模具材料及表面涂層對精沖模具壽命的影響研究.pdf

1、精沖是一種高效率、高質(zhì)量和高附加值的精密塑性成形工藝,可以一次沖裁獲得高質(zhì)量的零件。但隨著精沖技術(shù)的發(fā)展,精沖模具的壽命成為影響精沖行業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。因此,綜合探索影響模具壽命的主要因素及影響機制,以解決國內(nèi)精沖模具壽命較低的問題,具有非常重要的現(xiàn)實意義。
　　本文首先以“棘爪模具”為試驗平臺,選擇SKD11、QHZ和S790三種模具鋼制作相同規(guī)格的沖孔凸模,進行力學(xué)性能和沖裁性能的比較,對比分析模具材料對模具壽命的影響。結(jié)果顯

2、示:由于試驗沖床的精度較低以及凸模不合理的結(jié)構(gòu),高強度鋼S790僅表現(xiàn)出一般的沖裁性能,具有良好韌性的QHZ鋼則表現(xiàn)出良好的使用性能,而普通模具鋼SKD11的使用效果最低。
　　其次,采用多種試驗設(shè)備,測量分析涂層厚度對TiN和TiAlN涂層性能的影響,如顯微硬度、織構(gòu)系數(shù)和殘余應(yīng)力等。同時,研究涂層對基體表面質(zhì)量的影響,如表面粗糙度、摩擦系數(shù)和殘余應(yīng)力等。結(jié)果表明:TiN和TiAlN涂層顯微硬度均隨涂層厚度增加而增大;1.6～2

3、.5μm TiN涂層殘余應(yīng)力分布在-2347～-1920MPa,基體殘余應(yīng)力分布在-154.9～-69.21MPa,均隨厚度增加而減小;1.2～2.2μm TiAlN試樣基體殘余應(yīng)力分布在-123.7～469.5 MPa,主要呈拉應(yīng)力狀態(tài),且隨厚度增加而增大。此外,TiN和TiAlN涂層能夠改善試樣表面的表面摩擦系數(shù),但對表面粗糙度無顯著影響。
　　最后,使用“棘爪”精沖模具進行實踐沖裁試驗,比較分析TiAlN涂層對凸凹模沖裁性能