模具爆裂原因分析
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1模具材質(zhì)不好在后續(xù)加工中容易碎裂 2.熱處理:淬火回火工藝不當產(chǎn)生變形 3.模具研磨平面度不夠,產(chǎn)生撓曲變形 3.設(shè)計工藝:模具強度不夠,刀口間距太近,模具結(jié)構(gòu)不合理,模板塊數(shù)不夠無墊板墊腳 4.線割處理不當:拉線線割,間隙不對,沒作清角 5.沖床設(shè)備的選用:沖床噸位,沖裁力不夠,調(diào)模下得太深 6.脫料不順:生產(chǎn)前無退磁處理,無退料梢;生產(chǎn)中有斷針斷彈簧等卡料 7.落料不順:組裝模時無漏屎,或滾堵屎,墊腳堵屎 8.生產(chǎn)意識:疊片沖壓,定位不到位,沒使用吹氣槍,模板有裂紋仍繼續(xù)生產(chǎn) 沖模失效形式 沖模失效形式主要為磨損失效、變形失效、斷裂失效和啃傷失效等。然而，由于沖壓工序不同，工作條件不同，影響沖模壽命的因素是多方面的。下面就沖模的設(shè)計、制造及使用等方面綜合分析沖模壽命的影響因素，并捉出相應(yīng)的改善措施。 1 沖壓設(shè)備 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Crl2MoV，在普通開式壓力機上使用，平均復(fù)磨壽命為1-3萬次，而新式精密壓力機上使用，沖模的復(fù)磨壽命可達6~12萬次。尤其足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，嚴重者還會損壞棋具。 2 模具設(shè)計 (1)模具的導(dǎo)向機構(gòu)精度。準確和可靠的導(dǎo)向，對于減少模具工作零件的磨損，避免凸、凹�？袀绊憳O大，尤其是無間隙和小間隙沖裁模、復(fù)合模和多工位級進模則更為有效。為提高模具壽命，必須根據(jù)工序性質(zhì)和零件精度等要求，正確選擇導(dǎo)向形式和確定導(dǎo)向機構(gòu)的精度。一般情況下，導(dǎo)向機構(gòu)的精度應(yīng)高于凸、凹模配合梢度。 (2)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成形有較大的影響，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；反之則可適當加大間隙，以提高模具壽命。 3 沖壓工藝 (1)沖壓零件的原材料。 實際生產(chǎn)中，由于外壓零件的原材料厚度公差超差、材料性能波動、表面質(zhì)量較差(如銹跡)或不干凈(如油污)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)當注意：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，必要時應(yīng)清除表面氧化物和銹跡；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。 (2)排樣與搭邊。 不合理的往復(fù)送料排樣法以及過小的搭邊值往往會造成模具急劇磨損或凸、凹模啃傷。因此，在考慮提高材判利用畢的同時，必須根據(jù)零件的加工批量、質(zhì)量要求和模具配合間隙，合理選擇排樣方法和搭邊值，以提高模具壽命。 4 模具材料 模具材料對模具壽命的影響是材料種類、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、硬度和冶金質(zhì)量等諸岡索的綜合反映。不同材質(zhì)的模具壽命往往不同。為此，對于沖模工作零件材料提出兩項基本要求：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。沖模工作零件加工制造過程一般較為復(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。 5 熱加工工藝 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甚大。從模具失效原因的分析統(tǒng)計可知，因熱處理不當所引發(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，均與摸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)嚴格控制鍛造溫度范圍，制定正確的加熱規(guī)范，采用正確的鍛造力法，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?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，使碳化物球化、細化，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，具目的是消除粗加工所造成的內(nèi)應(yīng)力，以免淬火叫產(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，提高使用壽命。 6 加工表面質(zhì)量 模具工作零件加上表面質(zhì)量的優(yōu)劣對于模具的耐磨性、抗斷裂能力及抗粘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)注意以下事項：①模具工作零件加工過程中必須防止磨削燒傷零件表面現(xiàn)象，應(yīng)嚴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采用磨削、研磨和拋光等精加工和精細加工，獲得較小的表面粗糙度值，提高模具使用壽命。 7 表面強化處理 為提高模具性能和使用壽命，模具工作零件表面強化處理應(yīng)用越來越廣。常用的表而強化處理方法有：液體碳氮共滲、離子滲氮、滲硼、滲釩和電火花強化，以及化學(xué)氣相沉積法(CVD)、物理氣相沉積法(PVD)和在鹽浴中向工件表面浸鍍碳化物法(TD)等。此外，采用高頻淬火，液壓、噴丸等表面強化處理，使模具工作零件表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，提高其耐疲勞強度，有利于模具壽命的提高。 8 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，盡量減少變質(zhì)層深度。 9 正確使用和合理維護 為了保護正常生產(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，嚴格執(zhí)行沖�！叭龣z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。其主要工丁作包括模具的正確安裝與調(diào)試；嚴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伸置；及時復(fù)磨、研光棋具刃口；注意保持棋具的清潔和合理的潤滑等。模具的正確使用和合理維護，對于提高摸具壽命事關(guān)重大。 總之，在模具設(shè)計、制造、使用和維護全過程中，應(yīng)用先進制造技術(shù)和實行全面質(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)，加強模具標準化工作，除零件標準化外，還有設(shè)計參數(shù)標準化、組合形式標準化、加工方法標準化等，不斷提高模具設(shè)計和制造水平，有利于提高模具壽命。 |