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模具材料
模具材料对模具寿命的影响是材料种类、化学成分、组织结构、硬度和冶金质量等诸冈索的综合反映。不同材质的模具寿命往往不同。为此,对于冲模工作零件材料提出两项基本要求:①材料的使用性能应具有高硬度(58~64HRC)和高强度,并具有高的耐磨性和足够的韧性,热处理变形小,有一定的热硬性;②工艺性能良好。冲模工作零件加工制造过程一般较为复杂。因而必须具有对各种加工工艺的适应性,如可锻性、可切削加工性、淬硬性、淬透性、淬火裂纹敏感性和磨削加工性等。通常根据冲压件的材料特性、生产批量、精度要求等,选择性能优良的模具材料,同时兼顾其工艺性和经济性。
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冲压设备
冲压设备(如压力机)的精度与刚性对冲模寿命的影响为重要。冲压设备的精度高、刚性好,冲模寿命大为提高。例如:复杂硅钢片冲模材料为Crl2MoV,在普通开式压力机上使用,平均复磨寿命为1-3万次,而新式精密压力机上使用,冲模的复磨寿命可达6~12万次。尤其足小间隙或无间隙冲模、硬质合金冲模及精密冲模必须选择精度高、刚性好的压力机,否则,将会降低模具寿命,严重者还会损坏棋具。
加热工工艺
实践。模具的热加工质量对模具的性能与使用寿命影响甚大。从模具失效原因的分析统计可知,因热处理不当所引发模具失效"事故"约占40%以上。模具工作零件的淬火变形与开裂,使用过程的早期断裂,均与摸具的热加工工艺有关。
(1)锻造工艺,这是模具工作零件制造过程中的重要环节。对于高合金工具钢的模具,通常对材料碳化物分布等金相组织提出技术要求。此外,还应严格控制锻造温度范围,制定正确的加热规范,采用正确的锻造力法,以及锻后缓冷或及时退火等。
(2)预备热处理。应视模具工作零件的材料和要求的不同分别采用退火、正火或调质等预备热处理工艺,以改善组织,消除锻造毛坯的组织缺陷,改善加工工艺性。高碳合金模具钢经过适当的预备热处理可消除网状二次渗碳体或链状碳化物,使碳化物球化、细化,促进碳化物分布均匀性。这样有利于保证淬火、回火质量,提高模具寿命。
(3)淬火与回火。这是模具热处理中的关键环节。若淬火加热时产生过热,不仅会使工件造成较大的脆性,而且在冷却时容易引起变形和开裂,严重影响模具寿命。冲模淬火加热时特别应注意防止氧化和脱碳,应严格控制热处理工艺规范,在条件允许的情况下,可采用真空热处理。淬火后应及时回火,并根据技术要求采用不同的回火工艺。
(4)消应力退火。模具工作零件在粗加工后应进行消应力退火处理,具目的是消除粗加工所造成的内应力,以免淬火叫产生过大的变形和裂纹。对于精度要求高的模具,在磨削或电加工后还需经过消应力回火处理,有利于稳定模具精度,提高使用寿命。
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正确选择冲压模具材料
不同的冲压模具材料具有不同的强度、韧性和耐磨性。在一定的条件下使用材料就能使耐用度提高好几倍。因此,为提高冲压模具的耐用度必须要选择好的材料。
Toolox系列的材料,是一种具有高韧性,高耐磨性,基本没有内应力的一种预硬的新型工具钢.而且具有非常高的纯净度,晶粒度非常细小,S,P含量非常少,析出的碳化物含量少,而且非常均匀.由于的成分设计,Toolox系列材料具备非常优异的表面处理性能,其中Toolox44氮化后表面硬度能达到HRC65以上,Toolox40表面硬度能达到HRC62以上,Toolox33的表面硬度能达到HRC58以上,深度达1.8mm。
Toolox系列的材料所具备的以上特性,使得Toolox系列材料应用在部分冲压模具方面有着的优势。
1) 较厚钢板(典型案例冲剪厚度为35mm钢板),不锈钢板,以及有色金属板的冲压成型模具,比较典型的是空调翅片模具等。
2) 拉伸模具,不锈钢拉伸模具。
3) 冷挤压模具.冷挤压304不锈钢,厚度0.5mm以上, 取代DC53等材料,效果非常好。
4) 高尺寸稳定性要求的大型冲压模板。
冲压模具的寿命长短,全由这几条决定!
1.模具材质不好在后续加工中容易碎裂
2.热处理:淬火回火工艺不当产生变形
3.模具研磨平面度不够,产生挠曲变形
4.设计工艺:模具强度不够,刀口间距太近,模具结构不合理,模板块数不够无垫板垫脚
5.线割处理不当:拉线线割,间隙不对,没作清角
6.冲床设备的选用:冲床吨位,冲裁力不够,调模下得太深
7.脱料不顺:生产前无退磁处理,无退料梢;生产中有断针断弹簧等卡料
8.落料不顺:组装模时无漏屎,或滚堵屎,垫脚堵屎
9.生产意识:叠片冲压,定位不到位,没使用吹气,模板有裂纹仍继续生产
合理安排冲压模具制造工艺及保证加工精度
冲压模具的加工精度对冲压模具的耐用度影响很大。如在冲裁模中由于装配间隙不均匀,在剪切力作用下常会使凹模啃坏而影响冲压模具寿命。同时,冲压模具表面光洁度过低,也会使冲压模具的耐用度降低。因此,在加工时必须要对孔距大小、装配时凸模对固定板支撑面的垂直度、冲压模具间距的均匀和导套、导柱的导向精度等级给于充分注意。制造与装配精度越高及工作部分表面粗糙度等级越高,冲压模具的耐用度就越高。
加工表面质量
模具工作零件加上表面质量的优劣对于模具的耐磨性、抗断裂能力及抗粘着能力等有着十分密切的关系,直接影响模具的使用寿命。尤其是表面粗糙度值对模具寿命影响很大,若表面粗糙度值过大,在工作时会产生应力集中现象,并在其峰、谷间容易产生裂纹,影响冲模的耐用度,还会影响工件表面的耐蚀性,直接影响冲模的使用寿命和精度,为此,应注意以下事项:
①模具工作零件加工过程中必须防止磨削零件表面现象,应严格控制磨削工艺条件和工艺方法(如砂轮硬度、粒度、冷却液、进给量等参数);
②加工过程中应防止模具工作零件表面留有刀痕。夹层、裂纹、撞击伤痕等宏观缺陷。
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