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模具開裂是什么原因?有哪些解決措施?





實踐證明:模具的熱加工對模具的性能與使用壽命影響甚大。從模具失效的原因分析可知——因熱處理不當所引發模具失效“事故”約占40%以上。模具的淬火變形與開裂,使用過程的早期斷裂,多與模具的熱加工工藝有關。

一、模具開裂的主要原因有:


模具材質:模具材質問題有可能在后續加工中導致開裂。

生產意識:疊片沖壓,定位不到位,沒使用吹氣板有裂紋仍繼續生產。

設計工藝:模具強度不夠——刀口間距太近,模具結構不合理,模板塊數不夠無墊板墊腳。

鍛造工藝:鍛造工藝不合理,金相組織較差。

退火工藝不當:鍛造后的退火工藝不當。

模具結構:模具結構不合理。

線切割處理:線切割處理不當。

線割處理不當:拉線線割,間隙不對,沒作清角。

沖床設備的選用:沖床噸位的沖裁力不夠,調模下得太深。

脫料不順:生產前無退磁處理,無退料梢,生產中有斷針斷彈簧等卡料。

二、相關應對措施

沖模失效的形式:

沖模失效形式主要為磨損失效,變形失效,裂紋失效和壓傷失效等。由于沖壓形態不同,工作條件不同,影響沖模壽命的因素是多方面的。下面就沖模的設計使用等方面進行綜合分析,并提出相應解決措施。

(一)沖壓設備:

沖壓設備(如壓力機)的精度與剛性對沖模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。例如:沖模料Cr12MoV在普通開式壓力機上使用,平均磨損壽命1-3萬次,而新式精密壓力機上使用,沖模的復磨壽命可達6-12萬次。尤其是小間隙沖模、硬質合金沖模及精密沖模必須選擇高精度、剛性好的壓力機,否則,會降低模具壽命,嚴重還會損壞模具。

(二)模具設計:

(1)模具的導向機構精度

準確可靠的導向,對于減少模具工件的磨損。,避免凸,凹模壓傷影響極大,尤其是小間隙沖模,復合模和多工位級進模則更為有效。為提高模具壽命,必須根據工序性質和零件精度等腰求,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。

(2)模具(凸凹模)刃口幾何參數

形狀,配合間隙和圓角半徑不僅對沖壓件成型有較大的影響,而且對于模具的磨損及壽命也影響很大,如模具的配合間隙直接影響沖裁件質量和模具壽命。精度要求較高的,宜選較小間隙值;反之則可適當加大間隙,宜提高模具壽命。

(三)沖壓工藝:

(1)沖壓零件的原材料

實際生產中,由于外壓零件的原材料厚度公差超標、材料性能波動較大、表面質量較差(和銹跡)或不干凈(如污垢)等,會造成模具磨損加劇、易崩刃、等不良后果。為此,應當注意:①盡可能采用沖壓工藝性好的原材料,以減少沖壓變形力;②沖壓前應嚴格檢查原材料的牌號、厚度及表面質量等,并將原材料擦拭干凈,必要是應清楚表面氧化物和銹跡;③根據沖壓工序和原材料種類,必要時應可安排軟化處理和表面處理,以及選擇合適的潤滑劑和潤滑工序。

(2)排樣與搭邊

不合理的往復送料排樣以及國小的搭邊值往往會造成模具聚集磨損或凸凹模壓傷。因此,在考慮提高材料利用率的同時,必須根據零件的加工批量、質量要求和模具配合間隙,合理選擇排樣的方法和搭邊值,以提高模具壽命。

(四)模具材料

正確選材是提搞模具壽命的關鍵。如:化學成分,結構組織,硬度和冶金質量等。不同材質的模具壽命往往不同。為此,對于沖模材料提出兩項基本要求:①材料的使用性能應有搞硬度和高強度,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工藝性能良好。沖模在加工制造過程中一般較為復雜,因而必須就有對各種加工工藝的適應性,如可段性、可切削性,淬透性,低的淬火裂紋敏感性和良好的磨削加工性等。通常根據沖壓件的材料特性、生產批量、精度要求等,選擇性能優良的模具材料,同時兼顧其工藝性和經濟性。


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