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冲压工艺
(1)冲压零件的原材料
实际生产中,由于外压零件的原材料厚度公差超差、材料性能波动、表面质量较差(如锈迹)或不干净(如油污)等,会造成模具工作零件磨损加剧、易崩刃等不良后果。为此,应当注意:①尽可能采用冲压工艺性好的原材料,以减少冲压变形力;②冲压前应严格检查原材料的牌号、厚度及表面质量等,并将原材料擦拭干净,必要时应清除表面氧化物和锈迹;③根据冲压工序和原材料种类,必要时可安排软化处理和表面处理,以及选择合适的润滑剂和润滑工序。
(2)排样与搭边
不合理的往复送料排样法以及过小的搭边值往往会造成模具急剧磨损或凸、凹模啃伤。因此,在考虑提高材判利用毕的同时,必须根据零件的加工批量、质量要求和模具配合间隙,合理选择排样方法和搭边值,以提高模具寿命。
一、冲压模的工作过程:
落料冲裁模,其工作原理如下,直接或问接固定在上模上的组成模具的上模, 它通过模柄与冲床滑块相联结。固定在下模上的零组成了模具的下模,并利用压板固 定在冲床的工作台上。上模与下模通过导、导导向。工作时,条料靠着挡料送进定位, 当上模随滑块下降时,卸料先压住板料,接着凸冲落凹上面的材料获得工件。这时工 件卡在凸模与顶块之闻,废料也紧紧箍在凸模上。在上模回升时,工件由顶块靠顶板 借弹簧的弹力从凹模洞口中顶出;同时箍在凸模上的废料,由卸料板靠弹簧的弹力卸 掉,再取走工件,至此完成整个落料过程。再将条料送进一个步距,进行下一次冲裁 落料过程,如此往复进行。
正确选择压力机
为了提高冲压模具的耐用度,应选取精度较高及刚性较高的压力机,并使其冲压吨位大于冲压力百分之三十以上。正常来说,使用伺服冲床可相应提高模具寿命在几倍至几十倍以上。
合理使用及维护冲压模具
冲压模具是在冲压生产过程中必备的工艺设备,对提高产品的质量、延长产品寿命、提高生产效率有决定性作用。然而,由于冲压模具在生产过程中由于经常磨损而失去工作尺寸,导致很难满足生产需求。因此,提高冲压模具的耐用度很关键。这里介绍几种提高冲压模具的耐用度的方法。
加热工工艺
实践。模具的热加工质量对模具的性能与使用寿命影响甚大。从模具失效原因的分析统计可知,因热处理不当所引发模具失效"事故"约占40%以上。模具工作零件的淬火变形与开裂,使用过程的早期断裂,均与摸具的热加工工艺有关。
(1)锻造工艺,这是模具工作零件制造过程中的重要环节。对于高合金工具钢的模具,通常对材料碳化物分布等金相组织提出技术要求。此外,还应严格控制锻造温度范围,制定正确的加热规范,采用正确的锻造力法,以及锻后缓冷或及时退火等。
(2)预备热处理。应视模具工作零件的材料和要求的不同分别采用退火、正火或调质等预备热处理工艺,以改善组织,消除锻造毛坯的组织缺陷,改善加工工艺性。高碳合金模具钢经过适当的预备热处理可消除网状二次渗碳体或链状碳化物,使碳化物球化、细化,促进碳化物分布均匀性。这样有利于保证淬火、回火质量,提高模具寿命。
(3)淬火与回火。这是模具热处理中的关键环节。若淬火加热时产生过热,不仅会使工件造成较大的脆性,而且在冷却时容易引起变形和开裂,严重影响模具寿命。冲模淬火加热时特别应注意防止氧化和脱碳,应严格控制热处理工艺规范,在条件允许的情况下,可采用真空热处理。淬火后应及时回火,并根据技术要求采用不同的回火工艺。
(4)消应力退火。模具工作零件在粗加工后应进行消应力退火处理,具目的是消除粗加工所造成的内应力,以免淬火叫产生过大的变形和裂纹。对于精度要求高的模具,在磨削或电加工后还需经过消应力回火处理,有利于稳定模具精度,提高使用寿命。
加工表面质量
模具工作零件加上表面质量的优劣对于模具的耐磨性、抗断裂能力及抗粘着能力等有着十分密切的关系,直接影响模具的使用寿命。尤其是表面粗糙度值对模具寿命影响很大,若表面粗糙度值过大,在工作时会产生应力集中现象,并在其峰、谷间容易产生裂纹,影响冲模的耐用度,还会影响工件表面的耐蚀性,直接影响冲模的使用寿命和精度,为此,应注意以下事项:
①模具工作零件加工过程中必须防止磨削零件表面现象,应严格控制磨削工艺条件和工艺方法(如砂轮硬度、粒度、冷却液、进给量等参数);
②加工过程中应防止模具工作零件表面留有刀痕。夹层、裂纹、撞击伤痕等宏观缺陷。
合理地进行冲压模具零件的锻造及热处理
在选择冲压模具材料的同时,对于同材质和不同性质的材料要求进行合理的锻造和热处理,是提高冲压模具耐用度的主要途径之一。例如,淬火时,若在加热时生产过热,不但会使此工件脆性过大,而且在冷却时容易引起变形和开裂,使耐用度降低。因此在制造冲压模具时,必须合理的掌握热处理工艺。
Toolox材料是由钢厂直接预硬的淬火调质钢,不再需要热处理,配合上恰当的表面处理(如氮化),Toolox基体材料的高韧性,配合上表面层的高硬度,能达到优异的效果。
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冲压设备
冲压设备(如压力机)的精度与刚性对冲模寿命的影响为重要。冲压设备的精度高、刚性好,冲模寿命大为提高。例如:复杂硅钢片冲模材料为Crl2MoV,在普通开式压力机上使用,平均复磨寿命为1-3万次,而新式精密压力机上使用,冲模的复磨寿命可达6~12万次。尤其足小间隙或无间隙冲模、硬质合金冲模及精密冲模必须选择精度高、刚性好的压力机,否则,将会降低模具寿命,严重者还会损坏棋具。
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