影響沖壓模具壽命的原因
研究表明:沖壓模具使用壽命的大小與模具設計、選材,、加工方法,、熱處理方法、表面處理方式,、模具的使用條件,、配套設備等諸多因素有關。根據(jù)對大量失效模具的分析統(tǒng)計,,在引起模具失效的各種因素中,,熱處理不當約占45%,選材不當,、模具結構設計不合理約占25%,,加工工藝因素約占10%,使用條件等因素約占20%,。因此,,合理設計模具結構,恰當?shù)倪x用材料,,妥善安排模具各零件的加工工藝,正確使用和維護模具,,對汽車板金模具使用壽命的提高都是有益的,。
1、沖壓模具的設計
沖壓模具設計是影響模具使用壽命的重要因素,。模具間隙大小,、沖壓工序安排,、沖壓工位布置、定位方式,、卸料與出件方式,、模具導向方式、以及模具檢測與保護方法等對模具壽命都會造成影響,。以沖裁為例,,介紹沖模間隙對模具壽命的影響。由于間隙的存在,,使得沖件的斷面出現(xiàn)了4個區(qū)———塌角,、光亮帶、斷裂帶和毛刺,。
落料件的尺寸主要由凹模決定,,而沖孔件的尺寸主要由凸模決定。實踐證明,,正常沖裁情況下,,沖孔件的尺寸有縮小的趨勢,而且隨間隙的減小縮小越明顯,;落料件的尺寸有增大的趨勢,,而且間隙越小其增大越明顯。這樣凸模和凹模隨沖裁間隙的縮小而使磨損加劇,。同時,,當間隙小到一定值,還會產生二次剪切,,產生過多的金屬碎屑,,刮傷或被擠進凸、凹模的表面,,加劇模具的磨損,,甚至會造成凹模漲裂、模具變形,,進而引起間隙不均勻,、導致模具崩刃等現(xiàn)象的發(fā)生??傊?,沖裁模具的間隙越小,模具的壽命就越小,,對其它沖壓模也如此,。
2、汽車板金模具的加工工藝
沖壓模具的凸、凹模形狀是多種多樣的,,根據(jù)制品的結構而確定,。各企業(yè)的生產條件不同,因此,,對不同的凸模和凹模,,各企業(yè)一般有自己的做法,但總的工藝過程還是類似的,。對整體式凹模的做法是:下料→鍛造→熱處理(退火)→機加工外形,、非凹模刃口孔及穿絲孔→熱處理(淬火、回火)→磨上下表面→慢絲切割凹模刃口孔→精銑(鏡面放電),。對整體式凸模的做法是:下料→鍛造→熱處理(退火)→機加工外形(粗加工,、精加工)、固定孔等→熱處理(淬火,、回火)→磨上下端面→精修工作型面,。對小凸模和鑲拼式凹模的加工工藝是:取一塊經(jīng)過鍛造和熱處理后的原料板→機加工固定凸、凹模(鑲塊)的螺紋孔→以螺紋孔為中心慢絲割出各零件輪廓→磨去氧化層,。
?。?)鍛造對模具壽命的影響
鍛造的作用是細化金屬晶粒、致密組織,、消除金屬內部缺陷從而改善金屬的力學性能,。但是,如果鍛造工藝不合理,,就會造成鍛造缺陷,,形成導致模具早期失效的隱患。例如,,鍛造時鐓擊力過大,,變形量過大,易產生裂紋,;加熱不均,,溫度過高會產生材料晶粒粗大的過熱現(xiàn)象或導致晶界熔化和氧化的過燒現(xiàn)象;停鍛后冷卻速度過快則容易開裂,,特別是高碳高合金鋼,,鍛造溫度范圍較窄,操作不當極易開裂,;鍛造不充分會產生組織應力,,熱處理時也易發(fā)生變形開裂等。
?。?)熱處理對模具壽命的影響
模具淬火加熱時溫度過高,,容易造成模具的過熱,、過燒,,沖擊韌度下降,,導致早期斷裂。如果淬火溫度過低,,會降低模具的硬度,、耐磨性及疲勞抗力,容易造成模具的塑性變形,、磨損失效,。淬火加熱時不注意采取保護措施,會使模具表面氧化和脫碳,,脫碳將造成淬火軟點或軟區(qū),,降低模具的耐磨性、疲勞強度和抗咬合能力,,影響其使用壽命,。淬火冷卻速度過快或油溫過低,模具容易產生淬火裂紋,。如果回火溫度太低,,而且不夠充分,將無法消除淬火過程中的殘余應力而使模具的韌性降低,,容易發(fā)生早期斷裂,。
(3)線切割對模具壽命的影響
線切割在模具零件加工中被廣泛使用,,它提高了加工效率和加工精度,,但也帶來了一些特殊問題,如經(jīng)線切割加工的模具,,如不進行回火和相應的去氧化層處理而直接使用,,易產生掉渣、剝落等現(xiàn)象,,從而降低模具的使用壽命,。因此,對線切割后的模具進行充分回火能改善表面拉應力狀態(tài),,降低殘余應力,,提高模具使用壽命。
滄州宏遠機械鑄造有限責任公司(http://www.bthongyuan.cn/)生產的球墨鑄鐵井蓋,,球鐵井蓋,,地溝蓋,