模具失效的特點(紅沖銅件和紅沖鐵件用的模具鋼一樣嗎)
今天給各位分享模具失效的特點的知識,其中也會對紅沖銅件和紅沖鐵件用的模具鋼一樣嗎進(jìn)行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關(guān)注本站,現(xiàn)在開始吧!

本文導(dǎo)讀目錄:
1、模具失效的特點
模具失效的特點 ♂
模具失效,冷熱模具在服役中失效的基本形式可分為:塑性變形;磨損;疲勞;斷裂,(1)塑性變形,塑性變形即承受負(fù)荷大于屈服強(qiáng)度而產(chǎn)生的變形,如凹模出現(xiàn)型腔塌陷、型孔擴(kuò)大、棱角倒塌陷以及凸模出現(xiàn)鐓粗、縱向彎曲等,尤其熱作模具,其工作表面與高溫材料接觸,使型腔表面溫度往往超過熱作模具鋼的回火溫度,型槽內(nèi)壁由于軟化而被壓塌或壓堆,低淬透性的鋼種用作冷鐓模時,模具在淬火加熱后,對內(nèi)孔進(jìn)行噴水冷卻產(chǎn)生一個硬化層。
模具在使用時,如冷鐓力過大,硬化層下面的基底抗壓屈服強(qiáng)度不高,模具孔腔便被壓塌,模具鋼的屈服強(qiáng)度一般隨碳(c)的含量從某些合金元素的增多而升高,在硬度相同的情況下,不同化學(xué)成分的鋼具有的抗壓強(qiáng)度不同,當(dāng)鋼硬度為63HRC時,下列4種鋼的抗屈服強(qiáng)度由高到低依次順序為:W18Cr4V>Cr12>Cr6WV>5CrNiW,(2)磨損失效,磨損失效是指刃門鈍化、棱角變圓、平面下陷、表面溝痕、剝落粘膜(在摩擦中模具工作表而粘了些坯料金屬),另外,凸模在工作中,由于潤滑劑燃燒后轉(zhuǎn)化為高壓氣體,對凸模表面進(jìn)行劇烈沖刷,形成氣蝕,冷沖時,如果負(fù)荷不大,磨損類型主要為氧化,磨損也可為某種程度的咬合磨損,當(dāng)刃口部分變鈍或沖壓負(fù)荷較大時,咬合磨損的情況會變得嚴(yán)重,而使磨損加快,模具鋼的耐磨性不僅取決于其硬度,還決定于碳化物的性質(zhì)、大小、分布和數(shù)量,在模具鋼中,目前高速鋼和高鉻鋼的耐磨性較高,但在鋼中存在有嚴(yán)重的碳化物偏析或大顆粒的碳化物情況下,這些碳化物易剝落,而引起磨粒磨損,使磨損加快,較輕冷作模具鋼(薄板沖裁、拉伸、彎曲等)的沖擊,載荷不大,主要為靜磨損,在靜磨損條件下,模具鋼的含碳量多,耐磨性就大,在沖擊磨損條件下(如冷鐓、冷擠、熱鍛等),模具鋼中過多的碳化物無助于提高耐磨性,反而因沖擊磨粒磨損,而降低耐磨性。
研究表明,在沖擊磨粒磨損條件下,模具鋼含碳量以O(shè).6%為上限,冷鐓模在沖擊載荷條件下工作,如模具鋼中碳化物過多,容易固沖擊磨損而山現(xiàn)表面剝落,這些剝落的硬粒子將成為磨粒,加快磨損速度,熱作模具的型腔表面,由于高溫軟化而使耐磨性降低,此外,氧化鐵皮也起到磨料的作用,同時還有高溫氧化腐蝕作用,(3)疲勞失效,疲勞失效的特征:模具某些部位經(jīng)過一定的服役期,萌生了細(xì)小的裂紋,并逐漸向縱深擴(kuò)展,擴(kuò)展到一定尺寸時,嚴(yán)重削弱模具的承載能力而引起斷裂,疲勞裂紋萌生于應(yīng)力較大部位,特別是應(yīng)力集中部位(尺寸過渡、缺口、刀痕、磨損裂紋等處),疲勞斷裂時斷門分兩部分,一部分為疲勞裂紋發(fā)展形成的疲勞處破裂斷面,呈現(xiàn)貝殼狀,疲勞源位于貝殼頂點,另一部分為突然斷裂,呈現(xiàn)不平整粗糙斷面,使模具發(fā)生疲勞損傷的根本原因為特環(huán)載荷,凡可促使表面拉應(yīng)力增大的因素均能加速疲勞裂紋的萌生,冷作模具在高硬狀態(tài)下工作時,模具鋼具有很高的屈服強(qiáng)度和很低的斷裂韌性。
高的屈服強(qiáng)度有利于推遲疲勞裂紋的產(chǎn)生,但低的斷裂韌性使疲勞裂紋的擴(kuò)展速率加快和臨界長度減小,使疲勞裂紋擴(kuò)展循環(huán)數(shù)大大縮短,因此,冷作模具疲勞壽命主要取決于疲勞裂紋萌生時間,熱作模具一般在中等或較低的硬度狀態(tài)下服役,模具斷裂韌性比冷作模具高得多,因此,在熱作模具中,疲勞裂紋的擴(kuò)展速度低于冷作模具,臨界長度大于冷作模,熱作模具疲勞裂紋的亞臨界擴(kuò)展周期較冷作模長得多,但熱作模具表面受急冷,急熱很易萌生冷熱疲勞裂紋,熱作模具的疲勞裂紋萌生時間比冷作模短得多,因此,許多熱作模其疲勞斷裂壽命主要取決于疲勞裂紋擴(kuò)展的時間,(4)斷裂失效,斷裂失效常見形式有:崩刃、腡齒、劈裂、折斷、脹裂等,不同模具斷裂的驅(qū)動力不同,冷作模具、所受的主要為機(jī)械作用力(沖壓力),熱作模所受除機(jī)械力外,還有熱應(yīng)力和組織應(yīng)力,有許多熱作模具的工作溫度較高,又采用強(qiáng)制冷卻,其內(nèi)應(yīng)力可遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過機(jī)械應(yīng)力,因此,許多熱作模的斷裂主要與內(nèi)應(yīng)力過大有關(guān),模具斷裂過程有兩種:一次性斷裂和疲勞斷裂,一次性斷裂為模具有時在沖壓時突然斷裂,裂紋一旦萌生,后即失穩(wěn)、擴(kuò)展,它的主要原因為嚴(yán)重超載或模具材料嚴(yán)重脆化(如過熱、回火不足、嚴(yán)重應(yīng)力集十及嚴(yán)重的冶金缺陷等),3。
模具失效原因及預(yù)防措施,(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理引起失效,尖銳轉(zhuǎn)角(此處應(yīng)力集中高于平均應(yīng)力十倍以上)和過大的截面變化造成應(yīng)力集中,常常成為許多模具早期失效的根源,并且在熱處理淬火過程中,尖銳轉(zhuǎn)角引起殘余拉應(yīng)力,縮短模具壽命,預(yù)防措施:凸模各部的過渡應(yīng)平緩圓滑,任何役小的刀痕都會引起強(qiáng)烈的應(yīng)力集中,其直徑與長度應(yīng)符合定要求,(2)模具材料質(zhì)量差引起的失效。
模具材料內(nèi)部缺陷,如疏松、縮孔、夾雜成份偏析、碳化物分布不均、原表面缺陷(如氧化、脫碳、折疊、疤痕等)影響鋼材性能,,a.夾雜物過多引起失效,鋼中存在夾雜物足模具內(nèi)部產(chǎn)生裂紋的根源,尤其是脆性氧化物和硅酸鹽等,在熱壓力加工中不發(fā)生塑性變形,只會引起脆性的破裂而形成微裂紋,在以后的熱處理和使用中訪裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展,而引起模具的開裂,此外,在磨削中,由于大顆粒夾雜物剝落造成表面孔洞,b.表面脫碳引起失效,模具鋼在熱壓力加工和退火時,常常由于加熱溫度過高,保溫時間過長,而造成鋼材表面脫碳,嚴(yán)重脫碳的鋼材在機(jī)械加工后,有時仍殘留有脫碳層,這樣在淬火時,由于內(nèi)外層組織的不同(表面脫碳層為鐵索體,內(nèi)部為珠光體)造成組織轉(zhuǎn)變不一致,而產(chǎn)生裂紋,c.碳化物分布不勻,引起失效,Crl2、Cr112MoV等模具鋼含碳量和合金元素較高,形成了許多共晶碳化物,這些碳化物在鍛造比較小時,易呈現(xiàn)帶狀和網(wǎng)狀偏析,導(dǎo)致淬火時常出現(xiàn)沿帶狀碳化物分布的裂紋,模具在使用中裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展,而造成模具開裂失效。
預(yù)防措施:鋼在緞軋時,模具應(yīng)反復(fù)多方向鍛造,從而鋼中的共晶碳化物擊碎得更細(xì)小均勻,保證鋼碳化物不均勻度級別要求,(3)模具的機(jī)加上不當(dāng),a,切削中的刀痕:模具的型腔部位或凸模的圓角部位在機(jī)加工中,常常因進(jìn)刀太探而使局部留下刀痕,造成嚴(yán)重應(yīng)力集中,當(dāng)進(jìn)行淬火處理時,應(yīng)山集中部位極易產(chǎn)生微裂紋,預(yù)防措施:在零件粗加工的最后一道切削中,應(yīng)盡量減少進(jìn)刀量,提高模具表面光潔度,b,電加工引起失效,模具在進(jìn)行電加工時,由于放電產(chǎn)生大量的熱,將使模具被加工部位加熱到很高溫度,使組織發(fā)生變化,形成所謂的電加工異常層,在異常層表面由于高溫發(fā)生熔融,然后很快地凝固,該層在顯微鏡下呈白色,內(nèi)部有許多微細(xì)的裂紋,白色層下的區(qū)域發(fā)生淬火,叫淬火層,再往里由于熱影響減弱,溫度不高,只發(fā)生回火,稱回火層,測定斷面硬度分布:熔融再凝固層,硬度很高,達(dá)610740HRC,厚度為30m,淬火層硬度400500HRC,厚為20m,回火屬高溫回火,組織較軟,硬度為380400HRC,厚為10m。
預(yù)防措施:①用機(jī)械方法去除開常層中的再凝固層,尤其是微觀裂紋;②在電加工后進(jìn)行一次低溫回火,使異常層穩(wěn)定化,以防微裂紋擴(kuò)展,c磨削加工造成失效,模具型腔面進(jìn)行磨削加工時,由于磨削速度過大,砂輪粒度過細(xì)或冷卻條件差等因素影響,均會導(dǎo)致磨削表曲過熱或引起表面軟化,硬度降低,使模具在使用中因磨損嚴(yán)重,或熱應(yīng)力而產(chǎn)生,磨削裂紋,導(dǎo)致早期失效,預(yù)防措施:①采用切削力強(qiáng)的粗砂輪或粘結(jié)性差的砂輪;②減少工件進(jìn)給量;③選用合適的冷卻劑;④磨削加工后采用250350℃回火,以除磨削應(yīng)力,(4)模具熱處理工藝不合適,加熱溫度的高低、保溫時間長短、冷卻速度快慢等熱處理工藝參數(shù)選擇不當(dāng),都將成為模具失效因素,a.加熱速度:模具鋼中含有較多的碳和合命元素,導(dǎo)熱性差,因此,加熱速度不能太快,應(yīng)緩慢進(jìn)行,防止模具發(fā)生變形和開裂,在空氣爐中加熱淬火時,為防止氧化和脫碳,采用裝箱保護(hù)加熱,此時升溫速度不宜過快,而透熱也應(yīng)較慢。
這樣,不會產(chǎn)生大的熱應(yīng)力,比較安全,若模具加熱速度快,透熱快,模具內(nèi)外產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力,如果控制不當(dāng),很容易產(chǎn)生變形或裂紋,必須采用預(yù)熱或減慢升溫加速度來預(yù)防,b.氧化和脫碳的影響,模具淬火是在高溫度下進(jìn)行的,如不嚴(yán)格控制,表曲很易氧化和脫碳,另外,模具表面脫碳后,由于內(nèi)外層組織差異、冷卻中出現(xiàn)較大的組織應(yīng)力、導(dǎo)致淬火裂紋,預(yù)防措施:可采用裝箱保護(hù)處理,箱內(nèi)填充防氧化和脫碳的填充材料,(1)冷卻條件的影響,不同模具材料,據(jù)所要求的組織狀態(tài)、冷卻速度是不同的,對高合金鋼,由于含較多合金元素,淬透性較高,可以采用油冷、空冷甚至等溫淬火和等級淬火等熱處理工藝。
紅沖銅件和紅沖鐵件用的模具鋼一樣嗎 ♂
紅沖銅件和紅沖鐵件用8566模具鋼.請看紅沖銅螺帽和紅沖不銹鋼的應(yīng)用案例,紅沖銅螺帽8566模具鋼可以紅沖20多萬個產(chǎn)品,,紅沖銅螺帽的蘇回復(fù),8566模具鋼的耐磨性比HD翻一倍,蘇州萬是紅沖銅螺帽的,就是把銅棒用高頻機(jī),加熱到1000多度,熱沖紅銅,以前用H13,HD,熱處理硬度做到HRC52-55,模具沖壓一下就塌陷了,用鎢鋼做模具,又容易崩裂,想找一款,耐熱,耐磨又有硬度的模具鋼材,經(jīng)過和萬溝通后,我建議萬用8566模具鋼,因為8566的耐高溫性能好,高溫紅硬性和高速鋼SKH-9一樣。
在高溫環(huán)境工作,可以長時間保持高硬度,韌性是SKH-9的4倍,D2的2倍,可以保證沖頭料不會崩裂,8566使用硬度HRC58-60,耐磨性足夠,可以滿足沖頭料長期使用,前段時間,萬說:現(xiàn)在剛剛用上8566模具鋼,使用效果還不錯,如果能打幾十萬就開心啦,今天再次回訪,萬說:模具已經(jīng)打了二十多萬,模具還在繼續(xù)使用,我感覺,8566的耐磨性,比HD是好多了,同樣硬度是HRC58-60,8566是壽命比HD翻一倍還要多,使用效果超乎我想象,我準(zhǔn)備批量導(dǎo)入,8566模具鋼紅沖銅螺帽。
嘉興做熱鍛模具的曾,今天再次8566模具鋼,我借機(jī)追問曾,上次的8566模具鋼,熱鍛S45C材料,模具壽命怎么樣,曾說:上次的8566模具鋼,由于我的S45C材料完成,也沒有試出,8566熱鍛S45C材料的模具壽命長度,后來我用8566做了一套,熱鍛304不銹鋼的模具,已經(jīng)打了幾天,我看過模具,模具的顏色很漂亮,和我之前的模具,完全不一樣,雖然沒有試出,具體的模具壽命數(shù)量,我干熱鍛十幾年,從模具顏色,我能判斷出,這8566適合干熱鍛,而且效果還不錯,我現(xiàn)在又來了幾套新模具,決定還是用8566模具鋼,你放心下吧,這材料肯定沒問題的。
模具鋼用于熱鍛,是個沒辦法“說謊”的工作場合,模具質(zhì)量好不好,幾千個數(shù)量,就能立竿見影的區(qū)分出來。
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