提高沖裁模具使用壽命的方法

1、提高沖裁模具使用壽命的方法提高沖裁模具使用壽命的方法杜威摘要摘要：對(duì)影響沖裁模使用壽命的各種因索分為模具技術(shù)狀況與工作環(huán)境進(jìn)行了概括，并就其中一些環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析，提出了提高模具使用壽命應(yīng)采取的一些技術(shù)措施，特別是模具使用與維護(hù)時(shí)應(yīng)注意的一些問題。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：模具；壽命；沖裁件；措施1前言前言隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高模具的應(yīng)用越來越廣泛。但目前在我國(guó)的許多企業(yè)中模具的使用壽命還比較低僅相當(dāng)于國(guó)外的13～15。模具壽命低、工作部分精度

2、保持性差不僅會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量而且會(huì)造成模具材料、加工工時(shí)等成本的巨大浪費(fèi)大大增加產(chǎn)品的成本并降低生產(chǎn)效率嚴(yán)重影響產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。沖裁模具的使用壽命，系指模具因?yàn)槟p或其他形式失效不能修復(fù)(在其使用周期內(nèi)一般要經(jīng)過一次大修、2~3次中修和若干次小修)而報(bào)廢之前所能加工的合格的產(chǎn)品數(shù)(萬件)。模具壽命與所生產(chǎn)產(chǎn)品的成木和經(jīng)濟(jì)效益直接相關(guān)，在一定程度上影響著企業(yè)(車間)的競(jìng)爭(zhēng)力與可持續(xù)發(fā)展能力。模具壽命與模具設(shè)計(jì)、制造、使用和維修等環(huán)節(jié)的各種因索

3、有關(guān)，因此，它也是反映上述環(huán)節(jié)技術(shù)與管理水平的一個(gè)綜合性指標(biāo)。模具壽命的高低是一個(gè)相對(duì)指標(biāo)，因?yàn)橐环N模具的高壽命在很大程度上意味著模具的高造價(jià)，對(duì)那此小批量生產(chǎn)的場(chǎng)合，高壽命也是一種浪費(fèi)。2影響模具壽命的各種因素影響模具壽命的各種因素研究表明:模具的使用壽命與熱處理不當(dāng)、選材不合適、模具結(jié)構(gòu)不合理、機(jī)械加工工藝不合理、模具潤(rùn)滑不好、設(shè)備水平差等諸多因素有關(guān)。根據(jù)對(duì)大量失效模具的分析統(tǒng)計(jì)在引起模具失效的各種因素中熱處理不當(dāng)約占45%選材不

4、當(dāng)、模具結(jié)構(gòu)不合理約占25%工藝問題約占10%潤(rùn)滑問題、設(shè)備問題等因素約占20%。因此在模具設(shè)計(jì)和制造過程中選用恰當(dāng)?shù)牟牧虾侠碓O(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)選擇合理的熱處理工藝妥善安排模具各零件的加工工藝路線改善模具的工作條件都有利于提高模具的質(zhì)量和使用壽命。2.1工藝與模具設(shè)計(jì)(1)沖裁件的設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)的原則是保證足夠的強(qiáng)度、剛度、同心度、對(duì)中性和合理的沖裁間隙并減少應(yīng)力集中以保證由模具生產(chǎn)出來的零件符合設(shè)計(jì)要求。因此對(duì)模具的主要工作零件(如沖模的凸、

5、凹模注塑模的動(dòng)、定模模鍛模的上、下模等)要求其導(dǎo)向精度高、同心度和對(duì)中性好以及沖裁的間隙合理。沖裁件結(jié)構(gòu)的工藝性直接影響沖裁工藝和模具結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響模具的設(shè)計(jì)和制造成本。因此，沖裁件的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮沖裁工藝的約束，嚴(yán)格控制沖裁件外形和結(jié)構(gòu)尺寸的邊界極限，即孔徑、孔距、圓角和搭邊極限等。盡可能選擇強(qiáng)度低和厚度小的材料，這樣才能提高沖裁模的壽命。(2)沖裁工藝過程制訂所以應(yīng)根據(jù)材料性質(zhì)、生產(chǎn)量、模具形狀的復(fù)雜程度、模具大小、制造技術(shù)條件和材料

6、的采購(gòu)供應(yīng)環(huán)境等綜合因素選取。在選擇模具材料時(shí)，還要注意同一批(類)次模具的材料品種(牌號(hào))盡量少，以便采購(gòu)和熱處理。從模具失效分析得知45%的模具失效是由于熱處理不當(dāng)造成的。眾所周知磨損、粘結(jié)均發(fā)生在表面疲勞、斷裂也往往從表面開始因此對(duì)模具表面的加工質(zhì)量要求非常高。但實(shí)際上由于加工痕跡的存在熱處理時(shí)表面氧化脫碳也在所難免。因而模具的表面性能反而比基體差。采用熱處理新技術(shù)是提高模具性能的經(jīng)濟(jì)而有效的重要措施。模具熱處理工藝包括基體強(qiáng)韌化

7、和表面強(qiáng)化處理。基體的強(qiáng)韌化在于提高基體的強(qiáng)度和韌性減少斷裂和變形。表面強(qiáng)化的主要目的是提高模具表面的耐磨性、耐蝕性和潤(rùn)滑性能。為了提高整套模具的使用總壽命而且便少維修，凸、凹模的硬度應(yīng)合理匹配。如在薄板沖裁模中，凸模相對(duì)地便少制造和更換，因而凹模的硬度應(yīng)略高少凸模，以防發(fā)生啃?；蛞Ш蠒r(shí)損壞凹模。但是對(duì)少?zèng)_裁箔材的“無問隙”沖模，或小批量沖裁薄板(鋼板厚度1mm，有色金屬板厚度2mm)的沖模，生產(chǎn)上普遍采用“半硬凹模加個(gè)硬沖頭”的硬度匹

8、配，沖頭取56~58HRC凹模取38~42HRC。這樣，一方面可防止二者均被啃傷另一方而，當(dāng)凹模損傷或磨鈍后，可采用錘擊凹模刃曰的方法修復(fù)凹模尺寸。2.2壞料鍛造模具材料多為高碳、高合金鋼，不同程度地存在成分偏析、組織偏析、碳化物偏析等缺陷，小能自接用于制模。同時(shí)，所用原材料的形狀及尺寸很難與模塊相符，鍛造是模塊獲得所需內(nèi)部組織和使用性能以及減少機(jī)械加工量必不可少的手段。模具鋼一般導(dǎo)熱性較差，加熱速度必須緩慢均勻，人的鍛件一般采用預(yù)熱加

9、熱或以階梯加熱方式控制加熱速度，鋼件在爐膛內(nèi)的位置要適當(dāng)，有時(shí)還要反復(fù)翻轉(zhuǎn)，以使受熱盡量均勻。為最人限度地打碎和均勻碳化物，需采取墩粗拔長(zhǎng)且反復(fù)多次的變形工藝，墩粗壓縮比取≥1最后像揉而團(tuán)一樣，上下、前后、左右翻動(dòng)，六而揉鍛，使其內(nèi)部變形充分且均勻。坯料鍛后均應(yīng)緩慢冷卻，隨爐緩慢冷卻或在熱灰箱中冷卻。但對(duì)于Cr12等萊氏體鋼，鍛后若采用緩慢冷卻，易在晶界上析出網(wǎng)狀碳化物，從而影響毛壞質(zhì)量，故一般應(yīng)先快冷(空冷、風(fēng)冷)至700℃左右，然后

10、進(jìn)行坑冷或入爐緩冷。鍛件應(yīng)盡量減少鍛造火次，以控制坯料的氧化與脫碳。2.3沖壓設(shè)備特性（1）設(shè)備的精度與剛度模具完成對(duì)工件成形的力由設(shè)備提供，設(shè)備各部位因受到反作用力而產(chǎn)生彈性變形。設(shè)備運(yùn)動(dòng)部分的導(dǎo)向精度高，上、下模不易錯(cuò)移，不易出現(xiàn)附加的橫向載荷和轉(zhuǎn)矩，模具磨損均勻，模具壽命高。設(shè)備成形過程中的彈性變形，在成形結(jié)束的瞬間隨著作用力的消失而釋放，造成上、下模的瞬間抖動(dòng)。設(shè)備剛度愈差，彈性變形量愈大，抖動(dòng)愈劇烈，對(duì)壽命的影響愈大。(2)設(shè)