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影响模具寿命的主要原因

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影响模具寿命的主要原因

发布日期:2019-06-28 作者: 点击:

模具钢

模具的使用寿命与模具的服役条件、设计与制造过程、安装使用及维护有关,因此要提高模具寿命,需要采用改善这些条件的相应措施。现将影响模具寿命的主要因素叙述如下。

  (1)       模具结构设计对模具寿命的影响

  模具结构的合理性,对模具的承载能力有很大的影响;不合理的结构可能引起严重的应力集中或过高的工作温度,从而恶化模具的工作条件,导致模具过早失效。

  模具结构包括模具工作部分的几何形状、过渡角大小,合模、导向、推出机构的结构,模具间隙,冲头的长径比、端面倾斜角,热作模具中开设冷却水路、装配结构等。

  (2)       模具钢材料对模具寿命的影响

  模具钢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、硬度和冶金质量等因素的综合反映,其中模具钢材料种类和硬度影响为明显。

  模具钢材种类对模具寿命的影响是很大的。因此,在选用模具材料时,应根据制件的批量大小,合理选用模具钢材。

  模具工作零件的硬度对模具寿命的影响也很大,但并不是硬度越高,模具寿命越长。由此可见,模具硬度必须根据成形性质和失效形式而定,应使硬度、强度、韧性、耐磨性、耐疲劳强度等达到成形所需要的佳配合。

  材料的冶金质量对模具寿命的影响也不容忽视,尤其是高碳合金钢,冶金缺陷较多,往往是模具淬火开裂和模具早期破坏的根源。因而,提高材料的冶金质量也是提高模具寿命的重要方面。

  (3)       模具制造质量对模具寿命的影响

  模具制造质量对模具寿命有显著的影响,主要表现在以下几个方面。

  1、  模具零件加工精度的影响。

  模具零件工作部位的几何形状,如圆角半径、拔模斜度、刃口角度的加工应严格按设计要求进行;在刀具或设备不能实现时,应由人工修磨并严格测量,以保证模具具有合理的受力状态;有配合尺寸的不稳,应保证其公差或进行配磨。

  2、  模腔表面粗糙度的影响。

  表面粗糙度降低,一方面可减小胚料的流动阻力,降低模腔的磨损率;另一方面可减少表面缺陷(如刀痕、电加工溶斑等)和产生裂纹的倾向。表面粗造度对模具寿命影响很大。

  3、  模具硬度均匀性的影响

  模具在热处理过程中应保证加热均匀,冷却均匀,并应防止模具表面产生氧化和脱碳,淬火后应及时、充分回火,以提高模具硬度的均匀性,从而获得良好的耐磨性和高的疲劳抗力或高的冷人疲劳寿命。

  4、  模具装配精度的影响。

  模具间隙量及均匀性的调整,增加配合承载面及合模面的接触,保证凸模和凹模受力中心的一致性,这些措施都可以提高模具的装配精度,从而提高模具的寿命。

  (4)       模具的热处理质量与表面强化对模具寿命的影响

  在模具结构、材料和使用条件不变的情况下,保证热处理质量,采用佳的热处理工艺是充分发挥模具材料潜力,提高模具使用寿命的关键。如果热处理工艺不合理或操作不当引起热处理缺陷,则会严重损害模具的使用性能,并导致其早期失效。

  模具工作零件毛胚的预先热处理,视材料和要求的不同有退火、正火、调质等几种工艺。正确的预先热处理规范,对改善组织,消除锻造毛胚的组织缺陷,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,应严格控制热处理工艺规范或采用先进的热处理方法。

  模具工作零件表面强化的目的是获得外硬内韧的效果,得到硬度、耐磨性、韧性、耐疲劳强度的良好配合,从而提高模具的使用寿命。

  (5)       模具的使用对模具寿命的影响

  模具在使用过程中,有很多因素影响模具的使用寿命,这些因素包括以下几方面。

  1、  机床设备的特性,如压力机的精度和刚度,若精度低,刚度差,则将加速模具的磨损。

  2、  被加工材料的性质,如肧料的表面状态差,强度、硬度高都加速模具的磨损,但硬度过低又会产生粘模现象。

  3、  模具的安装和使用条件,如安装精度高,正确选用润滑剂,对热作模具采用适当的冷却措施等,都可有效地提高模具的使用寿命。

  4、  模具的操作规程及维护,如热作模具在工作前应进行预热,中途停工应保温,这样可以防止热应力引起开裂。此外,模具入库的防锈处理和及时修磨,也可以延长模具的使用寿命。


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