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影響沖模壽命的因素分析與改善措施
上海市模具技術協會-上海模具信息網 時間:2015/6/7 16:17:16

一.引起沖壓模具失效的原因

1.模具材質不好,在后續加工中容易碎裂;

2.熱處理:淬火回火工藝不當產生變形;

3.模具研磨平面度不夠,產生撓曲變形;

4.設計工藝:模具強度不夠,刀口間距太近,模具結構不合理,模板塊數不夠,無墊板墊腳;

5.線割處理不當:拉線線割,間隙不對,沒作清角;

6.沖床設備的選用:沖床噸位,沖裁力不夠,調模下得太深;

7.脫料不順:生產前無退磁處理,無退料梢;生產中有斷針、斷彈簧等卡料;

8.落料不順:組裝模時無漏屎,或滾堵屎,墊腳堵屎;

9.生產意識:疊片沖壓,定位不到位,沒使用吹氣槍,模板有裂紋仍繼續生產;

二.沖模失效形式

沖模失效形式主要為磨損失效、變形失效、斷裂失效和啃傷失效等。然而,由于沖壓工序不同,工作條件不同,影響沖模壽命的因素是多方面的。

下面就沖模的設計、制造及使用等方面綜合分析沖模壽命的影響因素,并提出相應的改善措施。

1.沖壓設備

沖壓設備(如壓力機)的精度與剛性對沖模壽命的影響極為重要。沖壓設備的精度高、剛性好,沖模壽命大為提高。例如:復雜硅鋼片沖模材料為Crl2MoV,在普通開式壓力機上使用,平均復磨壽命為1-3萬次,而在新式精密壓力機上使用,沖模的復磨壽命可達6~12萬次。尤其是小間隙或無間隙沖模、硬質合金沖模及精密沖模,必須選擇精度高、剛性好的壓力機,否則,將會降低模具壽命,嚴重者還會損壞模具。

2.模具設計

1)模具的導向機構精度。

準確和可靠的導向,對于減少模具工作零件的磨損,避免凸、凹模啃傷影響極大,尤其是無間隙和小間隙沖裁模、復合模和多工位級進模則更為有效。為提高模具壽命,必須根據工序性質和零件精度等要求,正確選擇導向形式和確定導向機構的精度。一般情況下,導向機構的精度應高于凸、凹模配合梢度。

2)模具(凸、凹模)刃口幾何參數。

凸、凹模的形狀、配合間隙和圓角半徑不僅對沖壓件成形有較大的影響,而且對于模具的磨損及壽命也影響很大。如模具的配合間隙直接影響沖裁件質量和模具壽命。精度要求較高的,宜選較小的間隙值;反之,則可適當加大間隙,以提高模具壽命。

3.沖壓工藝

1)沖壓零件的原材料

實際生產中,由于外壓零件的原材料厚度公差超差、材料性能波動、表面質量較差(如銹跡)或不干凈(如油污)等,會造成模具工作零件磨損加劇、易崩刃等不良后果。為此,應當注意:①盡可能采用沖壓工藝性好的原材料,以減少沖壓變形力;②沖壓前應嚴格檢查原材料的牌號、厚度及表面質量等,并將原材料擦拭干凈,必要時應清除表面氧化物和銹跡;③根據沖壓工序和原材料種類,必要時可安排軟化處理和表面處理,以及選擇合適的潤滑劑和潤滑工序。

2)排樣與搭邊

不合理的往復送料排樣法以及過小的搭邊值,往往會造成模具急劇磨損或凸、凹模啃傷。因此,在考慮提高材料利用率的同時,必須根據零件的加工批量、質量要求和模具配合間隙,合理選擇排樣方法和搭邊值,以提高模具壽命。

4.模具材料

模具材料對模具壽命的影響是材料種類、化學成分、組織結構、硬度和冶金質量等綜合反映。不同材質的模具壽命往往不同。為此,對于沖模工作零件材料提出兩項基本要求:

①材料的使用性能應具有高硬度(58~64HRC)和高強度,并具有高的耐磨性和足夠的韌性,熱處理變形小,有一定的熱硬性;

②工藝性能良好。沖模工作零件加工制造過程一般較為復雜,因而,必須具有對各種加工工藝的適應性,如可鍛性、可切削加工性、淬硬性、淬透性、淬火裂紋敏感性和磨削加工性等。

通常,根據沖壓件的材料特性、生產批量、精度要求等,選擇性能優良的模具材料,同時兼顧其工藝性和經濟性。

 

(本文來自:艾瑪德國際模具網,2015-01-13,作者:國際模具網博客,由華南理工大學研究生吳松琪供稿)


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