模具設計平時作業及大作業(哪些因素影響沖壓模具壽命-影響沖壓模具壽命的十大因素)

博主:adminadmin 2022-10-03 00:54:01 條評論
摘要:今天給各位分享模具設計平時作業及大作業的知識,其中也會對哪些因素影響沖壓模具壽命-影響沖壓模具壽命的十大因素進行分享,希望能對你有所幫助!本文導讀目錄:1、模具設計平時作業及大作業2、哪些因素影響沖壓模具壽命-影響沖壓模具壽命的十大因素3、沖壓模材料(沖...

今天給各位分享模具設計平時作業及大作業的知識,其中也會對哪些因素影響沖壓模具壽命-影響沖壓模具壽命的十大因素進行分享,希望能對你有所幫助!

本文導讀目錄:

模具設計平時作業及大作業(哪些因素影響沖壓模具壽命-影響沖壓模具壽命的十大因素)

1、模具設計平時作業及大作業

2、哪些因素影響沖壓模具壽命-影響沖壓模具壽命的十大因素

3、沖壓模材料(沖壓模具用什么材料)

模具設計平時作業及大作業

  4.塑料的工藝特性從模具設計角度看,最主要是哪2項,常用的塑料這2項特性如何(按高、中、低歸類一下的話)。

  1、塑料制件結構形狀合理性應考慮哪5方面,畫出3例結構不合理。

哪些因素影響沖壓模具壽命-影響沖壓模具壽命的十大因素

  ⑨.離子注入:利用小型低能離子加速器,將需要注入元素的原子,在加熱器的離子源中電離成離子,然后通過離子加熱器的高電壓電場將其加熱,成為高速離子流,再經過磁分析器提煉后,將離子束強行打入模具工作表面,從而改變模具表面的顯微硬度和粗糙度,降低表面摩擦系數,最終提高工作的使用壽命。

  ①.設計凸模時必須注意導向支撐和對中保護。

  特別是設計小孔凸模時采用導向裝置結構,能保證模具零件相互位置的精度,增加模具抗彎曲、抗偏載的能力,避免模具不均勻磨損,從而延長模具壽命。

  ②.對小孔、夾角、窄槽等薄弱部位進行補強,為了減少應力集中,要以圓弧過渡,圓弧半徑R可取3~5mm。

  ③.整體模具的`凹圓角半徑很易造成應力集中,并引起開裂,對于結構復雜的凹模采用鑲拼結構,減少應力集中。

  ④.沖模的凸、凹模圓角半徑R不僅對沖壓件成形有較大的影響,而且對于模具的磨損及壽命也影響很大。

  設計時應從保證成型零件充分接觸的前提下盡可能放大,避免產生倒錐,影響沖件脫料出模,如圓角半徑R過小且沒有光滑過渡,則容易產生裂紋。

  ⑤.合理增大間隙,改善凸模工作部分的受力狀態,使沖裁力、卸件力和推件力下降,凸、凹模刃口磨損減少。

  一般情況下,沖裁間隙放大可以延長切飛邊模壽命。

  ⑥.模架應有良好的剛性,不要僅僅滿足強度要求,模座厚度不宜太薄,至少應設計到45mm以上。

  浮動模柄可避免沖床對模具導向精度的不良影響。

  凸模應緊固牢靠,裝配時要檢查凸模或凹模的軸線對水平面的垂直度以及上下底面之間的平行度。

  準確和可靠的導向,對于減少模具工作零件的磨損,避免凸、凹模啃傷影響極大,尤其是無間隙和小間隙沖裁模、復合模和連續模則更為有效。

  為提高模具壽命,必須根據工序性質和零件精度等要求,正確選擇導向形式和確定導向機構的精度。

  一般情況下,導向機構的精度應高于凸、凹模配合精度。

  連續模具應設計4根導柱導向,這樣導向性能好。

  因為增加了剛度,保證了凸、凹模間隙均勻,確保凸模和凹模不會發生碰切現象。

  ⑧.排樣方式與搭邊值大小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、凹模啃傷的主要原因。

  從節約材料出發,搭邊值愈小愈好,但搭邊值小于一定數值后,對模具壽命和剪切表面質量不利。

  在沖裁中有可能被拉入模具間隙中,使零件產生毛刺,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,必須根據零件產量、質量和壽命,確定排樣方法和搭邊值。

  沖壓模具工作時要承受沖擊、振動、摩擦、高壓和拉伸、彎扭等負荷,甚至在較高的溫度下工作(如冷擠壓),工作條件復雜,易發生磨損、疲勞、斷裂、變形等現象。

  因此,模具材料的性能對模具的壽命影響較大,不同材質的模具壽命往往不同,對模具工作零件材料的要求比普通零件也高。

  a.材料的使用性能應具有高硬度(5864HRC)和高強度,并具有高的耐磨性和足夠的韌性,熱處理變形小,有一定的熱硬性。

  ②.對模具材料要進行質量檢測,模板要符合供貨協議要求,模板的化學成份要符合國際上的有關規定。

  只有在確信模具材料合格的情況下,才能使用。

  Cr12鋼碳化物不均勻度3級要比5級耐用度提高1倍以上。

  如果碳化物偏析嚴重,可能引起過熱、過燒、開裂、崩刃、塌陷、拉斷等早期失效現象。

  而對于直徑小于或等于50mm的高合金鋼,其碳化物不均勻性一般在4級以內,可滿足一般模具使用要求。

  通過鍛造能有效改善工具鋼的碳化物偏析,一般鍛造后可降低碳化物偏析2級,最多為3級。

  沖壓設備的精度與剛度,結構特征,安裝環境以及沖壓速度都有將對模具壽命有很大的影響。

  ①.設備的精度與剛度沖壓設備的精度與剛性對沖壓模具壽命的影響極為重要。

  沖壓設備的精度高、剛性好,沖模壽命大為提高。

  模具成形工件的力是由設備提供的,在成形過程中,設備因受力將產生彈性變形。

  復雜硅鋼片沖模材料為Crl2MoV,在普通開式壓力機上使用,平均復磨壽命為1-3萬次,而新式精密壓力機上使用,沖模的復磨壽命可達612萬次。

  尤其是小間隙或無間隙沖模、硬質合金沖模及精密沖模必須選擇精度高、剛性好的壓力機,否則,將會降低模具壽命,嚴重者還會損壞模具。

  ②.沖床本身堅固的框架結構和地基隔離帶可以分解沖壓過程中的沖擊力。

  在沖床地基周圍設置高濕度的隔離帶,使用地基可以保持沖床的水平度,而水平度影響模具的壽命。

  大多數沖床只靠導軌來控制滑塊的垂直運動,導軌不但控制驅動輪的運動而且承載機構產生的力。

  滑軌必須定期更換,但如果安裝一個導向套,將延長滑塊和導軌的壽命。

  這種帶導向套的滑塊吸收偏心輪產生的側向力,并將其分解。

  在雙重導向的沖程中,導軌的作用是引導承受模具反作用力的滑塊,因此必須充分利用導軌的全部長度,使滑塊在整個行程中被充分導向。

  這種導向套與導軌的組合導向比單獨由導軌導向的導向面積要大1倍多。

  使用導向套再加上潤滑油(而不是脂潤滑),可使導軌間隙(0.0015英寸)比無導向套更小(0.008-0.015英寸)。

  使用小間隙導向可精確的控制滑塊運動,盡管這種結構比無導向套初期的成本要高,但它可以使模具的壽命延長30%。

  ⑤.沖壓速度沖壓速度愈高,模具在單位時間內受的沖擊力愈大(沖量大);時間愈短,沖擊能量來不及傳遞和釋放,易集中在局部,造成局部應力超過模具材料的屈服應力或斷裂強度。

  因此,沖壓速度越高,模具越易斷裂或塑性變形失效。

  ①.做好沖模的日常保養、維護工作,注意保持棋具的清潔和合理的潤滑,嚴格執行沖模“三檢查”制度(使用前檢查,使用過程中檢查與使用后檢查)。

  ②.模具的正確安裝與調試:嚴格控制凸模進入凹模深度;控制校正彎曲、冷擠、整形等工序上模的下止點。

  ③.沖模刃磨修理:凸、凹模表面粗糙度值越低,耐疲勞強度越高,粗糙度值每降低1級,壽命可提高1倍。

  板料在沖裁時,隨著凸模進入板料深度的增加,材料向凸、凹模刃口流動,直到凸模刃口和凹模刃口之間產生的裂紋重合時為止。

  在材料流動時,凸、凹模端面產生很大的摩擦力,摩擦力大小在很大程度上取決于凸、凹模端面粗糙度的高低,因此,研磨凸、凹模端面有利于提高沖模壽命,特別是形狀復雜而精度要求高的中小型沖模。

  因此,研磨凸、凹模時,必須研磨側面后再研磨端面磨削后。

  線切割機加工前,原材料內部因為淬火呈拉應力狀態,線切割時產生的熱應力也是拉應力,兩種應力疊加的結果很容易達到材料的強度極限而產生微裂紋,從而大大縮短沖壓模具壽命,因此要提高沖壓模具的壽命,需要消除線切割產生的應力。

  ①研磨去掉白層通常模具線切割后,經過研磨去掉表面硬度低的灰白層后便可進行裝配使用。

  但這樣做沒有改變線切割造成的應力區的應力狀態,即使增大線切割后的研磨余量,但因高硬層硬度高(達70HRC),研磨困難,過大的研磨量容易破壞零件幾何形狀。

  ②.回火處理在線切割后,研磨去零件表面的白層,再在160℃~180℃回火2h,則白層下面的高硬層可降低5HRC~6HRC,線切割產生的熱應力亦有所下降,從而提高了沖模的韌性,延長了使用壽命。

  但是由于回火時間短,熱應力消除不徹底,沖模壽命并不十分理想。

  ③.磨削加工線切割后磨削加工,可去掉低硬度的白層和高硬層,提高沖模壽命。

  因為磨削時產生的熱應力也是拉應力,與線切割產生的熱應力疊加,無疑也會加劇沖模損壞。

  若在磨削后,再進行低溫時效處理,則可消除應力影響,顯著提高沖模韌性,使沖模壽命提高。

  因為幾何形狀復雜的沖模大多數是采用線切割加工,所以磨削形狀復雜的沖模必須采用價格昂貴的坐標磨床和光學曲線磨床,而這兩種設備一般廠家都不具備,故推廣困難。

  ④.噴丸處理后再低溫回火噴丸處理可使線切割切口的殘余奧氏體轉變為馬氏體,提高沖模的強度和硬度,使表面層應力狀態發生變化,拉應力降低,甚至變為壓應力狀態,使裂紋萌生和擴展困難,再結合低溫回火,消除淬火層內拉應力,可使沖模壽命提高10~20倍。

  噴丸處理受設備條件和沖模零件形狀(內表面)限制,難以普遍應用。

  ⑤.研磨后再低溫時效處理線切割表面經研磨后,高硬層已基本去掉,再進行120℃~150℃×5~10h低溫時效處理(亦稱低溫回火處理),亦可經過160℃~180℃×4~6h低溫回火處理。

  這樣可消除淬火層內部拉應力,而硬度降低甚微(后者硬度降低稍大),卻大大提高了韌性,降低了脆性,沖模壽命可提高2倍以上。

  這一方法簡便易行,效果十分明顯,易于推廣。

  消除線切割加工產生的應力,提高韌性,最佳方法是噴丸+低溫回火,其次是磨削后+研磨+低溫回火,再次是研磨+低溫時效處理,各單位可根據自己的具體情況選擇。

  某單位曾用材料為Cr12MoV的沖模,線切割后分別做如下試驗,其壽命差異非常大。

  b.160℃回火2h,刃磨壽命11180次。

  d.研磨去白層,160℃×2h回火,刃磨壽命為7450次。

  f.噴丸后經160℃×2h回火,刃磨壽命達到次。

  機械加工工藝要能消除加工后的加工變形與殘留應力,盡量采用磨削、研磨和拋光等精加工和精細加工,獲得較小的表面粗糙度值,提高模具使用壽命。

沖壓模材料(沖壓模具用什么材料)

  ⑴設計的沖壓件必須滿足產品使用和技術性能,并能便于組裝及修配。

  ⑵設計的沖壓件必須有利于提高金屬材料的利用率,減少材料的品種和規格,盡可能降低材料的消耗。

  在允許的情況下采用價格低廉的材料,盡可能使零件做到無廢料及少廢料沖裁。

  4脫料板和下模板:Cr12MoV或SKD11(沖薄才或產品精度高的產品時,會選擇DC53深冷處理,穩定性好。

  5沖頭零件的材質一般選SKD11,沖不銹鋼的材料的話會選SKH-9或DC53或ASP-23;DC53比SKH-9差一點,ASP23比SKH-9好;還有鎢鋼,這個一般特殊要求才用,貴的;。

  6根據不同產品的材質和厚度,選用模板的材質和厚度及零件的材質也會有區別一般的沖壓模具都是由:。

  上下托板、上下墊腳、上下模座:一般用A3、Q235等"軟料"做成,起支撐整個模具、方便架模、落料等作用。

  上、下模板:上、下模板起固定刀口、入塊、入子、頂料銷等作用,外定位、內定位、浮升引導銷、兩用銷、導料板、浮塊這些也是固定在下模板上的,下模板硬度要求必須在HRC58~62左右,硬度太低會影響沖裁質量。

  有的刀口直接割在模板上的,即在模板上直接挖刀口,這樣做的話如果刀口缺了、打崩了、磨損了、有毛邊就不好修模;還有一種做法是挖入塊,即把刀口挖在一個入塊上(該入塊習慣稱為"下模刀口"),然后再把下模刀口裝入下模板里面。

  高度要保證和下模板一樣高,誤差要在正負1~2條之內,最好正負0.005mm以內,一般磨床師傅或鉗工師傅都可以達到。

  根據需要,每套模具的上下墊板厚度都不一樣,看沖裁力,如果沖的孔少的話,上下墊板可以適當做薄一點8~10mm即可,如果沖孔比較多的話,就要適當做厚一點,一般17~20mm左右。

  下墊板上主要是落料孔、彈簧過孔、螺絲過孔、導柱透氣孔等。

  上、下夾板,上下夾板主要起固定凸模、沖頭、導柱之用,一般17~20mm即可。

  沖壓模具夾板的材料硬度一般不需要特別高,一般用軟料即可,但是太軟了也不行,有可能會把沖頭的掛臺直接拉到夾板里面去,把夾板拉壞。

  所以設計沖壓模具,要從所要總裁的工件的沖裁工藝來考慮其模具的結構、模具材料的選材,所選沖床的噸位,沖裁間隙的大小等等,才能使加工完的工件毛刺更小,延長模具的使用壽命。

  凹模、凸模,也稱沖頭或刀口,是用來把多余的材料沖掉、切掉,或切開、刺破、拉伸。

  如:拉伸沖頭、折彎沖頭、滑塊的插刀、打沙拉沖頭、打凸包沖頭、抽芽沖、鉚合模的鉚合沖頭等等。

  凹模凸模的材料需要的硬度較高,常用的凹模凸模材料有:Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、W6Mo5Cr4V2(鎢鋼)等。

  挖:做模具人習慣稱呼,是指線切割框口的意思。

  軟料:在沖壓模具中,是指硬度在HRC35左右、硬度比較低的模具鋼,如45#鋼、A3、Q235等。

  你用個硬度稍微高一點的東西在上面敲一下,就能敲出個坑出來,這種材料很軟、所以習慣稱為"軟料",因為它的抗震性能比較好,一般用來制作沖壓模具的上下托板、上下墊腳、上下模座。


那么以上的內容就是關于模具設計平時作業及大作業的介紹了,哪些因素影響沖壓模具壽命-影響沖壓模具壽命的十大因素是小編整理匯總而成,希望能給大家帶來幫助。