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影响冲模寿命的因素分析与改善措施
上海市模具技术协会-上海模具信息网 时间:2015/6/7 16:17:16

一.引起冲压模具失效的原因

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,没使用吹气枪,模板有裂纹仍继续生产;

二.冲模失效形式

冲模失效形式主要为磨损失效、变形失效、断裂失效和啃伤失效等。然而,由于冲压工序不同,工作条件不同,影响冲模寿命的因素是多方面的。

下面就冲模的设计、制造及使用等方面综合分析冲模寿命的影响因素,并提出相应的改善措施。

1.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极为重要。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,而在新式精密压力机上使用,冲模的复磨寿命可达6~12万次。尤其是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,严重者还会损坏模具。

2.模具设计

1)模具的导向机构精度。

准确和可靠的导向,对于减少模具工作零件的磨损,避免凸、凹模啃伤影响极大,尤其是无间隙和小间隙冲裁模、复合模和多工位级进模则更为有效。为提高模具寿命,必须根据工序性质和零件精度等要求,正确选择导向形式和确定导向机构的精度。一般情况下,导向机构的精度应高于凸、凹模配合梢度。

2)模具(凸、凹模)刃口几何参数。

凸、凹模的形状、配合间隙和圆角半径不仅对冲压件成形有较大的影响,而且对于模具的磨损及寿命也影响很大。如模具的配合间隙直接影响冲裁件质量和模具寿命。精度要求较高的,宜选较小的间隙值;反之,则可适当加大间隙,以提高模具寿命。

3.冲压工艺

1)冲压零件的原材料

实际生产中,由于外压零件的原材料厚度公差超差、材料性能波动、表面质量较差(如锈迹)或不干净(如油污)等,会造成模具工作零件磨损加剧、易崩刃等不良后果。为此,应当注意:①尽可能采用冲压工艺性好的原材料,以减少冲压变形力;②冲压前应严格检查原材料的牌号、厚度及表面质量等,并将原材料擦拭干净,必要时应清除表面氧化物和锈迹;③根据冲压工序和原材料种类,必要时可安排软化处理和表面处理,以及选择合适的润滑剂和润滑工序。

2)排样与搭边

不合理的往复送料排样法以及过小的搭边值,往往会造成模具急剧磨损或凸、凹模啃伤。因此,在考虑提高材料利用率的同时,必须根据零件的加工批量、质量要求和模具配合间隙,合理选择排样方法和搭边值,以提高模具寿命。

4.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。

 

(本文来自:艾玛德国际模具网,2015-01-13,作者:国际模具网博客,由华南理工大学研究生吴松琪供稿)


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