普通液壓機精沖模具凹模早期開裂分析.pdf

1、精沖作為一種近凈成型工藝，有優(yōu)越的沖裁質(zhì)量，在工業(yè)領(lǐng)域尤其是汽車行業(yè)應(yīng)用廣泛。隨著工業(yè)現(xiàn)代化進程的加快，全自動精沖機得到了越來越廣泛地應(yīng)用，但是以經(jīng)濟性為優(yōu)勢的普通壓力機在中小型精沖企業(yè)依然保持著較高的占有率，普通壓力機加裝帶油缸的液壓模架可為零件沖裁提供三向壓力，該方式廣泛地應(yīng)用于試模和生產(chǎn)4毫米以下批量不大的多品種小型精沖零件。本文以企業(yè)調(diào)研為導(dǎo)向，針對在四柱液壓機上使用的精沖模具模芯凹模普遍出現(xiàn)嚴重早期開裂的現(xiàn)象展開研究。

2、　　裂紋的形成取決于模具的材料強度和某點的應(yīng)力狀態(tài)兩個因素綜合作用的效果。
　　通過對失效模具的斷口和斷面進行顯微觀察，發(fā)現(xiàn)失效凹模的材料存在明顯的冶金缺陷，表現(xiàn)為組織中存在著大量的網(wǎng)狀碳化物結(jié)構(gòu)，斷裂形式為脆性斷裂；通過過對失效模具進行成分檢測，發(fā)現(xiàn)與ASSAB88標準成分相比，Cr含量偏高，Mo、Si含量偏低；失效模具硬度測試的結(jié)果表明材料的硬度分布不均勻而且達不到技術(shù)要求。
　　結(jié)構(gòu)靜力學(xué)有限元對比分析結(jié)果表明，引起失

3、效開裂的直接原因是凹模背面發(fā)生了較大的撓曲，結(jié)構(gòu)上應(yīng)力集中的部位受到的局部應(yīng)力超出抗拉強度，凹模背面承力強度對凹模的變形有著重要影響。在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)該盡量避免錐面定位方式，加大凹模背面的承力強度，同時應(yīng)該盡量使用專用模架生產(chǎn)中厚精沖件。
　　本文的研究表明，凹模早期開裂失效是金屬材料冶金缺陷、組織缺陷和凹模、模架結(jié)構(gòu)剛度不足綜合作用的結(jié)果，其中模架結(jié)構(gòu)引起的支撐強度不足和裝配精度難以保證是造成凹模易產(chǎn)生早期開裂失效的主要原因