冲压模具寿命影响因素
模具寿命及提高模具寿命
模具寿命及提高模具寿命【摘要】:目前,模具是用来成型各种工业产品的一种重要工艺装备,是机械制造工业成型毛坯或零件的一种手段。
而模具寿命对模具工业发展的意义及其重大,故了解模具寿命,研究、模具寿命极其关键。
【关键词】:模具、寿命、失效、提高1 引言模具寿命的高低是衡量模具质量的重要指标之一。
它不仅影响产品的质量,而且还影响着生产率和成本。
随着模具工业的发展,高质量、高性能、高效率模具的大量应用,模具的寿命逐渐引起世人的关注。
过去由于受模具制造水平和社会需求的限制,大部分模具只是用来生产零件的毛坯或是精度不高、结构形状简单的轻工产品及日常生活用品。
传统的模具材料和热处理工艺的配合基本能满足模具的性能要求。
在使用中模具出现了磨损、变形甚至微细的裂纹,由于不影响产品的精度要求,而没有得到重视。
再加上传统的观念认为模具本身就是成本昂贵的工具,由于生产制件的数量多,模具的成本平均在每一个制件上也只有几分钱。
所以模具成本高已被传统观念所接受,模具报废之后只需重做一套即可。
因此,没有意识从模具寿命的角度对经济效益经行分析,故有很大的潜力需要我们去挖掘。
2、模具寿命的基本概念2.1模具寿命的定义模具因为磨损或其他形式失效、终至不可修复而报废之前所加工的产品的件数,称为模具的使用寿命,简称模具寿命。
模具的使用寿命并不期望无限长,只需要比模具成型制品的生产要求长。
因此在考虑模具的最佳使用寿命时,应将目标放在使单件制品获得最低成本的基础上。
这样的模具使用寿命对工业的生产才有实际意义。
2.2模具寿命与失效的术语定义1).制件报废模具生产处的制品出现形状、尺寸及表面质量不符合其技术要求的现象而不能使用时称制件报废。
大多数模具的寿命是有制品可用性决定。
如果模具生产的制品报废,则该模具就没有使用价值了。
2).模具服役模具安装调试后,正常生产合格产品的过程叫模具服役。
模具的服役条件与安装模具的机床类型、吨位、精度、成型次数、生产效率、被加工件大小、尺寸、材质、变形抗力以及工件加热条件、制件成型温度、冷却润滑条件等因素都有关系,因而模具的服役条件会有很大的不同。
影响模具质量和进度的原因分析及解决办法
影响模具质量和进度的原因分析及解决办法国际金属加工网2012年01月16日一、影响模具质量的原因分析:1、影响模具质量的外部原因有:(1)产品的设计质量产品的设计应具有良好的冲压工艺性、铸造锻造工艺性等,否则,模具难以实现产品的形状和尺寸精度要求,只能用机加的方法来实现。
如FJL205C-22001动片,产品设计成尖棱尖角,造成冲压模具凹凸模崩块或开裂,模具寿命较低。
产品尺寸精度较高时,模具无法保证产品要求。
(2)产品的工艺质量冲压工艺不合理,会造成产品的形状和尺寸精度达不到要求,如整修余量过大,会造成产品断面质量差。
毛料展开尺寸计算不准确,会造成产品弯曲或拉深后尺寸精度达不到要求。
如外贸转包产品孔的精度较高,用模具整孔时,冲头易断,改用钻孔铰孔后,可以满足生产要求。
铸造工艺不合理,!产品无法浇铸成形。
铸件、锻件、橡胶件收缩率等工艺参数给得不准确,会造成模具报废或返修。
对子返修模具,产品工艺提出的故障不全或不准确,会造成模具多次返修和试模。
(3)模具老化冲压件厂目前仍有许多六、七十年代制造的模具在使用,许多模具零件磨损,寿命已到,但是由子没有新模具的制造,为满足生产需要,死马当活马医,造成模具频繁返修,多次试模。
(4)产品材料每批次产品材料的材质如硬度、厚度的微小变化,对模具的凹、凸模间隙,产品的弯曲回弹角有较大的影响;造成使用同一套模具时,上一批产品合格,下一批产品不合格;模具随着产品材料的变化而变化。
这就增加了模具的返修次数。
(5)模具材料及热处理模具关键件均为锻件,锻件质量的好坏直接影模具的寿命;锻件组织中碳化物分布是否均匀,锻件级别是否达标,造成模具在使用中易开裂、崩刃、掉块,影响试模合格率及使用寿命。
另外热处理质量也是直接影响模具质量的一个因素,淬火硬度过高,模具易开裂、掉块;过低,影响产品尺寸及模具寿命。
(6)试模的影响试模设备的精度,试模人员的技能、经验,试模问题是否暴露全面,都对试模次数有很大影响。
影响模具的十一个关键因素
影响模具的十一个关键因素模具制造过程就是就是一个复杂的过程,从设计、加工、装配、调试等步骤,最后才能真正的投入使用,在整个生命周期中,影响模具质量的因素主要有以下十个方面:1、钢材质量钢材就是模具质量的决定性因素,选择合理的钢材就是重中之重。
选择钢材的标准就是:①注塑材料的要求—不同的塑料要选用不同的钢材,如对高抛光的要求、耐腐蚀的要求等等;②价格—钢材性能够用就好,不就是越贵越好;考虑到模具的成本因素,模具钢材要选用与模具寿命相应的材料,避免不必要的浪费;一般P20的寿命在30万左右;2738,50万没问题,H13/2344通常在80-100万以上,可以根据情况选择;③热处理。
模具的表面处理也就是非常重要。
氮化—能够增强钢材的表面硬度,有效延长模具寿命;电镀—能对模具钢材进行有效改性,对一些需要高亮度的与耐腐蚀的塑件可以利用电镀来增强与改进钢材的性能2、结构设计成熟的模具结构不但考虑到产品材料属性——收缩率、成型温度、弹性拉伸变形系数等,而且还要考虑到冷却水路、开合模的速度等。
合理的模具结构能有效延长模具寿命与保证模具的顺利生产。
提高效率,降低成本。
3、模具工艺工欲善其事,必先利其器。
模具工艺的安排尤为重要,合理的工艺安排能加快生产周期,缩短加工时间,有效节省成本。
而且更重要的就是精确合理的加工能够保证模具在生产过程的稳定与延长寿命。
加工出错有的会导致模具烧焊,无论焊的多好,对模具来说都就是一种损失;另外加工不好还有可能影响模具动作,降低模具寿命,导致模具在生产过程中出现拉裂甚至折断。
4、标准件决定水桶容量的就是最低的一根木条。
这个道理大家都理解,但就是在做的时候往往会注意不到。
模具也就是一样,标准件虽然不直接参与成型,但却控制着整个模具的运行。
好的标准件应该能够耐磨,够硬,精度高,不宜变形。
不同品牌的标准件差价很大,所以做模具不要一味杀价,杀来杀去,您的模具从奔驰就直降至大众了。
5、对碰对碰靠的就是模具钳工的经验,瞧似简单的活却就是最具有技术含量的工作。
冲压模具使用寿命标准
冲压模具使用寿命标准一、模具材料质量模具材料的质量是影响冲压模具使用寿命的重要因素。
优质的材料具有更高的强度、耐磨性和耐腐蚀性,能够保证模具在长时间使用过程中保持稳定的性能。
因此,在选择模具材料时,应选用符合标准的高品质材料,并进行相应的检验和测试。
二、模具结构设计模具结构设计对冲压模具的使用寿命也有很大影响。
合理的结构设计能够提高模具的刚度和稳定性,减少变形和磨损。
因此,在模具设计过程中,应充分考虑模具的工作原理、加工工艺和材料特性等因素,确保设计的合理性和可行性。
三、制造工艺水平制造工艺水平的高低直接影响到冲压模具的质量和使用寿命。
高水平的制造工艺能够保证模具的精度和表面质量,减少在使用过程中出现的问题。
因此,在制造过程中,应采用先进的制造设备和工艺技术,确保制造出的模具符合设计要求。
四、使用环境与条件使用环境与条件也是影响冲压模具使用寿命的重要因素。
例如,温度、湿度、振动等因素都会对模具的使用寿命产生影响。
因此,在使用过程中,应保持适宜的工作环境,避免对模具造成不必要的损害。
五、操作规范与维护保养操作规范与维护保养是延长冲压模具使用寿命的关键措施。
正确的操作方法和定期的维护保养能够减少模具的磨损和故障,延长其使用寿命。
因此,在使用过程中,应严格遵守操作规范,定期进行维护保养,确保模具的正常运行。
六、模具配件质量与寿命模具配件的质量和寿命也会影响冲压模具的使用寿命。
优质的配件能够提高模具的整体性能和使用寿命。
因此,在选择配件时,应选用符合标准的高品质产品,并进行相应的检验和测试。
同时,在维修过程中,应注意配件的更换周期和质量要求,确保更换后的配件能够与原模具相匹配。
七、模具修复与更换频率在冲压模具使用过程中,不可避免地会出现一些故障和磨损。
及时的修复和更换能够保证模具的正常运行和使用寿命。
因此,在发现故障或磨损时,应及时进行修复或更换相应的部件。
同时,在修复过程中应注意工艺流程和技术要求,确保修复后的部件能够满足使用要求。
关于提高冷冲压模具的使用寿命
高。 为提高模具寿命 , 必须根据工序性质和工件精度等要求 . 正确选 择 导向形 式和导向精度 。 所选用的导 向精度应高于凸 、 凹模的配合精度 . 即凸、 凹模 之间隙。例如采用导柱 、 导套 ( 含滚珠式导柱 、 导套 ) 等导 向 装置以及 浮动式模柄 . 就容易保证 凸、 凹模间 隙值 . 模具安装 时不需再 在压力机上 对 冲模 间隙重新 调整 , 这样 , 不仅 零件精 度较高 。 质量稳 定. 操作安全可靠 , 模具 寿命也长 。 1 . 4 模具几何参数 的正确选用 凸、 凹模形状 、 圆角半径和间隙不仅对冲压件质量影响极大 . 而且 对模具 的磨损 即模具 的使用寿命影响也很大 1 . 4 . 1 凸、 凹模的结构形式 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 , 在满足产品质量的前提下 . 使模具 凸 、 凹模尽可能避免 尖角 、 锐角 , 以提高模具寿命 。凸模设 计不要 太长 , 以防折断 。例如 : 1 ) 在厚板冲裁中冲4 qL 时, 应 采用适 当的凸模保 护装置。凹模的 设计要充分保证强度。 为 了预防开裂 , 可采用带锥度 的刃 口形式 . 如图
1 改进 冷 冲压 模 具 的设 计 及 其 结 构
1 . 1 排样 图的合理布置 和搭边 、 沿边值 的合理选用 工件 的优化排样与合理 的搭边值对模具 的使用 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 的重要原 因 排样图确定时 . 应充分考虑到凹模 的强度 . 防止孔之间的 距离 太近 , 但也不 能距离太 远 . 例如 : 如图 1 所示工 件, 当一次需 冲裁 两件时采用 图( a ) 方案要比图( b ) 方案合 理。
冲压模具的几种失效形式
模具在制造过程中可能会产生某些缺陷,或者在服役过程中逐渐出现了某些缺陷,如微裂纹、轻度磨损、变形等等,在此状况下模具虽有隐患但仍能继续工作,这种虽有缺陷但未丧失服役能力的状态称为模具的损伤。
模具因某种原因损坏,或者模具损伤积累至一定程度导致模具损坏,无法继续服役,称为模具的失效。
在生产中,凡模具的主要工作部件损坏,不能继续冲压出合格的工件时,即认为模具失效。
冲压模具的失效形式一般为塑性变形、磨损、断裂或开裂、金属疲劳与腐蚀等等。
模具的失效按照发生时间的早晚,大致可分为两类:正常失效和早期失效。
模具经过大量的生产使用,因摩擦而自然磨损或缓慢地产生塑性变形与疲劳裂纹,达到正常使用寿命之后失效是属于正常的现象,为正常失效。
模具未达到设计使用规定的期限,既产生崩刃、碎裂、折断等早期破坏;或因严重的局部磨损和塑性变形而无法继续服役,为早期失效。
对于早期失效的模具,必须查找其产生的原因,努力采取补救的措施。
11.1.1 冲压模具的工作条件与失效形式一.冲裁模的工作条件与失效形式1. 冲裁模的工作条件冲裁模具主要用于各种板料的冲切。
从冲裁工艺分析中我们已经得知,板料的冲裁过程可以分为三个阶段:弹性变形阶段、塑性变形阶段和剪裂阶段 ( 见图2.1.3) 。
在弹性变形阶段,当凸模对板料施加压力时,由于凸模和凹模之间存在间隙,受力部位不在同一垂线上,图2.1.1 所示力臂为 l 。
板料会在弯矩 M 的作用下产生翘曲,与凸模端面的中心部分脱离接触,。
这时板料只和模具的凸、凹模刃口部分相接触,压力集中于刃口附近。
在冲裁过程中,由于板料的弯曲,模具的受力主要集中于刃口附近的狭小区域。
凸、凹模刃口区域不仅位于最大端面压应力和最大侧面压应力的交聚处,而且也处于最大端面摩擦力和最大侧面摩擦力的交汇处,工作时刃口承受着剧烈的压应力和摩擦力作用。
2. 冲裁模的主要失效形式模具刃口所受作用力的大小和板料的力学性能、厚度等因素有关。
考虑到板料厚度对模具冲裁负荷的影响,通常可以将冲裁按板料的厚度分为薄板冲裁(t ≤ 1.5mm) 和厚板冲裁(t > 1.5mm) 。
如何提高冷冲压模具使用寿命
冷冲压模具 凸、凹模与被加工材料之 间相互长时 间频繁
低 的重 要 指 标 。 为 了确 保 企 业 的产 品 加 工 质 量 , 品 的 加 工 摩 擦 , 成 的 磨 损 。 由 于 凸 、 模在 与被 加工 材 料 之 间相 互 长 产 造 凹
效率 , 降低产 品的经济成本 , 获得最 大的经济效益 , 努力提高 时间摩擦, 大批量长时间的冲裁加工零件 , 冲裁零件毛刺过大 冷冲压 模具的使用寿命 是诸多因素 中的重要一环 。 我们有必 ( 间隙过大) 凸、 , 凹间隙过小等, 都是造成凸、 凹模刀 口部分磨
我们可以通过修复后继续使用 ,有 的则是断裂损坏的程度比 所 用 材 料 材 质 的 好 坏 与优 劣程 度 , 否选 用合 适 的润 滑 剂 , 是 冲
模 冲 较 大 或 是 完 全 损 坏 不 可 再 修 复 ,只 得 按 图纸 设 计 另 行 配 置 新 压工 序 安 排 的 和 理 性 , 具 在 冲 床 上 安 装 的 是 否 正确 , 压 操
如何 提高冷冲压模具使 用寿命
口 梁 胜
天津 303 ) 0 12 ( 津 电子 信 息职 业 技 术 学 院 天
摘
要 : 随着机械产 品零部件 的批量化生产 , 冷冲压模具 已经越来越被企业广泛 的应用, 各企业为 了确保机械
产 品的加工质量 , 提高产 品的加工效率, 降低 制造 成本 , 已经把提高冷冲压模具 的使用寿命作 为企业研发的一项 重 要课题来研 究。文章从工作 中的实际经验着手, 从影响冷冲压模具使用寿命的几种 形式, 影响冷冲压模具使 用 寿命 的原 因, 提高冷冲压模具使用寿命 的措施与途径等凹模间隙调整装配不均匀 , 凸、 凹模相邻
的制 定 、装 配 与 调 试 等 多 种 途 径 和 渠 道 , 用 多 方 位 的 科 学 边 缘 相 互 啃 咬 , 成 凸、凹模 刃 口啃 伤 。如 模 具 装 配 过 程 中 , 采 造
冲压模具寿命的影响分析
冲压模具寿命的影响分析作者:蓝卫东来源:《沿海企业与科技》2010年第05期[摘要]模具寿命是指模具在保证产品零件质量的前提下,所能加工制件的总数量,它包括工作面的多次修磨和易损件更换后的寿命。
文章对影响冲压模具寿命的因素作详细分析,并提出相应的改善措施,以提高冲压模具的使用寿命。
[关键词]模具寿命;影响因素;改善措施[作者简介]蓝卫东,柳州职业技术学院机电工程系二级实习指导教师,研究方向:机械制造及加工、数控加工,广西柳州,545006[中图分类号] TG385.2 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2010)05-0048-0002一、引言模具寿命是指模具在保证产品零件质量的前提下,所能加工制件的总数量,它包括工作面的多次修磨和易损件更换后的寿命。
模具寿命一般可分为设计寿命和使用寿命,在模具设计阶段就应明确该模具适用的生产批量类型或者模具生产制件的总数量,即模具的设计寿命;在正常情况下,模具的使用寿命应大于设计寿命。
不同类型的模具正常损坏的形式也不一样, 冲压模具失效形式主要为磨损失效、变形失效、断裂失效和啃伤失效等。
然而,由于冲压工序不同、工作条件不同,影响冲压模具寿命的因素是多方面的。
以下就冲压模具在的模具设计、模具制造、模具使用等方面来分析冲压模具寿命的影响因素,并提出相应的改善措施来提高模具的使用寿命。
二、影响冲压模具寿命的因素(一)冲压模具设计方面1.模具设计质量模具从结构、选材,到关键参数的确定,都由模具设计员来确定。
这就要求设计员有较高的技术素质和丰富的实践经验,这样才能保证设计的模具的质量。
2.模具结构合理的模具结构有助于提高模具的承载能力,减轻模具承受的热-机械负荷水平。
例如,模具可靠的导向机构,对于避免凸模和凹模间的互相啃伤是有帮助的。
3.导向机构精度为了提高模具寿命,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确定导向机构的精度。
准确、可靠的导向,对于减少模具工作零件的磨损,避免凸、凹模啃伤影响极大。
冲压模具工艺成型原理与要求
冲压模具工艺成型原理与要求冲压模具的工艺成型原理是利用冲压机械设备对金属板材施加压力,使其在塑性变形条件下发生所需的形状和尺寸的工件。
冲压模具通常由上下两个模具组成,金属板材被夹紧在两个模具之间,然后通过压力施加在金属板上,使其发生塑性变形。
冲压模具工艺成型的要求包括:1. 模具间隙:模具间隙是指上模和下模之间的距离。
根据金属材料的厚度和硬度调整模具间隙,使其符合冲裁要求。
2. 冲裁力:冲裁力是指冲裁过程中所需的最大压力。
根据冲裁的工艺要求,选择合适的冲裁力和压力机,以确保冲裁的精度和模具的寿命。
3. 模具强度和刚性:模具的强度和刚性是保证冲压过程中模具不变形的重要因素。
模具应具有足够的强度和刚性,以承受冲裁时产生的冲击力和压力,保证工件的精度和模具的使用寿命。
4. 排样与搭边:合理的排样和搭边是冲裁过程中提高材料利用率和减小废料的关键。
根据材料的厚度、硬度、韧性和强度等特性,选择合适的排样方式和搭边尺寸。
5. 刃口锋利度:刃口锋利度是影响冲裁质量和模具寿命的重要因素。
刃口应保持锋利,以减小冲裁力、减小热处理变形和开裂等缺陷的发生率。
6. 润滑与冷却:润滑剂的作用是减小冲裁力、降低温度、防止材料与刃口粘连和减小摩擦。
冷却剂的作用是降低温度,防止材料过热开裂。
根据不同的材料和工艺要求,选择合适的润滑剂和冷却剂。
7. 凸模与凹模的对中性:凸模与凹模的对中性是指二者的中心线在同一垂直平面内,以保证工件的形状和尺寸精度。
如果对中性不好,会导致工件产生扭曲或局部不均匀变形。
以上就是冲压模具工艺成型原理与要求的一些主要内容,希望对您有所帮助。
冲压模具简答题答案知识讲解
冲压模具简答题答案1、什么是压力机的闭合高度?什么是模具的闭合高度?模具闭合高度与压力机闭合高度之间有什么关系?答:压力机的闭合高度是指滑块处于下死点时,滑块下表面至工作台上表面之间的距离。
模具的闭合高度是指模具在合模状态下,下模座的下平面与上模座的上平面之间的距离。
它们的关系:压力机最大闭合高度-5mm≥模具的闭合高度≥压力机最小闭合高度+10mm2、加工硬化对材料成形有何有利和不利的影响?答:有利一面:可以减少过大的局部变形,使变形更趋均匀,有利于提高材料的成形极限。
不利的一面:使材料变形抗力增加,进一步塑性变形困难,在后续的成形工序前要增加退火工序。
3、在模具排样中,有废料排样与无废料排样各有什么优缺点?答:有废料排样:工件尺寸完全由冲模来保证,精度高,模具寿命高,但材料利用率低。
无废料排样:工件质量差,模具寿命低,但材料利用率高。
4、什么是正装复合模与倒装复合模?答:根据落料凹模是在模具的上模还是下模,将复合模分成正装复合模和倒装复合模。
其中,落料凹模在下模的复合模称为正装复合模,落料凹模在上模的复合模称为倒装复合模。
5、在冲裁模中,正装复合模与倒装复合模各有何特点?答:正装复合模:落料凹模在下模,有压料作用,工件的平整性好,但出件均在模具上表面,操作不便。
用于薄料和工件精度要求高的冲裁件。
倒装复合模:落料凹模在上模,冲出的工件平整性较差,出件铰正装复合模好,操作较方便。
生产常用倒装类型的复合模。
6、什么是冲模的压力中心?确定模具的压力中心有何意义?答:冲模的压力中心就是模具在冲压时,被冲压材料对冲模的各冲压力合力的作用点位置,也就是冲模在工作时所受合力的作用点位置。
在设计模具时,必须使冲模的压力中心与压力机滑块的中心线重合,否则,压力机在工作时会受到偏心载荷的作用而使滑块与导轨产生不均匀的磨损,从而影响压力机的运动精度,还会造成冲裁间隙的不均匀,甚至使冲模不能正常工作。
因此,设计冲模时,对模具压力中心的确定是十分重要的 , 在实际生产中,只要压力中心不偏离模柄直径以外也是可以的。
冲压模具的寿命管理
随着模具工业的不断发展,模具的应用越来越广泛。
目前国内大多数模具企业,模具的使用寿命还比较低,而且缺乏对模具寿命管理的理论认识和指导依据,这不仅会影响模具冲压生产的产品质量,而且会造成模具材料、加工工时等成本的巨大浪费,增加产品的成本并降低生产效率,严重影响模具企业产品市场的竞争力。
现从模具寿命的概念入手,说明了模具的失效形式及原理,通过对影响模具寿命的各方面因素进行分析,提供了模具寿命管理的有效方法和相关数据。
一、模具寿命的概念原理模具寿命是指在保证制件品质的前提下,模具所能达到的生产次数(冲压次数、成型次数)。
它包括反复刃磨和更换易损件,直至模具的主要部分更换所成形的合格制件总数。
模具使用寿命:模具已经生产的次数。
模具的失效分为非正常失效和正常失效。
非正常失效(早期失效)是指模具未达到一定的工业水平下公认的寿命时就不能工作。
早期失效的形式有塑性变形、断裂、局部严重磨损等。
正常失效是指模具经大批量生产使用,因缓慢塑性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续工作。
1.模具正常寿命模具正常失效前,生产出的合格产品的数目,叫模具正常寿命,简称模具寿命,模具首次修复前生产出的合格产品的数目,叫首次寿命;模具一次修复后到下一次修复前所生产出的合格产品的数目,叫修模寿命。
模具寿命是首次寿命与各次修复寿命的总和。
2.模具失效形式及原理模具种类繁多,工作状态差别很大,损坏部位也各异,但失效形式归纳起来大致有三种,即磨损、断裂、塑性变形。
①.磨损失效模具在工作时,与成形坯料接触,产生相对运动。
由于表面的相对运动,接触表面逐渐失去物质的现象叫磨损。
磨损失效可分以下几种:a. 疲劳磨损两接触表面相对运动时,在循环应力(机械应力与热应力)的作用下,使表面金属疲劳脱落的现象称为疲劳磨损。
b. 气蚀磨损和冲蚀磨损金属表面的气泡破裂,产生瞬间的冲击和高温,使模具表面形成微小麻点和凹坑的现象叫气蚀磨损。
液体和固体微小颗粒反复高速冲击模具表面,使模具表面局部材料流失,形成麻点和凹坑的现象叫冲蚀磨损。
冲压模具的寿命管理
随着模具工业的不断发展,模具的应用越来越广泛。
目前国内大多数模具企业,模具的使用寿命还比较低,而且缺乏对模具寿命管理的理论认识和指导依据,这不仅会影响模具冲压生产的产品质量,而且会造成模具材料、加工工时等成本的巨大浪费,增加产品的成本并降低生产效率,严重影响模具企业产品市场的竞争力。
现从模具寿命的概念入手,说明了模具的失效形式及原理,通过对影响模具寿命的各方面因素进行分析,提供了模具寿命管理的有效方法和相关数据。
一、模具寿命的概念原理模具寿命是指在保证制件品质的前提下,模具所能达到的生产次数(冲压次数、成型次数)。
它包括反复刃磨和更换易损件,直至模具的主要部分更换所成形的合格制件总数。
模具使用寿命:模具已经生产的次数。
模具的失效分为非正常失效和正常失效。
非正常失效(早期失效)是指模具未达到一定的工业水平下公认的寿命时就不能工作。
早期失效的形式有塑性变形、断裂、局部严重磨损等。
正常失效是指模具经大批量生产使用,因缓慢塑性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续工作。
1.模具正常寿命模具正常失效前,生产出的合格产品的数目,叫模具正常寿命,简称模具寿命,模具首次修复前生产出的合格产品的数目,叫首次寿命;模具一次修复后到下一次修复前所生产出的合格产品的数目,叫修模寿命。
模具寿命是首次寿命与各次修复寿命的总和。
2.模具失效形式及原理模具种类繁多,工作状态差别很大,损坏部位也各异,但失效形式归纳起来大致有三种,即磨损、断裂、塑性变形。
①.磨损失效模具在工作时,与成形坯料接触,产生相对运动。
由于表面的相对运动,接触表面逐渐失去物质的现象叫磨损。
磨损失效可分以下几种:a. 疲劳磨损两接触表面相对运动时,在循环应力(机械应力与热应力)的作用下,使表面金属疲劳脱落的现象称为疲劳磨损。
b. 气蚀磨损和冲蚀磨损金属表面的气泡破裂,产生瞬间的冲击和高温,使模具表面形成微小麻点和凹坑的现象叫气蚀磨损。
液体和固体微小颗粒反复高速冲击模具表面,使模具表面局部材料流失,形成麻点和凹坑的现象叫冲蚀磨损。
冲压模具的几种失效形式
冲压模具的几种失效形式冲压模具是一种重要的工业制造工具,用于将金属材料进行冲压加工,制造出形状各异的零件和产品。
然而,在使用过程中,冲压模具也会出现一些失效的情况,影响其使用寿命和性能。
下面将介绍冲压模具的几种失效形式。
1.磨损失效:冲压模具在长期使用过程中,由于与金属材料间的摩擦和剪切作用,会导致表面的磨损。
磨损主要分为焊接磨损、因磨造粒子的挤压破坏和疲劳磨损等形式。
焊接磨损是指当冲压模具表面的微观凹陷与工件材料在接触时,由于高温和高压力的作用,两者之间产生金属结合现象,导致微小的表面局部泄漏。
而因磨造粒子的挤压破坏和疲劳磨损是由于金属材料不断受到冲击载荷作用,产生局部变形,进而导致表面的表面磨损。
2.疲劳失效:冲压模具在工作过程中会受到周期性的冲击载荷和应力作用,长期以往会导致模具的疲劳失效。
疲劳失效主要体现在冲压模具的裂纹扩展和断裂。
裂纹扩展是由于应力集中引起的,当模具受到重复应力作用时,裂纹会逐渐扩展,最终导致断裂。
3.变形失效:冲压模具在使用过程中,可能会由于应力过大或应力不均匀而发生变形。
主要表现为形状失真、尺寸变化、几何偏差等。
变形失效会造成冲压零件加工精度下降,进而影响产品的质量和使用寿命。
4.组织失效:冲压模具通常由高硬度的工具钢制成,经过多次冷却和加热工艺。
长期使用后,会因为孔隙、夹杂物的存在,使得模具材料的物理和化学性质发生变化,进而导致组织失效。
组织失效主要表现为晶粒长大、晶界透明化、应力应变的聚焦和软化等现象。
这些变化会导致模具材料的硬度和强度下降,从而影响模具的功能和寿命。
5.腐蚀失效:如果冲压模具在没有得到很好的防护措施的情况下长期暴露在潮湿环境中,模具材料可能被化学物质腐蚀。
腐蚀失效主要表现为表面的腐蚀、结构的疏松、氧化和变色等。
综上所述,冲压模具的失效形式主要包括磨损失效、疲劳失效、变形失效、组织失效和腐蚀失效等。
为了延长冲压模具的使用寿命和提高工作效率,需要采取合理的冷却和润滑措施,定期进行维护保养,以及选择适当的工具钢和热处理方式。
冲压模具间隙对模具寿命的影响
【 摘 要 】 利用一轴对称冲裁模 形 , 究 了冲裁 变形过程和的各个阶段 , 研 间隙变化对 冲裁 力的影响规 律, 以及在 不 同的 间隙条件 下 , 的预期磨损使 用寿命 的计算 方法。 凸模
关键 词 : 模具 ; 冲压 ; 响 影
【 bt c】 ae n m eyb n i dl tn rrs h l k g r e di d o a A s at B s o s m t l k g w e, i e e e a i o s a s e r - r d ay r a nn i tp tt b n n p c s n t f m
t n Di us gvr n laa c a s otet n p n h oc ,tat ytem as fto w o c M i . s si i t ernel d e do u c f rea l en ol ei c — o c n aa c e th r f sb h o " l e tef op nh o oma ueb oesap nn s r i r ia s ae a s h f u c f r r l s e r hr e igt r t e t oi n p . t n f o e o s g l h
江秉华 成 虹 ห้องสมุดไป่ตู้志平
( 成都 电子机械 高等专科 学校 , 成都 60 3 ) 10 1
St mp n i i f i a o a ig de le o e g p n f d
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了方 便 。
图 9 焊接 中的 丽锥
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模具设计寿命标准
模具设计寿命标准
模具设计寿命标准因不同材料、成型工艺和成型条件而异。
一般情况下,模具的设计寿命应基于初始成型量进行计算。
以下是关于模具设计寿命标准的参考:
1.P20模具钢寿命标准:一般寿命为30万次左右。
2.718模具钢寿命标准:一般寿命为50万次左右。
3.2316模具钢寿命标准:一般寿命为80万次左右。
此外,冲压模具的硬度一般在HRC58\~62之间,其使用寿命取决于冲压出来的硬度。
如果冲压材料是低碳钢,模具的使用寿命可以达到几十万次。
而注塑模具、发泡模具和焊接模具等其他类型的模具也有各自的设计寿命标准,一般在30\~50万次或更长时间不等。
以上信息仅供参考,如需获取更多详细信息,建议查阅专业书籍或咨询相关专家。
冲压模具的寿命分析和改进措施
冲压模具的寿命分析和改进措施摘要:概述了影响冲压模具寿命的各种分析,并针对这些因素提出了相应的具体改进措施,从而有效的提高了冲压模具寿命。
关键词:冲压模具、寿命分析、改进措施1.引言模具是制造业中不可或缺的特殊基础工艺装备,主要用于高效大批量生产工业产品的有关零部件和制件。
其生产过程集精密制造、计算机技术、智能控制和绿色制造为一体,既是高新技术载体,又是高新技术产品。
但与国际先进水平相比,其综合水平仍存在较大差距。
其中模具寿命短是其主要表现形式之一,笔者从理论的角度分析了产生的原因,并提出了一些改进措施。
2.影响冲压模具寿命主要的因素分析①制件材料的影响实际生产中,由于冲压用原材料的厚度公差不符合要求、材料性能的波动、表面质量差和不干净等原因造成模具工作零件磨损加剧、崩刃的情况时有发生。
由于这些制件材料因素的影响,直接降低了模具使用寿命,所以冷冲压制件所用的钢板或其他原材料,应在满足使用要求的前提下,尽量采用成形性能好的材料,以减少冲压变形力,改善模具工作条件。
另外,保证材料表面的质量和清洁对任何冲压工序都是必要的。
因此,材料在加工前应擦洗干净,必要时还要清除表面氧化物和其他缺陷。
②模具材料的影响模具材料性能及热处理质量是影响模具寿命的主要因素。
对冲压模具,因工作零件在工作中承受拉伸、压缩、弯曲、冲击摩擦等机械力的作用,因此冲模材料应具备抗变形、抗磨损、抗断裂、耐疲劳、抗软化及抗黏性的能力。
近年来新开发出的新型模具材料,既有优良的强度和耐磨性等,又有良好的加工工艺性,不仅大大提高了制件质量,而且大大提高了模具寿命。
③模具热处理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。
因为热处理的效果直接影响着模具用钢的硬度、耐磨性、抗咬合性、回火稳定性、耐冲击以及抗腐蚀性,这些都是与模具寿命直接有关的性质。
通过热处理可以改变模具工作零件的硬度,而硬度对模具寿命的影响是很大的。
但并不是硬度越高,模具寿命越长。
模具寿命的概念
、模具寿命的概念原理模具寿命是指在保证制件品质的前提下, 模具所能达到的生产次数(冲压次数、成型次数)。
它包括反复刃磨和更换易损件,直至模具的主要部分更换所成形的合格制件总数。
模具使用寿命:模具已经生产的次数。
模具的失效分为非正常失效和正常失效。
非正常失效(早期失效)是指模具未达到一定的工业水平下公认的寿命时就不能工作。
早期失效的形式有塑性变形、断裂、局部严重磨损等。
正常失效是指模具经大批量生产使用,因缓慢塑性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续工作。
1.模具正常寿命模具正常失效前,生产出的合格产品的数目,叫模具正常寿命,简称模具寿命,模具首次修复前生产出的合格产品的数目,叫首次寿命;模具一次修复后到下一次修复前所生产出的合格产品的数目,叫修模寿命。
模具寿命是首次寿命与各次修复寿命的总和。
2.模具失效形式及原理模具种类繁多,工作状态差别很大,损坏部位也各异,但失效形式归纳起来大致有三种,即磨损、断裂、塑性变形。
①. 磨损失效模具在工作时,与成形坯料接触,产生相对运动。
由于表面的相对运动,接触表面逐渐失去物质的现象叫磨损。
磨损失效可分以下几种:a. 疲劳磨损两接触表面相对运动时,在循环应力(机械应力与热应力)的作用下,使表面金属疲劳脱落的现象称为疲劳磨损。
b. 气蚀磨损和冲蚀磨损金属表面的气泡破裂,产生瞬间的冲击和高温,使模具表面形成微小麻点和凹坑的现象叫气蚀磨损。
液体和固体微小颗粒反复高速冲击模具表面,使模具表面局部材料流失,形成麻点和凹坑的现象叫冲蚀磨损。
c. 磨蚀磨损在摩擦过程中,模具表面和周围介质发生化学或电化学反应,再加上摩擦力的机械作用,引起表面材料脱落的现象叫磨蚀磨损。
在模具与工件(或坯料)相对运动中,磨损往往是以多种形式并存,并相互影响。
②. 断裂失效模具出现大裂纹或分离为两部分和数部分丧失工作能力时,成为断裂失效。
断裂可分为塑性断裂和脆性断裂。
模具材料多为中、高强度钢,断裂的形式多为脆性断裂。
浅谈影响冷冲压模具寿命的因素及提高寿命的措施
程 中承受冲压力最大的部分 , 因此, 会产生断裂现象。 ( 2 ) 变形 : 凸、 凹模在使用过程中发生变形 , 导致 不能加工出符合尺寸精度和形状要求的零件。 ( 3 ) 磨损 : 凸、 凹模 长 时 间频 繁 与 被 加 工 材 料 之 间相互摩擦而造成磨损 , 如凸、 凹模 刃 口变钝 , 棱角 变圆等。 ( 4 ) 啃伤 : 由于凸凹模间隙调整装配不均匀 , 凸、 凹模相邻边缘相互啃咬而造成的啃伤。
摘 要: 企业在机械 零部件的批量 生产 中广泛应用冷冲压模具 , 因效益最大化的要 求 , 企业都将提 高冷冲压磨具 的使 用
寿命作为一项 重要课题 来研 究。简要 阐述 了影响冷冲压模 具寿命 的 因素 , 并针对这些 因素提 出了提 高模具寿命 的措施 。 关键词 : 冷冲压模具寿命 ; 影响因素 ; 措施
Eq u i p me n t Ma n u f a c t u r i n g T e c h n o l o g y No . 2, 2 0 1 3
浅谈影响冷冲压模具寿命 的因素及提高寿命 的措施
张灵晓 ,文学洙
( 延边大学 机械工程学科 , 吉林 延吉 1 3 3 0 0 2 )
2 影响冷冲压模具寿命 的因素
作者简介 : 张灵晓( 1 9 8 9 一) , 女, 山东济南章丘人 , 硕 士研究生 , 主要研究领域为机构 学与机械 动力学 ; 通 讯作 者 : 文学洙 ( 1 9 6 3 一 ) , 男, 吉林延吉人 , 博士 , 副教授 , 硕士生导师 , 主要研究领域为机构学与机械动力学 。
中图分类号 : T G3 8 5 . 2 文献标识码 : B 文章编号 : 1 6 7 2 — 5 4 5 X( 2 0 1 3) 0 2 — 0 1 0 6 — 0 3
总结影响冲压模具寿命的主要因素
影响冲压模具寿命的主要因素一.合理增大间隙1.合理增大间隙,改善凸模工作部分的受力状态,使摩擦力和压应力减小,冲裁力、卸件力和推件力下降,凸模和凹模刃口磨损减少。
合理增大间隙有利于延长冲压模的寿命。
(试验证明:随间隙的增大冲裁力有一定程度的降低,但当单面间隙介于材料厚度的5%~20%范围内时冲裁力的降低不超过5%~l0%。
因此,在正常情况下,间隙对冲裁力的影响不很大。
对卸料力、推件力的影响比较显著。
随间隙增大,卸料力和推件力都将减小。
一般当单面间隙增大到材料厚度的15%一25%时,卸料力几乎降到零。
但间隙继续增大会时毛刺增大,又将引起卸料力、顶件力的迅速增大。
此外:冲裁间隙选用依据;冲裁间隙的大小主要与材料性能及厚度有关,材料越硬,厚度越大,则间隙值应越大。
由于生产中对冲裁件质量和尺寸精度的要求不同,因此冲裁间隙值的确定应在保证冲裁件尺寸精度和满足剪切面质量的前提下,考虑模具寿命、模具结构、冲裁件尺寸和形状、生产条件等因素综合分析后确定。
对下列情况应酌情增减冲裁间隙值。
(1)在同样条件下,冲孔间隙比落料间隙大些。
(2)冲小孔时,凸模容易折断,间隙应取大些,但这时要采取有效措施防止废料回升。
(3)硬质合金冲裁模由于热膨胀系数小,其间隙值可比钢模大30%。
(4)复合模的凸模和凹模壁单薄时,为防止胀裂,应放大冲孔凹模间隙。
(5)冲裁硅钢片时随着含硅量增加,间隙相应取大些;冲裁热轧硅钢片应比冷轧硅钢片的间隙大;对需攻丝的孔,间隙应取小些。
(6)采用弹性压料装置时,间隙应取大些。
(7)高速冲压时,模具容易发热,间隙应增大。
(8)电火花穿孔加工凹模型孔时,其间隙应比磨削加工取小。
(9)加热冲裁时,间隙应取小。
凹模为斜壁刃口时,应比直臂刃口间隙小。
落料时凹模尺寸为工件要求尺寸,间隙值由减小凸模尺寸获得,冲孔时凸模尺寸为工件要求尺寸,间隙值由增大凹模尺寸获得。
合理间隙:Z=2(t-b)tanβ=2t(1-b/t)tanβ(课本2-4)式中:t——材料厚度; b/t——产生裂纹时,凸模压入板料的相对深度。
冲压模的寿命和提高模具寿命的措施 - 图文-
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冲压模具寿命影响因素
冲模失效形式主要为磨损失效、变形失效、断裂失效和啃伤失效等。
然而,由于冲压工序不同,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、制造及使用等方面综合分析冲模寿命的影响因素,并捉出相应的改善措施。
1 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:复杂硅钢片冲模材料为Crl2MoV,在普通开式压力机上使用,平均复磨寿命为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。
尤其足小间隙或无间隙冲模、硬质合金冲模及精密冲模必须选择精度高、刚性好的压力机,否则,将会降低模具寿命,严重者还会损坏棋具。
2 模具设计
(1)模具的导向机构精度。
准确和可靠的导向,对于减少模具工作零件的磨损,避免凸、凹模啃伤影响极大,尤其是无间隙和小间隙冲裁模、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要求,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、凹模配合梢度。
(2)模具(凸、凹模)刃口几何参数。
凸、凹模的形状、配合间隙和圆角半径不仅对冲压件成形有较大的影响,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,宜选较小的间隙值;反之则可适当加大间隙,以提高模具寿命。
3 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差、材料性能波动、表面质量较差(如锈迹)或不干净(如油污)等,会造成模具工作零件磨损加剧、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,必要时应清除表面氧化物和锈迹;③根据冲压工序和原材料种类,必要时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法以及过小的搭边值往往会造成模具急剧磨损或凸、凹模啃伤。
因此,在考虑提高材判利用毕的同时,必须根据零件的加工批量、质量要求和模具配合间隙,合理选择排样方法和搭边值,以提高模具寿命。
4 模具材料
模具材料对模具寿命的影响是材料种类、化学成分、组织结构、硬度和冶金质量等诸冈索的综合反映。
不同材质的模具寿命往往不同。
为此,对于冲模工作零件材料提出两项基本要求:①材料的使用性能应具有高硬度(58~64HRC)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。
冲模工作零件加工制造过程一般较为复杂.因而必须具有对各种加工工艺的适应性,如可锻性、可切削加工性、淬硬性、淬透性、淬火裂纹敏感性和磨削加工性等。
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。
5 热加工工艺
实践证明.模具的热加工质量对模具的性能与使用寿命影响甚大。
从模具失效原因的分析统计可知,因热处理不当所引发模具失效“事故”约占40%以上。
模具工作零件的淬火变形与开裂,使用过程的早期断裂,均与摸具的热加工工艺有关。
(1)锻造工艺,这是模具工作零件制造过程中的重要环节。
对于高合金工具钢的模具,通常对材料碳化物分布等金相组织提出技术要求。
此外,还应严格控制锻造温度范围,制定正确的加热规范,采用正确的锻造力法,以及锻后缓冷或及时退火等。
(2)预备热处理。
应视模具工作零件的材料和要求的不同分别采用退火、正火或调质等预备热处理工艺,以改善组织,消除锻造毛坯的组织缺陷,改善加工工艺性。
高碳合金模具钢经过适当的预备热处理可消除网状二次渗碳体或链状碳化物,使碳化物球化、细化,促进碳化物分布均匀性。
这样有利于保证淬火、回火质量,提高模具寿命。
(3)淬火与回火。
这是模具热处理中的关键环节。
若淬火加热时产生过热,不仅会使工件造成较大的脆性,而且在冷却时容易引起变形和开裂,严重影响模具寿命。
冲模淬火加热时特别应注意防止氧化和脱碳,应严格控制热处理工艺规范,在条件允许的情况下,可采用真空热处理。
淬火后应及时回火,并根据技术要求采用不同的回火工艺。
(4)消应力退火。
模具工作零件在粗加工后应进行消应力退火处理,具目的是消除粗加工所造成的内应力,以免淬火叫产生过大的变形和裂纹。
对于精度要求高的模具,在磨削或电加工后还需经过消应力回火处理,有利于稳定模具精度,提高使用寿命。
6 加工表面质量
模具工作零件加上表面质量的优劣对于模具的耐磨性、抗断裂能力及抗粘着能力等有着十分密切的关系,直接影响模具的使用寿命。
尤其是表面粗糙度值对模具寿命影响很大,若表面粗糙度值过大,在工作时会产生应力集中现象,并在其峰、谷间容易产生裂纹,影响冲模的耐用度,还会影响工件表面的耐蚀性,直接影响冲模的使用寿命和精度,为此,应注意以下事项:①模具工作零件加工过程中必须防止磨削烧伤零件表面现象,应严格控制磨削工艺条件和工艺方法(如砂轮硬度、粒度、冷却液、进给量等参数);②加工过程中应防止模具工作零件表面留有刀痕.夹层、裂纹、撞击伤痕等宏观缺陷。
这些缺陷的存在会引起应力集中,成为断裂的根源,造成模具早期失效;③采用磨削、研磨和抛光等精加工和精细加工,获得较小的表面粗糙度值,提高模具使用寿命。
7 表面强化处理
为提高模具性能和使用寿命,模具工作零件表面强化处理应用越来越广。
常用的表而强化处理方法有:液体碳氮共渗、离子渗氮、渗硼、渗钒和电火花强化,以及化学气相沉积法(CVD)、物理气相沉积法(PVD)和在盐浴中向工件表面浸镀碳化物法(TD)等。
此外,采用高频淬火,液压、喷丸等表面强化处理,使模具工作零件表面产生压应力,提高其耐疲劳强度,有利于模具寿命的提高。
8 线切割变质层的控制
冲模刃口多采用线切割加工。
由于线切割加工的热效应和电解作用,使模具加工表面产生一定厚度的变质层,造成表面硬度降低,出现显微裂纹等,致使线切割加工的冲模易发生早期磨损,直接影响模具冲裁间隙的保持及刃口容易崩刃,缩短模具使用寿命。
因此,在线切割加工中应选择合理的电规准,尽量减少变质层深度。