚时， 应如下表所示， 逐步减低为佳
一般实用的肉厚范围 单位: mm
材料 肉厚 材料 肉厚
聚乙烯 0.9~4.0 丙烯树脂 1.5~5.0
聚丙烯 0.6~3.5 硬质氯化聚乙烯 1.5~5.0
聚醋酯 0.6~3.0 聚碳酸酯树脂 1.5~5.0
聚乙酯 1.5~5.0 醋酸纤维素 1.0~4.0
聚苯乙烯及丙烯晴苯乙烯（AS） 1.0~4.0 ABS 1.5~4.5

5. 内圆角及外圆角
建议R最小为0.5mm , 最佳圆角设计为R/T=0.6 , 超过这点后， R即使再增加， 也只能小部分减少应力集中现象.
内圆角 R=0.5T , 外圆角R=1.5T

6. 肋
肋 或凸缘可用来增加成型品强度而不增加肉厚。 这些设计不仅提高了强度， 也在冷却时避免了扭曲。 为避免缩水， 肋的高度为0.5 T , 底部圆角为R=0.125T, 拔模斜度为0.5°~1.5°, 肋的方向最好和GATE同向. 肋间的距离尽可能在壁厚两倍以上.

7. Boss
Boss为穴之补强及组合时的嵌入或为支撑其它东西之用
Boss的高度限制在其直径的两倍以内， 因为过高由于空气集中， 容易引起气孔及填充不足. 如必须要有较高的Boss则应在侧面设置加强肋， 使材料流动容易。 为避免根部外观面有缩水， 可在Boss周围偷料， 但不可切削太深， 否则外观面会有痕影产生。

8. 熔合线
尽量不要在外观面出现, 可利用浇口大小，形状， 数目或于浇口附近挡料来决定熔合线的位置。 由于是材料最后会合的地方， 故其强度较弱， 应避开成品承受负载的地方.

欲加装LED或其它配合物的孔或开口时， 开口四周应有倒角或圆角以利装配.
若有前后壳或上下盖配合的地方， 尽量做后壳（下盖）是嵌入前壳（上盖）， 以防止使用者可看到间隙.
设计按钮时， 避免直接套在电源开关上， 应采用浮动设计或间接传动设计， 避免因尺寸误差或开关的传动杆偏摆造成的卡键现象。

指示灯不要外露，避免ESD的破坏, 建议采取灯面板或灯罩(Lens)隔离。 Lens的截面应比灯的截面小， 并将其表面雾状处理， 以使灯光线均匀透出.

第七章 防电磁波干扰设计
1. EMI (Electro Magnetic Interference) 即电磁干扰。传播方式有辐射和传导.
2. 重要的规章：
美国的FCC（ Federal Communication Commision）
西德的VDE (Verband Deutscher Electrotechniker)
IEC(国际电子技术委员会)的CISPR（Comite International Spe Ciai Des Perturbationss Dadioelectriques）
3. 管制程度
商业用的产品要符合Class A.
一般家庭用要符合Class B
4. 防止电磁干扰的对策
零件选择 适当电子零件可减少2~3dB
电路Layout 电路板Pattern设计改变
噪声FILTER 电源的噪声可采取1 OW PASS FILTER
接地 高频回路采取多点接地之原则
CABLE 采用屏蔽之CABLE
Connector 采用屏蔽之Connector
外壳 金属壳， 塑料壳表面导电材料处理：无电解电镀， ZINC SPRAY， 铝蒸镀， 导电漆喷涂， 以及用金属箔贴附或直接以导电性塑料料成型.

5. 导电性须考虑因素
温度，湿度，老化及Impact试验， 黏着试验须合乎UL746C的规定， 结果在程度4以上（剥离在5%以内）

6. 表面电阻的定义
比电阻Rr=△V/I * S/ l
电阻Rs=Rr/t (Ω)

7屏蔽效应
电场之屏蔽效应 SdB=20 log E1/E2
磁场之屏蔽效应 SdB=20 log H1/H2
其中E1, H1是入射波长强度， E2，H2是穿透波长强度
屏蔽效应(Shielding Effectiveness)
SE=R+A+B
R: 反射衰减： R=168+10log(c/p * 1/f)
A: 吸收衰减: A=1.38 * t√f*c*p
B: 多次反射衰减 : 通常可忽略
其中 , c是相对导电系数， f是频率, p是相对导磁系数， t是遮蔽之厚度.

材料 相对导电系数(C) 相对导磁系数（P） C * P C/P
银 1.05 1 1.05 1.05
铜 1.00 1 1.00 1.00
7. 防电磁干扰设计
屏蔽层如有孔洞等之开口会使屏蔽电流收到影响， 为了使电流顺畅， 可把长孔改成多个小圆孔.

含排列孔的屏蔽有以下几个因素影响
孔的最大直径d , 孔数n, 孔间距c, 屏蔽厚度t, 噪声源和孔之距离r, 电磁波频率f, 其中d, n, f 越小越好， c, t, r 越大越好.

外壳间接缝对屏蔽效应的关系
1. 必须保持导电性接触， 故不可喷不导电漆。
2. 接缝重叠宽度要比缝大5倍。
3. 导电接触点间距要小于λ/20～1.5cm

电磁场产生的辐射是由电场和磁场所组成， 但磁场对健康的影响相当大
电场辐射可以阻隔， 但磁场辐射会穿透大部份物质，包括水泥和钢筋.
一般的家电产品的磁场强度平均在5 milli Gauss以下( 1mG=100nT)

8. 防电磁波材质
不同的材质及材料厚度对于频率的吸收有不同的效果。 同一厚度的铁的吸收损失比铜的吸收损失大.

9 如何抑制电磁波干扰
首先要明确了解需要什么规格， 各个规格所限制的频带及其级别不同， 其对策也不尽相同.
抑制EMI的发生，首先必须抑制其发生源， 然后再极力防止其感应到成为其传播，辐射天线的I/O, 电源电缆上， 并避免信号电缆和数据通过框体的缝隙附近， 这样就可以减少电路的直接辐射和从电缆， 框体缝隙的二次辐射。
来自数字设备的辐射有差动方式和共态方式
1. 差动方式辐射---是由于电路导体形成的回路中流动的高频电流产生的， 这个回路起了辐射磁场的小天线作用。 该信号电流回路在电路动作中是必要的， 但为抑制辐射，必须在设计过程中限制其大小。
印刷电路板为了抑制辐射， 必须最大限度降低由信号电流形成的回路的面积。 在电路图上将传输高频（>500kHz）周期性信号的全部轨迹找出来， 使其路径尽量短地配置组件， 并在驱动这高速周期性轨迹的组件附近个别地配置分流电容器.

共态方式辐射---是当系统的某个部分的共态方式电位比真正的地线电位高时发生的， 当外部电缆与系统连接而被共态方式所驱动时， 即形成辐射电场的天线。共态方式辐射是从电路结构或电缆发生的辐射频率由共态方式电位决定， 与电缆的差动方式信号不同。
削减共态方式辐射， 和差动方式时相同， 最好是抑制信号的上升时间和频率。 为了降低辐射设计人员能控制的仅仅是共态方式电流而已。
1） 使得驱动天线的源电压（通常接地电压）最小
2） 在电缆中串联插入共态方式扼流圈
3） 将电流短路到接地(系统接地)上
4） 屏蔽电缆
抑制共态方式辐射的第一步时最大限度地降低驱动天线的共态方式电压。许多降低差动方式辐射的方法也能同时降低共态方式辐射。
选择电子组件时， 要注意选择具有必要最小限度上升时间的组件。
时钟速度若降低一半谐波的振幅将下降6dB, 上升时间若长一倍， 振幅将下降12dB, 显然放慢上升时间是抑制噪声发生源的有效手段.

第八章静电防护（ESD）设计
ESD(Electrostatic Discharge)是静电放电的简称。
非 导电体由于摩擦，加热或与其它带静电体接触而产生静电荷， 当静电荷累积到一定的电场梯度时（Gradient of Field）时，便会发生弧光(Arc), 或产生吸力（Mechanical Attraction）. 此种因非导电体静电累积而以电弧释放出能量的现象就称为ESD。

8-1影响物体带静电的因素
1. 材料因素
电导体 ---电荷易中和， 故不致于累积静电荷。
非电导体---电阻大，电荷不宜中和（Recombination）,故造成电荷累积.
两接触材料（非导电体）之间的相对电介常数（Dielectric Constant）越大， 越容易带静电。
Triboelectric Table

当材料的表面电阻大于109 ohms/square时， 较容易带静电.
0 ohms/square~106 ohms/square 导体
106 ohms/square~109 ohms/square 非静电材质
109 ohms/square~ ∞ 易引起静电材质

防静电材料之表面电阻值
导电PE FOAM 104~106 ohms/square
抗静电袋 108~1012 ohms/square
抗静电材质 10~108 ohms-cm

2. 空气中的相对湿度越低， 物体越容易带静电

ESD的参数特性
1. 电容
ESD的基本关系式 ： V=Q/C
Q为物体所带的静电量， 当Q固定时， 带静电物体的电容越低， 所释放的ESD电压越高。
通常女人的电容比男人高， 一般人体的电容介于80pfd~500pfd之间.

2. 电压
ESD所释放的电压， 时造成IC组件故障的主要原因之一。 人体通常因摩擦所造成的静电放电电压介于10~15kV, 所能产生的ESD电压最高不超过35~40kV的上限。 人体所能感应的ESD电压下限为3~4kV
3. 能量
W=1/2 *CV2

典型的ESD能量约在17 milijoules, 即当C=150 pfd, V=15kV时
W=1/2 * 150 *1012 * (15 * 103)2 =17 * 103 joules (焦耳)

4. 极性
物体所带的静电有正负之分， 当某极性促使该组件趋向Reverse Bias时， 则该组件较易被破坏.

5. RISE TIME ( tr )
RISE TIME---ESD起始脉冲(PULSE)10%到90%ESD电流的尖峰值所须的时间.
Duration--- ESD起始脉冲50%到落下脉冲50%之间所经过的的时间
使用尖锐的工具放电， 产生的ESD Rise time最短， 而电流最大.

ESD产生可分为五个阶段进行:
1. 先期电晕放电（Corona Discharge） , 产生RF辐射波.
2. 先期电场放电（Pre-discahrge E-Field）
3. 电场放电崩溃（Collapse）
4. 磁场放电(Discharge H-Field)
5. 电流释出， 并产生瞬时电压（Transient Voltage）
8-2 电子装备之ESD问题
1. 直接放电到电子组件
由电压导致的破坏
(1) 以MOS（Metal Oxide Semiconductar）DEVICE为主
(2) 当ESD电压超过氧化层（如SiO2）的Breakdown Voltage时， 即造成组件破坏.
(3) 由电场引起
由电流导致的破坏
(1) 以BIPOLAR ( Schottky , TTL) DEVICE 为主
(2) 当ESD电流达到2~5A时， 因焦耳效应产生的高热（I2t）, 将IC JUNCTION烧坏.
(3) 由磁场引起

2. 直接放电到电子设备外壳
当带静电的人体接触电子装备的金属外壳时， 若该装备有接地， 则ESD电流会直接流至地线， 否则有可能流经电子组件再流至GROUND, 造成组件的破坏。
由于ESD电流是经由阻抗最低的路径向地传， 若是接地线的动态阻抗比箱体到地面/桌面的阻抗低， 则可能有箱体传至地面， 此时可能对电子线路造成辐射干扰.
3. 间接放电
间接放电----是指带静电体不是直接放电到所接触的设备部门， 而是放电到临近的金属件， 使ESD PILSE造成电磁场辐射影响电子组件.

8-3 ESD 防护设计
1. 组件层次(Component Level)
2. 电路板层次(PCB Level)
3. CABLING 层次
4. 箱体层次（Housing Level）
其中1，2项和机构设计无关

1. cabling层次
对于箱体内部的Flat Cable和Power Cable, 要注意
1. 避免使用过长的Cable.
2. 为了防止感应ESD Noise, 必须避免让Cable 太靠近外壳的接缝处.
3. 避免使cable与金属外壳内面接触， 以免当外壳承受ESD时， 对Cable造成干扰.
4. 对Cable 做屏蔽（Shielding）处理

2. 箱体层次
最应该注意的是外壳的屏蔽（Shielding）和接地(Grounding). 在Shielding方面， ESD和EMI的要求完全相同， ESD必须注意的是：
1. 凡是可从外部接触到的金属件（如Switch），都必须与外壳相连， 不可Floating, 以避免：
(1) 使ESD电流流经PCB.
(2) 因电荷饱和产生二次放电或辐射干扰。
2.避免使用过长的螺丝， 以免ESD对内部造成辐射干扰.
3. 在塑料外壳的缝隙设计上， 应尽量拉长缝隙长度， 以免ESD放电或造成ESD辐射
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我们已经知道，工件必须相对切削刀具进行定位，而且必须牢固地固定在那个位置上。工件划线完毕以后，仍然有必要对机床的运动进行定位，并且在机加工开始前要把工件固定在那个位置上。

　　当要加工几个完全相同的工件时，使用钻模和夹具就可以取代对每个工件进行划线操作的必要，但如果在铸造和锻造中，则需要对一个试件进行划线，以确保工件能通过试件加工出来，同时也确保加强肋板、型芯等的位置正确。

　 　钻模和夹具的相同之处在于它们都含有能确保工件准确定位和加紧的装置，而它们的不同在于钻模在实际切削操作中包含有引导刀具的部分，而夹具没有。实际 上，在切削时能被引导的仅有的切削刀具是钻头，绞刀和类似的铣刀，因此钻模是用于钻削加工而夹具则用在其他加工工艺中。夹具可以包含相对定位系统进行安装 的切削工具。

　　1　钻模和夹具的优点

　　1）省去了划线和其它测量与装夹的方法。

　　2）技术不熟练的工人在了解到工件可以准确定位。而且刀具可以准确地引导或安装的前提下，也可以快速而又自信地进行操作。

　　3）使零件的装配变得容易。因为所有零件在小的极限范围内都视为相同，而且零件试装和锉削操作都可省去。

　　4）使零件具有互换性。如果产品大范围销售的话，备用零件的问题就可以得到简化。

　 　螺栓孔常为螺栓留有1.5～3.0mm的间隙，因此读者也许会怀疑对此制造精确钻模的必要性。但我们必须记住，一旦钻模制成，它将用于许多零件，制造精 确钻模的额外费用也将分摊在大量产品上。此外，在机械装配过程中误差积累是小得惊人的。当间隙确定，我们应该确保它的习惯要求，而不是粗略的划出和加工出 来。

　　工件的定位。在空间完全自由的单元体的条件下，它有6个自由度。我们用3条互相垂直的XX，YY，ZZ轴来表示这6个自由 度。单元体可沿任何一条轴线移动，因此有3个平动自由度。单元体也可绕任何一条轴线转动，因此有3个转动自由度，总计有6个自由度。当对工件进行定位时， 我们应该限制尽可能多的自由度来确保操作达到所要求的精度。精度由定位面来保证，在加工过程中应尽早确定合适的定位面，如果没有出于其他考虑而必须采用其 他定位面的话，我们应该用这些定位面来进行所有的定位。如果必要的话，新的定位面应由旧的定位面定位加工出来。

　　夹紧。夹紧装置应使工件对着切削力。夹紧力不能太大而引起工件变形和破坏。工件应支撑在夹紧点的下面，以确保由钻模或夹具的主架来承担力，并将其传至机床的工作台和床身。当设计钻模和夹具时，夹紧装置的设计应确保提供合适的夹紧力和操作的快速和安全。

　　2　钻模的定义

　 　钻模是一种用来确保工件在正确的位置上被钻孔，攻螺纹或绞孔的装置。它基本上是由一个夹紧组件构成的。该装置将工件保持在一个硬化套筒的下部，在钻空加 工过程中钻头便是在套筒里面并沿着套筒运动的。如果工件的构造比较简单，模具就可以直接夹在工件上。然而，在大多数情况下，模具是被固定在一个位置而工件 是被模具夹住的。这样工件在加工前后可以快速的导入导出模具。

　　钻模使钻孔，绞孔及攻螺纹的速度和精度比传统的手工方法高了很多。它的另一个优点是使用钻模并不对加工者有太高的技巧要求。孔的定位精度不靠操作者而是靠钻模保证。

　　限位钻模一般用在用来钻孔、绞空、攻螺纹的装置上。它一般不会被完全固定在使用它的机器上，可以在放置钻孔机的平台上移动，使套筒直接处于钻头的下方。限位钻模实际上限制并控制了刀具的运动路径。

　　如果加工过程中包括一些机加工过程，例如铣、刨、成型、车削等等，限位夹具便要用到了。夹具在机加工时夹持工件，但与钻模不同，没有专门引导刀具的装置。

　　3　典型钻模和夹具

　 　典型钻模。例如用来在工件凸缘上加工四个孔的钻模，该工件除了四个孔以外已全部加工好。工件有一个精密切削成的孔，并用已经从孔、端面及圆柱进行定位。 没有必要限制围绕孔腔轴线的圆周位置，因为直到各孔被加工时，它都是相对于该轴心对称的。用来控制钻头的四个衬套被固定在钻模平板上，钻模平板能通过手螺 母把工件夹紧在设备底座上。

　　典型铣削夹具。例如用来铣削一个已经完成其他加工的工件的简易夹具。该工件通过底座四个孔中的两个和 底座的内面定位。工件被夹持在合适位置，切刀安装在安装台上，安装台保证安装或切入位置及切入深度。夹具必须相对于机器的工作台定位，这是通过把夹具底部 的两个榫头嵌入机器工作台上的开槽来达到的。夹具通过T型螺栓紧牢在工作台上，也嵌在工作台的槽上。
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李东胜　孙朝霞　孙桂大　刘四运

　 　摘要：　介绍了我国蜡裂解 α－烯烃的生产情况及产品性质，提出合理利用α－烯烃的两条主要途径：一是对α－烯烃通过各种方法进行精制，除去杂质后再利用；二是对宽馏份的α－烯烃首 先用切割的方法分段，然后再根据不同的目的产物选择窄馏份进行综合利用。α－烯烃的主要精制方法有分子筛吸附法、溶剂萃取法、尿素络合法和预聚合法。其主 要目的是除去二烯烃、环烯、芳香烃和烷烃等杂质。软蜡裂解所得的宽馏分的α-烯烃(C5～C18)分段利用主要介绍了C5～C8，可作为乙烯共聚单体、 C8～C10可用于合成润滑油、C11～C18可用于生产润滑油添加剂及洗涤剂、C6～C10可用于生产增塑剂用醇等。
　　关键词：　蜡裂解；　α－烯烃；　精制；　切割；　综合利用
　　中图分类号：　TQ203.8　　　　　　文献标识码：　A
　　文章编号：1005-3883(1999)03-0004-05

The Appropriate Using of Domestic Wax Cracking α－Olefins

Li Dongsheng1，　Sun Zhaoxia1，　Sun Guida1，　Liu Siyun2

(1.Department of Petrochemical Engineering, Fushun Petroleum Institute, Liaoning Fushun 113001，China;
2.Auhui Economy and Trade College, Auhui Guichi 247100, China)

Abstract: 　The production and quality of α－olefins made from wax cracking process are introduced. The two aspects for making good use of α－olefins are presented: first, refining the α－olefins and removing the impurities through different approaches before using; second, cutting the wide range mixtures into narrow fractions and making them into different end products, thus using them appropriately.The refining approaches of α-olefins include zeolites absorption, solvent extraction,urea complex and prepolymerization.Their main purposes are to remove impurities, such as diolefins, cyclenes, aromatics and alkane etc. The special utilization of different compositions in olefins obtained from the wide fractions of soft wax cracking are introduced C5～C8 α-olefins can be used as monomer to copolymerize with ethene. C8～C10 α-olefins can be used to synthesize lubricating oil. C11～C18 α-olefins can be used to produce lubricant additives and detergent. C6～C10 α-olefins can be transformed to alcohol to prepare plasticizer.
Key words:　Wax cracking；　α－Olefins；　Refining；　Cutting；　Appropriate using

(Ed.: Z. W.)

　 　 所谓α－烯烃是指双键位于端位的烯烃。通常具有商业价值的α－烯烃是C6～C18的α－烯烃。各种碳数馏份及单体α－烯烃应用范围十分广泛，主要用于聚乙 烯共聚单体、高碳醇和表面活性剂、合成润滑油、润滑油添加剂、洗涤剂醇、增塑剂醇、仲丁醇/甲乙酮、烯基丁二酸酐、聚丁烯－1和直链硫醇等［1］。
　 　制取α－烯烃的方法很多［2, 3］，其中包括伯醇脱水法，费－托法，石蜡裂解法，乙烯齐聚法等。在各种制备方法中，工业上主要采用后两种方法。乙烯齐聚法一般生成偶数碳原子的α－烯 烃，且纯度较高，基本上不含二烯烃，芳香烃，环烷烃等杂质。石蜡裂解法在工业上已经使用了多年，其原理类似于石脑油或粗柴油的裂解制乙烯，但反应条件比较 温和些，目的是尽量降低乙烯和丙烯的收率，而提高α－烯烃收率。其反应是比较复杂的，但可以简单地看作是自由基反应。用这种方法合成的α－烯烃，其中单数 碳原子的碳氢键与双数碳原子的碳氢键的含量基本上是相等的。所包含的杂质为二烯烃，芳香烃和环烷类。其中芳香烃和环烷烃主要来自于原料蜡，因此由于原料蜡 的质量不同，裂解所得α－烯烃的含量各不相同。如表1［4］。

表1　不同原料蜡裂解产物的组成
Table 1　The components of wax-cracking
products of different raw materials　　%
裂解原料与产品 硬蜡 皂蜡 含油蜡
ω(原料蜡含油) <0.5 5～8 30～50
ω(裂解产物)
气体 31 27.5 18
C5～C7烯烃 15.5 14 9.8
C8～C10烯烃 23.1 20.8 15.3
C11～C12烯烃 14.6 13.2 9.8
C13～C14烯烃 9.4 8.5 6.4
C15～C18烯烃 4.5 4.0 6.7
烯烃总收率 67.1 60.5 48
残蜡 2 10 33
　 　我国石蜡资源丰富，蜡裂解装置投资又比较低，发展蜡裂解装置是合适的。国内蜡裂解生产α－烯烃的厂家主要有：抚顺石油一厂、石油二厂、燕山石化公司、兰 州煤油石化总厂、沈阳油脂化工厂，以及轻工系统的太原日化厂等，实际产量每年为7.0×104 t左右。乙烯齐聚法的产品质量虽然好，几乎不须精制，但催化剂的回收费用较高，在我国工业化生产还需一段时间。我国目前工业上生产的α－烯烃，都是由蜡裂 解法得到的，由于普遍采用价格较低但含油量太高（30％以上）的蜡下油为原料, 因而收率较低。热裂化过程中所产生的物质据分析约有140种以上［5,6］，其中包括许多杂质，如内烯、支链烯、二烯烃、烷烃、芳香烃等，这些物质在有机 合成时所带来的副反应，往往会影响产品的质量，甚至会由于杂质浓度太高而不能用作合成原料。例如我国采用软蜡裂解得到的C5～C16的混合α－烯烃，在 AlCl3的作用下发生复杂的聚合反应生产聚α－烯烃合成润滑油的过程中，由于混合原料中内烯烃、二烯烃、芳香烃等杂质的存在，不但消耗了很多的催化剂， 且引起许多副反应，使生成的润滑油质量较差。与国外采用乙烯齐聚法得到的α－烯烃聚合所得的合成润滑油相比，质量相差好几个档次。以它制成的烷基苯，在色 泽及透光率等方面的指标，也远不如乙烯齐聚α－烯烃生产的同类产品，更不能用作聚烯烃的共聚单体。因此如何合理利用我国软蜡裂解法得到的α－烯烃是一个很 重要的问题。对α－烯烃的合理利用可分两个方面来考虑：一是对软蜡裂解法得到的α－烯烃进行精制；二是对宽范围的馏份进行切割，对不同的窄馏份加以利用。

1　α－烯烃的精制

　 　硬蜡和皂蜡裂解所得烯烃含量较高，如果能利用现有的溶剂脱油或发汗脱油工艺把含油蜡中的油拔出将是比较令人满意的，具有一定的可操作性。此外，可以对蜡 裂解得到的α－烯烃进行精制，除去其中的杂质后加以利用。在合成某些价值较为昂贵的精细产品时，即使原料精制费用稍高一些，在经济上也会是合理的。根据所 研究产品的具体情况，可选用较为合适的、工艺又切实可行的α－烯烃精制方法。
1.1　分子筛吸附法
　　即利用分子筛的选择性吸附达到不同分子大小的物质的物理分离。如含Na、Ag 、K 的Y型沸石上可吸附链烯烃，因而可与链烷烃分离［7］；分子筛吸附法在工业上是可行的，但设备比较多，投资费也较高。
1.2　溶剂萃取法
　 　用一种萃取溶剂将烯烃馏份中不良组份（如芳烃、环烯等）萃取出来。用作萃取剂的一般是强极性非质子溶剂，如二甲亚砜、二甲基甲酰胺、N－甲基吡咯烷酮 等。还有专门从烃混合物中将芳烃和其它环状化合物萃取出来的方法，如糠醛、二甲亚砜、二元醇等。在选用该法时，应考虑到萃取剂的价格和对关键组分萃取效果 的好坏。
1.3　尿素络合法［8］
　　直链化合物能与尿素在常温下生成固状络合物，过滤分离后，在稍高于室温下即能分解成尿素和直链烃（烯烃和烷烃 ）。由于烷烃的性质较为稳定，不易参加化学反应，所以烯烃和烷烃在一般情况下可不须分离，直接进行使用。该法的设备费也很高。
1.4　预聚合法
　 　烯烃油中一些易引起副反应的物质，如二烯、环烯等，都比单烯更活泼些；因此，可用简易可行的预聚合法除去这些物质。例如可先用硫酸将混合烯烃中的二烯、 环烯类的杂质聚合，分出酸渣，再用碱中和并水洗。还可使用AlCl3进行预聚合处理，一般用量为1％，反应0.5～1 h，静置2 h后，再加氢氧化钠中和并水洗。实践证明，处理后的烯烃油可用作有机合成的原料。

2　混合烯烃的分段利用

　　由于我国α－烯烃的精制工艺及设备条件都比较差，应该利用现有的条件，从合理利用软蜡裂解生产的α－烯烃入手，提高α－烯烃的利用率，从而提高经济效益。不同的窄馏份可进行如下利用：
2.1　共聚单体［9］
　 　C5～C8的α－烯烃与乙烯共聚，可以制线型低密度聚乙烯（LLDPE）和高密度聚乙烯（HDPE），它们使共聚物的性能得以改进，如提高抗撕裂强度， 抗冲击强度，使用寿命等［6］α－烯烃作为生产LLDPE的共聚单体时，其平均含量约在8％～10％，用作HDPE 的共聚单体时，其平均含量为1%～2％。但作为共聚单体的α－烯烃要求纯度较高。蜡裂解得到的混合烯烃，如果想作此种用途，必需经过进一步的分离、纯化， 去掉其中影响共聚反应的杂质，才能使用。
2.2　合成润滑油
　　聚α－烯烃亦称线性α－烯烃齐聚物，它是汽车、机械工业和航天工业用合成 润滑油剂的主要原料［10］。由于产品性能优异，在军事工业中应用量也很大。它具有挥发度低、高粘度指数、低倾点、高闪点和良好的高温氧化性能，使用寿命 比纯石油基产品长等特点［11］。蜡裂解所得液态混合α－烯烃主要是C5～C18。在混合物中含有正构α－烯烃，异构α－烯烃，内烯烃及其它非烯烃。其中 正构α－烯烃约占40％，这样的原料聚合得到的聚α－烯烃合成润滑油，不但收率低，粘温性质差，其它各项性质与同粘度的矿物油相比，并无明显的优势 ［12］。
　　而据国外文献报道，用C8～C10为原料得到的聚α－烯烃合成润滑油，粘温性质、低温性质都极佳，对各种添加剂感受性良好，各项性 质都大大优于同粘度的矿物油。可作为高档合成润滑油使用，其市场价格也比用宽范围混合原料生产得到的合成润滑油的价格高出许多倍。那么可以利用现有的蒸馏 设备首先对混合α－烯烃进行分离，把它分成不同的馏份。取出 C8～C10的馏份进行聚合。由蜡裂解制得的α－烯烃，虽然不如乙烯齐聚法所得α－烯烃的纯度高，但对窄馏份进行聚合，其操作条件要缓和的多，催化剂用量 可比用混合原料节约50％～70％，所得重合油经过加氢精制可得到稳定性好的聚α－烯烃合成润滑油。如果对于某些特殊用途用油，还可以根据具体需要，调整 分离方案和工艺条件，使其可满足不同的使用要求。例如可把窄馏份的范围适当扩宽，用C8～C12或C8～C14馏份进行聚合。
2.3　润滑油添加剂
　 　硫化α－烯烃，即C11～C12α－烯烃与油酸酯或三酸甘油酯掺混后硫化成含5%～20％硫的化合物，可应用于金属加工、汽车、工业齿轮油、润滑脂和压 力液［13］。C14～C18的α－烯烃可与苯或苯酚烷基化生成烷基苯，经磺化中和制得的钙、镁、钡盐是润滑油添加剂，可防止高温下在汽缸口产生沉积物。 国内生产润滑油添加剂的厂家主要有锦州石化公司和兰州炼油厂。包括磺酸盐、烷基水杨酸盐、硫化烷基酚钙等添加剂。
2.4　洗涤剂［14,15］
　　α－烯烃用作洗涤剂包括洗涤剂醇和直链烷基苯。
　　C11～C14α－烯烃羰基合成所得C12～C15直链洗涤剂醇有很好的生物降解性。以α－烯烃为原料制得的洗涤剂醇的直链度可达87％，而以相应内烯为原料，醇的直链度约为76%～80％，且不易反应。烷基苯也呈同样的情况。
　 　C14～C18α－烯烃与SO3 硫化再与NaOH中和制得的α－烯烃磺酸盐是优良的阴离子合成洗涤剂，具有良好的生物降解性、溶解性和起泡性。其中，C18的α－烯烃磺酸盐在洗涤重垢上 有显著功效，可用来制造重垢洗衣粉，专用清洗剂，重垢洗涤液。不过，磺化这种高放热反应，原料纯度非常重要，二烯烃类杂质越少越好，由石蜡裂解法生产的α －烯烃用于此种用途时，需进一步精制。
　　C8～C18α－烯烃制得的氢化脂肪胺是一种非离子表面活性剂，对皮肤有浸润作用，泡沫稳定性好，是新型的轻垢洗涤剂。可用于制造液体餐具洗涤剂等。
2.5　增塑剂醇［16］
　　用α－烯烃合成增塑剂用醇，主要用于生产增塑剂、粘合剂、油漆等领域。可以改善塑料制品加工性能，使其具有较好的外观耐温，不污染，被广泛用于塑料加工工业。
　 　C6～C10α－烯烃通过氢甲酰化反应合成的C7～C11醇可作为增塑剂用醇。然后与无水邻苯二甲酸反应生成C7～C11烷基的邻苯二甲酸酯－增塑剂。 其中以直链六辛烯或庚烯，制得的异壬醇或异癸醇是生产增塑剂的理想原料。它与苯酐酯化所得的邻苯二甲酸二壬酯和二癸酯，是新一代聚氯乙烯增塑剂，具有耐老 化、耐高温、低挥发性等优良特性。直链醇与支链醇相比，制得的增塑剂挥发性低，低温下柔软性好，有较好的光稳定性和氧化安定性，对于户外使用的聚氯乙烯树 脂较多采用直链增塑剂。因此，用蜡裂解制得α－烯烃生产增塑剂用醇时，应尽量除去支链的α－烯烃。
2.6　其它
　　此外，α－烯烃可用来 合成多种精细化工产品和中间体，其中某些产品具有产量小，增值率高的特点。如碳数较低的烯烃可用于醚化和烷基化［17］；线性α－烯烃用稀三氧化硫直接磺 酸化或通过与亚硫酸钠的加成反应合成的α－烯烃磺酸盐。它的溶解性好，可以生物降解，去污性强，易产生泡沫，在酸、碱和高温下稳定，颜色好，气味小，冷水 中有效，对硬水相对不敏感，所以市场广阔。除日用外，油田用于石油回收技术，高分子工业用于乳液聚合，混凝土中水泥增塑剂及报纸去墨剂。α－烯烃磺酸盐可 作间接食品添加剂。还可在丙烯酸涂料和PVC共聚涂料中作乳化剂或表面活性剂。
　　由于线性α－烯烃端基有双键，可以合成多种具有一种或多种官能团的线性化合物。例如，合成脂肪叔胺和二元脂肪叔胺，线性脂肪酸，烯基琥珀酸酐，特种线性硫醇等，它还可与过氧乙酸生成环氧化物，用于环氧树脂的改性剂、化妆品中的软化剂等。

3　结束语

　 　α－烯烃是多组份，多用途的重要有机原料。据统计，国际上，上述各种用途所占比例大致为：聚乙烯共聚单体37%～40％；直链洗涤剂醇25%～30％； 直链增塑剂醇8%～12％；合成润滑油7%～11％；其它7%～13％［10］。而在我国，α－烯烃主要是用来生产合成润滑油和洗涤剂烷基苯，其它一些用 途还应用较少。所以应当进一步加强对α－烯烃结构和性能的研究，尽量在经济合理的基础上进行适当的精制或分段利用，并根据我国实际的生产能力和市场需求情 况，开发出更多可行的α－烯烃利用方案，从而创造出更多的经济效益和社会效益。

第一作者简介：男，35岁，硕士，讲师。
作者单位：李东胜　孙朝霞　孙桂大　抚顺石油学院石油化工系，辽宁抚顺 113001；
　　　　　刘四运　安徽省经贸学校，安徽贵池 247100)

参考文献

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6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用。但在生产过程中经常会出 现一些缺陷而致使产品质量低下，成品率降低，生产成本增加，效益下降，最终导致企业的市场竞争能力下降。因此，从根源上着手解决6063铝合金挤压型材的 缺陷问题是企业提高自身竞争力的一个重要方面。笔者根据多年的铝型材生产实践，在此对6063铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法作一总结，和众多同行交 流，以期相互促进。

1 划、擦、碰伤
划伤、擦伤、碰伤是当型材从模孔流出以及在随后工序中与工具、设备等相接触时导致的表面损伤。
1．1 主要原因
①铸锭表面附着有杂物或铸锭成分偏析。铸锭表面存在大量偏析浮出物而铸锭又未进行均匀化处理或均匀化处理效果不好时，铸锭内存在一定数量的坚硬的金属颗 粒，在挤压过程中金属流经工作带时，这些偏析浮出物或坚硬的金属颗粒附着在工作带表面或对工作带造成损伤，最终对型材表面造成划伤；
②模具型腔或工作带上有杂物，模具工作带硬度较低，使工作带表面在挤压时受伤而划伤型材；
③出料轨道或摆床上有裸露的金属或石墨条内有较硬的夹杂物，当其与型材接触时对型材表面造成划伤；
④在叉料杆将型材从出料轨道上送到摆床上时，由于速度过快造成型材碰伤；

⑤在摆床上人为拖动型材造成擦伤；
⑥在运输过程中型材之间相互摩擦或挤压造成损伤。
1．2 解决办法
①加强对铸锭质量的控制；
②提高修模质量，模具定期氮化并严格执行氮化工艺；
③用软质毛毡将型材与辅具隔离，尽量减少型材与辅具的接触损伤；
④生产中要轻拿轻放，尽量避免随意拖动或翻动型材；
⑤在料框中合理摆放型材，尽量避免相互摩擦。

2、机械性能不合格
2．1 主要原因
①挤压时温度过低，挤压速度太慢，型材在挤压机的出口温度达不到固溶温度，起不到固溶强化作用；
②型材出口处风机少，风量不够，导致冷却速度慢，不能使型材在最短的时间内降到200℃以下，使粗大的Mg2Si过早析出，从而使固溶相减少，影响了型材热处理后的机械性能；
③铸锭成分不合格，铸锭中的Mg、Si含量达不到标准要求；
④铸锭未均匀化处理，使铸锭组织中析出的Mg2Si相无法在挤压的较短时间内重新固溶，造成固溶不充分而影响了产品性能；
⑤时效工艺不当、热风循环不畅或热电偶安装位置不正确，导致时效不充分或过时效。

2．2 解决办法
①合理控制挤压温度和挤压速度，使型材在挤压机的出口温度保持在最低固溶温度以上；
②强化风冷条件，有条件的工厂可安装雾化冷却装置，以期达到6063合金冷却梯度的最低要求；
③加强铸锭的质量管理；
④对铸锭进行均匀化处理；
⑤合理确定时效工艺，正确安装热电偶，正确摆放型材以保证热风循环通畅。

3、几何尺寸超差
3．1 主要原因
①由于模具设计不合理或制造有误、挤压工艺不当、模具与挤压筒不对中、不合理润滑等，导致金属流动中各点流速相差过大，从而产生内应力致使型材变形；
②由于牵引力过大或拉伸矫直量过大导致型材尺寸超差。
3．2 解决办法
①合理设计模具，保证模具精度；
②正确执行挤压工艺，合理设定挤压温度和挤压速度；
③保证设备的对中性；
④采用适中的牵引力，严格控制型材的拉伸矫直量。
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