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影响冷冲压模具寿命的因素及提高寿命的措施

目录:技术支持点击率:发布时间:2019-09-04 17:04:35

  模具质量的提高必须合理地选择材料,针对不同的材料采用相应的热处理工艺及优化的加工工艺,可以提高模具的制造精度和使用寿命,避免模具发生早期失效。基于此,本文主要针对影响冷冲压模具寿命的因素及提高寿命的措施来进行分析。

  1、影响冲压冷模具的寿命因素分析

  在经济快速发展的今天,冷冲压模具广泛运用于企业对机械零部件的批量生产中,同时为了得到最大的效益,企业一般都会比较注重冷冲压模具的使用寿命。

  1.1、冲压生产工艺及模具设计

  在实际生产中,影响模具工作的因素主要有冲压材料表面质量差、公差大、材料性能不稳定以及表面有杂质,这些都会导致模具磨损加快。在拉深模中,影响模具冲压载荷的大小以及黏着倾向的程度最重要的是被拉深板料的成形能力、厚度、材料的表面质量等。在生产模具中,由于整体式模具会存在凹凸角进而会造成应力集中现象导致模具炸裂。另外对模具的磨损影响较大的是凹凸模的形状和圆角半径大小,例如在拉深模比较小的圆角半径中,会增大胚料流动阻力,不断的增大摩擦力进而使模具磨损或者使冲件断裂。

  1.2、模具钢材料

  (1)模具钢材料影响模具寿命

  对模具寿命影响最大的为模具钢材料,模具的材料性能极大地影响模具的使用寿命,例如在拉深模的制作中如采用Cr12MoV钢就很容易出现咬合和拉毛现象,但是采用GT35型钢结硬质合金制作就能大大的减弱咬合倾向,提高模具的使用寿命。

  (2)模具的工作硬度影响模具寿命

  模具硬度的提高主要指模具钢的抗压强度、耐磨性和抗咬合能力,但是也会降低模具韧性、冷热疲劳抗力及可磨削性能。在生产生活实践中,常见的失效形式就是硬度过高导致模具断裂,极少数会出现变形和磨损。

  (3)模具钢材料的冶金质量影响模具寿命

  模具钢材料的冶金质量首要影响的是那些大、中型截面的模具和碳和合金元素含量高的模具钢,现实的表现为非金属同化、碳化物偏析、中间松散等,对那些高碳高合金钢,凡是轻易造成模具淬火开裂和模具的初期破坏。

  1.3、模具的热处理工艺

  预先热处理、粗加工后的消除应力退火、淬火与回火、磨削后或电加工后消除应力退火等都是属于模具的热处理方式,模具的热处理质量同样对模具的性能以及使用寿命有着极大的影响,大量的事实证明模具的热处理工艺差能够直接导致模具工件零件的淬火变形与开裂以及使用过程中的早期断裂。

  1.4、模具加工工艺

  切削加工、磨削加工和电火花加工是制造模具所必需的加工工艺,生产中影响模具的耐磨性、断裂抗力、强度,如果加工方式不妥,加工质量容易出现问题。

  (1)磨削加工的影响

  磨削加工处理不当会致使模具的疲劳强度和断裂抗力降低,原因是磨削烧伤和磨削裂纹。

  (2)电火花加工的影响

  点火花加工不当会降低模具的韧性和断裂抗力,出现这种现象的首要原因是电火花加工会产生电火花烧伤层,烧伤层拉应力较大,当厚度较大时将出现显微裂纹。

  2、提高冷冲压模具寿命的措施

  通过分析冷冲压模具寿命的影响因素可知,影响模具寿命的因素是多方面的,在设计模具时应综合考虑这些因素,从而设计出更经济高效率的模具,对于特殊用途的冷冲压模具,应结合其自身要求设计出经济适用的模具。

  2.1、正确选择模具钢材料

  凸模的工作条件比凹模更差,凸模要比凹模材料的材质更好。大批量冲裁时,要注意选择模具钢材料应该是强度高、耐磨性好、韧性好的模具钢材料。

  2.2、合理的冷冲压模具设计结构,是保证模具使用寿命的必备前提

  冷冲压模具的使用寿命与合理的结构设计有着很大的关系,设计之初在保证冷冲压模具其他设计要求。必须保证模具的韧性、钢度与强度,以确保冷冲压模具在冲裁过程中模具的凸、凹模及其它结构件不至于因受冲裁力影响而发生的变形、损坏或增加磨损程度。模具设计应尽可能采用带导向的模具设计,同时还应考虑模具设计间隙,设计间隙过小或过大也会增加凸、凹模磨损程度,从而导致模具损坏,使用寿命降低。

  2.3、要合理使用维护模具

  在冲压过程中,冷镦坯料应经过磷化或镀铜处理是为了降低工作时的摩擦阻力,预防模具的粘附咬合,所以冷镦前金属板材必须经过预热来改进材料的加工性能,从而减少出现裂纹的可能性,延长模具的所以寿命。冷镦时进行润滑也是一种好方法,润滑良好显然可以增加金属板材的表面光洁度,减小摩擦阻力,减小磨损,延长模具的使用寿命,在冷镦形状复杂的零件时,润滑就显得更为重要。

  模具存放时,上下模之间应保持一定空隙,以保护刃口不被损坏。冲压时,凸模进入凹模的深度要控制好,以免磨损加剧。在冲压实践中,冲裁,冲压一段时间后,凹凸模刃口将出现磨损、磨损沟痕现象。如果此时修模,既减小摩擦力阻力、同时预防磨损沟痕导致的裂纹,还能避免因磨损后凹模与凸模的刃口间隙不均而导致的附加弯矩,延长模具的使用寿命。凹模与凸模的刃口再次磨削后,刃口间隙更加不均匀,此时就要用细油石对刃口仔细研磨、抛光,去除磨削毛刺,一般来说,表面粗糙度值要达到Ra≤0.10μm以下,这样才能即时消除凹凸模刃口磨损隐患。

  2.4、良好的润滑条件

  良好的润滑,可以模具具有防锈功能,还能降低摩擦热、摩擦力、冲压力,减少模具的磨损,模具的寿命延长。如在冲裁变压器中的硅钢片时,如果润滑良好,模具寿命大约是润滑差的模具的大约15倍。还有,润滑剂种类使用恰当也能延长模具寿命。

  2.5、冷冲压模具的加工与装配质量

  冷冲压模具的使用寿命与其加工精度和品质成正比,精度和品质越高其使用寿命就越长。在进行模具的安装过程中我们要严格控制凸模和凹模之间的间隙,进而减少磨损。

  2.6、冷冲压模具的使用和保养

  正确的选择合适的、精度高的冲压设备,以及合适的压力都能有效的延长模具的使用寿命。同时为了减少磨损可以再冲压板材上涂上合适的润滑剂,模具在不使用的时候要密封保存,妥善保护。

  随着现代工业技术的不断发展,工业产品结构和性能越来越复杂,而高温、高速、高摩擦及腐蚀性的工作环境对高性能材料的需求也越来越高。冷冲压模具有着生产效率高的独特优势故而广受企业的青睐,但是冷冲压模具的工作环境十分糟糕,所以对于冷冲压模具的工作性能有着十分严格的要求,模具在生产过程中必须要有高寿命,高精度和高性能。产物加工经济成本和产物加工经济效益都由冷冲压模具的使用寿命所决定,冷冲压模具的使用寿命是权衡一个国度冷冲压模具制造程度的主要指标。

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