冲模的锻坏质量与冲模寿命

qinsdau

冲模的锻坏质量与冲模寿命 李玉宏
( 哈尔滨博实物流设备有限公司, 黑龙江 哈尔滨 150000)
1 综述
国内冲模使用寿命与国外先进水平相比,
有着较大的差距。冲模失效在正常情况下是由
于其主要工作零件在长期冲压工作中, 凸、凹
模的刃口端面与侧面, 在高压、高速及连续冲
压作业中, 冲切并接触表面粗糙、强度大的金
属板料, 产生强烈磨擦出现的磨损并由此改变
了冲件尺寸, 增大其尺寸偏差和冲压毛刺。当
冲压模的凸、凹模磨损达到一定程度, 会使冲
出的冲件毛刺超高和尺寸超差, 冲模便不能再
继续使用。在正常情况下, 冲件毛刺高度超
标, 就要刃磨冲模。在冲模使用期内约需刃磨
20~20 次、小修 6~10 次、中修 2 次以上、大
修 1~2 次。实际上有相当数量的冲模未能进行
上述刃磨与修理次数, 就已失效, 不可能有较
合理的使用寿命。
冲模寿命的高低, 就是其凸、凹模内在
质量及加工质量以及冲模结构设计水平的综合
体现。冲模凸、凹模的材料及其锻坯质量是其
机械加工后或是线切割加工前高质量热处理的
基础, 也是为凸、凹模获得优质机械性能, 特
别是抗压、耐磨性能所需的高硬度与合适韧
性, 提供理想金相组织结构的内在质量保证。
是锻造凸、凹模锻坯时, 只求获得理想的几何
形状而不注意采用合适的自由锻工艺打碎钢中
的碳化物偏析及其粗大颗粒, 并使其均布于钢
中的结果。用热处理的办法要打碎碳化物偏析
并均布于钢中是不可能的。其锻坯碳化物的不
均匀度等级多为 5~6 级。
我曾对从德国进口的冲裁模和从瑞士进
口的小模数片齿轮精冲模进行了长期使用观察
及失效后分析。这两种冲模均采用德国工业标
准 DIN1.2601X165CrMoV12 高碳高铬合金工具
钢制造凸、凹模。该材料与国产 Cr12MoV 化
学成份基本相同。与国内用同种模具钢即
Cr12MoV材料制造的同类冲件的冲裁模相比,
尽管冲模制造图样是德国的, 但其刃磨寿命仅
为德国模具的 30%~40%, 总寿命尚不足其
30%。观察进口冲模凸、凹模金相结构发现,
其碳化物均球化为细小的颗粒均布于钢中, 其
不 均 匀 度 等 级 在 1 级 以 上 。 其 采 用 的
DIN1.2601X165CrMoV12 高碳高铬合金工具钢
凸、凹模锻坯是由二次电渣重熔精炼的钢锭,
经专业轧钢锻造公司, 先轧制钢材, 后用其专
利锻造技术锻出专业模具厂需要的坯件。所
以, 进口冲模的凸、凹模锻坯使用精炼的、纯
求、镦拔方法等均有明确目的与严格要求。否
则, 冲模寿命很低。因为只有用一定的锻造
比, 通过扁方走料, 多向反复镦拔, 才能打碎
钢中的碳化物偏析并使其均布于钢中, 有效地
改善钢的组织结构及热处理工艺性, 并明显提
高钢的机械性能尤其强度、韧性及耐磨性, 大
幅度提高冲模寿命。
制模的冷加工工艺对冲模寿命也有一定
影响。冲压时凸、凹模刃口的磨损与其磨擦力
的大小直接相关。磨擦力为刃口承载的正压力
与其磨擦系数 ц值的大小主要受表面平均粗
糙度 Ra 值的影响。线切割加工的凸、凹模刃
口表面磨擦系数约为磨削加工的 2 倍。冲压
时, 表面粗糙度增大, 使得粗糙波峰上局部应
力提高; 表面沟槽加深, 由于磨擦剪应力的作
用, 将在其表面出现强烈的变形和显微裂纹。
不仅在长时间承载状态下会由于疲劳发生显微
裂纹, 而且在达到其剪应力强度时也会发生。
线切割加工的冲模凸、凹模表面显微结构因电
蚀而变粗糙, 造成冲件毛刺高度比磨削加工制
造的相同冲模冲出的冲件大 30%, 冲模刃磨
与总寿命也相应比磨削加工的冲模低 20%以
上。
摘 要: 国内冲模使用寿命与国外先进水平相比, 有着较大的差距。冲模失效在正常情况下是由于其主要工作零件在长期冲压工作中, 凸、凹
模的刃口端面与侧面, 在高压、高速及连续冲压作业中, 冲切并接触表面粗糙、强度大的金属板料, 产生强烈磨擦出现的磨损并由此改变了冲件尺
寸, 增大其尺寸偏差和冲压毛刺。实际上有相当数量的冲模未能进行上述刃磨与修理次数, 就已失效, 不可能有较合理的使用寿命。
关键词: 冲模; 锻坏质量; 冲模寿命
中国热加工行业论坛Qinsdau
bbs.chinarjg.com
冲模的锻坏质量与冲模寿命.pdf (92.4 KB, 下载次数: 127)

2008-5-7 10:28 上传

点击文件名下载附件