一种P20+Ni锻造模具钢表面防腐处理工艺

技术领域

本发明涉及模具防腐处理技术领域，尤其涉及一种P20+Ni锻造模具钢表面防腐处理工艺。

背景技术

P20+Ni模具钢，即在P20钢添加Ni元素的改进型合金钢，是一种常用的镜面塑料模具钢，其中各成分质量分数为C≤0.38%、Si≤0.30%、Cr≤2.00%、Ni≤1.00%、Mn≤1.50%、Mo≤0.20%，表面硬度为290-330HBS（GB/T1299-2000）。该钢具有、高淬透性、良好的抛光性能、电火花加工性能和皮纹加工性能，而且预硬纯洁度和硬度均匀性好，适于制造复杂型腔或成型产品表面要求高的塑胶模具，且耐受电蚀操作，尤其适用于制作大型镜面塑料模具。

与其他塑胶模具一样，P20+Ni模具钢所制钢塑胶模具在使用过程中也无法避免被污染的可能，尤其是其对镜面光洁度要求较高的产品表面，一旦有些许腐蚀或应力损伤，产品表面立即会表现出而导致生产不合格，而且该腐蚀或应力损伤具有迅速扩大化、不可逆的特点。

而现有车间往往对产品生产过程中及生产前后的模具状态的了解具有明显的滞后性，导致制定的模具保养及维修计划不专业、不系统；且形成一种“临时救火式”的保养思维，只有在模具内积累的残余物影响到零件质量或者模具被磨损时，才需要对模具进行保养及防腐处理，导致维护时间过长、生产效率低下和整体产品质量不高的风险。

并且，模具腐蚀不仅仅与表面接触环境或运动条件有关，而且与整个注塑工艺某些环节也存在一些内在联系，而现有注塑生产往往只关注模具表面腐蚀情况，而忽略相关因素，常找不到正确的腐蚀原因，就对模具进行直接保养或修复，造成即使修复后短时间内又再次出现模具腐蚀问题，最后只能弃用换新。因此本申请试图更为系统地寻找模具、注塑机及相关组件的各部位、各参数对模具腐蚀的影响，从而形成规范化的模具防腐维护工艺。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种P20+Ni锻造模具钢表面防腐处理工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种P20+Ni锻造模具钢表面防腐处理工艺，包括以下步骤：

步骤一、模具钢成型后处理工艺参数收集：

1）研磨及防腐处理：包括刮研磨平、电镀层、防腐剂擦拭、清洗剂清洁及干燥处理所采用的工具及其工艺参数，记录在案；

2）热处理加硬处理：预硬钢实施淬火加低温回火的加硬方式来实现；

3）氮化处理：氮化处理可得到高硬度表层组织，氮化后的表层硬度达到650-700HV模具寿命可达到100万次以上，氮化层具有组织致密，光滑特点，模具的脱模性及抗湿空气及碱液腐蚀性能提高；

成分分析：包括淬硬层、过渡层及内部钢材的成分信息、金相结构图和硬度信息，存档；

5）区域划分：

在根据模具的内腔及合模结构，分型面、封胶面、擦穿面、型芯、安装孔、通风孔及非通风孔区域、水道，其中型芯包括主表面和结合处的凹陷、破损及毛刺等缺陷及其处理过程，记录在案；并记录最终合格模具产品各表面的清洁度、刷油脂度，并拍照，作为模具的表面空白对照，记录在案；

步骤二、试模管理：

1）试模前检测：

对注塑机运行状态、流道系统状态、胶液状态、电器件、试模环境参数进行测试并记录；

2）试模检测：

检测随试模次数增加，外观测试电镀磨损、磁道标记损伤、模具内部的油脂变化水平以及模具在通风孔和非通风孔区域残余物含量，观察齿轮拉削、滑块、内部轴销和轴衬和其他的移动部件的运行状况，测试试模后产品质量、检测吃水线和喷水式饮水口被污染或堵塞、检测歧管渗漏情况以及是否有由于漏水或冷凝造成的铁锈和腐蚀；

每次试模结束，脱模后，检查并记录各种污染、异物、锈迹、粘附、油脂损耗、部件损伤及运动不畅之类的不利工艺参数随注塑次数增加的变化值，以注塑次数为横坐标，以上各参数为纵坐标分别会在xy变化曲线，并以产品质量不合格、水口堵塞或锈迹、合模或脱模困难、模具油脂膜破坏为横坐标值的核准点，汇总各变化曲线的拐点和最值点，将拐点和最值点与核准点比较，从而需要模具需要清洗、保养或维护的次数应在拐点值之前，最值点作为模具的极限试验点，即在最值点处对模具性能进行测试，以核查不利工艺参数对模具的腐蚀或损伤的影响研究；

每次试模结束后，脱模后，同时检测模具各部位酸度、粘附物、盐度、含水量、含尘量、氧化污物和锈迹，将以上表面参数作为横坐标，以模具表面涂层及淬硬层的腐蚀生长情况，专门测试模具的腐蚀生长情况，并生成模具各部位的表面腐蚀生长曲线，表明注塑条件对模具腐蚀的影响，并反馈至模具钢成型后处理工段、注塑液生产工段及注塑机维护工段，适当的情况可更改模具后处理工艺、注塑液配方及注塑条件，从而得到与注塑液匹配的最佳后处理工艺参数和注塑条件；

3）试模数据收集：

将以上试模检测结果记录，形成试模报告，反映试模过程中出现的各种情况，包括模具注塑情况和塑件缺陷情况，并注明试模单号、模具编号、塑件名称、试模原因、试模次数、试模日期、塑件批号、试模机器及试模环境的详细信息；

步骤三、保养管理：

1）清洗试验：

根据试模报告，经过至少10次以上的试模试验，得到各参数影响曲线存档，并在拐点、最值点和核准点处取平均值，得到模具腐蚀或损伤的清洗时间点，进行清洗试验；

模具清洗根据清洗场合分为现场清洗和卸载清洗，现场清洗是在脱模取件后，采用擦拭、涂抹或喷洒清洗液、干冰喷射、涂抹酸洗液、涂覆防锈液、补充型芯油脂或防尘胶粘附表面中的任意几种方式，对开模后的模具表面进行清洗；现场清洗吹干后，检测清洗前后模具各部位的表面状态，并与未注塑模具的初始状态进行对比，得出清洗前模具表面状态随注塑次数变化的规律，根据清洗前后模具表面状态的变化得出清洗的有效性，并在直观的有效清洗后继续进行注塑试模生产，观察清洗后各污染、异物、锈迹、粘附、油脂损耗、部件损伤、运动不畅之类不利工艺参数随注塑次数变化的变化曲线以及模具表面涂层及淬硬层的腐蚀生长曲线，并与首次试模的变化曲线进行比较，验证各现场清洗的有效性，得出有效的现场清洗手段及较准确的清洗时间点；如各种现场清洗均无效，则表明模具必须经过卸载清洗，即注塑停机产品脱模后，将模具卸载，进行拆卸后检测保养，进行现场清洗无法涉及的模具部位以及零配件的清洗，包括如安装孔、滑动部件、插销、顶针、顶针板、模座、模仁、模框、型芯及各种与模具相关的零配件；

卸载清洗不仅包括现场清洗的处理方式，如擦拭、涂抹或喷洒清洗液、干冰喷射、涂抹酸洗液、涂覆防锈液、补充型芯油脂或防尘胶粘附表面，还包括浸泡液处理、超声波清洗、喷砂清洗、超临界流体清洗、等离子流清洗和清洗胶清洗；按照部位来分，卸载清洗分为压机内部清洗、分型面的密封接触面处理、分型面沿边擦拭、型芯主表面清理、易污染区域处理、清洗冷却水孔口处理、零配件清洗、注塑机浇口清理、注塑环境空气降尘和排屑清理；

卸载清洗吹干后，检测清洗前后模具各部位的表面状态，并与未注塑模具的初始状态进行对比，得出清洗前模具表面状态随注塑次数变化的规律，根据清洗前后模具表面状态的变化得出清洗的有效性，并在直观的有效清洗后继续进行注塑试模生产，观察清洗后各污染、异物、锈迹、粘附、油脂损耗、部件损伤、运动不畅之类不利工艺参数随注塑次数变化的变化曲线以及模具表面涂层及淬硬层的腐蚀生长曲线，并与首次试模的变化曲线进行比较，验证各卸载清洗的有效性，得出有效的卸载清洗手段及较准确的清洗时间点；

2）模具及零配件修复：

当现场清洗和卸载清洗无法解决或清洗操作本身造成模具局部的损伤及零配件的损坏，需将模具或零配件送至修复车间进行修复，所得修复产品与原出厂产品比较表面状态及性能测试结果；

修复后模具或零配件各部位的表面状态，并与未注塑模具的初始状态进行对比，并通过应力测试后，确定初步合格的修复产品，将其进行注塑试模生产，观察修复后各污染、异物、锈迹、粘附、油脂损耗、部件损伤、运动不畅之类不利工艺参数随注塑次数变化的变化曲线以及模具表面涂层及淬硬层的腐蚀生长曲线，并与首次试模的变化曲线进行比较，验证修复的有效性，得出有效的修复手段及较准确的修复时间点；

如修复后模具或零配件对注塑产品质量或生产效率产生严重不利影响，则应考虑更换模具或零配件，重新进行试模；

3）参数数据库建立：

根据步骤二的试模报告，建立初始参数数据库，参数包括模具各部位的参数变化、电镀磨损、磁道标记损伤、模具内部的油脂变化水平以及模具在通风孔和非通风孔区域残余物含量，观察齿轮拉削、滑块、内部轴销和轴衬和其他的移动部件的运行状况，测试试模后产品质量、检测吃水线和喷水式饮水口被污染或堵塞、检测歧管渗漏情况以及是否有由于漏水或冷凝造成的铁锈和腐蚀；

设置监控模块，监控模块划分为模具表面参数监控模块、相关组件参数监控模块、注塑产品质量监控模块、注塑环境参数监控模块及其他系统运行情况监控模块，根据参数监控，实时导入参数数据库，采用数均计算软件或插件，及时修正各参数变化曲线及其拐点、最值点及核准点；

实施区域管理，区域管理划分为注塑车间、注塑产品质检车间、模具表面成分及性能检测车间、模具后处理车间、注塑液生产车间、注塑机及模具相关零配件安装、监控及维护车间、清洗车间、修复车间及总控台，根据注塑车间的模具表观检测、模具表面成分及性能检测车间的模具成分和性能及注塑产品质检车间的产品质量结果，反馈至其他车间，从而得到模具后处理、注塑液配方及制备、清洗、修复及更换模具和零配件的优化工艺参数及应用时间点，以使各车间形成及时反馈修正的质量实时总控系统；

根据清洗后试模报告，建立清洗后参数数据库，与初始参数数据库对比注塑后模具表面状态和性能以及注塑产品质量，将清洗试验所得有效的各清洗手段及其清洗时间点进行汇总，将清洗工作分为周期性现场定点清洗、简单部件拆卸清洗、模具整体保养、模具表面研磨及防腐处理，记录各清洗工作的清洗部位及清洗时间点，合并清洗部位及清洗时间点接近的清洗工作，得到修正后的清洗手段及清洗时间点，反馈至清洗后参数数据库，进行清洗数据纠正；

根据修复后试模报告，建立修复后参数数据库，与初始参数数据库对比注塑后模具表面状态和性能以及注塑产品质量，将模具及零配件修复注塑试模所得有效的各修复手段及其修复时间点进行汇总，将修复工作分为现场修复和返厂修复，记录各修复工作的修复部位及修复时间点，合并修复部位及修复时间点接近的修复工作，得到修正后的修复手段及修复时间点，反馈至修复后参数数据库，进行修复数据纠正；

4）保养与维护建模：

综合初始参数数据库、清洗后参数数据库及修复后参数数据库，构造BP算法模型，将各参数的变化曲线聚类分析，以注塑前后模具表面状态和性能以及注塑产品质量为两个神经元交互点集合，监控模块中各参数及其变化规律作为各影响参数集合，以Cytoscape3.8.0软件构建模具表面状态和性能集合-注塑产品质量集合-影响参数集合网络图，可直观确定对模具表面状态和性能积注塑产品质量影响的各参数及其应用分支，再通过R语言软件，对模具表面状态和性能积注塑产品质量进行关键影响参数分析，并在软件界面上分别形成条形图，可直观观察到在受到某一参数及其应用分支的变化影响时，模具表面状态和性能及注塑产品质量的变化规律，从而得到各参数的优化区间值，并与其变化曲线进行比较，再将各参数的优化区间值聚类分析，从而得到优化的聚类结果参数，即在某一生产时间点筛选出一些关键参数，反馈至总控平台，对应消除该关键参数的工艺手段，经过区域管理的调配，划归对应的车间中进行反馈和处理，从而确定清洗手段、修复手段及其时间点最佳设计，从而得到优化后的保养及维护计划；

5）保养与维护计划：

在得到优化后的保养及维护计划，结合注塑生产计划，进行连续性生产监控，不同于试模中注塑一次或数次就开模检测的方式，而是在实施清洗、修复和更换配件时进行检测，得到变化曲线及相关点校正值，反馈至初始参数数据库、清洗后参数数据库及修复后参数数据库，对数据库进行最终校正，得到最终的保养及维护计划，后期继续跟踪检测模具防腐性能及产品质量的保持情况，形成周、月、季及年的生产计划判断，尤其要得出模具主体的实际清洗、修复、防腐处理及更换的时间计划，以判断最终的保养及维护计划合理性及需改进的内容。

优选地，所述步骤一中的热处理加硬处理如下：淬火时先在500-600℃预热2-4小时，然后在850-880℃保温一定时间，放入油中冷却至50-100℃出油空冷，淬火后硬度可达50-52HRC，为防止开裂应立即进行200℃低温回火处理，回火后，硬度可保持48HRC以上。

优选地，所述步骤一中成分分析的实际检测采集应包括以下内容：化学成分：C、S、P、Mn、Si、Cr、Ni元素含量的分析；光谱分析：光电比色分析，极谱分析、电子探针X射线显微分析；金相分析，失效分析，盐雾测试，ROHS检测等；无损检测：超声波探伤、磁力探伤射线探伤、规格尺寸检测、表面缺陷检测等；硬度：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、显微硬度、肖氏硬度等；拉伸：硬度指标、塑性指标、高温蠕变实验等；冲击：高低温冲击实验、多次冲击实验等；如想全面了解该模具的性能，检测项目较多，实际应该根据生产现状中易损伤部位进行筛选。

优选的，所述步骤二的不利工艺参数的检测过程如下：须关闭水路，检查注塑模具的冷却水孔是否有异物产生及异物量变化且观察是否有水路不通的情况，须检查模具胶口套中的圆弧是否损伤，是否有残留异物，运动部件是否有异常，动作是否顺畅，检查模具限位开关是否有异常，尤其要检测模具各区域的清洁度、粘附物量并拍照与试模注塑前状态以及模具安装前初始状态进行对比，从而各种污染、异物、锈迹、粘附、油脂损耗、部件损伤及运动不畅之类的不利工艺参数随注塑次数增加的变化曲线。

优选地，所述步骤三的现场清洗时需要注意各安装孔、通气管路、冷却水孔以及其他易渗漏区域的防水保护；现场清洗时需要注意清洗污液接料及排污的安排，避免污渍污染注塑产品进出料区域。

优选地，所述步骤三中分型面的密封接触面处理是采用刮研、抛光、涂油、电镀层修复防锈和润滑处理；通气管路的清洗包括自洁式清洗，即模具卸载后利用自带喷液清洗，进行冲刷，并根据通气管路口部的污染情况，根据数显机床精确计算量，对通气管路口部进行自动铣磨、研磨及抛光，将残留物排放至通气管路的垃圾区域，以防止残余物粘附至粗轧机座的表面，避免采用粗粒的刷洗垫片、金刚砂布、砂纸、磨石或带尼龙鬃毛、黄铜或钢制的刷子对模具进行人工研磨产生二次破损，研磨抛光后，利用自带喷液再次清洗，采用热风吹干；喷砂清洗是把砂粒,玻璃或者树脂做成粒子状的研磨剂,用压缩空气把它喷射在脏模具表面,使污垢剥落的方法；超临界流体清洗是利用污垢物质在超临界流体中的溶解度，受压力和温度的影响很大,可以利用升温或降压手段将超临界流体中所溶解的物质分离析出,达到分离提纯的目的，兼有精馏和萃取两种作用；等离子流清洗是分别设置真空处理槽和等离子炉,把在炉里发生的反应气体等离子流引人处理槽,然后把等离子流一致喷向模具的污垢处，原理是利用等离子流中的氩.CF

优选地，所述步骤三的卸载清洗中涂抹的酸洗液，是指带有酸洗缓蚀剂的酸洗液。所述酸洗缓蚀剂是一种表面活性物质，分子中带有各种极性基团，通吸附在金属表面的微阳极区，主要起到避免铁基体过酸洗的作用。在酸洗过程中，加入的缓蚀剂吸附基在金属表面达到一定密度时，就生成了抗腐蚀的吸附膜。但缓蚀剂不吸附在金属氧化物表面，故不影响氧化物的溶解。从而在溶解金属氧化物的同时，保护、减少对铁基体的溶解，既可防止金属过腐蚀、降低酸耗、减轻酸雾污染，还能抑止金属在酸洗过程中产生的氢脆，使金属在酸洗后保持原有材质的机械性能不变。盐酸中使用的缓蚀剂通常为六次甲基四胺、苯胺等阳离子型缓蚀剂，盐酸酸洗采用缓蚀剂是一项行之有效的清洁生产工艺。

优选地，所述步骤三中相关组件参数监控模块包括对注塑机运行状态、流道系统状态、胶液状态、开合模运动部件运行状态、限位部件有效性分析及模腔密封性的监控，记录在案。

优选地，所述步骤三中的清洗工作具体如下：周期性现场定点清洗，即根据现场清洗的有效性、模具和注塑质量，对模具进行局部或全面的周期清洗，如仅有型芯拐角处粘附严重，其余部位远未到达清洗时间点，则仅需要对拐角处进行冲洗或擦洗吹干即可，而不需要像现有注塑车间，遇到一点粘附就对整个型芯表面进行冲洗，冲洗效率低下；简单部件拆卸清洗，如运动部件或限位部件出现问题，仅拆卸该部件，并对模具中相关孔道及邻近区域进行清洗，而不需要像传统保养计划一样，将整个模具及零部件全部拆卸进行整体清洗，大幅减小保养工作量及保养消耗时间；模具整体保养需遵照现有清洗保养技术，进行拆模、浸泡清洗、除锈、吹干、上润滑油、涂油脂及脱模剂及装模，其中浸泡清洗采用添加能够软化或溶解注塑胶、中和酸度、除盐度、其他异物脱吸附以及表面粘附性改善的试剂或冲击流体浸洗，如对酸度较高PVC注塑产品而言，模具表面酸度较大，可采用碱液擦拭后进行缓冲液浸泡，使表面累积酸度降低；模具表面研磨及防腐处理，包括刮研磨平、电镀层检测及修复、防腐剂擦拭、清洗剂清洁及干燥，将处理所采用的工具及其工艺参数记录在案。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本申请根据BP算法模型及关键影响因素条形图计算，从而可对整个注塑部件及部位有全面的了解，根据汇总筛选具体的处理手段、处理部位及处理时间点，从而得到较为准确的最终保养及维护计划，能够长期保证模具表面防腐性能和注塑产品质量维持在较高水平；

2.本申请以注塑次数为保养节点，对模具及其相关管路和零部件进行定点定时处理，实现一种精确的靶向式防腐处理工艺；并结合各监控模块和区域管理，使注塑生产与上下游各车间紧密结合，信息能够实时反馈，实现对生产各环节宏观监控和模具各部位微观监控的有机结合，综合各种数据进行聚类分析，得到准确的关键影响参数及其影响关系，为模具的腐蚀趋势提供科学研究方向，从而避免传统车间对腐蚀因素模糊、找不准甚至判错腐蚀原因的风险，值得推广应用。

附图说明

图1为本发明提出的一种P20+Ni锻造模具钢表面防腐处理工艺的BP模型处理流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1：

本实施例以聚氯乙烯树脂注塑采用的P20+Ni锻造模具钢生产汽车玩具壳体为例，采用广东顺德金康业塑料的PVC颗粒料，注塑条件为：熔化温度：185~205℃，模具温度：20~50℃，注射压力：可大到1500bar，保压压力：可大到1000bar，注射速度：为避免材料降解，一般要用相当地的注射速度。流道和浇口：所有常规的浇口都可以使用。使用扇形浇口，且扇形浇口的厚度不能小于1mm。

注塑液对模具钢的腐蚀分析：除了要应对成型工艺操作完成后往往会在模具上留下污秽物或残余物(有一定的化学构成和物理特性)的腐蚀问题，像聚氯乙烯这类的树脂熔液会产生氯化氢气体，其酸度从而腐蚀模具钢。加上从阻燃剂和抗氧化剂中渗透出来的其他一些残余物也可对钢材造成腐蚀，还有有颜料着色剂会使钢材生锈，且锈迹很难去除，甚至平凡的封存水，假如放置在未经处理的模具表面过长时间，同样会对模具造成损害。

一、模具钢成型后处理工艺参数收集：

1）研磨及防腐处理；

2）热处理加硬处理；

3）氮化处理；

成分分析；

5）区域划分；

二、试模管理：

1）试模前检测：

对注塑机运行状态、流道系统状态（包括主流道、分流道、冷料井及浇口）、胶液状态（注胶压力、胶液粘度和温度）、电器件、试模环境参数（包括温度、湿度、空气含尘量）进行测试并记录；

2）试模检测：

检测随试模次数增加，外观测试电镀磨损、磁道标记损伤、模具内部的油脂变化水平以及模具在通风孔和非通风孔区域残余物含量，观察齿轮拉削、滑块、内部轴销和轴衬和其他的移动部件的运行状况，测试试模后产品质量（表面光洁度、镜面光泽度、缺陷、受力性能及是否有粘附异物）、检测吃水线和喷水式饮水口被污染或堵塞、检测歧管渗漏情况以及是否有由于漏水或冷凝造成的铁锈和腐蚀；

每次试模结束，脱模后，须关闭水路，检查注塑模具的冷却水孔是否有异物产生及异物量变化且观察是否有水路不通的情况，须检查模具胶口套中的圆弧是否损伤，是否有残留异物，运动部件是否有异常，动作是否顺畅，检查模具限位开关是否有异常，尤其要检测模具各区域的清洁度、粘附物量并拍照与试模注塑前状态以及模具安装前初始状态进行对比，记录以上污染、异物、锈迹、粘附、油脂损耗、部件损伤、运动不畅等不利工艺参数随注塑次数增加的变化值，以注塑次数为横坐标，以上各参数为纵坐标分别会在xy变化曲线，并以产品质量不合格、水口堵塞或锈迹、合模或脱模困难、模具油脂膜破坏为横坐标值的核准点，汇总各变化曲线的拐点和最值点，将拐点和最值点与核准点比较，从而需要模具需要清洗、保养或维护的次数应在拐点值之前，最值点作为模具的极限试验点，即在最值点处对模具性能进行测试，以核查不利工艺参数对模具的腐蚀或损伤的影响研究；

如型芯表面残留胶量的变化曲线为例，随着注塑次数的增加，纵坐标值从0-150次左右均维持在0，随后缓慢增加，至320次左右开始纵坐标值陡然增加，至610次左右纵坐标维持基本不变（有升有降的微量变化，则该610次（或610附近）记录为拐点值，以产品质量不合格和模具油脂膜破坏为两个核准点（也可能是同一核准点），模具油脂膜破坏（型芯表面油脂膜破坏率达5%以上，即有5%以上的区域无明显油脂涂覆）的核准点为338次，产品不合格（出模时有明显胶丝现象、表面明显有缺陷）的核准点为346次，表明在320-346次之间的注塑过程中，型芯表面残留胶量暴增，因此确定需要在310次左右的注塑后，应立即对型芯内部表明进行清洗（浸泡、水喷洗或喷砂清洗）、冷空气吹干、热气烘干、涂油脂及脱模剂处理；而610次可作为模具极限试验，取出模具进行各种清洗试验筛选，检测型芯表面磨损量、腐蚀情况、金相组织及硬度，与未注胶的模具初始状态进行对比，以探讨表面粘胶量对腐蚀或磨损的影响；

每次试模结束后，脱模后，同时检测模具各部位酸度、粘附物（性状、成分）、盐度、含水量、含尘量、氧化污物和锈迹，将以上表面参数作为横坐标，以模具表面涂层及淬硬层的腐蚀生长情况（腐蚀深度和腐蚀面积的乘积），专门测试模具的腐蚀生长情况，并生成模具各部位的表面腐蚀生长曲线，表明注塑条件（注塑液的成分、粘度、温度、酸度、注塑冲击压力）对模具腐蚀的影响，并反馈至模具钢成型后处理工段、注塑液生产工段及注塑机维护工段，适当的情况可更改模具后处理工艺、注塑液配方及注塑条件，从而得到与注塑液匹配的最佳后处理工艺参数和注塑条件；

3）试模数据收集：

将以上试模检测结果记录，形成试模报告，反映试模过程中出现的各种情况，包括模具注塑情况和塑件缺陷情况，并注明试模单号、模具编号、塑件名称、试模原因、试模次数、试模日期、塑件批号、试模机器及试模环境的详细信息；

三、保养管理：

1）清洗试验：

根据试模报告，经过至少10次以上的试模试验，得到各参数影响曲线存档，并在拐点、最值点和核准点处取平均值，得到模具腐蚀或损伤的清洗时间点（即注塑次数），进行清洗试验；

模具清洗根据清洗场合分为现场清洗和卸载清洗，现场清洗是在脱模取件后，采用擦拭（砂纸干擦或湿布粘液擦拭）、涂抹或喷洒清洗液、干冰喷射、涂抹酸洗液（并添加酸洗缓蚀剂）、涂覆防锈液、补充型芯油脂或防尘胶粘附表面中的任意几种方式，对开模后的模具表面进行清洗，清洗时需要注意各安装孔、通气管路、冷却水孔以及其他易渗漏区域的防水保护（一般采用涂覆防水密封膏或黏贴防水胶带进行堵缝堵孔）；现场清洗时需要注意清洗污液接料及排污的安排，避免污渍污染注塑产品进出料区域；现场清洗吹干后，检测清洗前后模具各部位的表面状态，并与未注塑模具的初始状态进行对比（肉眼观察与高清拍摄后，通过图像识别技术，通过像素对比得知直观表面状态的变化，如粘附量、锈迹或其他腐蚀以及表面损耗），得出清洗前模具表面状态随注塑次数变化的规律，根据清洗前后模具表面状态的变化得出清洗的有效性，并在直观的有效清洗后继续进行注塑试模生产，观察清洗后各污染、异物、锈迹、粘附、油脂损耗、部件损伤、运动不畅之类不利工艺参数随注塑次数变化的变化曲线以及模具表面涂层及淬硬层的腐蚀生长曲线，并与首次试模的变化曲线进行比较（包括拐点、最值点及核准点处的参数值对比），最终验证各现场清洗的有效性，得出最有效的现场清洗手段及较准确的清洗时间点；

如各种现场清洗均无效，则表明模具必须经过卸载清洗，即注塑停机产品脱模后，将模具卸载，进行拆卸后检测保养，进行现场清洗无法涉及的模具部位以及零配件的清洗，如安装孔、滑动部件、插销、顶针、顶针板、模座、模仁、模框、型芯及各种与模具相关的零配件。

卸载清洗不仅包括现场清洗的处理方式，如擦拭、涂抹或喷洒清洗液、干冰喷射、涂抹酸洗液、涂覆防锈液、补充型芯油脂或防尘胶粘附表面，还包括浸泡液处理、超声波清洗、喷砂清洗、超临界流体清洗、等离子流清洗和清洗胶清洗；按照部位来分，卸载清洗分为压机内部清洗、分型面的密封接触面处理、分型面沿边擦拭、型芯主表面清理、易污染区域（包括造型线条、圆角或倒角处、型芯边角处、接缝处及浇冒口附近区域）处理、清洗冷却水孔口处理、零配件（顶针、螺栓、滑块、冷却水管、通气管路等）清洗、注塑机浇口清理、注塑环境空气降尘和排屑清理；

卸载清洗吹干后，检测清洗前后模具各部位的表面状态，并与未注塑模具的初始状态进行对比（肉眼观察与高清拍摄后，通过图像识别技术，通过像素对比得知直观表面状态的变化，如粘附量、锈迹或其他腐蚀以及表面损耗），得出清洗前模具表面状态随注塑次数变化的规律，根据清洗前后模具表面状态的变化得出清洗的有效性，并在直观的有效清洗后继续进行注塑试模生产，观察清洗后各污染、异物、锈迹、粘附、油脂损耗、部件损伤、运动不畅之类不利工艺参数随注塑次数变化的变化曲线以及模具表面涂层及淬硬层的腐蚀生长曲线，并与首次试模的变化曲线进行比较（包括拐点、最值点及核准点处的参数值对比），最终验证各卸载清洗的有效性，得出最有效的卸载清洗手段及较准确的清洗时间点；

2）模具及零配件修复：

当现场清洗和卸载清洗无法解决或清洗操作本身造成模具局部的损伤（如磁道标记、镀层、密封面、滑动接触面、管路渗漏情况）及零配件的损坏，需将模具或零配件送至修复车间进行修复，所得修复产品与原出厂产品比较表面状态及性能测试结果；

修复后模具或零配件各部位的表面状态，并与未注塑模具的初始状态进行对比（肉眼观察与高清拍摄后，通过图像识别技术，通过像素对比得知直观表面状态的变化，如粘附量、锈迹或其他腐蚀以及表面损耗），并通过应力测试后，确定初步合格的修复产品，将其进行注塑试模生产，观察修复后各污染、异物、锈迹、粘附、油脂损耗、部件损伤、运动不畅之类不利工艺参数随注塑次数变化的变化曲线以及模具表面涂层及淬硬层的腐蚀生长曲线，并与首次试模的变化曲线进行比较（包括拐点、最值点及核准点处的参数值对比），最终验证修复的有效性，得出最有效的修复手段及较准确的修复时间点；

如修复后模具或零配件对注塑产品质量或生产效率产生严重不利影响，则应考虑更换模具或零配件，重新进行试模；

3）参数数据库建立：

根据步骤二的试模报告，建立初始参数数据库（数据储存-超链接-数据调用），参数包括模具各部位（包括孔道）的参数变化（表面酸度、粘附物性状及成分、盐度、含水量、含尘量、氧化污物和锈迹）、电镀磨损、磁道标记损伤、模具内部的油脂变化水平以及模具在通风孔和非通风孔区域残余物含量，观察齿轮拉削、滑块、内部轴销和轴衬和其他的移动部件的运行状况，测试试模后产品质量（表面光洁度、镜面光泽度、缺陷、受力性能及是否有粘附异物）、检测吃水线和喷水式饮水口被污染或堵塞、检测歧管渗漏情况以及是否有由于漏水或冷凝造成的铁锈和腐蚀；

设置监控模块，监控模块划分为模具表面参数监控模块、相关组件参数监控模块、注塑产品质量监控模块、注塑环境参数监控模块（空气温度、湿度、含尘量、酸度、盐度及有机污染物含量）及其他系统运行情况监控模块（注塑系统、出料系统、冷却系统、排污系统），根据参数监控，实时导入参数数据库，采用数均计算软件或插件，及时修正各参数变化曲线及其拐点、最值点及核准点；

相关组件参数监控模块包括对注塑机运行状态、流道系统状态（包括主流道、分流道、冷料井及浇口）、胶液状态（注胶压力、胶液粘度和温度）、开合模运动部件运行状态、限位部件有效性分析及模腔密封性的监控，记录在案；

实施区域管理，区域管理划分为注塑车间、注塑产品质检车间、模具表面成分及性能检测车间、模具后处理车间、注塑液生产车间、注塑机及模具相关零配件安装、监控及维护车间、清洗车间、修复车间及总控台，根据注塑车间的模具表观检测、模具表面成分及性能检测车间的模具成分和性能及注塑产品质检车间的产品质量结果，反馈至其他车间，从而得到模具后处理、注塑液配方及制备、清洗、修复及更换模具和零配件的优化工艺参数及应用时间点，以使各车间形成及时反馈修正的质量实时总控系统；

根据清洗后试模报告，建立清洗后参数数据库，与初始参数数据库对比注塑后模具表面状态和性能以及注塑产品质量，将清洗试验所得有效的各清洗手段及其清洗时间点进行汇总，将清洗工作分为周期性现场定点清洗、简单部件拆卸清洗、模具整体保养、模具表面研磨及防腐处理，记录各清洗工作的清洗部位及清洗时间点，合并清洗部位及清洗时间点接近（清洗时间相差不超过10次注塑次数）的清洗工作，得到修正后的清洗手段及清洗时间点，反馈至清洗后参数数据库，进行清洗数据纠正；

根据修复后试模报告，建立修复后参数数据库，与初始参数数据库对比注塑后模具表面状态和性能以及注塑产品质量，将模具及零配件修复注塑试模所得有效的各修复手段及其修复时间点进行汇总，将修复工作分为现场修复和返厂修复，记录各修复工作的修复部位及修复时间点，合并修复部位及修复时间点接近（修复时间相差不超过10次注塑次数）的修复工作，得到修正后的修复手段及修复时间点，反馈至修复后参数数据库，进行修复数据纠正；

4）保养与维护建模：

综合初始参数数据库、清洗后参数数据库及修复后参数数据库，构造BP算法模型，将各参数的变化曲线（包括拐点、最值点和核准点）聚类分析，以注塑前后模具表面状态和性能以及注塑产品质量为两个神经元交互点集合，监控模块中各参数及其变化规律作为各影响参数集合，以Cytoscape3.8.0软件构建模具表面状态和性能集合-注塑产品质量集合-影响参数集合网络图，可直观确定对模具表面状态和性能积注塑产品质量影响的各参数及其应用分支，再通过R语言软件，对模具表面状态和性能积注塑产品质量进行关键影响参数分析，并在软件界面上分别形成条形图，可直观观察到在受到某一参数及其应用分支的变化影响，模具表面状态和性能及注塑产品质量的变化规律，从而得到各参数的优化区间值，并与其变化曲线进行比较，再将各参数的优化区间值聚类分析，从而得到优化的聚类结果参数，即在某一生产时间点（即注塑次数）筛选出一些关键参数，反馈至总控平台，对应消除该关键参数的工艺手段，经过区域管理的调配，划归对应的车间中进行反馈和处理，从而确定清洗手段、修复手段及其时间点最佳设计，从而得到优化后的保养及维护计划；

5）保养与维护计划：

在得到优化后的保养及维护计划，结合注塑生产计划，进行连续性生产监控，不同于试模中注塑一次或数次就开模检测的方式，而是在实施清洗、修复和更换配件时进行检测，得到变化曲线及相关点校正值，反馈至初始参数数据库、清洗后参数数据库及修复后参数数据库，对数据库进行最终校正，得到最终的保养及维护计划，后期继续跟踪检测模具防腐性能及产品质量的保持情况，形成周、月、季及年的生产计划判断，尤其要得出模具主体的实际清洗、修复、防腐处理及更换的时间计划，以判断最终的保养及维护计划合理性及需改进的内容。

最终保养及维护计划制定如下：

连续性注塑110次（总注塑时间约为8h），开模下料后，对型芯内部褶皱处（包括造型线条、圆角或倒角处、型芯边角处）的粘附物进行清理擦拭及清洗；

连续性注塑190次（总注塑时间约为13.8h），开模下料后，对型芯主表面及附近区域、分型面及封胶面进行现场清洗，采用10%NaOH水溶液对型芯表面进行擦拭，再用NaH

连续性注塑300次（总注塑时间约为21.8h），对通气口管路采用自洁式清洗和抛光，拆卸并检测齿轮拉削、滑块、内部轴销和轴衬以及其他的移动部件的运行状况，安装运动部件时涂覆润滑油和防腐密封膏，清理吃水线和喷水式饮水口的污染或堵塞物，疏通并检测歧管是否渗漏是否有铁锈和腐蚀等，对模具进行全面清洗后，在型芯表面涂覆油脂和脱模剂至初始水平；

步骤1）-3）循环处理15-18次（约两周时间），进行短停机（时间为2h左右），进行拆模，检测模具表面无损耗，表面性能降为硬度≥原始值98%、抗冲击≥原始值96%、耐磨≥原始值95%，对模具及其相关管路和零部件进行浸泡清洗、除锈、吹干、上润滑油、涂油脂及脱模剂的处理，随后装模，对照参数数据库对环境参数进行控制处理，使其不影响开合模过程中的水冷凝和粘尘；

每月进行长停机（1.5-2天），对模具褶皱处（包括造型线条、圆角或倒角处、型芯边角处）和接缝处进行高压粉碎清洗或干冰冲击清洗，高压粉碎清洗即是利用硬四氟塑料和玻璃细珠等作为研磨剂对模具表面进行高压粉碎清洗时，对模具表面各区域进行酸洗，对模具各区域（包括孔道）采用带有乌洛托品的酸洗液进行擦拭，擦拭后，再对用水冲洗、冷压缩空气吹拂和热空气烘干，对注塑机及其他电器件进行停机检查；

每季进行长停机（1.5-2天，与当月长停机合并），对模具表面化学成分、耐磨及耐腐蚀性能进行检测，对各运动部件、限位部件、各接触面（包括型芯冲塑面）进行性能测试，不合格部分进行修复处理；

每年进行年检长停机（4-5天，与当月长停机合并），全面考察模具、相关管路及各零部件的性能，包括各部位进行电镀层恢复、淬硬性恢复（抛光、热处理及渗氮）、磁道标记恢复、孔口测试、接缝处密封性测试、零部件力学屈服测试，相当于将各部件的所有区域进行原厂恢复，在进行测试，与标准件对比合格后，清洗、烘干装模；

8）模具及零部件使用年限监测：在以上步骤1）-7）的任一次开模过程，与各参数数据库比较，如发现模具某部位或某一相关零部件相应的表面状态及性能参数超出使用阀值，且根据各关键影响参数的变化曲线表征通过清洗及修复也无法恢复时，则对该模具部位或该相关零部件进行破坏性应力测试，记录在案，反馈至参数数据中，作为其使用年限的参数表，故提取更换。

以上步骤为最终保养及维护计划的总纲，其中BP神经网络图及关键影响因素条形图数据量极大，需要总控平台的工程师对整个注塑部件及部位有全面的了解，从而可根据汇总筛选具体的处理手段、处理部位及处理时间点，从而能够长期保证模具表面防腐性能和注塑产品质量维持在较高水平，经过本厂下游企业玩具厂一年半左右的生产试验，除更换个别螺钉、滑块、顶针及限位开关外，模具表面防腐性能和注塑产品质量仍为合格，整年生产过程中生产空间内基本无锈迹、无渗透和气鼓现象，表明本申请通过BP人工神经网络技术得出最终保养及维护计划能够有效防止模具腐蚀、保证产品质量。

对比例1：对比现有的模具防腐保养计划：

—.生产前模具的保养

1.须对模具表面的油污铁锈清理干净，检查注塑模具的冷却水孔是否有异物，是否有水路不通。

⒉须检查模具胶口套中的圆弧是否损伤，是否有残留异物，运动部件是否有异常，动作是否顺畅。

二.生产中模具的保养

1.每天检查模具的所有导向的导柱，导柱是否损伤，包括模具导柱，行位等部件，定期对其加油保养，每天上下班保养两次。

⒉清洁模具分型面，流道面每日清扫两次。引导柱，衬套，位置决定稍的给油每日一次。

3.定期检查模具水路是否畅通，并对所有的模具紧固螺丝进行紧固。

4.检查模具的限位开关是否异常，斜稍，斜]顶是否异常。

三.停机模具的保养

1.停机之前须先关闭冷却水路，吹净模具内的水路的余水，检查模具的表面是否有残留的胶丝异物等，将其清理干净后均匀喷上防锈剂，准确填上相关记录。

2.遵照现有清洗保养标准，进行拆模、浸泡清洗、除锈、吹干、上润滑油、涂油脂及脱模剂及装模。

与对比例1相比，本申请的实施例1在试模、数据采集、建模软件管理、平台搭建及维护上所花时间较多，初次搭建平台、试模及数据采集管理约为13-15天，但平台搭建好后，后续除非更换注塑原料，否则无需试模；但是本申请以注塑次数为保养节点，对模具及其相关管路和零部件进行定点定时处理，实现一种精确的靶向式防腐处理工艺；并结合各监控模块和区域管理，使注塑生产与上下游各车间紧密结合，信息能够实时反馈，实现对生产各环节宏观监控和模具各部位微观监控的有机结合，综合各种数据进行聚类分析，得到准确的关键影响参数及其影响关系，为模具的蚀趋势提供科学研究方向，从而避免传统车间对腐蚀因素模糊、找不准甚至判错腐蚀原因的风险，值得推广应用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。