沖壓模具爆裂原因分析
沖壓模具是最常用工業(yè)生產(chǎn)模具之一,由于沖壓工序不同,工作條件不同,造成模具爆裂的原因是多方面的。正確分析沖壓模具爆裂的原因,來(lái)改善和提高沖壓作業(yè)生產(chǎn)效率是最關(guān)鍵.
模具材質(zhì)如果不是很好,在后續(xù)加工中容易碎裂,不同材質(zhì)的模具壽命往往不同。為此,對(duì)于沖模工作零件材料,提出兩項(xiàng)基本要求:
(1)材料的使用性能應(yīng)具有高硬度(58-64HRC)和高強(qiáng)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(duì)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。
熱處理:淬火回火工藝不當(dāng)產(chǎn)生變形.實(shí)踐證明,模具的熱加工質(zhì)量對(duì)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(jì)可知,因熱處理不當(dāng)所引發(fā)模具失效“事故”約占40%以上。
(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(duì)于高合金工具鋼的模具,通常對(duì)材料碳化物分布等金相組織提出技術(shù)要求。
(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(dāng)?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(xì)化,促進(jìn)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(shí)產(chǎn)生過熱,不僅會(huì)使工件造成較大的脆性,而且,在冷卻時(shí)容易引起變形和開裂,嚴(yán)重影響模具壽命。沖模淬火加熱時(shí)特別應(yīng)注意防止氧化和脫碳,應(yīng)嚴(yán)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(shí)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(jìn)行消應(yīng)力退火處理,其目的是消除粗加工所造成的內(nèi)應(yīng)力,以免淬火時(shí)產(chǎn)生過大的變形和裂紋。對(duì)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。
沖壓模具工作零件表面質(zhì)量的優(yōu)劣,對(duì)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(duì)模具壽命影響很大。若表面粗糙度值過大,在工作時(shí)會(huì)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(huì)影響工件表面的耐蝕性,直接影響沖模的使用壽命和精度。
沖壓零件的原材料厚度公差超差、材料性能波動(dòng)、表面質(zhì)量較差(如銹跡)或不干凈(如油污)等,會(huì)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(dāng)注意:
(1)盡可能采用沖壓工藝性好的原材料,以減少?zèng)_壓變形力;
(2)沖壓前,應(yīng)嚴(yán)格檢查原材料的牌號(hào)、厚度及表面質(zhì)量等,并將原材料擦拭干凈,必要時(shí),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(shí)可安排軟化處理和表面處理,以及選擇合適的潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑工序。