《影响冲模寿命的因素及对策.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《影响冲模寿命的因素及对策.pdf（3页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、 ， ( 模具工业)1 9 9 8 N o 4 总 2 0 6 引进了万能铣头 。 ( 1 )C V N C加 工 的 刀具 指 向。C V N C是 C A D D S 5软件 中的数控加工模块 ， 其主要任务 是对 由 c D】 ) s 5选型模块产生的曲面进行刀 位轨迹计算 ， 生成刀位文件 ， 然后再经后置处 理 ， 生成 机床可接受的数控加工代码。 有关 C V N C具体的操作方法要解释的就 C 忙 中刀具取向问题。C V N C中刀具的取向 一 定是指向当前 C P L的 一z向的。 因此 ， 在进 行 C V N C编程 之前 ，必须先确定好加工所需 要的 C P L，该 吁l
2、 L的 一z向必须 与实际加工 时的刀具指向一致 。以下举例说 明： 例如 ：造型 的 C P L为 T O PV I C W，机床 刀具指 向为 一y向， 亦即 ： 向 O C ADcP L O MA C眦CP L 则此 时在 C A D环境 下定 义 一个 C P L，使该 C P L的 z向与加工时的 y向一致 ( 亦即始终 保持编 程用 的 C P L的 z 向与机床 坐标 的 y 向保持一致 ) ， 这样才能保证将来机床加工 的 实际刀位轨迹与绵程刀位轨迹相一致。 ( 2 ) 万能头的作用。 利用万能头可 以任意 改变机床的刀具指 向。 在加工过程 中， 要加工 哪个面 ，只要扳动万
3、能头使刀具指向该面就 行。这样对于联体桶模具高、 长零件的加工 ， 整个加工 过 将所有的待加工面加工完毕。 ( 3 )万能头与 C V N C结合使用时的坐标 转换。在立式数控铣床坐标由右手法则规定 坐标系后，建议编程用坐标系与后置处理时 、y 、 z轴输出结果如下： 3 结束语 本技术的应用 ，彻底解 决了过去传统三 轴加工的缺陷， 加工手段得到进一步提高。 通 过采用 以上方法 ，在现有系统基础上已成功 开发 了多副系列双桶洗衣机的联体桶模 具 ， 其中有两副还出口到国外，深得国内外专家 的好评 。 参考文献 1 阵汉军等 C A D D 5软件的多轴数控加工 计算 l 引 言 模具的使
4、用寿命是以工作部分完全磨损 收稿 日 期 ： 1 9 9 7年 8 月 2 1目 不能再修复以前所冲制的工件数量来衡量 的。 影响冲模寿命的因素很多。 主要有冲模的 设计质量、 制造模具所用凸模和凹模的材料、 维普资讯 ( 模具工业1 9 9 8 N o 4总2 O 6 模具的热处理质量与表面强化 、冲模零件的 制造精度， 除此之外还有冲模的安装、 调整、 使用以及维修等。 2 影响冲模寿命的因素及提高寿命的措施 2 1 冲模设计对模具寿命的影响 2 1 1 排样与搭边对模具寿命的影响 排样方法与搭边值对模具寿命 的影响很 大，不必要的往复送料排样法和过小的搭边 值往往是造成模具急剧磨损和 凸
5、凹模啃伤的 重要原因。从节省材料出发 搭边值愈小愈 好 ， 但搭边值小于 一定数值后 ， 对模具寿命和 剪切表面质量不利。一般搭边的最小宽度大 约等于毛坯的厚度 。 若小于此厚度， 在冲裁 中 有可能被拉人模具间隙中， 使零件产生毛刺 ， 甚至损坏模具刃口， 降低模具寿命。因此， 在 考虑提高材料利用率的同时 ，必须根据零件 产量 、 质量和模具寿命 ， 慎重确定排样方法和 搭边值 。 2 1 2 模具导向结构对寿命 的影响 必要和可靠 的导向 。对于减小工作零件 的磨损 ， 避免凸、凹模 啃伤极为有效， 尤其对 无间隙或小 间隙冲裁模、复合模和多工位级 进模更为重要 。 为提高模具寿命 ，
6、必须根据工 序性质和零件精 度等要求 ，正确选择导向形 式和导向精度。 所选择导向精度应高于凸、 凹 模的配合精度。 2 1 3 模具几何参数对寿命的影响 凸、 凹模 的形状 、 间隙和圆角半径不仅对 冲件成形影响极大而且对模具 的磨损影响也 很 大 。 对于容易产生应力集 中而开裂 的凸、凹 模结构， 可以采用组合结构或镶拼结构， 以及 预应力结构。从而提高模具 寿命。如 图 l a 为 整体式结构。其寿命 约为 1 万件。图 l b为预 应力组合式 其寿命约 6 万件 ， 克服了整体式 的早期胀裂现象。 间隙对模具寿命的影响： 当间隙过小时， 垂直力和倒压力将增大， 摩擦力增大， 加剧模
7、具刃口的磨损 ，随后二次剪切产生的金属碎 肖 禽 图 1 螺栓冷镦 凹模结 构 屑又加剧刃 口侧面的磨损 ，冲裁后卸料和推 件时材料与凸、凹模之间的滑动摩攘还将再 次造成刃口侧面的磨损 ，使得刃口侧面的磨 损比端面的磨损大。 因此 ， 过小的问隙对模具 寿命极为不利。采用较大的问隙可减缓 间隙 不均匀的不利影响。 所以为了减少凸、 凹模的 磨损， 延长模具使用寿命， 在保证冲裁件质量 的前提下， 适当采用较大的间隙值是十分必 要的。 如果凹模圆角半径过小 ，不仅使制件难 以成形 ， 而且对模具的磨损影响也很大。 适 当 增大圆角半径， 可使模具寿命提高几倍， 甚至 几十倍。 2 2 模具材料对
8、模具寿命的影响 模具材料对模具寿命的影响是模具材料 种类、 化学成分 、 组织结构、 硬度和冶金质量 等的综合反 映。其 中材料种类和硬度影响最 为明显。 模具材料种类对模具寿命的影响是很大 的 。如将 同一种工件( 材料 w=0 6 5 一 0 8 ， 3 7 4 2 H R C ) ， 使用不同的模具材料作 弯曲试验 ， 试验结果 ： 用 9 M n 2 材料， 其寿命为 5 万次 用C r 1 2 M o V渗氮，其寿命可达 4 o 万 次。因此 ， 在选用模具材料时， 应根据制件的 批量大小 ， 合理选用模具材料 。 模具工作零件的硬度对模具寿命的影响 也很大。 但并不是硬度愈高， 模
9、具寿命愈长。 这是因为硬度与强度、韧性及耐磨性等有密 切的关系。硬度提高， 耐磨性、 抗粘合能力提 高。有的冲模要求硬度高、寿命长。如采用 维普资讯 ( 模具工业)1 9 9 8 N o 4总2 0 6 T 1 0钢制造硅片冲模 ， _ 硬度为 5 2 5 6 H R C ， 只 冲几千次， 冲件毛刺就很大。 如果将硬度提高 到 6 0 6 4 H R C ， 则刃磨寿命可达 2 3 万次。 但如果继续提高硬度 ， 则会 出现早期断裂。 有 的冲模硬度不宜过高。如采用 C r l 2 Mo V制造 六 角螺母冷镦 凸模 ，硬度为 5 66 0 H R C时 一 般寿命为 23万件 。失效形式是
10、崩裂。如 将硬度降到 5 0 5 4 H R C ， 寿命提高到 6 8万 件。 由此可见 ， 模具 硬度必须根据冲压工序性 质和失效形式而定 ， 应使硬度、 强度 、 韧性 、 耐 磨性 、耐疲劳强度等达到特定 冲压工序所需 要的最佳配合。 2 3 模具的热处理质量与表面强化对寿命 的影响 模具的热处理 质量对模具 的性 能与使用 寿命影响很大。 实践证明， 模具工作零件的淬 火变形与开裂 ， 使用过程中的早期断裂 ， 虽然 与材料的冶金质量、 锻造质量、 模具结构及加 工有关 ， 但与模具 的热处理加工关系更大。 根 据模具失效原 因的分析统计 ，热处理不 当引 起的失效占 5 o 以上。
11、 实 践证 明， 高级的模具 材料必须配 以正确的热处理工 艺，才能真正 发挥材料的潜力。 模具工作零件毛坯的预先热处理 ，视材 料和要求的不同有退火 、 正火、 调质等。正确 的预先热处理规范 ， 对改善组织 、 消除锻造毛 坯的组织缺陷 ， 改善切削加工性 ， 提高模具承 载能力和模具 寿命起着很大的作用。 模具材料的淬火 与回火是保证模具工作 零件性 能的 中心环节 。淬火与 回火 工艺合理 与否 ，对模具 承 载能 力和 寿命 有直 接的影 响。对于用工具钢制造的冲模 应特别注意在 淬火加热时防止氧化和脱碳或增碳 ，因为氧 化和脱碳会严重影 响模具 的硬度 ，耐磨性和 疲劳强度， 增碳
12、则造成早期崩刃或断裂。 为此 应严格控制热处理工艺规范或采用真空热处 理等先进的热处理方法。 模具工作零件表面强化处理的 目的是获 得外硬 内韧的效果 ， 从而得到硬度 、耐磨性、 韧性、 耐疲劳强度的 良好配合。 模具表面强化 处理方法很多 ，表面处理的新技术工艺发展 很快。 除氮碳共渗和离子氮化 、 渗硼 、 渗硫、 渗 铌 、渗钒和 电火花 强化外 ，化学 气相沉积 ( C V D) 和物理气相沉积 ( P V D )已逐步开发应 用。经 C V D和 P V I ) 处理后 ， 模具表面覆盖一 层超硬物质。如 T i C 、 T i N等。硬度极高 ， 耐磨 性、 耐蚀性 、 抗粘合性
13、很好 。可提高模具寿命 几倍到几十倍。 2 4 冲模零件的制造精度对模具寿命的影 响 冲模制造的精度与使用 寿命关 系很大 ， 制造误差大 ， 不仅冲压件要报废 ， 甚至还可能 损坏模具和 冲床 。因此要求冲模具有高的制 造精度。为了保证冲模的使用寿命和制造精 度 ，在加工 冲模零件 时应达到零件规定的技 术要 求。其 中特别重要的是 凸模和 凹模的尺 寸精度 ， 工作表面加工质量和硬度。 模具表面粗糙度对模具寿命影响很大。 如用 6 C r 3 S i V钢制造冷挤压 模 ，如果粗糙度 R a=1 6 1 8 l m时， 其寿命为 3 万件左右。 如经精抛光 R a=0 1 0 m。 寿命可
14、提高到 4 5 5 万件。 因此 ， 对模具工作零件表面一般 要求很高 ， 粗糙度值应很小 。 所 以模具工作零 件表面一般都要经过磨削 、 研磨 、 抛光等精加 工和精细加工。 模具工作零件在加工过程 中应防止 出现 下列缺陷 ： ( 1 ) 模具工作表面的刀痕、 夹层、 裂纹 、 撞 击伤痕等宏观缺陷。如果这些缺陷位于工作 应力较大部位 ， 将成为断裂根源 ， 促使模具早 期断裂。 ( 2 ) 磨削裂纹。 磨削时最容易出现的缺陷 是生成磨削裂纹。 这是一种很细的表面裂纹， 它使模具容易出现早期断裂和崩刃。因而不 允许产生。 为此应改进热处理工艺， 消除热处 理组织应力 ，严格控制磨削工艺条件和工艺 方法 。 维普资讯