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冷擠壓模具損壞的分析

來(lái)源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2014-10-18 10:24:18點(diǎn)擊率：

　　模具是實(shí)現(xiàn)少、無(wú)切削加工的重要工藝裝備，在現(xiàn)代生產(chǎn)中日益得到廣泛的應(yīng)用。在冷擠壓加工時(shí)，常常遇到一些妨礙正常投產(chǎn)的重要問(wèn)題，就是模具受到損壞，主要表現(xiàn)有如下三種失效類(lèi)型：

　?、?斷裂失效 如塑性斷裂失效、疲勞斷裂失效、蠕變斷裂失效、低應(yīng)力脆斷失效、介質(zhì)加速斷裂失效等。

　?、?過(guò)量變形失效 主要包括過(guò)量的彈性和塑性變形失效。

　　⑶ 型腔表面損傷失效 如磨損失效、腐蝕失效、表面疲勞(點(diǎn)蝕或剝落)失效等。

　　當(dāng)凸、凹零件產(chǎn)生上述這種缺陷時(shí)，那就不能制造出合格的擠壓件，嚴(yán)重影響工廠的生產(chǎn)計(jì)劃，為關(guān)此，此，面臨工程技術(shù)人員應(yīng)要及時(shí)解決造成這些缺陷的面臨工程技術(shù)人員應(yīng)要及時(shí)解決造成這些缺陷的鍵問(wèn)題。

　　生產(chǎn)實(shí)踐指出，每副模具的承載能力、工作使用壽命、制造精度及產(chǎn)品合格率，在很大程度上取決于模具鋼的化學(xué)成分，模具零件的加工質(zhì)量及熱處理工藝等。為了生產(chǎn)出高質(zhì)量、高經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)品擠壓件，必須從模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選用模具材料、機(jī)械加工、熱處理、生產(chǎn)成本等方面，全面進(jìn)行考慮，才能達(dá)到應(yīng)有的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

　　1.模具早期失敗的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

　　任何一種失敗原因，就需要了解及分析模具損壞的根本因素，應(yīng)從生產(chǎn)實(shí)踐中收集 性資料，即社會(huì)調(diào)查。

　　以模具外表和內(nèi)部檢驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，找出其中影響模具失效的決定性因素，就可以查明模具失效的特征和損壞的根本原因。當(dāng)然，模具失效往往是由幾個(gè)因素綜合作用的結(jié)果，在進(jìn)行具體分析時(shí)，必須充分考慮各個(gè)因素之間的相互影響和有機(jī)聯(lián)系。

　　近年來(lái)，對(duì)冷擠壓模具早期失效的原因作了一次統(tǒng)計(jì)分析，現(xiàn)將其數(shù)據(jù)結(jié)果列于表1。

　　序號(hào)模具失效原因上海地區(qū)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)%1模具材料質(zhì)量不好17.82模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理3.33模具熱處理工藝不佳524模具加工方法不好8.95對(duì)模具材料性能缺乏認(rèn)識(shí)-6毛坯材料下料不當(dāng)-7模具材料選用不當(dāng)-8模具使用條件不好119模具毛坯鍛造工藝不好710其它-

　　具原材料質(zhì)量不好、模具使用條件不好、模具加工方法不好、模具毛坯鍛造工藝不好、模具熱處理工藝不佳及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理等原因造成的。因此，為了防止模具早期失效，延長(zhǎng)模具使用壽命，應(yīng)從上述幾方面采取有效的、相應(yīng)的預(yù)防措施。

　　2.冷擠壓模具的工作條件

　　冷擠壓模具工作條件極其惡劣。冷擠凸模的受力情況隨擠壓方法的不同而異，正擠壓凸模主要承受壓應(yīng)力的作用，而反擠壓凸?；驈?fù)合擠壓凸模，在擠壓工作行程時(shí)，承受著很大的壓應(yīng)力作用，在回程時(shí)則承受較小的拉應(yīng)力，這個(gè)拉、壓應(yīng)力是交變產(chǎn)生的。不論是正擠壓還是反擠壓往往還受到偏心負(fù)荷所引起的彎曲應(yīng)力的作用。由此可以看出，冷擠壓凸模受到拉、壓和彎曲應(yīng)力的綜合作用，其受力狀態(tài)是比較復(fù)雜的。

　　冷擠壓凹模內(nèi)壁由于承受著較大的內(nèi)壓力的作用，從而使凹模的圓周方向上作用著較大的拉應(yīng)力。

　　此外，冷擠壓成形是在很短時(shí)間內(nèi)完成的，且將大截面的坯料變成小截面的擠壓件，從而使模具承受著交變的沖擊載荷。冷擠壓過(guò)程中的熱效應(yīng)以及模具工作表面受到的劇烈磨擦作用,使擠壓件溫升高達(dá)300~400℃。從而使模具在工作時(shí)溫度升高，不工作時(shí)溫度又有下降，這就是說(shuō)模具還承受著冷熱交變應(yīng)力的作用。

　　如此苛刻的工作條件，使得冷擠壓模具的使用壽命比其它模具要短得多。因此，為了延長(zhǎng)模具的使用壽命，降低產(chǎn)品成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，查明模具失效的根本原因，并采取得力的措施加以解決，對(duì)于冷擠壓模具顯得比其它的模具更為重要。

　　3.模具損壞的各種具體因素

　　冷擠壓模具因受使用情況不同，使用的鋼種復(fù)雜，加工工序多等，可將影響模具使用壽命的各種具體因素分為如下六個(gè)方面：

　?、拧D壓件方面

　　在擠壓件設(shè)計(jì)時(shí)，與模具失效有關(guān)的有

　?、?原材料鋼號(hào);

　　② 制件形狀及尺寸;

　?、?擠壓方式;

　?、?變形程度;

　?、?制件尺寸精度。

　?、啤∧＞咴O(shè)計(jì)方面

　　冷擠壓時(shí)，影響模具使用壽命的有

　　① 模具材料使用不當(dāng);

　?、?硬度不合理;

　?、?面與面相交處有尖角;

　?、?厚薄壁相差過(guò)大;

　?、?連接圓角半徑過(guò)小;

　　⑥ 材料纖維取向不合理;

　?、?配合精度不當(dāng)。

　?、恰∧＞卟馁|(zhì)方面

　　在選用模具材質(zhì)時(shí)，密切有關(guān)的有

　?、?鋼的純凈度差;

　?、?化學(xué)成分偏析;

　　③ 鋼內(nèi)疏松;

　?、?帶狀(網(wǎng)狀)碳化物;

　?、?帶狀組織;

　?、?球化退火質(zhì)量不好。

　　⑷　機(jī)械加工方面

　　模具零件金屬切削加工時(shí)，影響模具失效的有

　?、?磨削損傷，形成微裂紋痕跡;

　?、?電加工質(zhì)量差;

　?、?連接圓角半徑較小;

　　④ 表面粗糙度差;

　?、?尺寸精度差;

　?、?加工應(yīng)力未除去。

　?、?熱處理方面

　　在熱處理模具零件時(shí)，影響模具失效的有

　　① 加熱速度不當(dāng);

　?、?淬火溫度不當(dāng);

　?、?冷卻速度不當(dāng);

　　④ 保溫時(shí)間不當(dāng);

　?、?爐內(nèi)氣氛不當(dāng);

　?、?回火次數(shù)不夠;

　?、?表面硬度不夠;

　?、省∈褂貌僮鞣矫?/p>

　　在冷擠壓加工生產(chǎn)時(shí)，與模具失效有關(guān)的有

　　① 模具安裝不當(dāng);

　?、?潤(rùn)滑條件差;

　　③ 冷卻條件不當(dāng);

　?、?設(shè)備狀況不好;

　　⑤ 實(shí)際操作不按要求。

　　通過(guò)如上所指出的影響冷擠壓模具使用壽命的各種各種諸多因素，使我們清楚地看到，對(duì)具體的實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題，需采用相應(yīng)的措施來(lái)逐步解決。

　　4.結(jié)束語(yǔ)

　　冷擠壓模具的工作條件極為復(fù)雜和惡劣，一副模具在使用過(guò)程中往往交織著各種損傷形狀，這些損傷相互作用、相互促進(jìn)， 以一種或多種形式失效。為此，對(duì)冷擠壓模具使用壽命的影響因素應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致研究及分析，如有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可直接選用有效的方法，應(yīng)以不斷探索、不斷更新、不斷提高、不斷總結(jié)的精神來(lái)完成現(xiàn)代模具生產(chǎn)。

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