如何提高冷沖壓模具使用壽命
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【摘 要】沖壓模具是一種特殊的工藝裝備,它的使用壽命直接影響了沖壓產品生產的成本。所以,探討提高沖壓模具使用壽命的方法有非常重要的意義。分析了影響沖壓模具使用壽命的主要因素,然后在此基礎上具體闡述了提高沖壓模具使用壽命的方法。
【關鍵詞】冷沖壓模具;使用壽命;提高方法
1冷沖壓模具失效的具體形式分析
1.1模具磨損失效
摩擦是導致模具磨損失效的最重要因素,主要表現為表現溝痕、刀口鈍化等。冷沖壓磨具磨損主要與模具材料、結構、胚料、沖壓速度等有密切關系。
1.2模具開裂失效
模具材質、設計強度、加工損傷以及熱處理等因素是導致模具開裂失效的主要因素。在具體生產過程中,鍛壓不充分,將會產生一定微裂紋。在使用一段時間后,微裂紋將會縱深發展,導致模具開裂。
1.3模具變形失效
模具材料強度、熱處理工藝、模具結構是影響模具變形的主要因素。變形失效指的是使用模具過程中出現的凸模彎曲甚至折斷現象。
2 影響冷沖壓模具使用壽命的主要原因
影響冷沖壓模具使用壽命的原因雖然很多,但最主要的還是受冷沖壓模具本身和沖壓過程這兩大因素影響。
首先是受冷沖壓模具自身因素的影響。例如:冷沖壓模具的設計結構是否合理,凸、凹模及模具其他結構件選材是否恰當合適,熱處理加工過程中,是否達到了淬火的硬度及深度工藝要求,或是超過了淬火的硬度及深工藝度要求,模具各部件的加工精度與質量,模具裝配調試過程中凸、凹模的裝配間隙調整是否均勻,凸、凹模光潔度的高低等都直接影響模具使用壽命。
其次是受沖壓過程因素影響。例如:沖床的選用是否合適(沖床噸位的選用),沖床精度是否達到技術要求,被沖壓件所用材料材質的好壞與優劣程度,是否選用合適的潤滑劑,沖壓工序安排的和理性,模具在沖床上安裝的是否正確,沖壓操作人員的操作水平等,這些都是左右冷沖壓模具使用壽命長短的最直接的主要因素。
3 提高冷沖壓模具使用壽命的有效措施
3.1保證冷沖壓模具材料選擇的正確性
為了有效提高冷沖壓模具的使用壽命,必須要保證模具材料選擇的正確性。在實際操作過程中,可以結合被沖壓產品的批量來判定材料的材質。若是批產量較小,那么只用選擇質量一般的材料,若是批產量較大,那么就需要選擇高強度、高耐磨性、韌性以及鋼性較好的模具材料。此外,還可以充分考量被沖壓材料的性質,結合被沖壓材料需要達到的質量要求來選擇模具的材料。若是模具與沖壓材料發生較大的摩擦,或者要求模具的間隙要小,或者要保證模具沖壓材料尺寸的高精度,那么就需要選擇韌性較高而且耐磨性較強的材料。再者,還需要綜合考量不同沖裁材料的韌性與強度以及沖壓設備的實際狀況等等。凹、凸模通常使用的材料有CrIZMoV、Cr12Mov、Cr12、CrWMn和碳素工具鋼等。
3.2保證冷沖模具凸、凹模間隙設計的合理性
在設計冷沖壓模具沖裁間隙時,必須要保證其合理性,因為其大小不但會直接決定著沖壓力的大小,而且還會對被沖壓件的質量帶來直接影響,從而影響模具的使用壽命。在模具設計過程中,合理的選擇間隙值,就能夠使卸料力和沖裁力達到最小。結合相關經驗可以知道,在選擇參考數值的時候,需要考慮實際狀況,在滿足產品質量要求的前提下,適當的放大凹、凸模的間隙,從而有效降低模具的磨損程度。所以為了增加模具的使用壽命,必須要保證模具凸、凹模間隙設計的正確性。
3.3對冷沖壓模具結構進行優化設計
為了有效提高模具的使用壽命,還需要對冷沖壓模具的結構進行合理設計。由于這二者之間存在千絲萬縷的聯系,在設計初始過程中不但要使冷沖壓模具達到相應的設計要求,而且還要使模具的強度、鋼度以及韌性達到相關要求,進而保證冷沖壓模具凹、凸模在沖裁過程中不會因為沖壓力的影響而導致其出現磨損、變形以及損壞等現象。在設計模具結構時最好保證模具具有導向功能,而且還需要全面考量模具的間隙大小,保證其適度,以免增加凹、凸模的磨損程度,降低模具的使用壽命。再者,還需要對模具的緊固及定位方式進行考慮,不斷提高模具零件的緊固度,增加接觸面積,進一步提升模具的加工質量和精度,特別是在設計中應用加強板與加強筋等材料,都能夠使模具的強度、鋼性和韌性得到有效提升。
3.4保證冷沖壓模具的加工質量和精度
在加工裝配冷沖壓模具的時候,必須要使模具的精度和質量達到要求,加工精度與質量不同也會影響模具的使用壽命。若是模具的質量與精度越高,那么冷沖壓模具的使用壽命就會更長;反之,使用壽命就會縮短。冷沖壓模具大多使用的是標準模架,這種模架是專業化生產的,所以導向質量很有保障。如果模架是自制的,那么在進行裝配的時候,就必須要保證導柱和導套的精度達到標準,這兩者間的間隙要科學合理并且能夠滑動自如。在裝配凹、凸模的時候,需要調整間隙,使間隙均勻;而且還要使凹、凸模的表面光潔度滿足標準要求;各零部件要保證其垂直與平行方向的平整度,特別是固定板和凸模,凹模和表面的垂直度必須要在公差范圍內;各部件在連接銷釘和螺栓的時候,必須要保證其牢固可靠。
3.5保證冷沖壓模具在熱處理過程中的合理性
為了增加冷沖壓模具的使用壽命,還需要對材料進行熱處理。在淬火過程中,若是加熱的溫度過高,那么凹、凸就會過硬,脆性較大,很容易折斷。淬火的硬度較高或者淬火層太深,凹、凸模在冷卻的過程中容易出現變形現象,或者出現隱形的裂紋,難以被人們發現,卻使模具的使用壽命大大降低。在淬火過程中,若是加熱溫度過低,那么淬火的硬度與深度就難以達到工藝要求,凹、凸模一旦受力,就很容易變形,進而縮減了模具的使用壽命。因此,在制造冷沖壓模具的時候,必須要科學掌握熱處理工藝技術。
3.6保證冷沖壓模具使用與保養的正確性
在使用冷沖壓模具的時候,選用的沖壓設備必須要適宜,而且具有較高的精度,設備的沖壓力應該要比零件的重壓力高出30%-40%。安裝模具的時候,要保證凸模嵌入凹模的深度適宜,最大限度的減少磨損程度,若是嵌入的深度太大,那么就會增加摩擦。通常情況下,為了減少磨損,在凹、凸模和被沖壓零件上適當地涂抹一些潤滑劑,進而降低模具的摩擦力。當凹、凸模的刃口變鈍的時候,就需要立即刃磨模具的刀口,保證其鋒利。不用模具的時候,就需要將其封存起來,妥善保護。為了保證凹、凸模的刃口不會受損,必須要使二者之間留有一定的間隙,在模具表層涂油防止生銹。此外,還需要保證模具表面光滑清潔,以免灰層、雜物落在上面。
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