影響沖壓模具壽命及耐用度的分析

1、工 業(yè) 技 術(shù) 58科技創(chuàng)業(yè)家 TECHNOLOGICAL PIONEERS筆者所在公司主要以生產(chǎn)隔爆饋電開 關(guān)與真 空電磁 起動(dòng) 器 , 其中該開 關(guān)殼體上 需要大量的沖壓件,例如:墊圈、 銅墊、 防護(hù) 板、 壓板、 隔電板等等 。 冷沖模是生產(chǎn)中必 不可少的工藝設(shè)備,一副冷沖模從設(shè)計(jì)、 機(jī) 械加工、 裝配、 調(diào)試,到安裝、 使用,都耗費(fèi) 了很多工時(shí),在生產(chǎn)中,只有在沖制大批零 件時(shí),使用沖模才比較經(jīng)濟(jì)。 對于沖模的基 本要求,除了要求生產(chǎn)效率高,沖制的零件 完全合 乎其質(zhì) 量要 求和技 術(shù)條 件 , 以及操 作時(shí)安全 可靠外 , 沖模的 作用壽 命及 耐用 度, 也是我們所關(guān)心的 。沖模

2、耐 用 度 的 高 低 , 對生 產(chǎn) 有 著 很 重 要的意義,沖模耐用度越高,使用的壽命就 越長,工件的成本也就越低;相反沖模的耐 用度低,使用壽命就短,制出工件的成本就 高, 就不經(jīng)濟(jì) 。 例如:在我們公司一副沖 模 的成本價(jià)值為1000元,用這副沖模沖制4萬 個(gè)墊圈時(shí),沖模損壞再也不能修復(fù)使用,在 這種情況 下 , 每一個(gè) 墊圈所 擔(dān)負(fù)的 沖模成 本為0.025元,如果沖模制造不好,當(dāng)沖制2萬個(gè)墊 圈時(shí)零 件就損 壞 , 那么這時(shí) 墊圈所 擔(dān)負(fù)的沖模成本為0.05元,由此可見,沖模 的耐用度低,則使墊圈的成本提高了一倍, 降低了勞動(dòng)生產(chǎn)力 。1 影響沖壓模具耐用度及使用壽命的因素 1.

3、1沖壓方面的因素 1沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性。 2沖壓工藝程序的安排合理性。 3沖壓件的原材料的質(zhì)量優(yōu)劣程度。 4沖壓設(shè)備的精度與剛度,結(jié)構(gòu)特征, 安裝環(huán)境及沖壓速度 。 5沖模在壓力機(jī)上安裝的正確與否及 操作者的技術(shù)水平 。 6沖模的日常保養(yǎng)與維護(hù)。 1. 2沖模本身的因素 1沖模本身的結(jié)構(gòu)是否合理。 2凸、 凹模所用的材料優(yōu)劣程度。 3熱處理的硬度及凸、 凹模表面的加工 質(zhì)量好壞 。 4沖模的制造工藝和裝配精度高低。 影響沖壓模具壽命及耐用度的分析王 欠 穎(徐州煤礦機(jī)械廠 江蘇徐州 221116摘 要 :沖模的使用壽命及耐用度是指凸模、 凹模在工作一段時(shí)間以后,由于經(jīng)常磨損而失掉工作尺寸時(shí),在

4、不能滿足工作的技術(shù)條件的 情況下,取決于沖模所制造出的工件總數(shù)多少。 文章對影響沖壓模具的作用壽命及耐用度作詳細(xì)分析,并提出相應(yīng)的改善措施,以提高沖 壓模 具的 使 用壽 命 。關(guān)鍵詞 :模具 使用壽命及耐用度 影響因素 提高途徑5凸、 凹模的配合間隙及導(dǎo)向裝置的質(zhì) 量 。6線切割的加工工藝 。2 提高沖壓模具耐用度的途徑在 生 產(chǎn) 中 提 高 沖 模 耐 用 度 的 途 徑 很 多,其中主要有以下幾個(gè)方面:2. 1改進(jìn)沖模的設(shè)計(jì)沖模 設(shè) 計(jì) 的 原 則 是 保 證 足 夠 的 強(qiáng) 度 、 剛度、 同心度、 對中性 和合理的沖裁間隙 , 并減少應(yīng) 力集中 , 以保證 由沖模 生產(chǎn) 出來 零件符

5、合設(shè)計(jì)要求 。a. 設(shè)計(jì) 小孔 凸模 時(shí) , 應(yīng)考 慮如 何 提高 小孔凸模的強(qiáng)度,增加模具抗彎曲 、 抗偏載 的能力,避免模具不均勻磨損,從而延長模 具壽命。 此外, 在沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上 , 應(yīng)充分 考慮到模架的形式、 凸、 凹模的固定方法和 導(dǎo)向形式、 壓力中心的確定及上、 下模板的 剛性等 因素 。b. 對于沖 裁模 來說 , 選取 間隙 值對 沖 模的耐用度有很大的影響,凸、 凹模間隙的 合理選取,是保證模具正常工作、 提高沖片 質(zhì)量、 延長模具壽命的一個(gè)關(guān)鍵因素。 在沖 裁過程中,凸模與被沖的孔之間,凹模與落 料件之間均有摩擦,而且間隙越小,摩擦越 嚴(yán)重。 例如:在對于0.5mm厚的鋼

6、片沖裁模的試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)間隙值在材料厚度的20%左右 范圍內(nèi),即間隙值為0.090.11mm最為合適。 采用這個(gè)間隙 ,可以獲得如下效果 :凸 凹模側(cè)壁無粘結(jié),減小了卸料力;提高了沖 片質(zhì)量 。 在實(shí) 際生產(chǎn) 中沖模 受到制 造誤差 和裝配 精度的 限制 ,凸模不 可能絕 對垂 直 凹模表面,而且間隙也不會(huì)絕對均勻分布,合理的 間隙均 可使凸 模 、 凹 模側(cè)面 與材料 間的摩擦 減小 , 并減緩 間隙不 均勻的 不利影 響 , 從 而 提 高 沖 模 的 使 用 壽 命 。 總 體 來 說,當(dāng)沖裁件斷面質(zhì)量要求較高時(shí),應(yīng)選取較小的間 隙值 ; 當(dāng)沖裁 件斷面 質(zhì)量要 求不 高時(shí), 則應(yīng)適 當(dāng)加大

7、 間隙 值以利 于提 高沖 模的使用 壽命 。 2. 2合理選擇沖模材料不同 的 沖 模 材 料 具 有 不 同 的 強(qiáng) 度 、 韌性 和 耐 磨 性 ,所 以 在 一 定 的 條 件 下 使用 較 高 級 材 料 就 能 使 沖 模 耐 用 度 提高 好 幾 倍 。 例 如:用T10A鋼 制 成 的 沖 模 , 比 用 C r 12制成 的 同 類 沖模 的 一 次 刃 磨 壽 命 低 很 多。 因此,為了提高沖模的 耐用度 , 材料就要選擇 工藝性 能良 好 , 使用性能 應(yīng)具有高 硬度(58-64HRC和高強(qiáng)度,并具有高的耐 磨性和足夠的韌性,熱處理變形小,有一定 的熱硬性的好材料 。2

8、. 3合理地進(jìn)行沖模零件的熱處理熱處理不當(dāng)是導(dǎo)致沖模早期失效的重要 原因,從沖模失效分析得知45%的沖模失效是 由于熱處理不當(dāng)造成的。 對不同材質(zhì)和不同 性質(zhì)性能的材料要求進(jìn)行合理的鍛造和熱處 理,是提高沖模耐用度的主要途徑之一。 2. 4合理地安排沖模制造工藝及保證加工 精度(圖 1如果 沖 模 制 造 工 藝 不 合 理 , 對沖 模 耐 用度的影響也很大的。 例如:沖模表面粗糙 度不好,會(huì)使沖模的耐用度降低;在沖模中 由于裝 配間隙 不均 勻 , 在剪切力 作用下會(huì) 使凹模 啃壞而 影響沖 模的 使用壽 命 ; 在沖 模加工中除對于模腔尺寸按圖紙要求加工 外, 對其它各部分外形 尺寸 、

9、 位置度、 平 行 度、 垂直度等都要給以充分注意;沖模的制 造與裝配精度越高及工作部分表面粗糙度 越小,則沖模的耐用度越高 。 2. 5正確選用壓力機(jī)為了 提 高 沖 模 的 耐 用 度 , 應(yīng)選 用 較 高 精度及 高剛性 的壓力 機(jī) , 沖模壽命 大為提 高, 同時(shí)在 壓力機(jī) 地基周 圍設(shè) 置高濕 度的 隔離帶, 使用地 基可以 保持壓 力機(jī)的 水平 度,則提高沖模的耐用度 。 2.6線切割變質(zhì)層的控制沖模 刃 口 多 采 用 線 切 割 加 工 。 由 于線 切割加工是通過電極和工件之間脈沖放電 時(shí)的電腐蝕作用,對工件進(jìn)行加工,使沖模 加工表 面產(chǎn)生 一定 厚度的 變質(zhì) 層 , 造成表 面硬度降低,出現(xiàn)顯微裂紋等,致使線切割 加工的 沖模易 發(fā)生 早期磨 損 , 直接影響 模 具沖裁 間隙的 保持及 刃口 容易崩 刃 , 縮短 模具使用 壽命 。3 結(jié)束語由此可見,沖模使用壽命及耐用度的高 低,對降低產(chǎn)品成本,提高勞動(dòng)生產(chǎn)力起著 積極的作用。 在模具設(shè)計(jì)、 制造、 使用和維護(hù) 全過程中,應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)是提高模具壽 命的有效保證,沒有好的設(shè)備,無法生產(chǎn)出 高質(zhì)量的模具,同時(shí)也不可能生產(chǎn)出高質(zhì)量 的產(chǎn)品,只有提高模具設(shè)計(jì)和制造水平,加 強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)化工作,有利于提高沖模使用壽 命及耐用度,致力于發(fā)展專業(yè)化生產(chǎn)。參考文獻(xiàn)1祁紅志. 模具制造 工藝 . 化學(xué)工業(yè)出 版社200