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    模具爆裂的主要原因有哪些?如何應(yīng)對?

     

    由于沖壓工序不同,工作條件不同,造成模具爆裂的原因是多方面的。下面就沖模的設(shè)計、制造及使用等方面綜合分析模具爆裂的原因,并作出相應(yīng)的改善措施。
    ⑴模具材質(zhì)不好在后續(xù)加工中容易碎裂
    不同材質(zhì)的壽命往往不同。為此。對于沖模工作零件材料剔除兩項基本要求。
    ①材料的使用性能應(yīng)具有高硬度(58~64HRC)和高強度,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。
    ②工藝性能良好。沖模工作零件加工過程一般較為復(fù)雜,因而必須具有對各種加工工藝的適應(yīng)性,如可鍛性、可切削加工性,淬硬性,淬透性、淬火裂紋敏感性和磨削加工性等。通常根據(jù)沖壓件的材料特性、生產(chǎn)批量、精度要求等,選擇性能優(yōu)良的模具材料,同時兼顧其工藝性和經(jīng)濟性。
    ⑵熱處理如淬火、回火工藝的等不當(dāng)產(chǎn)生變形
    實踐證明,模具的熱加工質(zhì)量對模具的性能與使用壽命影響很大。從模具的失效原因的分析統(tǒng)計可知,因熱處理不當(dāng)所引發(fā)模具失效事故約占40%以上。模具工作零件的淬火變形與開裂,使用過程的早期斷裂,均與模具的熱加工工藝有關(guān)。
    ①鍛造工藝   這是模具工作零件制造過程中的重要環(huán)節(jié)。對于高合金工具鋼的模具,通常對材料碳化物分布等金相組織提出技術(shù)要求,此外還應(yīng)嚴(yán)格控制鍛造溫度范圍,制訂正確的加熱規(guī)范,采用正確的鍛造方法,以及鍛后緩冷或及時退火等。
    ②預(yù)備熱處理   應(yīng)視模具工作零件的材料和要求的不同分別采用退火,正火或調(diào)質(zhì)等預(yù)備熱處理工藝,以改善組織,消除鍛造毛坯的組織缺陷,改善加工工藝性,高碳合金模具鋼經(jīng)過適當(dāng)?shù)念A(yù)備熱處理可消除網(wǎng)狀二次滲碳體或鏈狀碳化物,使用碳化物球化,細(xì)化,促進碳化物分布均勻性,這樣有利于保證淬火、回火質(zhì)量,提高模具壽命。
    ③淬火與回火   這是模具熱處理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。若淬火加熱時產(chǎn)生過熱,不僅會使工件造成較大的脆性,而且在冷卻時容易引起變形和開裂,嚴(yán)重影響模具壽命。沖模淬火加熱時特別應(yīng)注意防止氧化和脫碳,應(yīng)嚴(yán)格控制熱處理工藝規(guī)范,在條件允許的情況下,可采用真空熱處理、淬火后應(yīng)及時回火,并根據(jù)技術(shù)要求采用不同的回火工藝。
    ④消應(yīng)力退火   模具工作零件在粗加工后應(yīng)進行消應(yīng)力退火處理,其目的是消除粗加工所造成的內(nèi)應(yīng)力,以免淬火時產(chǎn)生過大的變形和裂紋,對于精度要求高的模具,在磨削或電加工后還需經(jīng)過消應(yīng)力回火處理,有利于穩(wěn)定模具精度,提高模具使用壽命。
    ⑶模具研磨平面度不夠,產(chǎn)生撓曲變形
    模具工作零件表面質(zhì)量的優(yōu)劣對于模具的耐磨性、抗斷裂能力及抗黏著能力等有著十分密切的關(guān)系,直接影響模具的使用壽命。尤其是表面粗糙度值對模具壽命影響很大,若表面粗糙度值過大,在工作時會產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象,并在其峰谷間容易產(chǎn)生裂紋,影響沖模的耐用度,還會影響工件表面的耐蝕性,直接影響沖模的使用壽命和精度,為此,應(yīng)注意一下事項。
    ①模具工作零件在加工過程中必須防止磨削燒傷零件表面現(xiàn)象,應(yīng)嚴(yán)格控制磨削工藝條件和工藝方法(如砂輪硬度、粒度、冷卻液、進給量等參數(shù))
    ②加工過程中應(yīng)防止模具工作零件表面質(zhì)量留有刀痕、夾層、裂紋、撞擊傷痕等宏觀缺陷,這些缺陷的存在會引起應(yīng)力集中,成為斷裂的根源,造成模具早期失效;
    ③模具(凸凹模)刃口幾何參數(shù)    凸、凹模的形狀、配合間隙和圓角半徑不僅對沖壓件形成有較大的影響,而且對于模具的磨損及壽命也影響很大,如模具的配合間隙直接影響沖裁件質(zhì)量和模具壽命,精度要求較高的,宜選較小的間隙值;反之則可適當(dāng)加大間隙,以提高模具壽命。
    ⑸線切割工藝
    人為拉線線切割,線切割間隙處理不對,沒做清角及線割的變質(zhì)層影響。
    沖模刃口多采用線切割加工。由于線切割加工的熱效應(yīng)和電解作用,使模具加工表面產(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。
    因此,在線切割加工中應(yīng)選擇合理的電規(guī)準(zhǔn),盡量減少變質(zhì)層深度。
    ⑹沖床設(shè)備的選用
    沖床噸位、沖裁力不夠,調(diào)模下得太深
    沖壓設(shè)備(如壓力機)的精度與剛性對沖模壽命的影響極為重要,沖壓設(shè)備的精度高、剛性好,沖模壽命大為提高。例如:復(fù)雜硅鋼片沖模材料為Cr12MoV,在普通壓力機上使用,沖模的復(fù)磨壽命為1萬~3萬次,而在精密壓力機上使用,沖模的復(fù)磨壽命可達6萬~12萬次。尤其是小間隙或無間隙沖模、硬質(zhì)合金沖模及精密沖模必須選擇精度高、剛性好的壓力機,否則,將會降低模具壽命,嚴(yán)重者還會損壞模具。
    ⑺沖壓工藝
    沖壓零件的原材料公差超差、材料性能波動、表面質(zhì)量較差或不干凈等,會造成模具工作零件磨損加劇,易崩刃等不良后果,為此,應(yīng)當(dāng)注意以下幾點:
    ①盡可能采用沖壓工藝性好的原材料,以減少沖壓變形力;
    ②沖壓前應(yīng)嚴(yán)格檢查原材料的牌號、厚度及表面質(zhì)量等,并將原材料擦拭干凈
    ③根據(jù)沖壓工序和原材料種類,必要時可安排軟化處理和表面處理,以及選擇合適的潤滑劑和潤滑工序。
    ⑻生產(chǎn)作業(yè)的正確使用和合理維護
    ①脫料不順   生產(chǎn)前無退磁處理,無退料銷;生產(chǎn)中有斷針、斷彈簧等卡料。
    ②落料不順    組裝模時無漏料、滾堵料、墊腳堵料。
    ③生產(chǎn)意識不夠   疊片沖壓,定位不到位,沒使用吹氣槍,模版有裂紋仍繼續(xù)生產(chǎn)。
    為了保證正常生產(chǎn),提高沖壓件質(zhì)量,降低成本,延長沖模壽命,必須正確使用和合理維護模具,嚴(yán)格執(zhí)行沖模“三檢查”制度(使用前檢查,使用過程中檢查與使用后檢查),并做好沖模與維護,檢修工作,其主要工作包括模具的正確安裝與調(diào)試;嚴(yán)格控制凸模進入凹模深度,控制校正彎曲、冷擠、整形等工序上模的下止點;及時研磨刃口;注意保持模具的清潔和合理的潤滑等。
    總之,在模具設(shè)計、制造、使用和維護過程中,應(yīng)用先進制造技術(shù)和實行全面的質(zhì)量管理,是提高模具壽命的有效保證,并且致力于發(fā)展專業(yè)化生產(chǎn),加強模具標(biāo)準(zhǔn)化工作,除零件標(biāo)準(zhǔn)化外,還有設(shè)計參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化,組合形式標(biāo)準(zhǔn)化、組合形式標(biāo)準(zhǔn)化、加工方法標(biāo)準(zhǔn)化等,不斷提高模具設(shè)計和制造水平,有利于提高模具壽命。
     上一條:沖壓連續(xù)模具的維護有什么要領(lǐng)?     下一條:模具沖壓件產(chǎn)生毛邊哪些原因,應(yīng)采取什么對策?
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