八(ba)點揭示模具(ju)爆(bao)裂的具(ju)體(ti)原(yuan)因

　　由於沖壓工(gong)序不同(tong),工作(zuo)條(tiao)件不同(tong),造成(cheng)模具(ju)爆(bao)裂的原(yuan)因是(shi)多(duo)方(fang)面(mian)的。下(xia)面(mian)就(jiu)沖模的設計(ji)、制(zhi)造及使用(yong)等(deng)方(fang)面(mian)綜合分析(xi)模(mo)具(ju)爆(bao)裂的原(yuan)因,並(bing)捉(zhuo)出相應的改(gai)善(shan)措施(shi)。
 

1.模(mo)具(ju)材質不好(hao)在後續加工(gong)中容(rong)易(yi)碎裂

　　不同(tong)材質(zhi)的模(mo)具(ju)壽命(ming)往往不同(tong)。為(wei)此,對(dui)於沖模(mo)工(gong)作零(ling)件材料提(ti)出兩項基(ji)本(ben)要(yao)求(qiu):

　　①材料的使(shi)用(yong)性(xing)能應具有(you)高硬度(du)(58~64HRC)和高強度(du),並(bing)具有(you)高的耐(nai)磨(mo)性(xing)和足(zu)夠的韌(ren)性(xing),熱(re)處理變(bian)形(xing)小(xiao),有(you)壹(yi)定的熱(re)硬性(xing)；

　　②工藝(yi)性(xing)能良(liang)好(hao)。沖模工作(zuo)零(ling)件加工(gong)制造過(guo)程(cheng)壹(yi)般較為(wei)復(fu)雜(za)．因(yin)而必須(xu)具有(you)對(dui)各種加工(gong)工(gong)藝的適(shi)應性(xing),如可鍛(duan)性(xing)、可切削(xue)加工性(xing)、淬硬(ying)性(xing)、淬透(tou)性(xing)、淬火(huo)裂(lie)紋(wen)敏感性(xing)和磨(mo)削加工(gong)性(xing)等(deng)。通常根(gen)據沖壓件的材(cai)料特性(xing)、生(sheng)產(chan)批(pi)量(liang)、精(jing)度要(yao)求(qiu)等(deng),選擇(ze)性(xing)能優(you)模(mo)具(ju)材(cai)料,同(tong)時兼顧(gu)其工藝(yi)性(xing)和經(jing)濟(ji)性(xing)。

2.熱(re)處理:淬火(huo)回(hui)火(huo)工(gong)藝(yi)不當(dang)產(chan)生(sheng)變(bian)形(xing)

　　實(shi)踐(jian)證明,模具(ju)的熱(re)加工(gong)質量(liang)對(dui)模具的性(xing)能與使用(yong)壽(shou)命(ming)影(ying)響甚(shen)大(da)。從(cong)模具(ju)失(shi)效原(yuan)因的分(fen)析(xi)統(tong)計(ji)可(ke)知,因(yin)熱(re)處理不當(dang)所(suo)引發(fa)模(mo)具(ju)失(shi)效‘事(shi)故’約(yue)占(zhan)40％以上。模具工作零(ling)件的淬火(huo)變(bian)形(xing)與(yu)開(kai)裂(lie),使用(yong)過(guo)程(cheng)的早(zao)期(qi)斷裂(lie),均與(yu)摸具的熱(re)加工(gong)工藝有關。

　　鍛造工藝:這是模具工(gong)作(zuo)零(ling)件制造過(guo)程(cheng)中(zhong)的重(zhong)要(yao)環(huan)節。對(dui)於高合金工(gong)具(ju)鋼的模(mo)具(ju),通常對(dui)材料碳化(hua)物分布(bu)等(deng)金相(xiang)組織(zhi)提(ti)出技(ji)術(shu)要(yao)求(qiu)。此外(wai),還應嚴(yan)格(ge)控(kong)制鍛造溫度範(fan)圍(wei),制定正確的加(jia)熱(re)規範(fan),采(cai)用(yong)正(zheng)確的鍛(duan)造力(li)法,以及鍛後(hou)緩(huan)冷(leng)或及(ji)時退(tui)火(huo)等(deng)。

　　預備熱(re)處理:應視模(mo)具工作(zuo)零(ling)件的材(cai)料和要(yao)求(qiu)的不同(tong)分別(bie)采(cai)用(yong)退(tui)火(huo)、正(zheng)火(huo)或(huo)調質(zhi)等(deng)預備熱(re)處理工(gong)藝,以(yi)改善(shan)組織(zhi),消除鍛造毛坯(pi)的組織(zhi)缺(que)陷(xian),改(gai)善(shan)加工(gong)工藝性(xing)。高碳合金模(mo)具(ju)鋼經(jing)過(guo)適(shi)當(dang)的預(yu)備熱(re)處理可(ke)消除網狀(zhuang)二次(ci)滲(shen)碳體(ti)或(huo)鏈(lian)狀碳化(hua)物,使碳化(hua)物球(qiu)化(hua)、細(xi)化(hua),促進(jin)碳(tan)化(hua)物分布(bu)均勻(yun)性(xing)。這樣有利於保(bao)證(zheng)淬火(huo)、回(hui)火(huo)質(zhi)量(liang),提(ti)高模具(ju)壽命(ming)。

　　淬火(huo)與(yu)回(hui)火(huo):這是模具熱(re)處理中(zhong)的關鍵環(huan)節。若淬火(huo)加(jia)熱(re)時產(chan)生(sheng)過(guo)熱(re),不僅(jin)會使(shi)工(gong)件造成(cheng)較大的脆(cui)性(xing),而且在冷卻(que)時容(rong)易(yi)引起變形(xing)和(he)開(kai)裂(lie),嚴(yan)重(zhong)影(ying)響模(mo)具壽(shou)命。沖(chong)模淬火(huo)加(jia)熱(re)時特(te)別應註意(yi)防止氧化(hua)和(he)脫(tuo)碳(tan),應嚴(yan)格(ge)控(kong)制熱(re)處理工(gong)藝規範(fan),在條件允許的情況(kuang)下(xia),可(ke)采(cai)用(yong)真空(kong)熱(re)處理。淬火(huo)後(hou)應及時回(hui)火(huo),並(bing)根(gen)據技(ji)術(shu)要(yao)求(qiu)采用(yong)不同(tong)的回(hui)火(huo)工(gong)藝(yi)。

　　消應力(li)退(tui)火(huo):模(mo)具(ju)工作零(ling)件在粗(cu)加(jia)工(gong)後(hou)應進行(xing)消應力(li)退(tui)火(huo)處理,具(ju)目的是(shi)消(xiao)除粗(cu)加(jia)工(gong)所(suo)造成(cheng)的內(nei)應力(li),以(yi)免(mian)淬火(huo)叫(jiao)產(chan)生(sheng)過(guo)大(da)的變(bian)形(xing)和(he)裂(lie)紋(wen)。對(dui)於精(jing)度要(yao)求(qiu)高的模(mo)具(ju),在磨削(xue)或(huo)電加工(gong)後還需經(jing)過(guo)消(xiao)應力(li)回(hui)火(huo)處理,有(you)利於穩定模具(ju)精(jing)度,提(ti)高使用(yong)壽(shou)命(ming)。

3.模(mo)具(ju)研磨平面(mian)度(du)不夠(gou),產(chan)生(sheng)撓(nao)曲變(bian)形(xing)

　　模(mo)具(ju)工(gong)作零件表(biao)面(mian)質(zhi)量(liang)的優(you)劣(lie)對(dui)於模具(ju)的耐(nai)磨(mo)性(xing)、抗斷(duan)裂能力(li)及(ji)抗粘(zhan)著(zhe)能力(li)等(deng)有著(zhe)十分密(mi)切的關系,直(zhi)接影(ying)響模(mo)具的使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。尤其是表(biao)面(mian)粗(cu)糙度(du)值(zhi)對(dui)模具壽(shou)命(ming)影響很(hen)大,若(ruo)表(biao)面(mian)粗(cu)糙度(du)值(zhi)過(guo)大(da),在工作(zuo)時會產(chan)生(sheng)應力(li)集(ji)中現(xian)象(xiang),並(bing)在其峰(feng)、谷(gu)間容(rong)易(yi)產生(sheng)裂(lie)紋(wen),影(ying)響沖(chong)模的耐(nai)用(yong)度(du),還會影(ying)響工(gong)件表(biao)面(mian)的耐(nai)蝕(shi)性(xing),直接影(ying)響沖(chong)模的使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)和(he)精(jing)度,為(wei)此,應註意(yi)以下事(shi)項:

　　模具(ju)工作(zuo)零(ling)件加工(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)必須(xu)防止(zhi)磨削(xue)燒傷零件表(biao)面(mian)現(xian)象(xiang),應嚴(yan)格(ge)控(kong)制磨削工(gong)藝(yi)條(tiao)件和工(gong)藝方(fang)法(如砂輪硬(ying)度(du)、粒度(du)、冷卻(que)液、進(jin)給(gei)量(liang)等(deng)參數)

　　加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)應防止(zhi)模具工(gong)作(zuo)零(ling)件表(biao)面(mian)留(liu)有(you)刀(dao)痕(hen)、夾層、裂紋、撞擊傷痕等(deng)宏觀(guan)缺(que)陷(xian)。這些缺(que)陷(xian)的存在會引(yin)起(qi)應力(li)集(ji)中,成(cheng)為(wei)斷裂(lie)的根(gen)源(yuan),造成(cheng)模具(ju)早(zao)期(qi)失(shi)效

　　采(cai)用(yong)磨(mo)削(xue)、研磨和(he)拋(pao)光(guang)等(deng)精(jing)加工和精(jing)細(xi)加工(gong),獲(huo)得(de)較小的表(biao)面(mian)粗(cu)糙度(du)值(zhi),提(ti)高模具(ju)使用(yong)壽(shou)命(ming)。

4.設計(ji)工(gong)藝:模具(ju)強度(du)不夠(gou),刀(dao)口間距太近,模(mo)具結(jie)構不合理,模(mo)板(ban)塊數(shu)不夠(gou)無墊(dian)板墊(dian)腳,模具導(dao)向(xiang)不準(zhun),間隙(xi)不合理。

?　　1)排樣與(yu)搭邊(bian)。不合理的往(wang)復(fu)送料排樣法以及過(guo)小(xiao)的搭邊(bian)值(zhi)往往(wang)會造成(cheng)模具(ju)急(ji)劇(ju)磨(mo)損(sun)或(huo)凸、凹(ao)模(mo)啃(ken)傷。因此(ci),在考(kao)慮提(ti)高材判(pan)利用(yong)率(lv)的同(tong)時,必須(xu)根(gen)據零件的加(jia)工(gong)批量(liang)、質量(liang)要(yao)求(qiu)和模具配合間隙(xi),合理選(xuan)擇(ze)排樣方(fang)法和搭邊(bian)值(zhi),以提(ti)高模具(ju)壽命(ming)。

　　2)模(mo)具(ju)的導(dao)向(xiang)機構精(jing)度。準確和(he)可(ke)靠的導(dao)向(xiang),對(dui)於減(jian)少(shao)模(mo)具(ju)工作(zuo)零(ling)件的磨(mo)損(sun),避免(mian)凸、凹(ao)模(mo)啃(ken)傷影響極(ji)大,尤其是無間隙(xi)和小(xiao)間隙(xi)沖裁模、復(fu)合模和(he)多(duo)工(gong)位級進模(mo)則更(geng)為(wei)有效(xiao)。為(wei)提(ti)高模具(ju)壽命(ming),必須(xu)根(gen)據工序性(xing)質和(he)零件精(jing)度等(deng)要(yao)求(qiu),正確選(xuan)擇(ze)導(dao)向(xiang)形(xing)式和(he)確定導向(xiang)機構的精(jing)度。壹般情況(kuang)下(xia),導(dao)向(xiang)機構的精(jing)度應高於凸、凹(ao)模(mo)配合梢度(du)。

　　3)模(mo)具(凸、凹(ao)模(mo))刃口幾(ji)何(he)參數。凸、凹(ao)模(mo)的形(xing)狀(zhuang)、配合間隙(xi)和圓(yuan)角半徑不僅(jin)對(dui)沖壓件成(cheng)形(xing)有(you)較大的影(ying)響,而(er)且對(dui)於模具(ju)的磨(mo)損(sun)及(ji)壽命(ming)也(ye)影響很(hen)大。如模具(ju)的配合間隙(xi)直接影(ying)響沖(chong)裁件質量(liang)和模(mo)具壽命。精(jing)度要(yao)求(qiu)較高的,宜選較小的間隙(xi)值(zhi)；反之則可(ke)適(shi)當(dang)加大間隙(xi),以提(ti)高模具(ju)壽命(ming)。

5.線(xian)割工藝(yi):人(ren)為(wei)的拉(la)線(xian)線(xian)割,線(xian)割間隙(xi)處理不對(dui),沒作清(qing)角(jiao)及線(xian)割的變(bian)質(zhi)層影(ying)響。

　　沖(chong)模刃口多(duo)采(cai)用(yong)線(xian)切割加工(gong)。由於線(xian)切割加工(gong)的熱(re)效應和電(dian)解作用(yong),使(shi)模(mo)具(ju)加(jia)工表(biao)面(mian)產(chan)生(sheng)壹(yi)定厚度(du)的變(bian)質(zhi)層,造成(cheng)表(biao)面(mian)硬(ying)度(du)降低(di),出現顯(xian)微(wei)裂紋等(deng),致(zhi)使線(xian)切割加工(gong)的沖(chong)模(mo)易發(fa)生(sheng)早(zao)期(qi)磨損(sun),直(zhi)接影(ying)響模(mo)具沖(chong)裁間隙(xi)的保(bao)持(chi)及刃口容(rong)易(yi)崩刃,縮短(duan)模具使用(yong)壽(shou)命(ming)。因(yin)此(ci),在線(xian)切割加工(gong)中(zhong)應選擇(ze)合理的電(dian)規準(zhun),盡(jin)量(liang)減(jian)少(shao)變(bian)質(zhi)層深(shen)度(du)。

6.沖床(chuang)設備的選(xuan)用(yong):沖(chong)床(chuang)噸(dun)位,沖裁力(li)不夠(gou),調模(mo)下得(de)太深(shen)。

　　沖(chong)壓設備(如壓力(li)機)的精(jing)度與剛(gang)性(xing)對(dui)沖模壽(shou)命(ming)的影(ying)響極(ji)為(wei)重(zhong)要(yao)。沖壓設備的精(jing)度高、剛(gang)性(xing)好,沖(chong)模壽命(ming)大為(wei)提(ti)高。例如:復(fu)雜(za)矽(gui)鋼片(pian)沖(chong)模(mo)材(cai)料為(wei)Crl2MoV,在普通(tong)開(kai)式壓力(li)機上使用(yong),平均復(fu)磨壽(shou)命為(wei)1-3萬次(ci),而(er)新(xin)式精(jing)密(mi)壓力(li)機上使用(yong),沖(chong)模(mo)的復(fu)磨壽(shou)命可達6~12萬次(ci)。尤其足小(xiao)間隙(xi)或無間隙(xi)沖模(mo)、硬(ying)質(zhi)合金沖(chong)模(mo)及精(jing)密(mi)沖(chong)模(mo)必須(xu)選擇(ze)精(jing)度高、剛(gang)性(xing)好的壓力(li)機,否則,將會降低(di)模(mo)具(ju)壽(shou)命(ming),嚴(yan)重(zhong)者(zhe)還會損(sun)壞(huai)棋具(ju)。

7.沖(chong)壓工(gong)藝(yi)

　　沖壓零(ling)件的原(yuan)材料厚度(du)公(gong)差超差、材料性(xing)能波動、表(biao)面(mian)質(zhi)量(liang)較差(如銹跡)或不幹(gan)凈(jing)(如油汙(wu))等(deng),會造成(cheng)模具(ju)工作(zuo)零件磨損(sun)加(jia)劇、易(yi)崩刃等(deng)不良(liang)後(hou)果。為(wei)此,應當註(zhu)意:

　　1)盡可(ke)能采用(yong)沖(chong)壓工(gong)藝(yi)性(xing)好的原(yuan)材料,以減(jian)少(shao)沖(chong)壓變(bian)形(xing)力(li)；

　　2)沖(chong)壓前應嚴(yan)格(ge)檢查(zha)原(yuan)材料的牌(pai)號、厚度(du)及(ji)表(biao)面(mian)質(zhi)量(liang)等(deng),並(bing)將原(yuan)材料擦拭幹凈(jing),必要(yao)時應清除表(biao)面(mian)氧化(hua)物和銹跡；

　　3)根(gen)據沖壓工(gong)序和(he)原(yuan)材料種類(lei),必要(yao)時可(ke)安(an)排軟化(hua)處理和(he)表(biao)面(mian)處理,以(yi)及選(xuan)擇(ze)合適(shi)的潤滑劑(ji)和(he)潤滑工序。

8.生(sheng)產(chan)作(zuo)業的正(zheng)確使(shi)用(yong)和(he)合理維(wei)護。