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模具开裂是什么原因?有哪些解决措施?





实践证明:模具的热加工对模具的性能与使用寿命影响甚大。从模具失效的原因分析可知——因热处理不当所引发模具失效“事故”约占40%以上。模具的淬火变形与开裂,使用过程的早期断裂,多与模具的热加工工艺有关。

一、模具开裂的主要原因有:


模具材质:模具材质问题有可能在后续加工中导致开裂。

生产意识:叠片冲压,定位不到位,没使用吹气板有裂纹仍继续生产。

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。

锻造工艺:锻造工艺不合理,金相组织较差。

退火工艺不当:锻造后的退火工艺不当。

模具结构:模具结构不合理。

线切割处理:线切割处理不当。

线割处理不当:拉线线割,间隙不对,没作清角。

冲床设备的选用:冲床吨位的冲裁力不够,调模下得太深。

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。

二、相关应对措施

冲模失效的形式:

冲模失效形式主要为磨损失效,变形失效,裂纹失效和压伤失效等。由于冲压形态不同,工作条件不同,影响冲模寿命的因素是多方面的。下面就冲模的设计使用等方面进行综合分析,并提出相应解决措施。

(一)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:冲模料Cr12MoV在普通开式压力机上使用,平均磨损寿命1-3万次,而新式精密压力机上使用,冲模的复磨寿命可达6-12万次。尤其是小间隙冲模、硬质合金冲模及精密冲模必须选择高精度、刚性好的压力机,否则,会降低模具寿命,严重还会损坏模具。

(二)模具设计:

(1)模具的导向机构精度

准确可靠的导向,对于减少模具工件的磨损。,避免凸,凹模压伤影响极大,尤其是小间隙冲模,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腰求,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精度。

(2)模具(凸凹模)刃口几何参数

形状,配合间隙和圆角半径不仅对冲压件成型有较大的影响,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,宜选较小间隙值;反之则可适当加大间隙,宜提高模具寿命。

(三)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标、材料性能波动较大、表面质量较差(和锈迹)或不干净(如污垢)等,会造成模具磨损加剧、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,必要是应清楚表面氧化物和锈迹;③根据冲压工序和原材料种类,必要时应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以及国小的搭边值往往会造成模具聚集磨损或凸凹模压伤。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,合理选择排样的方法和搭边值,以提高模具寿命。

(四)模具材料

正确选材是提搞模具寿命的关键。如:化学成分,结构组织,硬度和冶金质量等。不同材质的模具寿命往往不同。为此,对于冲模材料提出两项基本要求:①材料的使用性能应有搞硬度和高强度,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。冲模在加工制造过程中一般较为复杂,因而必须就有对各种加工工艺的适应性,如可段性、可切削性,淬透性,低的淬火裂纹敏感性和良好的磨削加工性等。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。


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