冲压模具及设备教学课件作者徐政坤第10章节冲压模具的寿命材料及安全措施课件

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1、第九章　冲压模具的寿命、材料及安全措施第九章　冲压模具的寿命、材料及安全措施第一节　冲压模具寿命模具因为磨损或其他形式失效，终至不可修复而报废之前所加工的冲压件数，称为模具寿命。冲压模具寿命有两重含义：模具一次修复后到下一次修复前所加工的最大冲压件数称为修磨寿命；模具从开始使用到不能修复时所加工冲压件的总数称为模具的总寿命。一、冲模工作条件及失效形式1.冲模的工作条件2.冲模的失效形式第九章　冲压模具的寿命、材料及安全措施图9-1　冲裁模刃口磨损曲线磨损失效　冲裁模刃口的磨损过程大体分为三个阶段(图9-1)：初期磨损、正常磨损和急剧磨损。第九章　

2、冲压模具的寿命、材料及安全措施(2)变形失效　由于模具工作零件内的应力超过了本身材料的屈服强度，因而产生塑性变形，过量的变形使模具工作零件的形状和尺寸超过许可范围，称为变形失效，如凸模的镦粗和弯曲，凸、凹模工作表面的压蹋和皱纹等。(3)断裂失效　模具在使用过程中突然出现裂纹而失效称为断裂失效。(4)啃伤失效　由于模具装配质量差、压力机导向精度低、模具安装调整不当、送料误差等原因，使凸、凹模相碰造成刃口崩裂，冲压件毛刺突然增大。第九章　冲压模具的寿命、材料及安全措施图9-2　冲模的局部损坏和整体损坏冲模的局部损坏和整体损坏第九章　冲压模具的寿命、材

3、料及安全措施二、影响冲模寿命的因素及提高冲模寿命的措施1.影响冲模寿命的主要因素(1)冲压工艺及冲模设计对模具寿命的影响图9-3　冷挤压凹模口形状及圆角半径对模具寿命的影响第九章　冲压模具的寿命、材料及安全措施(2)模具材料对模具寿命的影响　模具材料对模具寿命的影响是模具材料种类、化学成分、组织结构、硬度和冶金质量等的综合反映。(3)模具零件毛坯的锻造和预处理对模具寿命的影响　锻造是模具工作零件制造过程中的重要环节。(4)模具的热处理工艺对模具寿命的影响　模具的热处理包括预先热处理、粗加工后的消除应力退火、淬火与回火、磨削后或电加工后消除应力退火

4、等。第九章　冲压模具的寿命、材料及安全措施(5)模具加工工艺对模具寿命的影响　模具制造一般要经过切削加工、磨削加工和电火花加工。(6)冲压设备的刚度和精度对模具寿命的影响。第九章　冲压模具的寿命、材料及安全措施2.提高模具寿命的主要措施(1)制定合理的冲压工艺　合理安排冲压工序，以简化模具设计与制造，并便于冲件成形；选用冲压成形性能好、厚度均匀、表面质量较高的冲压材料；安排必要的润滑和热处理等辅助工序。(2)改善模具结构(3)优选模具材料　在满足模具零件使用性、工艺性和经济性的条件下，结合模具的使用特点，考虑被冲压零件的批量，根据各种材料的硬度、

5、强度、韧度、耐磨性、耐疲劳强度等性能特点，优选出合适的模具材料，可大大提高模具寿命，且降低成本。第九章　冲压模具的寿命、材料及安全措施(4)合理制定热加工工艺　良好的锻造和预处理有利于减小淬火变形；对模具冷、热加工工序作适当的调整，或根据热处理变形规律调整淬火前的预留加工余量，可有效地减小或消除变形；合理制定热处理的加热速度、加热温度、保温时间、冷却方法、冷却介质、淬火操作、回火温度、回火时间等，可实现对变形的有效控制。(5)模具的正确使用与维护　正确的操作、使用、维护与模具的寿命也有很大的关系。第九章　冲压模具的寿命、材料及安全措施第二节　冲压

6、模具材料一、对冲模材料的要求1.对材料使用性能的要求2.对材料工艺性能的要求第九章　冲压模具的寿命、材料及安全措施二、冲模材料的种类与特性冲模材料主要是指工作零件所用的材料。目前用于冲模工作零件的材料有各种工具钢、硬质合金与钢结硬质合金、铸铁、铸钢、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、聚氨酯、合成树脂等。其中各种工具钢是模具工作零件的主要材料；硬质合金一般用于高寿命大批量生产的模具；其他材料主要用于制造大型冲件的成形模或简易冲模。第九章　冲压模具的寿命、材料及安全措施表9-1　冷作模具钢分类表1.冲模用钢的分类及特性第九章　冲压模具的寿命、材料及安全措

7、施(1)低淬透性冷作模具钢　这组钢包括碳素工具钢和部分低合金工具钢。(2)低变形冷作模具钢　这组钢是低合金工具钢。(3)微变形冷作模具钢　这组钢是高合金钢。(4)高强度冷作模具钢　这组钢是通用高速钢，其特性是具有高抗压强度、高硬度、高淬透性、高耐磨性和高的热硬性。第九章　冲压模具的寿命、材料及安全措施(5)高强韧冷作模具钢　过去，承受重载的冷挤压模，一般采用高速钢或高碳高铬钢制造，由于这些钢韧度不理想，模具在重载作用下早期断裂较严重，寿命不够高。(6)抗冲击冷作模具钢　这组钢属于中碳低合金工具钢，具有高韧度、高耐冲击疲劳能力，但抗压和耐磨性不高。

8、第九章　冲压模具的寿命、材料及安全措施表9-2　钢结硬质合金的成分和性能2.硬质合金和钢结硬质合金第九章　冲压模具的寿命、材料及安全措施