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公 司:惠州市神馬模具有限公司
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沖(chong)(chong)壓模(mo)具是沖(chong)(chong)壓生產中的重(zhong)要(yao)(yao)工藝(yi)設備(bei),是提(ti)高產品質(zhi)量、節約原材料、體現模(mo)制品技術(shu)經(jing)濟性的有(you)效(xiao)手段。沖(chong)(chong)模(mo)的耐用(yong)度凸模(mo)與凹模(mo)在工作(zuo)一段時間之后(hou),由于經(jing)常磨損(sun)而失去了工作(zuo)尺寸,再也不(bu)能(neng)滿(man)足零(ling)件(jian)(jian)的技術(shu)條(tiao)件(jian)(jian)情(qing)況下,根據(ju)沖(chong)(chong)模(mo)根據(ju)沖(chong)(chong)模(mo)所沖(chong)(chong)制的零(ling)件(jian)(jian)總數決定的。一副沖(chong)(chong)模(mo)從(cong)設計、機械加(jia)工、裝(zhuang)配、調整到(dao)安(an)裝(zhuang)使用(yong),工序(xu)多(duo),周期長,加(jia)工費用(yong)高,因(yin)此(ci),對于沖(chong)(chong)模(mo)除了要(yao)(yao)求生產效(xiao)率(lv)高、所沖(chong)(chong)出零(ling)件(jian)(jian)完全(quan)符合質(zhi)量要(yao)(yao)求和技術(shu)條(tiao)件(jian)(jian)外,沖(chong)(chong)模(mo)本身的耐用(yong)度也是很重(zhong)要(yao)(yao)的。
沖(chong)模(mo)(mo)耐(nai)用(yong)度是和(he)沖(chong)模(mo)(mo)的(de)工作(zuo)失(shi)效(xiao)(xiao)現(xian)象(xiang)緊密聯系的(de),沖(chong)模(mo)(mo)工作(zuo)的(de)失(shi)效(xiao)(xiao)現(xian)象(xiang)是沖(chong)模(mo)(mo)在使用(yong)過程中由于結(jie)構形狀、尺寸和(he)沖(chong)模(mo)(mo)零部件的(de)材料組織性(xing)能(neng)(neng)發(fa)生變(bian)化而失(shi)去原(yuan)設計的(de)效(xiao)(xiao)能(neng)(neng)。沖(chong)模(mo)(mo)在結(jie)構有嚴(yan)重缺陷而不(bu)能(neng)(neng)繼續使用(yong)或(huo)雖能(neng)(neng)工作(zuo)但已不(bu)能(neng)(neng)完(wan)成指(zhi)定的(de)功能(neng)(neng)時,就(jiu)可(ke)以認為已失(shi)效(xiao)(xiao)。失(shi)效(xiao)(xiao)現(xian)象(xiang)出現(xian)的(de)越遲,沖(chong)模(mo)(mo)的(de)耐(nai)用(yong)度就(jiu)越高。
沖(chong)模(mo)耐用度高低,在生產中有很(hen)重要的(de)意義。沖(chong)模(mo)的(de)耐用度越(yue)(yue)高,沖(chong)模(mo)的(de)使用壽(shou)命(ming)就越(yue)(yue)長,零件的(de)成本(ben)也就越(yue)(yue)低。
一、沖模的(de)失效形式
實際生產中(zhong)沖(chong)模(mo)(mo)的失效現象相當頻繁,沖(chong)模(mo)(mo)消耗量大。因(yin)此(ci),分(fen)析沖(chong)模(mo)(mo)失效原因(yin),采用各種有效措施防止沖(chong)模(mo)(mo)早期(qi)失效,提高沖(chong)模(mo)(mo)耐用度。
1、磨損失效
沖(chong)模(mo)的工(gong)作部分應具有較高(gao)的耐磨(mo)(mo)(mo)性。磨(mo)(mo)(mo)損失效(xiao)是沖(chong)模(mo)在使用過(guo)程中(zhong),零部件(jian)之間(jian)或(huo)沖(chong)模(mo)與(yu)工(gong)件(jian)之間(jian)相(xiang)對運(yun)動受摩擦、震(zhen)動或(huo)高(gao)溫疲勞龜裂剝(bo)落(luo)而(er)磨(mo)(mo)(mo)損甚至(zhi)損壞(huai)(huai)。初(chu)期部分零件(jian)表面粗糙不(bu)平部分被(bei)迅速(su)(su)磨(mo)(mo)(mo)去(qu),因此磨(mo)(mo)(mo)損速(su)(su)度很快;正(zheng)常磨(mo)(mo)(mo)損階(jie)段,零件(jian)的磨(mo)(mo)(mo)損趨(qu)于平緩,這時沖(chong)模(mo)處于最(zui)(zui)佳的技術狀態,生(sheng)產效(xiao)率呈現出最(zui)(zui)好的水平,產品的質量最(zui)(zui)有保證;過(guo)了正(zheng)常磨(mo)(mo)(mo)損期零件(jian)磨(mo)(mo)(mo)損超過(guo)一定限度,正(zheng)常磨(mo)(mo)(mo)損關系被(bei)破壞(huai)(huai),接觸情況惡(e)化,磨(mo)(mo)(mo)損速(su)(su)度加(jia)快,沖(chong)模(mo)工(gong)作性能也(ye)迅速(su)(su)下降(jiang),如果不(bu)及(ji)時維修或(huo)更換磨(mo)(mo)(mo)損件(jian),沖(chong)模(mo)會產生(sheng)事故、失去(qu)功能,以(yi)致(zhi)報(bao)廢。
2、變形失效
變(bian)(bian)形失效包括過(guo)(guo)量的彈性(xing)變(bian)(bian)形或(huo)塑性(xing)變(bian)(bian)形、高溫蠕變(bian)(bian)等。沖模在使用(yong)過(guo)(guo)程中,因各(ge)種載(zai)荷及交變(bian)(bian)溫度的影(ying)響(xiang),以及材料本(ben)身的性(xing)能變(bian)(bian)化,造成剛性(xing)和韌性(xing)不足,導致沖模不能正常工作(zuo)而失效。
3、脆裂失效
沖(chong)模(mo)(mo)在(zai)較為惡劣的(de)條件下工(gong)作,受到(dao)各種載(zai)荷的(de)作用(yong),會因產生裂紋、剝(bo)落而(er)引(yin)起突(tu)然(ran)斷(duan)裂,還會因疲(pi)勞破壞及應(ying)力(li)腐(fu)蝕破裂等而(er)失效,故沖(chong)模(mo)(mo)常要求有較高的(de)韌(ren)性。有些沖(chong)模(mo)(mo)在(zai)工(gong)作過程中(zhong)處(chu)于反復(fu)加熱(re)和(he)冷卻狀態,使(shi)其(qi)表(biao)面受到(dao)拉、壓交變應(ying)力(li)的(de)作用(yong),引(yin)起表(biao)面脆(cui)裂和(he)剝(bo)落,增大摩擦阻力(li),阻礙(ai)工(gong)件的(de)塑性變形,以致沖(chong)模(mo)(mo)失效。這種因熱(re)疲(pi)勞而(er)脆(cui)裂是沖(chong)模(mo)(mo)失效的(de)主要形式之一(yi)。
二、影響沖模耐(nai)用度(du)的原因
1、結(jie)構設(she)計不合理的影響(xiang)
沖模(mo)結構(gou)是影響(xiang)沖模(mo)耐用度(du)的(de)關鍵,結構(gou)不(bu)合理(li)容易造成(cheng)剛性差和壁厚分布不(bu)均勻,以及表面缺(que)陷(xian)(如(ru)表面氧(yang)化、脫碳、裂痕、疤痕)都會(hui)影響(xiang)材料的(de)性能(neng),造成(cheng)沖模(mo)的(de)早期失效(xiao)。
2、沖模材(cai)料選擇(ze)的(de)影響
選擇合(he)適的沖(chong)模(mo)材料可以防止沖(chong)模(mo)早期失(shi)效。夾雜物(wu)使(shi)沖(chong)模(mo)內部產生(sheng)裂(lie)紋(wen)(wen),引起脆性斷裂(lie),在進(jin)一(yi)步(bu)的熱處理和使(shi)用中,該裂(lie)紋(wen)(wen)進(jin)一(yi)步(bu)擴展(zhan)(zhan)而引起沖(chong)模(mo)開裂(lie)。鋼材在進(jin)行熱加(jia)工(gong)和退火時,再機加(jia)工(gong)后有(you)時仍殘留脫碳層,由于內外層組織(zhi)不同,造成熱處理冷卻(que)速(su)度不一(yi)致,產生(sheng)裂(lie)紋(wen)(wen),引起沖(chong)模(mo)開裂(lie)。含有(you)較高的炭和合(he)金元素,有(you)較多的共晶化(hua)(hua)合(he)物(wu),導致淬(cui)火時常常出現沿著(zhu)帶(dai)狀碳化(hua)(hua)物(wu)分布的裂(lie)紋(wen)(wen),沖(chong)模(mo)在使(shi)用過程中裂(lie)紋(wen)(wen)進(jin)一(yi)步(bu)擴展(zhan)(zhan),造成沖(chong)模(mo)開裂(lie)。
3、沖模機械加(jia)工的影響
沖(chong)模(mo)(mo)的(de)型腔部(bu)分(fen)或(huo)沖(chong)頭的(de)圓角部(bu)分(fen),在機(ji)械加(jia)(jia)工(gong)(gong)中(zhong)常常因(yin)進(jin)刀太深而(er)留下刀痕(hen),造成應力集(ji)中(zhong),淬火時相(xiang)應部(bu)位(wei)的(de)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)進(jin)一步擴(kuo)展,導(dao)致沖(chong)模(mo)(mo)開裂(lie)(lie)。電(dian)加(jia)(jia)工(gong)(gong)時,沖(chong)模(mo)(mo)被加(jia)(jia)熱到高溫度,使(shi)組(zu)織發(fa)生變(bian)(bian)化(hua),即電(dian)加(jia)(jia)工(gong)(gong)異常層(ceng)受(shou)到交變(bian)(bian)應力的(de)反(fan)復作(zuo)用(yong),微裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)變(bian)(bian)成大(da)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen),導(dao)致沖(chong)模(mo)(mo)開裂(lie)(lie)而(er)報廢。研(yan)磨(mo)加(jia)(jia)工(gong)(gong)會導(dao)致研(yan)削表面過(guo)熱,或(huo)引起(qi)表面軟化(hua),硬度降低(di),使(shi)沖(chong)模(mo)(mo)在使(shi)用(yong)中(zhong)因(yin)磨(mo)損(sun)嚴重,或(huo)由于熱應力而(er)產(chan)生磨(mo)削裂(lie)(lie)紋(wen)(wen),最后導(dao)致沖(chong)模(mo)(mo)早期失效。
4、沖(chong)模(mo)熱處理規范的影響
沖模在機械加工后都應進(jin)行淬火(huo)(huo)、回(hui)火(huo)(huo)等熱(re)處理。加熱(re)溫度(du)的(de)高低、時間的(de)長(chang)短(duan)、冷(leng)卻速(su)度(du)的(de)大小、保護氣氛等工藝參數選擇不(bu)當都會影(ying)響沖模的(de)耐用度(du)。模具鋼(gang)中含有較(jiao)多的(de)炭和(he)較(jiao)多的(de)合金(jin)元素,導熱(re)性差,加熱(re)的(de)速(su)度(du)不(bu)能太快。
當發生(sheng)氧化時,沖模(mo)(mo)表(biao)(biao)(biao)面易(yi)劃(hua)傷,尺(chi)寸變小(xiao),使(shi)用(yong)(yong)易(yi)產生(sheng)早(zao)(zao)期(qi)疲勞(lao)裂(lie)(lie)紋,當造成(cheng)脫碳(tan)時,表(biao)(biao)(biao)面硬度(du)顯著(zhu)降低,造成(cheng)早(zao)(zao)期(qi)磨損;淬(cui)(cui)火(huo)溫(wen)度(du)過高(gao)(gao),易(yi)造成(cheng)晶粒長大(da),使(shi)鋼呈(cheng)現(xian)(xian)出脆(cui)性(xing),因而沖模(mo)(mo)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)中常常出現(xian)(xian)裂(lie)(lie)紋、崩刀、折斷(duan)等(deng)事故,相(xiang)反,淬(cui)(cui)火(huo)溫(wen)度(du)過低,鋼的(de)(de)抗壓強度(du)也低,沖頭易(yi)出現(xian)(xian)鼓行而失效(xiao)。對于不(bu)同的(de)(de)沖模(mo)(mo)材料,應根據所要求的(de)(de)組織(zhi)形態(tai),選(xuan)用(yong)(yong)不(bu)同的(de)(de)冷卻速(su)度(du),對于高(gao)(gao)合金鋼,由于含有較(jiao)多的(de)(de)合金元素(su),淬(cui)(cui)火(huo)性(xing)較(jiao)低,可(ke)以(yi)采用(yong)(yong)油冷、空冷,甚至等(deng)溫(wen)淬(cui)(cui)火(huo)、分級淬(cui)(cui)火(huo)等(deng)工(gong)藝。沖模(mo)(mo)表(biao)(biao)(biao)面的(de)(de)強化處(chu)理也是提高(gao)(gao)沖模(mo)(mo)使(shi)用(yong)(yong)壽命的(de)(de)一個很重要途徑(jing),氮化、滲硼(peng)、滲碳(tan)以(yi)及鍍鉻等(deng)都具有一定(ding)的(de)(de)效(xiao)果(guo),當強化工(gong)藝控制不(bu)嚴(yan)格或強化方法選(xuan)擇(ze)不(bu)當時,就(jiu)不(bu)可(ke)能獲得(de)預期(qi)效(xiao)果(guo),反而導致(zhi)沖模(mo)(mo)的(de)(de)早(zao)(zao)期(qi)失效(xiao)。
5、各種(zhong)操作(zuo)條件
如鍛(duan)打溫度、潤(run)滑劑及(ji)潤(run)滑方法(fa)、冷(leng)卻速度、補焊(han)、預熱溫度及(ji)設備情況等都對沖模(mo)的耐用(yong)度有很(hen)大影響。 必須嚴格(ge)控制,正確(que)使用(yong),才(cai)能發揮沖模(mo)材料的性能而獲得較高(gao)的沖模(mo)壽命,其中補焊(han)時(shi)焊(han)接(jie)處容(rong)易出現裂紋,由于拉、壓(ya)交變(bian)應力的作用(yong),裂紋擴展使沖模(mo)使用(yong)壽命縮(suo)短。
6、沖(chong)模工作溫度的影響
沖(chong)(chong)模(mo)的(de)(de)工作溫(wen)度(du)可(ke)分為(wei)(wei)低溫(wen)、常(chang)溫(wen)或交變溫(wen)度(du)等幾種狀態,溫(wen)度(du)對鋼的(de)(de)耐磨性(xing)有相當大(da)的(de)(de)影響。通常(chang)在250度(du)以下時(shi)主(zhu)要為(wei)(wei)氧(yang)化(hua)磨損(sun),即沖(chong)(chong)模(mo)對接件或沖(chong)(chong)模(mo)與工件之間相對摩擦,形(xing)成(cheng)氧(yang)化(hua)膜并反(fan)復形(xing)成(cheng)和剝落,磨損(sun)量較小;250度(du)到300度(du)之間時(shi)轉變為(wei)(wei)粘著磨損(sun),磨損(sun)量達到最大(da)值;高于300度(du)又轉化(hua)為(wei)(wei)氧(yang)化(hua)磨損(sun)為(wei)(wei)主(zhu),磨損(sun)量趨向減小,但溫(wen)度(du)過高時(shi),沖(chong)(chong)模(mo)硬度(du)明顯(xian)下降,粘著現象(xiang)加重,甚至形(xing)成(cheng)較大(da)面積(ji)燒(shao)結和熔(rong)融磨損(sun)。
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