欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:50387351
大小:60.50 KB
页数:10页
时间:2020-03-08
《冲压模具失效形式.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、模具经安装调试后,可以正常生产合格的工件,这一过程称为模具的服役。 一般情况下,我们总是希望模具能有足够长的服役 期限,以满足生产实际的需要。 但是模具在制造过程中可能会产生某些缺陷,或者在服役过程中逐渐出现了某些缺陷,如微裂纹、轻度磨损、变形等等,在此状况下模具虽有隐患但仍能继续工作,这种虽有缺陷但未丧失服役力的状态称为模具的损伤。模具因某种原因损坏,或者模具损伤积累至一定程度导致模具损坏,无法继续服役,称为模具的失效。 在生产中,凡模具的主要工作部件损坏,不能继续冲压出合格的工件时,即认为模具失效。 冲压模具的失效形式一般为塑性变形、磨损、断裂或开裂、金属疲劳及腐蚀等等。 模具的失效按
2、照发生时间的早晚,大致可分为两类:正常失效和早期失效。 模具经过大量的生产使用,因摩擦而自然磨损或缓慢地产生塑性变形及疲劳裂纹,达到正常使用寿命之后失效是属于正常的现象,为正常失效。模具未达到设计使用规定的期限,既产生崩刃 、碎裂、折断等早期破坏;或因严重的局部磨损和塑性变形而无法继续服役,为早期失效。对于早期失效的模具,必须查找其产生的原因,努力采取补救的措施。 11.1.1 冲压模具的工作条件及失效形式 一.冲裁模的工作条件及失效形式 1. 冲裁模的工作条件冲裁模具主要用于各种板料的冲切 。从冲裁工艺分析中我们已经得知,板料的冲裁过程可以分为三个阶段:弹性变形阶段、塑性变形阶段和剪裂阶
3、段 ( 见图2.1.3) 。在弹性变形阶段,当 凸模对 板料施加压力时,由于 凸 模和凹模之间存在间隙,受力部位不在同一垂线上,图2.1.1 所示力臂为 l 。板料会在弯矩 M 的作用下产生翘曲,与 凸 模端面的中心部分脱离接触,。这时板料只和模具的 凸 、凹模刃口部分相接触,压力集中于刃口附近。在冲裁过程中,由于板料的弯曲,模具的受力主要集中于刃口附近的狭小区域。凸 、凹模刃口区域不仅位于最大端面压应力和最大侧面压应力的交聚处,而且也处于最大端面摩擦力和最大侧面摩擦力的交汇处,工作时刃口承受着剧烈的压应力和摩擦力作用。 2. 冲裁模的主要失效形式10/10模具刃口所受作用力的大小和板料的
4、力学性能、厚度等因素有关。考虑到板料厚度对模具冲裁负荷的影响,通常可以将冲裁按板料的厚度分为薄板冲裁 (t ≤ 1.5mm) 和厚板冲裁 (t > 1.5mm) 。对于薄板冲裁模,由于模具受到的冲击载荷不大,在正常的使用过程中,模具因摩擦产生的刃口磨损是主要的失效形式。磨损过程可分为初期磨损,正常磨损和急剧磨损三个阶段。对应于三个阶段,刃口的损伤过程如图11-3所示。a)局部塑变 b)摩擦磨损 c)疲劳损坏(初期磨损阶段)(正常磨损阶段) (急剧磨损阶段)图11.1.1冲裁时刃口的损伤过程 (1)初期磨损阶段 模具刃口与板料相碰时接触面积很小,刃口的单位压力很大,造成了刃口端面的塑性变形
5、,一般称为塌陷磨损。其磨损速度较快(见图11.1.1a)。 (2)正常磨损阶段 当初期磨损达到一定程度后,刃口部位的单位压力逐渐减轻,同时刃口表面因应力集中产生应变硬化,(见图11.1.1b)。这时,刃口和被加工坯料之间的摩擦磨损成为主要磨损形式。磨损进展较缓慢,进入长期稳定的正常磨损阶段,该阶段时间越长,说明其耐磨性能越好。。 (3) 急剧磨损阶段 刃口经长期工作以后,经受了频繁冲压会产生疲劳磨损,表面出现了损坏剥落(见图11.1.1c)。此时进入了急剧磨损阶段,磨损加剧,刃口呈现疲劳破坏,模具已无法正常工作。模具使用时,必须控制在正常磨损阶段以内,出现急剧磨损时,要立即刃磨修复。
6、 随着刃口的磨损,工件的毛刺高度会不断增加,因此实际生产中,可以通过观测毛刺高度的大小来推断模具刃口的磨损量,在冲裁件达到质量允许的毛刺极限值时即进行刃磨。 从磨损机理上分析,凸、凹模的磨损主要是粘附磨损和磨粒磨损。粘附磨损是在模具刃口在与板料的相对摩擦运动过程中,由于高压产生了局部的相互粘着和咬合现象当接触面相对滑动10/10时,粘附部分便发生剪切引起磨损。磨粒磨损是指模具工作时表面剥落的碎屑嵌入工作部件表面,成为磨料,使其逐渐磨损的过程。冲裁硬度较高的金属材料(如高碳钢、硅钢)时,因材料的硬粒或碳化物剥离而产生磨粒磨损。当冲压高韧性材料(如奥氏体不锈钢)时,易产生粘附磨损。 一般情况下
7、,凸模的磨损要快于凹模,这是因为凸模刃口处的承力面积小于凹模,在同一冲裁力的作用下,凸模刃口处单位面积承受的压应力要比凹模刃口处更大一些;同时,在每一次冲裁过程中,凸模都要切入并退出板料,前后经历两次摩擦,而凹模和板料的分离部分仅发生一次摩擦。而且,凹模的淬火硬度通常高于凸模,这一切使得凸模的磨损要比凹模更快。 此外,凸模退出板料时,需要有一定的卸料力将板料从凸模上卸下,卸料力与作用在凸模上的其它压应力不同,是唯一的拉
此文档下载收益归作者所有