冷沖壓模具選材制造與壽命(參考版)
2025-01-03 03:19本頁面
【正文】 另外，即使已經(jīng)確定了最佳的間隙值，仍然應(yīng)當(dāng)確保沖頭與底?？椎闹行奈恢弥睾希挥羞@樣才能避免不均勻的沖切壓力而導(dǎo)致的不均勻磨損以及可能發(fā)生的早期模具失效。 ? 1沖頭 /凹模具間隙： ? 最佳的沖頭 /凹模間隙通常應(yīng)在模具設(shè)計階段即已確定，同時決定該間隙時應(yīng)考慮到被加工材料的厚度和硬度。 ? ASSAB冷作鋼 VANADIS4， VANDIS10以及 ASP23都十分適合于碳化鈦和氮化鈦的鍍膜，在這些鋼中均勻分布的碳化物有利于鍍膜與基體的結(jié)合并減少因淬火而引起的尺寸變形，由此再加上鋼材本身的高強(qiáng)度將明顯改善模具鍍膜承載能力。模具采用 CVD法必需在鍍膜后進(jìn)行淬火和回火處理（在真空爐中進(jìn)行）。同時鍍膜往往作為最后一道工序。現(xiàn)在，即使低于 500℃ 也能使用該方法。鍍覆層因其具有高硬度和減少摩擦系數(shù)的特性而使得模具表面具有耐磨性，并降低了出現(xiàn)粘著現(xiàn)象的危險。 ? 依不同的鋼材和氮化處理，氮化層硬度為 900— 1250 ? 1表面鍍膜： ? 通常，對于某些類型冷作模具要采用表面鍍膜，其包括高壽命的沖壓模具和成型模具。主要原因是氮化層減少了沖頭與被加工材料間的粘著作用。韌性比較佳并具有潤滑作用。然而，因為表面這層堅硬的氮化層非常脆，所以一旦模具承受沖擊或者急劇的溫度變化，氮化層就有可以崩裂或剝落，其危險性隨氮化層厚度的增加而增加。 ? 1表面處理： ? 對于某些具體模具，如：沖孔沖頭，成型和拉伸模等，常采用不同的表面處理來提高模具表面硬度，如：氮化，以此增進(jìn)模具的壽命。因此我們推薦在“粗”線切割后至少做一次“細(xì)”線切割加工。 ? 由線切割產(chǎn)生的表面再硬化層一般比較薄，與“細(xì)”放電加工十分相似。 ? ●模具在熱處理前，用一般機(jī)械加工到接近最終形狀尺寸。 ? ●正確的淬火工藝和二次回火操作是很必要的。 ? 線切割破裂的風(fēng)險能夠通過不同的預(yù)防措施予以減少： ? ●通過高溫回火來降低整個零件的殘留應(yīng)力水平。通常，淬硬的鋼材都存在殘留應(yīng)力，因此，如果一次切割量較多的話，有時會導(dǎo)致模具變形或零件破裂。 ? ●由“細(xì)”放電加工產(chǎn)生的表面白層應(yīng)采用拋光或磨石研光將之去除。 ? 為避免這些情況，應(yīng)采取下列預(yù)防措施： ? ●最終的電火花加工采用“細(xì)”放電操作（即：小電流，高頻率）。 ? 電火花加工（ EDM） ? 在電火花加工時，為獲得滿意的結(jié)果必須注意幾個要點。其結(jié)果是降低材料的韌性和最終硬度。 ? 滲碳： ? 在淬火過程中，如果保護(hù)介質(zhì)中含有游離碳原子，則由于鋼材表面攝取碳原子而出現(xiàn)滲碳現(xiàn)象，結(jié)果是模具表面產(chǎn)生一硬且脆的薄層，增大了崩角和破裂的危險性。通常為做到這點，最好的保護(hù)措施是使用真空熱處理爐。在估算模具尺寸變化時，應(yīng)將淬火和回火兩者對模具尺寸的影響相加起來，有關(guān)尺寸變形的數(shù)據(jù)可參據(jù)可參閱“ ASSABA手冊工具鋼的實證”。除非改換鋼材種類，否則由于組織轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生的模具尺寸變化是很難修正的。模具在淬火過程中會產(chǎn)生很大的應(yīng)力，一般的通則是：淬火速度越慢，則相應(yīng)由熱應(yīng)力而引起的模具變形亦越少。 ? 為減少整個零件的內(nèi)外溫差，應(yīng)盡量放慢模具加熱速度。如果加熱速度過快或加熱不均勻，模具中的熱應(yīng)力會增加。另外，通過控制淬火前的最后一道機(jī)械加工工序，可調(diào)整模具變形率。 ? 熱處理： ? 模具熱處理的目的是為了獲得合適的機(jī)械性能，如硬度、韌性和強(qiáng)度等。這對于高硬度模具用于切削薄片材料時尤其重要。 ? 如果模具工作面的研磨或研光（磨石）能沿著其工作或軋制方向，那么模具壽命將會顯著改善。 ? 模具工作面上的研磨利痕會在其使用中導(dǎo)致下列情況： ? ●研磨利痕會使模具內(nèi)應(yīng)力上升并導(dǎo)致崩角，剝落，甚至破裂。 ? 必須注意：當(dāng)工具鋼在熱處理過程中過熱，過長時間保溫或回火不充分，將使研磨表面出現(xiàn)破裂的危險性大大增加。 ? 不好的研磨情況，將對工具鋼產(chǎn)生如下影響： ? ●表面硬度下降（回火燒焦）這會引起工具鋼耐磨性的下降 ? ●研磨表面再硬化，這會導(dǎo)致研磨裂紋和模具出現(xiàn)砂裂及崩角現(xiàn)象 ? ●在模具中產(chǎn)生嚴(yán)重的內(nèi)應(yīng)力，這會增加模具失效風(fēng)險 ? 在粗研磨后再進(jìn)行一次精研磨去除應(yīng)力影響層是很重要的。通常使用的經(jīng)驗法則是：硬的鋼材配軟的砂輪。 ? ●足夠的冷卻劑 ? 高合金工具鋼經(jīng)低溫回火后對研磨操作特別每感。 ? 研磨 ? 使用正確的研磨技術(shù)對于模具制
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