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模具制造工藝對沖壓模具壽命會有哪些影響
來源: | 作者:13963813331 | 發布時間: 2019-09-09 | 427 次瀏覽 | 分享到:
冷沖壓模具是在冷沖壓加工中,將材料加工成零件的一種特殊工藝裝備,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。下面具體介紹沖壓模具材料的選用以及模具制造工藝對沖壓模具使用壽命的影響。接下來東啟特鋼給大家分享一下模具制造工藝對沖壓模具壽命的影響。
  冷沖壓模具是在冷沖壓加工中,將材料加工成零件的一種特殊工藝裝備,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。下面具體介紹沖壓模具材料的選用以及模具制造工藝對沖壓模具使用壽命的影響。接下來東啟特鋼給大家分享一下模具制造工藝對沖壓模具壽命的影響。

  
  沖裁模具材料的選用
  
  選用沖裁模具材料應考慮工件生產的批量,若批量不大就沒有必要選擇高壽命的模具材料;還應考慮被沖工件的材質,不同材質適用的模具材料亦有所不同。對于沖裁模具,耐磨性是決定模具壽命的重要因素,鋼材的耐磨性取決于碳化物等硬質點相的狀況和基體的硬度,兩者的硬度越高,碳化物的數量越多,則耐磨性越好。常用沖壓模具鋼材耐磨性的劣優依次為碳素工具鋼—合金工具鋼—基體鋼—高碳高鉻鋼—高速鋼—鋼結硬質合金—硬質合金。
  
  此外還必須考慮工件的厚度、形狀、尺寸大小、精度要求等因素對模具材料選擇的影響。
  
  1.傳統模具用鋼長期以來,國內薄板沖裁模用鋼為T10A、CrWMn、9Mn2V、Cr12和Cr12MoV等。
  
  其中T10A為碳素工具鋼,有一定強度和韌性。但耐磨性不高,淬火容易變形及開裂,淬透性差,只適用于工件形狀簡單、尺寸小、數量少的沖裁模具。
  
  T10A碳素工具鋼的熱處理工藝為:760~810℃水或油淬,160~180℃回火,硬度59~62HRC。
  
  CrWMn、9Mn2V是高碳低合金鋼種,淬火操作簡便,淬透性優于碳素工具鋼,變形易控制。但耐磨性和韌性仍較低,應用于中等批量、工件形狀較復雜的沖裁模具。CrWMn鋼的熱處理工藝為:淬火溫度820~840℃油冷,回火溫度200℃,硬度60~62HRC。9Mn2V鋼的熱處理工藝為:淬火溫度780~820℃油冷,回火溫度150~200℃,空冷,硬度60~62HRC。注意回火溫度在200~300℃范圍有回火脆性和顯著體積膨脹,應予避開。
  
  Cr12和Cr12MoV為高碳高鉻鋼,耐磨性較高,淬火時變形很小,淬透性好,可用于大批量生產的模具,如硅鋼片沖裁模。但該類鋼種存在碳化物不均勻性,易產生碳化物偏析,沖裁時容易出現崩刃或斷裂。其中,Cr12含碳量較高,碳化物分布不均比Cr12MoV嚴重,脆性更大一些。
  
  (1)鍛造工藝的影響如果鍛造工藝不合理,會降低鋼材的性能,造成鍛造缺陷,形成導致模具早期失效的隱患。常見的鍛件表面缺陷有裂紋、折疊、凹坑等,內部缺陷有組織偏析、流線分布不合理、疏松、過熱、過燒等。
  
  鍛造時鐓擊力過大,變形量過大,易產生裂紋。加熱不均,溫度過高會產生材料晶粒粗大的過熱現象、或導致晶界熔化和氧化的過燒現象。停鍛后冷卻速度過快容易開裂,特別是高碳高合金鋼,鍛造溫度范圍較窄,操作不當極易開裂。鍛造不充分會產生組織應力,熱處理時也易發生變形開裂。若模具材料中的非金屬夾雜物鍛壓后,流線分布走向與凸模軸線垂直,則可能引起橫向折斷;如果分布走向與軸線平行,則可能發生縱向劈裂。
  
  (2)加工工藝的影響切削加工時沒有徹底去除材料表面脫碳層,將會降低模具的表面硬度,加劇了模具磨裂及淬裂的傾向。切削的表面粗糙、尺寸連接處不光滑,或留有尖角和加工刀痕,將萌生疲勞裂紋,造成模具疲勞失效。磨削加工時進給量過大、冷卻不足則容易產生磨削裂紋和磨削燒傷,減低模具的疲勞疲勞強度和斷裂抗力。電火花成形及線切割加工,會使模具表面產生拉應力和顯微裂紋,導致表面剝落和早期開裂。若材料淬火后的內應力很高,電火花加工時應力會重新分布,引起模具變形或開裂。
  
  (3)熱處理工藝的影響?模具淬火加熱時溫度過高,容易造成模具的過熱、過燒,沖擊韌度下降,導致早期斷裂。如果淬火溫度過低,會降低模具的硬度、耐磨性及疲勞抗力,容易造成模具的塑性變形、磨損失效。淬火加熱時不注意采取保護措施,會使模具表面氧化和脫碳,脫碳將造成淬火軟點或軟區,降低模具的耐磨性、疲勞強度和抗咬合能力,影響其使用壽命。淬火冷卻速度過快或油溫過低,模具容易產生淬火裂紋。如果回火溫度太低,而且不夠充分,將無法消除淬火過程中的殘余應力使模具的韌性降低,容易發生早期斷裂。
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