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冷冲模具失效现象分析

2022-06-01 15:37:08

由于模具工业的不断发展,模具的应用越来越广泛。当前模具寿命普遍偏低,并且缺乏对模具寿命管理的理论认识和指导,不仅会影响模具冲压生产的产品质量,并且会造成模具材料、加工工时等成本的浪费,增加产品成本,降低生产效率,严重制约了企业的可持续发展。

冷冲模具失效形式及原理

其失效形式为塑性形变、断裂和局部严重磨损等。在大规模生产中,模具由于塑性变形速度慢,或者由于磨耗、疲劳破坏等原因导致模具无法继续工作。模组品种繁多,工况差异较大,损伤部位也不同,但失效形式概括起来有三种,即磨损、断裂、塑性变形。

(1)磨损失效。

工作过程中,模具与成型坯料接触,产生相对运动,接触表面出现了逐渐丧失物质的现象称为磨损磨损失效。

疲劳失效:在两个接触面相对运动时,由于循环应力(机械应力和热应力)作用而使表面金属产生疲劳脱落的现象。

气蚀磨损与冲蚀磨损:金属表面的气泡破裂,产生瞬时的冲击和高温,在模具表面形成细小的麻点和凹坑,称为气蚀磨损。

液态及固体微粒反复高速撞击模具表面,使模具表面局部材料丢失,形成麻点和凹坑,这被称为冲蚀磨蚀。

磨蚀磨损:在摩擦过程中,模面与周围介质发生化学或电化学反应,在加上摩擦力的机械作用,导致表面材料脱落的现象称为磨蚀磨损。当模具与工件(坯料)的相对运动时,磨损常常以许多形式并存,互相影响。

(2)断裂失效。

模头有大的裂纹或分成两段及数段不能工作的,称为断裂失效。

断裂分为塑性断裂和脆性断裂。大多数模具材料为中、高强钢,断裂形式大多是脆性断裂。脆断分一次性断裂和疲劳断裂。

(3)塑性形变失效。

模具在工作时受力较大,且工作不均。塑性形变失效是指当模具某一部分的应力超过该温度时,模具材料在某种温度下会发生滑移、孪晶、晶界滑动等现象,使模具几何形状和尺寸发生变化,且无法复原,则称为塑性变形失效。塑性形变的失效形式主要是镦粗、弯曲、膨胀、塌陷等。

冷镦模具

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