May 26, 2021
對於工業企業來說,精密零部件的生產往往會用到(dào)精密衝壓(yā)模具。我國精密衝壓模具的使用和研究起步較晚,同國外相比有一定差距,使用壽命(mìng)遠遠低於國(guó)外水平,不但影響企業產品質量,還會導致企業生產(chǎn)成本的增加,影響企業在市場上的競爭力。因此,亟待分析和研究影響(xiǎng)精(jīng)密精密衝壓模具使用(yòng)壽命的因素(sù),並提出相關(guān)改善對策。
1 精密衝壓模具失效的表(biǎo)現形式
精密衝壓模具的使用壽命是(shì)指模具能夠正常使用的階段,通常使用(yòng)期間(jiān)生產的合格(gé)產(chǎn)品數量進行(háng)計算。模具喪失應有的功能被稱為(wéi)模具失效,模具失效的原因有很多,變形、磨損、裂紋都(dōu)是失效(xiào)的原因 。
1.1 磨損失效
磨損失(shī)效是模具(jù)失效主(zhǔ)要的表現形式,模具由(yóu)於長久使用,在摩擦的(de)過程中會出現刀口鈍化、表麵(miàn)溝痕、棱角磨損等情況,這(zhè)是生產過程中大量衝壓(yā)造成的,模具和生產材(cái)料會長時間接觸,材料中脫落的碎屑會黏在模具中,加劇了模具的損壞,也有金屬碎屑粘在模具上導(dǎo)致產品幾何形狀發生變化,也是模(mó)具失效的(de)一種。精密衝壓模具磨損失效同模具結構、材料性質(zhì)、生產(chǎn)速度等因素都有關,而且模具間隙和表麵粗糙度也是造成模具失效的重要(yào)原因。
1.2 開裂失效
在工業生產過程中,如果鍛壓(yā)不完全,在進一步處理是就會出現(xiàn)裂紋,這些裂紋在模具中的某個部分存在,在長久的使用(yòng)中裂紋不但不會消(xiāo)失,還會繼續擴大,進而導致模具的開裂。開裂失效主要原因是模具設計不合理或者後(hòu)續處理不核對造成的。
1.3 變形時效
模具發生彎曲、變形或者折斷(duàn)都是(shì)模具(jù)失效的一種,這和模(mó)具整體質量差有關(guān),如果模具結構不合理,不同位置的厚薄不一樣,能夠承受的衝壓也就不同,再加上模具(jù)材料也有(yǒu)可能(néng)不好(hǎo),在(zài)衝壓過程中容易導致模具(jù)的變形,甚至出現崩刃的情況。
2 影響精密衝壓(yā)模具壽命的原因
2.1 精密衝壓模具的設計過程
精密衝壓模具的設計過程影響(xiǎng)模具使用(yòng)壽命。模(mó)具的成型(xíng)過程都是根據設計進行的,模具的間隙、衝擊(jī)工位、模(mó)具熱處理、保護和維護方式都會影響壽命(mìng)。模具的凹凸(tū)模會對模具落料件和衝孔件的尺寸產(chǎn)生影響,在工業生產時,衝孔件的尺寸會逐漸縮小,而落料件的(de)尺寸正好相反,這些都(dōu)會(huì)使模具的磨損加劇,當間隙達到一定的程度時,會有小(xiǎo)碎(suì)屑進入間隙,加劇模具的磨損。
2.2 精(jīng)密衝壓模(mó)具材料的選取
精密衝壓模具在具體生產產品的過程中,會受(shòu)到高溫、拉伸、彎曲、摩擦等高強度的壓力,再加上工作時間長、工作條件複雜(zá),模具的(de)承受能力如何會極大影響模具(jù)的使用(yòng)壽命,選擇好的模具材料(liào)進行模具製造就(jiù)顯得尤(yóu)為重要。
目前大多數的模具主要製(zhì)造材料是鋼,在衝模中(zhōng)主(zhǔ)要用到的材料有碳素鋼、高碳鋼、合金(jīn)鋼(gāng)以及高速鋼。選擇合適的材料是精(jīng)密衝壓模具的重點,也是難點,市麵上的材料多種多樣,而且性能不(bú)一(yī)。在選(xuǎn)取材料(liào)的過程中,要根據產品的生產要(yào)求進行選取,同時(shí)要保證成本可控。
如果生產的產品量很大,需要選(xuǎn)取強度大、韌性強的(de)產品,如硬合金。再生產量很大的產品時(shí),用時較多,長時間的使(shǐ)用會給模具造成很大(dà)的壓力,需要使用韌(rèn)度和強度都好的材料。
2.3 精密衝壓模具的加工工藝
產品的(de)形狀和大小是由模(mó)具的凹凸(tū)模決定的,企業在(zài)生產過程中要個產(chǎn)品的特點進行模具設計,不(bú)同企業具有不(bú)同的凹(āo)凸模生產(chǎn)工藝,但是總體來講基本相同(tóng),凸模經過的(de)工藝過程是下料(liào)、鍛造、熱(rè)處理、生產、打磨(mó)、修理,凹模經曆的(de)過程與凸模類似,增加了穿孔和會火等步驟。
鍛造(zào)是一種重要(yào)的(de)衝(chōng)壓工藝,對金屬晶粒進(jìn)行細化,還能有效改(gǎi)善金屬內部的(de)性能,但是鍛造(zào)不合理也會導致模具產生隱患,出現鍛造缺陷,比如鍛造時力量使用過大,會產生裂紋,熱量不均勻或者溫(wēn)度過高都會導致過燒現象,鍛造完畢後冷卻速度必須合理,否則會造成產品斷裂。
模(mó)具的使用壽命與熱處理技術息息相關,尤其是溫度的(de)處理要適宜,溫(wēn)度過(guò)高會會導致模具缺乏韌性,在使用時(shí)容易折斷,溫度過低會導致模具缺(quē)乏硬度,生產產品(pǐn)容易導致斷裂,這些都是熱處理時需要注意的問題,同時,在淬火時還要注意對(duì)會火速度的控製,速度過快或者過慢都不行。
線切割開始在模具加工(gōng)中(zhōng)被廣泛使用,這種(zhǒng)工藝能夠提高工作效率,並且能夠提高精確度,但是如果技術(shù)掌握不好會導致一些新的問題,比如線切割的模具不進行回(huí)火,會導致模具表皮脫落(luò),模具使用壽命縮短。
3 提高(gāo)模具使用壽命的對策
3.1 合理設計(jì)模具結構(gòu)
模具(jù)使用壽命的(de)長短與模具的設計結構有很大(dà)關係,如果(guǒ)模具設計合理,就能承受長時間的生產衝(chōng)擊,而且保證正常的使用條件(jiàn)基本不會產生太大的(de)破壞。對於精密(mì)模具而言,設計合理的(de)結構是增加其使(shǐ)用壽命的關鍵,保(bǎo)證模具厚(hòu)薄均勻,避免尖角,防止長時間生產中出現力集中,引起模具變形或者開裂,模具之間間(jiān)隙要合理安排,能夠提高模具質量,提高使用壽命。
為了提高模具使用壽命,需要從以下方麵進行合理設計:①凸模在設計時要注意保護和(hé)支撐,特別是針對尺寸較小的凸模;②對於模具的夾角位置,要用圓弧過渡,減少衝擊力;③鑲(xiāng)拚結構要在結構複雜的模具
3.2 對模具進行適當的熱(rè)處理
模具的失效與模具成型過程沒有進行合理的熱處理有(yǒu)關(guān),模具(jù)的磨損和斷裂都是從(cóng)表麵開(kāi)始,因此,必須采取措施對模具表麵進行保護,防止(zhǐ)開裂和磨損,提高壽命。由於模具表麵會存在加(jiā)工痕跡,在實際中會氧化脫碳的情況,表麵(miàn)的性能與裏麵相比要差不少,合理的熱(rè)處理是畢竟的階段。
首先對模具的(de)零件進行強韌化處理(lǐ),顯著增強基體的韌性,對(duì)於普通的模(mó)具(jù)鋼,可以采用低溫回火工藝處理,或(huò)者使用形變熱處理;其次,根據模具的使用強度和使用時間對模具進行設計和熱處理,尤其是對於模具表麵做好防護措施;關鍵是增加模具的耐磨性和抗衝擊性,經過塗抹、化學處理和加工三道工序後,模(mó)具的表麵處理基本完成,使用壽命顯著增加。
草莓视频污在线观看對模具表麵處理進行(háng)深入分(fèn)析,在處(chù)理過程中會在模具表麵形成一種金屬化合物的堆積,這種化合物能夠承受一定的高(gāo)溫衝擊和(hé)磨損,提高模具使用壽命。滲A和滲硼是處(chù)理過程中普遍采用的方法,零件表麵和其(qí)他元素在一定條件下發生化學反應,生成一種新的物質,對(duì)模具形成保護。
模(mó)具的韌性處理也是提高模具使用壽命的重要方式,實踐證明,淬火能夠有效(xiào)提高模具韌性(xìng),而且效率(lǜ)較高。能夠提高模具表麵的抗磨性,獲得新的性能和組織(zhī),目前通(tōng)常采用的表麵加工處理(lǐ)技術有表麵淬火、電火(huǒ)花強化等。
3.3 正確使用和維(wéi)護模具
正確的使用方(fāng)法和恰當的後期維(wéi)護方法對提高模具使用壽命具有重要作(zuò)用。在使用模(mó)具(jù)的(de)過程中,要嚴格按照模具的特點進行使用,對凹凸模的深度進行合理控(kòng)製,減少深(shēn)度不當造成的(de)磨損。模具使用前要進行仔細(xì)檢查,對於發現的裂紋等要及時修補,防止裂(liè)紋的擴大;模具使用完後,如果發(fā)現表現出現粘附物要及時清理,表麵變粗糙要及時拋光修補,保存時(shí),要保證模具(jù)之間有一定的空隙,防止刃口損壞。
4 結束語
提高精密模具的使用壽命,減少磨損,能夠減少企業對模具的使用量和維修次數,降低(dī)企業生(shēng)產成本,進一(yī)步提高企業市(shì)場競爭力。提高精密模具壽命的方式有很多,但企業在具(jù)體操作過程中,要根據模具的性質、結構、尺(chǐ)寸等采取合理的策略,並充分考(kǎo)慮企業的生產情況和成本。
來源:愛學術
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