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影響模具壽命的主要原因

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影響模具壽命的主要原因

發布日期:2019-06-28 作者: 點擊:

模具鋼

模具的使用壽命與模具的服役條件、設計與制造過程、安裝使用及維護有關,因此要提高模具壽命,需要采用改善這些條件的相應措施。現將影響模具壽命的主要因素敘述如下。

  (1)       模具結構設計對模具壽命的影響

  模具結構的合理性,對模具的承載能力有很大的影響;不合理的結構可能引起嚴重的應力集中或過高的工作溫度,從而惡化模具的工作條件,導致模具過早失效。

  模具結構包括模具工作部分的幾何形狀、過渡角大小,合模、導向、推出機構的結構,模具間隙,沖頭的長徑比、端面傾斜角,熱作模具中開設冷卻水路、裝配結構等。

  (2)       模具鋼材料對模具壽命的影響

  模具鋼材料對模具壽命的影響是模具材料種類、化學成分、組織結構、硬度和冶金質量等因素的綜合反映,其中模具鋼材料種類和硬度影響為明顯。

  模具鋼材種類對模具壽命的影響是很大的。因此,在選用模具材料時,應根據制件的批量大小,合理選用模具鋼材。

  模具工作零件的硬度對模具壽命的影響也很大,但并不是硬度越高,模具壽命越長。由此可見,模具硬度必須根據成形性質和失效形式而定,應使硬度、強度、韌性、耐磨性、耐疲勞強度等達到成形所需要的佳配合。

  材料的冶金質量對模具壽命的影響也不容忽視,尤其是高碳合金鋼,冶金缺陷較多,往往是模具淬火開裂和模具早期破壞的根源。因而,提高材料的冶金質量也是提高模具壽命的重要方面。

  (3)       模具制造質量對模具壽命的影響

  模具制造質量對模具壽命有顯著的影響,主要表現在以下幾個方面。

  1、  模具零件加工精度的影響。

  模具零件工作部位的幾何形狀,如圓角半徑、拔模斜度、刃口角度的加工應嚴格按設計要求進行;在刀具或設備不能實現時,應由人工修磨并嚴格測量,以保證模具具有合理的受力狀態;有配合尺寸的不穩,應保證其公差或進行配磨。

  2、  模腔表面粗糙度的影響。

  表面粗糙度降低,一方面可減小胚料的流動阻力,降低模腔的磨損率;另一方面可減少表面缺陷(如刀痕、電加工溶斑等)和產生裂紋的傾向。表面粗造度對模具壽命影響很大。

  3、  模具硬度均勻性的影響

  模具在熱處理過程中應保證加熱均勻,冷卻均勻,并應防止模具表面產生氧化和脫碳,淬火后應及時、充分回火,以提高模具硬度的均勻性,從而獲得良好的耐磨性和高的疲勞抗力或高的冷人疲勞壽命。

  4、  模具裝配精度的影響。

  模具間隙量及均勻性的調整,增加配合承載面及合模面的接觸,保證凸模和凹模受力中心的一致性,這些措施都可以提高模具的裝配精度,從而提高模具的壽命。

  (4)       模具的熱處理質量與表面強化對模具壽命的影響

  在模具結構、材料和使用條件不變的情況下,保證熱處理質量,采用佳的熱處理工藝是充分發揮模具材料潛力,提高模具使用壽命的關鍵。如果熱處理工藝不合理或操作不當引起熱處理缺陷,則會嚴重損害模具的使用性能,并導致其早期失效。

  模具工作零件毛胚的預先熱處理,視材料和要求的不同有退火、正火、調質等幾種工藝。正確的預先熱處理規范,對改善組織,消除鍛造毛胚的組織缺陷,改善切削加工性,提高模具承載能力和模具壽命起著很大的作用。

  模具材料的淬火與回火是保證模具工作零件性能的中心環節。淬火與回火工藝合理與否對模具承載能力和壽命有直接的影響,應嚴格控制熱處理工藝規范或采用先進的熱處理方法。

  模具工作零件表面強化的目的是獲得外硬內韌的效果,得到硬度、耐磨性、韌性、耐疲勞強度的良好配合,從而提高模具的使用壽命。

  (5)       模具的使用對模具壽命的影響

  模具在使用過程中,有很多因素影響模具的使用壽命,這些因素包括以下幾方面。

  1、  機床設備的特性,如壓力機的精度和剛度,若精度低,剛度差,則將加速模具的磨損。

  2、  被加工材料的性質,如肧料的表面狀態差,強度、硬度高都加速模具的磨損,但硬度過低又會產生粘模現象。

  3、  模具的安裝和使用條件,如安裝精度高,正確選用潤滑劑,對熱作模具采用適當的冷卻措施等,都可有效地提高模具的使用壽命。

  4、  模具的操作規程及維護,如熱作模具在工作前應進行預熱,中途停工應保溫,這樣可以防止熱應力引起開裂。此外,模具入庫的防銹處理和及時修磨,也可以延長模具的使用壽命。


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