喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有,,下載后全都有請放心下載,原稿可自行編輯修改=====================【QQ:1304139763可咨詢交流】喜歡就充值下載吧。。
喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有,,下載后全都有請放心下載,原稿可自行編輯修改=====================【QQ:1304139763可咨詢交流】喜歡就充值下載吧。。
喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有,,下載后全都有請放心下載,原稿可自行編輯修改=====================【QQ:1304139763可咨詢交流】喜歡就充值下載吧。。
冷沖模具使用壽命的影響及對策
沖壓模具概述
沖壓模具--在冷沖壓加工中,將材料(金屬或非金屬)加工成零件(或半成品)的一種特殊工藝裝備,稱為冷沖壓模具(俗稱冷沖模)。沖壓--是在室溫下,利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力,使其產(chǎn)生分離或塑性變形,從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。
沖壓模具的形式很多,一般可按以下幾個主要特征分類:
1.根據(jù)工藝性質(zhì)分類
(1)沖裁模 沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。
(2)彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線(彎曲線)產(chǎn)生彎曲變形,從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。
(3)拉深模 是把板料毛坯制成開口空心件,或使空心件進一步改變形狀和尺寸的模具。
?。?)成形模 是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形,而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。
2.根據(jù)工序組合程度分類
(1)單工序模 在壓力機的一次行程中,只完成一道沖壓工序的模具。
(2)復(fù)合模 只有一個工位,在壓力機的一次行程中,在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。
(3)級進模(也稱連續(xù)模) 在毛坯的送進方向上,具有兩個或更多的工位,在壓力機的一次行程中,在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。
沖冷沖模全稱為冷沖壓模具。
冷沖壓模具是一種應(yīng)用于模具行業(yè)冷沖壓模具及其配件所需高性能結(jié)構(gòu)陶瓷材料的制備方法,高性能陶瓷模具及其配件材料由氧化鋯、氧化釔粉中加鋁、鐠元素構(gòu)成,制備工藝是將氧化鋯溶液、氧化釔溶液、氧化鐠溶液、氧化鋁溶液按一定比例混合配成母液,滴入碳酸氫銨,采用共沉淀方法合成模具及其配件陶瓷材料所需的原材料,反應(yīng)生成的沉淀經(jīng)濾水、干燥,煅燒得到高性能陶瓷模具及其配件材料超微粉,再經(jīng)過成型、燒結(jié)、精加工,便得到高性能陶瓷模具及其配件材料。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明制成的冷沖壓模具及其配件使用壽命長,在沖壓過程中未出現(xiàn)模具及其配件與沖壓件產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象,沖壓件表面光滑、無毛刺,完全可以替代傳統(tǒng)高速鋼、鎢鋼材料。
冷沖模具主要零件
冷沖模具是沖壓加工的主要工藝裝備,沖壓制件就是靠上、下模具的相對運動來完成的。加工時由于上、下模具之間不斷地分合,如果操作工人的手指不斷進入或停留在模具閉合區(qū),便會對其人身安全帶來嚴重威脅。
(一)模具的主要零件、作用及安全要求
1.工作零件凸凹模是直接使坯料成形的工作零件,因此,它是模具上的關(guān)鍵零件。凸凹模不但精密而且復(fù)雜,它應(yīng)滿足如下要求:
(1)應(yīng)有足夠的強度,不能在沖壓過程中斷裂或破壞.
?。?)對其材料及熱處理應(yīng)有適當(dāng)要求,防止硬度太高而脆裂。
2.定位零件定位零件是確定坯件安裝位置的零件,有定位銷(板)、擋料銷(板)、導(dǎo)正銷、導(dǎo)料板、定距側(cè)刀、側(cè)壓器等。設(shè)計定位零件時應(yīng)考慮操作方便,不應(yīng)有過定位,位置要便于觀察,最好采用前推定位、外廓定位和導(dǎo)正銷定位等。
3.壓料、卸料及出料零件壓料零件有壓邊圈、壓料板等。
壓邊圈可對拉延坯料加壓邊力,從而防止坯料在切向壓力的作用下拱起而形成皺褶。壓料板的作用是防止坯料移動和彈跳。頂出器、卸料板的作用是便于出件和清理廢料。它們由彈簧、橡膠和設(shè)備上的氣墊推桿支撐,可上下運動,頂出件設(shè)計時應(yīng)具有足夠的頂出力,運動要有限位。卸料板應(yīng)盡量縮小閉合區(qū)域或在操作位置上銑出空手槽。暴露的卸料板的四周應(yīng)設(shè)有防護板,防止手指伸入或異物進入,外露表面棱角應(yīng)倒鈍。
4.導(dǎo)向零件導(dǎo)柱和導(dǎo)套是應(yīng)用最廣泛的一種導(dǎo)向零件。其作用是保證凸凹模在沖壓工作時有精確的配合間隙。因此,導(dǎo)柱、導(dǎo)套的間隙應(yīng)小于沖裁間隙。導(dǎo)柱設(shè)在下模座,要保證在沖程下死點時,導(dǎo)柱的上端面在上模板頂面以上最少5至10毫米。導(dǎo)柱應(yīng)安排在遠離模塊和壓料板的部位,使操作者的手臂不用越過導(dǎo)柱送取料。
5.支承及夾持零件它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、墊板、限位器等。
上下模板是冷沖模具的基礎(chǔ)零件,其他各種零件都分別安裝固定在上面。模板的平面尺寸,尤其是前后方向應(yīng)與制件相適應(yīng),過大或過小均不利于操作。
有些模具(落料、沖孔類模具)為了出件方便,需在模架下設(shè)墊板。這時墊板最好與模板之間用螺釘連接在一起,兩墊板的厚度應(yīng)絕對相等。墊板的間距以能出件為準,不要太大,以免模板斷裂。
6.緊固零件它包括螺釘、螺母、彈簧、柱銷、墊圈等,一般都采用標準件。冷沖模具的標準件用量較多,設(shè)計選用時應(yīng)保證緊固和彈性頂出的需要,避免緊固件暴露在表面操作位置上,防止碰傷人手和妨礙操作。
冷沖模具的發(fā)展
改革開放以來,隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,市場對冷沖模具的需求量不斷增長。近年來,冷沖模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展,冷沖模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化,除了國有專業(yè)模具廠外,集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。
隨著與國際接軌的腳步不斷加快,市場競爭的日益加劇,人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而冷沖模具制造是整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一,冷沖模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志,并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。
近年許多冷沖模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度,將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD,并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件,個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件,并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中。
以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進步,東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外,許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進步;在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻。
雖然中國冷沖模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展,但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如,精密加工設(shè)備在冷沖模具加工設(shè)備中的比重比較低;CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高;許多先進的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等,致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命冷沖模具依賴進口。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)日益復(fù)雜與多樣化,產(chǎn)品性能和質(zhì)量也在不斷提高,因而對冷沖壓技術(shù)提出了更高的要求.為了使冷沖壓技術(shù)能適應(yīng)各工業(yè)部門的需要,冷沖壓技術(shù)自身也在不斷革新和發(fā)展.冷沖壓技術(shù)的發(fā)展思路就是盡可能地完善和擴充冷沖壓工藝的優(yōu)點,克服其缺點.在冷沖壓技術(shù)的發(fā)展過程中,應(yīng)注意以下幾方面:
(1)冷沖壓技術(shù)的發(fā)展過程中應(yīng)正確地確定工藝參數(shù)及冷沖模具工作部分的形狀與尺寸,提高沖壓件的質(zhì)量、縮短新產(chǎn)品試制周期,應(yīng)在加強沖壓成形理論研究的基礎(chǔ)上,使沖壓成形理論達到能對生產(chǎn)實際起指導(dǎo)作用,逐步建立起一套密切結(jié)合生產(chǎn)實際的先進的工藝分析計算方法.國外已開始采用彈塑性有限元法對汽車覆蓋零件的成形過程進行應(yīng)力應(yīng)變分析和計算機模擬,以預(yù)測某一工藝方案對零件成形的可能性和可能出現(xiàn)的問題。
(2)加快產(chǎn)品更新?lián)Q代,克服模具設(shè)計周期長的缺點.應(yīng)大力開展模具計算機輔助設(shè)計和制造(CAD/CAM)技術(shù)的研究.在我國,目前要特別注意加強多工位級進模CAD/CAM技術(shù)的研究。
(3)滿足大量生產(chǎn)需要以及減輕勞動強度.應(yīng)加強冷沖壓生產(chǎn)的機械化和自動化研究,使一般中、小件能在高速壓力機上采用多工位級進模生產(chǎn),達到生產(chǎn)高度自動化,進一步提高沖壓的生產(chǎn)率。
(4)擴大冷沖壓生產(chǎn)的運用范圍.使冷沖壓既適合大量生產(chǎn),也適合小批量生產(chǎn);既能生產(chǎn)一般精度的產(chǎn)品,也能生產(chǎn)精密零件.應(yīng)注意開發(fā)如精密沖裁(特別是厚料精沖)、高能成形、軟模成形、施壓和超塑性加工等新成形工藝,還要推廣簡易模(軟模和低熔點合金模)、通用組合模、數(shù)控沖床等設(shè)備的運用。
此外,對沖壓板料性能的改進,模具新材料、模具新加工方法的開發(fā)也應(yīng)進一步加強。
冷沖模具使用壽命的影響及對策
冷沖模具的使用壽命是以沖制出的工件數(shù)量來計算的。影響冷沖模壽命的因素很多。主要有模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造模具所用凸模和凹模的材料、模具的熱處理質(zhì)量與表面強化、沖模零件的制造精度和冷沖壓材料的選取。除此之外,還有沖模的安裝、調(diào)整、使用以及維修等。
1.模具設(shè)計對壽命的影響
(1)排樣設(shè)計的影響排樣方法與搭邊值對模具壽命的影響很大,過小的搭邊值,往往是造成模具急劇磨損和凸、凹??袀闹匾颉墓?jié)約材料出發(fā),搭邊值愈小愈好,但搭邊值小于一定數(shù)值后,對模具壽命和剪切表面質(zhì)量不利。在沖裁中有可能被拉人模具問隙中,使零件產(chǎn)生毛刺,甚至損壞模具刃口,降低模具壽命。因此,在考慮提高材料利用率的同時,必須根據(jù)零件產(chǎn)量、質(zhì)量和壽命,確定排樣方法和搭邊值。
(2)凹模結(jié)構(gòu)的影響對容易產(chǎn)生應(yīng)力集中而開裂的凹模結(jié)構(gòu),可以采用組合結(jié)構(gòu)或鑲拼結(jié)構(gòu),以及預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),從而提高模具使用壽命。
(3)間隙的影響當(dāng)間隙過小時,壓縮擠壓利害,摩擦力增大,磨損增大,側(cè)面的磨損加劇,沖裁后卸料和推件時,材料與凸、凹模之間的摩擦還將造成刃口側(cè)面的磨損比端面的磨大大,同時也容易造成凸、凹模溫度很高,把金屬碎屑吸附在刃口側(cè)面,形成金屬瘤,使凸、凹模出現(xiàn)崩刃或脹裂現(xiàn)象。因此,過小的間隙對模具壽命極為不利。間隙太大,會增加凸模與凹模端面邊緣的集中應(yīng)力,致使壓應(yīng)力急劇增加,于是刃口邊很快屈服變形而失去棱角。因此又增加了沖裁力,進而使刃口邊更快磨損,降低模具壽命。但為了減小凸、凹模的磨損,延長模具使用壽命,在保證沖裁件質(zhì)量的前提下,設(shè)計時適當(dāng)采用較大間隙是十分必要的。
(4)模具導(dǎo)向結(jié)構(gòu)對壽命的影響可靠的導(dǎo)向?qū)τ跍p小工作零件的磨損,避免凸、凹模啃傷是非常有效的。特別對無問隙或小問隙沖裁模、復(fù)合模和多工位級進模更為重要。為提高模具壽命,必須根據(jù)工序和零件精度要求,正確選擇導(dǎo)向形式和導(dǎo)向精度,所選擇導(dǎo)向精度應(yīng)高于凸、凹模的配合精度。
(5)冷沖壓材料選取的影響冷沖壓材料應(yīng)滿足制件的設(shè)計要求和沖壓工藝要求,否則容易損傷模具,降低模具使用壽命。冷沖壓材料表面質(zhì)量不好,沖壓時制件易破裂,也易擦傷模具。冷沖壓材料塑性不好,變形量小,沖壓時制件易破裂,也易擦傷模具。另外,材料的厚度公差應(yīng)符合國家標準。因為一副沖模適用于一定材料的厚度,成形、彎曲、翻邊、引伸模具的凸、凹模結(jié)構(gòu)間隙是直接根據(jù)材料厚度來確定的。所以材料厚度不均勻,會導(dǎo)致廢品產(chǎn)生和模具損壞。
2.模具材料對模具壽命的影響
模具材料對模具壽命的影響是模具材料性質(zhì)、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、硬度和冶金質(zhì)量等的綜合反映。其中,材料性質(zhì)和熱處理質(zhì)量影響最為明顯。模具材料性質(zhì)對模具壽命的影響是很大的。如將同一種工件,使用不同的模具材料做彎曲試驗,試驗結(jié)果:用9Mn2V材料,其壽命為5萬次;用Crl2MoV滲氮,其壽命可達40萬次。因此,在選用材料時,應(yīng)根據(jù)制件的批量大小,合理選用模具材料。模具工作零件的硬度對模具壽命的影響也很大。但并不是硬度愈高、模具壽命愈長。這是因為硬度與強度、韌性及耐磨性等有密切的關(guān)系。有的沖模要求硬度高,壽命長。如采用T10鋼制造沖模,硬度為54~58HRC,只沖幾千次,制件毛刺就很大。如果將硬度提高到60~64HRC,則刃磨壽命可達2~3萬次。但如果繼續(xù)提高硬度,則會出現(xiàn)早期斷裂。有的沖模硬度不宜過高,如采用Crl2MoV制造凹模硬度為58~62HRC時,一般壽命為2—3萬件,失效形式是崩刃和開裂以及如果將硬度降到54~58HRC,壽命提高到5~6萬件,但硬度降低到50~53HRC會出現(xiàn)凹模刃口易磨鈍現(xiàn)象。由此可見,模具硬度必須根據(jù)材料性質(zhì)和失效形式而定。應(yīng)使硬度、強度、韌性及耐磨性、耐疲勞強度等達到特定沖壓工序所需要的最佳配合。
3.模具的熱處理質(zhì)量與表面強化對壽命的影響
模具的熱處理質(zhì)量對模具的性質(zhì)與使用壽命影響很大。實踐證明,模具工作零件的淬火變形與開裂,使用過程中早期斷裂,雖然與材料的冶金質(zhì)量、鍛造質(zhì)量、模具結(jié)構(gòu)及加工有關(guān),但與模具的熱處理關(guān)系更大。根據(jù)模具失效原因的分析統(tǒng)計,熱處理不當(dāng)引起的失效占50% 以上。實踐證明,高級的模具材料必須配以正確的熱處理工藝,才能真正發(fā)揮材料的潛力。模具工作零件表面強化處理的目的,是獲得外硬內(nèi)韌的效果,從而得到硬度、耐磨性、韌性、耐疲勞強度的良好配合。模具表面強化處理方法很多,表面處理的新技術(shù)工藝發(fā)展很快。除氮碳共滲和離子氮化、滲硼、滲鈮、滲釩、表面鍍硬鉻和電火花強化外,化學(xué)氣相沉積(CVD)和物理氣相沉積(PVD)已逐步采用。經(jīng)CVD和PVD處理后,模具表面覆蓋一層超硬物質(zhì),如TiC、TiN等。硬度極高、耐磨性、耐蝕性、抗黏合性很好,可提高模具壽命幾倍到幾十倍。
4.沖模零件的制造精度對模具壽命的影響
沖模制造的精度與使用壽命關(guān)系很大,特別是模具表面粗糙度對模具影響很大。如用Crl2MoV鋼制造落料模,如果表面粗糙度值R =1.6 m時,其壽命為3萬件左右。如經(jīng)精拋光,表面粗糙度值R =0.4 m,壽命可提高到4—5萬件。因此,對模具工作零件表面,一般都要經(jīng)過磨削、研磨、拋光等精加工和精細加工。
5.其他方面對模具壽命的影響
(1)壓力機的精度不高,也易使沖模損壞。
(2)沖模在壓力機上安裝的正確與否及操作者的技術(shù)水平高低,對模具壽命也有很大影響。
(3)沖模的保管和維護好壞,以及使用潤滑劑的情況,也影響模具使用壽命。
6.結(jié)語
在實際生產(chǎn)中,對于薄板沖模使用,很少出現(xiàn)非正常磨損的情況。但對于厚板沖模時則發(fā)現(xiàn)易出現(xiàn)非正常磨損,我們總是針對出現(xiàn)的問題進行研究總結(jié)。因為一副冷沖模,從設(shè)計、加工制造、裝配、調(diào)試到安裝、使用,都耗費了眾多工時,同時沖模的凸、凹模使用的材料,大都是優(yōu)質(zhì)合金鋼。因此,沖模的成本都是比較高的。所以在生產(chǎn)中了解影響沖模壽命的因素及采取相應(yīng)的對策來指導(dǎo)生產(chǎn),具有重大的現(xiàn)實意義。