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模具制造工艺对冲压模具寿命有哪些影响?
发布时间:2020-03-27
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  冷冲压模具是在冷冲压加工中,将材料加工成零件的一种特殊工艺装备,冲压是在室温下利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。下面具体介绍冲压模具材料的选用以及模具制造工艺对冲压模具使用寿命的影响。接下来东锜模具钢给大家分享一下模具制造工艺对冲压模具寿命的影响。

  冲裁模具材料的选用

  选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量,若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料;还应考虑被冲工件的材质,不同材质适用的模具材料亦有所不同。对于冲裁模具,耐磨性是决定模具寿命的重要因素,钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度,两者的硬度越高,碳化物的数量越多,则耐磨性越好。常用冲压模具钢材耐磨性的劣优依次为碳素工具钢—合金工具钢—基体钢—高碳高铬钢—高速钢—钢结硬质合金—硬质合金。

  此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。

  1.传统模具用钢长期以来,国内薄板冲裁模用钢为T10A、CrWMn、9Mn2V、Cr12和Cr12MoV等。

  其中T10A为碳素工具钢,有一定强度和韧性。但耐磨性不高,淬火容易变形及开裂,淬透性差,只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具。

  T10A碳素工具钢的热处理工艺为:760~810℃水或油淬,160~180℃回火,硬度59~62HRC。

  CrWMn、9Mn2V是高碳低合金钢种,淬火操作简便,淬透性优于碳素工具钢,变形易控制。但耐磨性和韧性仍较低,应用于中等批量、工件形状较复杂的冲裁模具。CrWMn钢的热处理工艺为:淬火温度820~840℃油冷,回火温度200℃,硬度60~62HRC。9Mn2V钢的热处理工艺为:淬火温度780~820℃油冷,回火温度150~200℃,空冷,硬度60~62HRC。注意回火温度在200~300℃范围有回火脆性和显著体积膨胀,应予避开。

  Cr12和Cr12MoV为高碳高铬钢,耐磨性较高,淬火时变形很小,淬透性好,可用于大批量生产的模具,如硅钢片冲裁模。但该类钢种存在碳化物不均匀性,易产生碳化物偏析,冲裁时容易出现崩刃或断裂。其中,Cr12含碳量较高,碳化物分布不均比Cr12MoV严重,脆性更大一些。

  (1)锻造工艺的影响如果锻造工艺不合理,会降低钢材的性能,造成锻造缺陷,形成导致模具早期失效的隐患。常见的锻件表面缺陷有裂纹、折叠、凹坑等,内部缺陷有组织偏析、流线分布不合理、疏松、过热、过烧等。

  锻造时镦击力过大,变形量过大,易产生裂纹。加热不均,温度过高会产生材料晶粒粗大的过热现象、或导致晶界熔化和氧化的过烧现象。停锻后冷却速度过快容易开裂,特别是高碳高合金钢,锻造温度范围较窄,操作不当极易开裂。锻造不充分会产生组织应力,热处理时也易发生变形开裂。若模具材料中的非金属夹杂物锻压后,流线分布走向与凸模轴线垂直,则可能引起横向折断;如果分布走向与轴线平行,则可能发生纵向劈裂。

  (2)加工工艺的影响切削加工时没有彻底去除材料表面脱碳层,将会降低模具的表面硬度,加剧了模具磨裂及淬裂的倾向。切削的表面粗糙、尺寸连接处不光滑,或留有尖角和加工刀痕,将萌生疲劳裂纹,造成模具疲劳失效。磨削加工时进给量过大、冷却不足则容易产生磨削裂纹和磨削烧伤,减低模具的疲劳疲劳强度和断裂抗力。电火花成形及线切割加工,会使模具表面产生拉应力和显微裂纹,导致表面剥落和早期开裂。若材料淬火后的内应力很高,电火花加工时应力会重新分布,引起模具变形或开裂。

  (3)热处理工艺的影响?模具淬火加热时温度过高,容易造成模具的过热、过烧,冲击韧度下降,导致早期断裂

。如果淬火温度过低,会降低模具的硬度、耐磨性及疲劳抗力,容易造成模具的塑性变形、磨损失效。淬火加热时不注意采取保护措施,会使模具表面氧化和脱碳,脱碳将造成淬火软点或软区,降低模具的耐磨性、疲劳强度和抗咬合能力,影响其使用寿命。淬火冷却速度过快或油温过低,模具容易产生淬火裂纹。如果回火温度太低,而且不够充分,将无法消除淬火过程中的残余应力使模具的韧性降低,容易发生早期断裂。

  以上就是东锜模具钢小编给大家分享的模具制造工艺对冲压模具寿命的影响。冲压是在室温下利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,希望对大家有所帮助,对模具钢感兴趣的朋友可以阅读更多关于模具钢的资讯《影响模具钢断面质量的因素有哪些?》。

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