Nov 23, 2021
2.不同類型沖壓模具的工作條件和常見失效形式
一套模具是由許多零件組成的,其中工作零件(如凸模、凹模等)對模具的質量和壽命起著決定作用。
模具在使用過程中受許多因素影響,而首要的外界因素是模具的工作條件。
生產中不同類型的模具,具體工作條件不同,它們的主要失效形式也不相同。
下面以較典型的沖壓模具為例分析其工作條件及常見失效形式。
2沖裁模
沖裁模是使板料沿一定的輪廓形狀產生分離而獲得所需沖件的模具。
沖裁模的主要工作部分是凸模和凹模的刃口,在沖壓過程中對板料施加壓力,使板料產生彈形變形、塑性變形和斷裂。
在板料彈形變形階段,壓力集中于刃口附近的小范圍內,使刃口上的單位面積壓力增大。
在板料塑性變形和斷裂階段,模具刃口的端面和側面產生擠壓和摩擦。
模具刃口受力的大小與板料的厚度和硬度有關。
而且凸模的壓力通常大于凹模的壓力,特別是在厚板上沖裁小孔時,凸模所受的單位壓力更大。
凸模受力越大,模具壽命就越低。
沖裁模在室溫下分離板料,且受力集中在刃口附近,它的正常失效形式為磨損,且主要為黏著磨損。
由于凸、凹模刃口處于端面壓應力和側面壓應力的交匯處,同時處在端面摩擦力和側面摩擦力的交匯處,因此凸、凹模的刃口工作情況較差,磨損較嚴重。
其中,凸模受力最大,因而磨損最快。
磨損將使刃口變鈍,沖裁件毛刺增大,尺寸超差。
凸凹模磨損后,必須對其刃口修模后才能使用
沖裁模刃口的磨損過程大致分為初期磨損穩(wěn)定磨損、急劇磨損三個階段如圖4所示不同的磨損階段模具刃口的損傷不同
在模具使用初期,刃口鋒利,與板料接觸面積小單位面積壓力大易造成刃口塑性變形,初期磨損階段磨損速度較大。
刃口磨損到一定程度后,單位面積壓力減小且刃口表面塑變強化,不再發(fā)生塑性變形,此時模具刃口的磨損主要由坯料的摩擦引起,磨損速度變緩,即進人穩(wěn)定磨損階段。
模具使用一定時間后,刃口因經受多次沖裁趨于疲勞,局部表面開始脫落,即進人急劇磨損階段,此時磨損速度較大,會因沖裁件不合格而導致模具失效。
2.2拉深模
拉深模是通過使坯料產生塑性變形而獲得各種開口空心件的模具。
拉深模工作時,板料與凹模和壓邊圈之間產生相對運動,存在很大的摩擦,因此拉深模的主要失效形式為磨損,且主要為黏著磨損。
磨損部位主要在凹模與壓料圈的端面、凸模與凹模圓角半徑處、壓料圈日部及凹模端面圓角半徑以外的區(qū)域。
在拉深過程中,模具工作表面的某些區(qū)域負荷較重,摩擦熱較多,承受擠壓力較大。
在工作時,模具工作表面可能與坯料間發(fā)生焊和,使小塊坯料黏附在模腔表面形成很硬的黏結瘤,即發(fā)生粘模。
這些堅硬的黏結瘤將使拉深件表面產生劃痕或擦傷,降低表面質量。
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