如何防止模具爆裂,如何延長模具使用壽命?
您還在為模具老是爆裂而苦惱嗎绕娘?您還在為模具使用壽命不長而苦悶嗎脓规?
請(qǐng)看看下面有關(guān)模具失效的分析吧。
1险领,模具主要失效形式 模具的失效是指模具喪失了正常工作能力侨舆,其生產(chǎn)出的產(chǎn)品已成為廢品。 模具的基本失效形式是斷裂及開裂绢陌、磨損挨下、疲勞及冷熱疲勞、變形下面、腐蝕复颈。模具在工作過程中可能同時(shí)出現(xiàn)多種損壞形式,各種損傷之間又相互滲透董翻、相互促進(jìn)圾董、各自發(fā)展,而當(dāng)某種損壞的發(fā)展導(dǎo)致模具失去正常功能桨挂,則模具失效几谐。
對(duì)不同類型模具,損傷主要形式不同布布,同一種模具出現(xiàn)的損壞形式也在變化坊欢,如冷作模具容易產(chǎn)生脆斷而不會(huì)出現(xiàn)冷熱疲勞失效,熱作模具容易產(chǎn)生冷熱疲勞鹃封、裂紋及變形甥归,而冷、熱作模具都可能因磨損而失效趟伺。
了解了模具失效形式卑保,就可以進(jìn)一步分析模具的失效原因,找出影響模具失效的各種因素酸疹,從而提高模具質(zhì)量天俺,延緩模具失效。
2雌芽,模具失效分析 概述 為了提高模具壽命授艰,應(yīng)首先對(duì)已失效的模具進(jìn)行分析。在制定提高模具壽命的技術(shù)方案及采取技術(shù)措施之前世落,首先必須了解此類模具的主要失效形式淮腾,即了解導(dǎo)致模具失效的最常見、最大量的失效形式及其失效原因和主要影響因素屉佳。由于同一類模具也會(huì)有不同的失效形式来破,如某些模具可能因發(fā)生斷裂而失效,另一些模具則可能因塑性變形而失效,這就需要掌握各種失效形式所占的比例以及每種失效模具的使用壽命徘禁。例如某類模具,雖有部分模具最終以磨損而失效髓堪,但使用壽命卻很高送朱,而其中另一部分模具以斷裂失效,其壽命極低干旁,這就要集中分析斷裂原因驶沼,首先解決斷裂問題。
3朋暴,影響模具失效的因素
(1)模具結(jié)構(gòu)的影響佛缕,模具結(jié)構(gòu)包括模具幾何形狀、模具間隙下抬、沖頭模具的長徑經(jīng)陈汇、端面傾斜角、過渡角大薪袅恰燕柠;熱作模具中開設(shè)冷卻水路、裝配結(jié)構(gòu)等等戒款。不合理的模具結(jié)構(gòu)可能引起嚴(yán)重的應(yīng)力集中或高的工作溫度尊慷,從而惡化模具的工作條件,但尖端型結(jié)構(gòu)的凸模及凸端型結(jié)構(gòu)凸模端面傾斜角也不能過大区孩,如過大雖能降低擠壓力肖婴,但凸模容易擠偏,凸模此時(shí)經(jīng)受彎由應(yīng)力容易折斷刑嚷。
(2)模具材料的影響 模具材料必須滿足模具對(duì)塑性的變形抗力略裹、斷裂抗力、疲勞抗力革半、硬度碑定、耐磨性、冷熱疲勞抗力等性能的要求又官,如不能滿足延刘,則會(huì)發(fā)生模具早期失效。如在循環(huán)載荷下六敬,如果材料疲勞抗力差碘赖,經(jīng)一定應(yīng)力循環(huán)后,可能萌生疲勞裂紋外构,并逐漸擴(kuò)展直至模具斷裂失效普泡。 模具鋼的冶金質(zhì)量對(duì)模具的失效形式也有很大影響。鋼中的非金屬夾雜物自身強(qiáng)度和塑性很低审编,容易形成裂紋源撼班,引起模具早期斷裂失效歧匈。鋼中碳化物的數(shù)量過多、形狀砰嘁、尺寸及分布不理想嚎猛,嚴(yán)重降低鋼的沖擊韌度及斷裂抗力,引起模具的崩塊鹤梯、折斷拉鳄、劈裂等。中心疏松白點(diǎn)犬洽,降低鋼的抗壓強(qiáng)度凳福,易發(fā)生模具工作凹陷及淬火開裂。
(3)熱處理及加工制造工藝的影響 模具的熱處理目的是為使模具獲得理想組織纪萎,從而獲得所需性能则钩。但若熱處理不當(dāng)或工藝不合理,則可導(dǎo)致模具產(chǎn)生熱處理缺陷吹磕,或性能降低诅慧,從而引發(fā)模具早期失效。如淬火溫度過高壤牙,則會(huì)引起鋼的過熱班聂,甚至過燒,從而引起晶粒長大适肠,晶界熔化等霍衫。這就導(dǎo)致模具韌性下降,使模具發(fā)生崩刃或早期斷裂侯养,特別是對(duì)承受巨大沖擊載荷的鍛模及冷作模更應(yīng)嚴(yán)格控制鋼的晶粒度不使其長大敦跌。
如淬火溫度過低時(shí),則難以保證有足夠的合金元素固溶于基體之中逛揩,這將會(huì)降低鋼的基體強(qiáng)度和組織穩(wěn)定性柠傍,使鋼容易產(chǎn)生早期變形、壓塌或熱疲勞裂紋辩稽。淬火冷卻速度過快或油溫太低惧笛,都會(huì)出現(xiàn)淬火微裂紋,這將更容易產(chǎn)生熱疲勞裂紋逞泄,甚至早期斷裂患整。
模具回火溫度過高,則硬度下降喷众,降低了強(qiáng)度和耐磨性能各谚,而且難以補(bǔ)救。但若回火溫度過低,回火不足甥鼠,則會(huì)在模具中殘留較高的淬火應(yīng)力块生,使模具韌性下降,從而使模具發(fā)生早期斷裂惑妥,同一批處理的凹模值舌,再經(jīng)一次較高溫度回火后未再發(fā)生脆斷。
模具加工制造工藝示荠,特別是鍛造工藝對(duì)模具的失效影響也極大。合理的鍛造工藝岳散,可以使大塊狀碳化物破碎节立,使之細(xì)小均勻分布,但若鍛造工藝不合理眠煮,則達(dá)不到打碎晶粒患并,改善方向性,提高鋼的致密度等目的茴审,甚至引發(fā)鍛造裂紋等缺陷破溺。
因此,對(duì)鍛造加熱溫度的控制躁绸、加熱時(shí)間的控制裕循、鍛后冷卻速度的控制均應(yīng)嚴(yán)格掌握。鍛后退火目的是為了去除鍛后應(yīng)力净刮。退火是否充分對(duì)模具鋼的斷裂抗力也很大剥哑,需要對(duì)退火工藝予以足夠重視;模具的切削加工應(yīng)嚴(yán)格保證尺寸過渡處的圓角半徑淹父,圓弧與直線相接處應(yīng)光滑株婴。工作部位嚴(yán)禁留有刀痕,保證工作部位光滑無痕暑认。
如出現(xiàn)尖角或表面粗糙困介,留有刀痕,將容易在刀痕或尖角處萌發(fā)疲勞裂紋蘸际,造成模具疲勞失效座哩;不正當(dāng)?shù)哪ハ鞴に嚾邕M(jìn)給量過大、冷卻不足等容易燒傷模具表面或產(chǎn)生磨削裂紋捡鱼,降低模具的疲勞強(qiáng)度和斷裂抗力八回;模具電加工(包括線切割及電火花成形)能使模具表面產(chǎn)生拉應(yīng)力及顯微裂紋,也易導(dǎo)致模具早期開裂和表面剝落逛径。有時(shí)因模塊中的內(nèi)應(yīng)力撼烹,特別是淬火硬化模塊的內(nèi)應(yīng)力很高,電加工前未采取措施降低內(nèi)應(yīng)力,則在電加工進(jìn)程中由于應(yīng)力重新分布远燕,易導(dǎo)致模具變形或開裂久泞。
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