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如何提高沖床模具的壽命？
閱讀：548 發(fā)布時間：2013-8-14
隨著沖床沖壓拉伸越來越應(yīng)用廣泛，對模具的壽命要求越來也高，下面探討一下如何提高沖床模具的壽命措施：
1、采用新材料
隨著冶金技術(shù)的不斷發(fā)展,制造沖床模具的新材料不斷出現(xiàn),迅速推廣和采用這些新材料對提高沖壓模具壽命具有顯著成效,現(xiàn)將幾種能提高模具壽命的新材料簡介如下:
①Cr4W2MoVCr4W2MoV與Cr12鋼相比,主要特點是共晶碳化物細小,分布均勻,具有較高的淬透性和淬硬性,具有更高的力學(xué)性能和耐磨性,并且由于合金元素加入,提高鋼的穩(wěn)定性。
②Cr2Mn2SiWMoV是空冷微變形鋼,特點淬透性高,淬火溫度低,變形小含Cr量低,碳化物均勻性好,同時具有較高的力學(xué)性能和耐磨性,適用制造高精度、高壽命、形狀復(fù)雜的沖壓模具。
③6W6Mo5Cr4V是冷擠壓用合金鋼,具有高強度、硬度、韌性、耐磨性和抗回火穩(wěn)定性,適用于冷擠壓工藝,數(shù)控沖床模具應(yīng)用較少。
④6W6Mo5Cr4V2主要用于冷擠模,含碳量低容易球化退火,切削加工性好,綜合性能優(yōu)良,與Cr12和高速鋼相比,模具壽命可提高幾倍。
⑤W6Mo5Cr4V2Al硬度高,可淬硬到66～67HRC,耐磨性好,適合沖制對模具磨損特別大的材料,如不銹鋼、層壓玻璃纖維板等材料,比一般合金鋼的沖壓模具壽命提高4倍以上。
（2）采用鋼結(jié)合金和硬質(zhì)合金
①鋼結(jié)合金
具有良好的耐磨性,退火后,硬度在32～43HRC,可進行車、銑、刨、磨等機械加工,淬火后硬度可達68～72HRC,熱處理基本不變形,抗沖擊性好,在模具生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,與合金鋼模具相比,壽命可提高10倍以上,適合大批量生產(chǎn)。
②硬質(zhì)合金
隨著加工工藝的不斷改進,硬質(zhì)合金模具應(yīng)用越來越廣泛,它硬度非常高,可達86HRC以上,耐磨性*,模具壽命比一般工具鋼高30～50倍以上,但受沖擊能力較差,如果能合理設(shè)計模具結(jié)構(gòu),可更好發(fā)揮硬質(zhì)合金的*性,提高模具使用壽命。
（3）合理設(shè)計模具結(jié)構(gòu)
通過改進模具的結(jié)構(gòu)形式來提高模具的使用壽命,也是行之有效的一種方式。例如:
①防止模具帶料所設(shè)計的防帶料凹模。
②提高模具的對中性所設(shè)計的全導(dǎo)向模具,通過提高導(dǎo)程長度,防止模具偏心。
③提高模具更換效率,美國MATE公司設(shè)計了ULTRA超能模具,不用工具即能完成模具的拆卸過程。
④降低模具成本,大工位模具采用分體式結(jié)構(gòu),只需更換沖頭和導(dǎo)向板,節(jié)省了模具材料。
⑤提高模具潤滑和防止帶料,日本AMADA公司專門設(shè)計了氣吹噴油模具。
⑥為提高生產(chǎn)效率和搖臂鉆床銑床加工范圍,設(shè)計了成形模具、組合模具和子母模具等特殊模具。
（4）模具表面處理
①電火花強化
主要用于冷沖模、超硬工具的表面處理,也可用于模具或工件磨損后尺寸的修復(fù),工作原理是采用硬質(zhì)合金等導(dǎo)電材料作電極,在空氣中與金屬工件之間產(chǎn)生火花放電,利用火花放電釋放的電能,使電極材料溶滲和轉(zhuǎn)移到工件表面,因而在工件表面形成強化層,提高模具的表面的硬度、耐磨性等性能,延長模具使用壽命。
②滲氮處理
滲氮方法有液體滲氮、氣體滲氮、輝光離子滲氮。金屬表面通過滲氮形成硬的氮化層,硬度可達65～69HRC,滲氮后的模具表面具有更高的硬度、耐磨性、耐熱性、提高疲勞強度和耐蝕性,模具壽命可提高2～3倍。
③表面涂層處理
表面涂層的方法通過把基體材料的高強度和韌性與涂層材料的高硬度和耐磨性結(jié)合起來,從而提高模具的使用壽命。涂層種類主要有碳化鈦、氮化鈦、氮化鋁鈦等,采用*的涂層設(shè)備,在真空狀態(tài)下在模具表面涂上一層2～3μm的特殊物質(zhì),從而提高模具的硬度達到60～90HRC,并且特殊涂層還可以起到隔熱效果,使模具的壽命和使用次數(shù)大大提高3～6倍,降低生產(chǎn)成本。該表面處理方式還經(jīng)常用于各種切削工具上,可以大幅度提高工具的耐磨性和使用壽命。
④特殊處理方式
為提高模具的使用壽命,日本AMADA公司開發(fā)出一種粉末材料外加特殊涂層的APH模具,并申請了,通過這種涂層提高模具表面硬度及降低粗糙度值,是目前較理想的模具。
沖床模具在使用中會遇到各種各樣的問題,可以參考沖床模具的保養(yǎng)要點,只有通過正確的使用和維護,提高操作人員的責任心,才能提高模具的使用壽命,降低模具使用成本。
1、采用新材料
隨著冶金技術(shù)的不斷發(fā)展,制造沖床模具的新材料不斷出現(xiàn),迅速推廣和采用這些新材料對提高沖壓模具壽命具有顯著成效,現(xiàn)將幾種能提高模具壽命的新材料簡介如下:
①Cr4W2MoVCr4W2MoV與Cr12鋼相比,主要特點是共晶碳化物細小,分布均勻,具有較高的淬透性和淬硬性,具有更高的力學(xué)性能和耐磨性,并且由于合金元素加入,提高鋼的穩(wěn)定性。
②Cr2Mn2SiWMoV是空冷微變形鋼,特點淬透性高,淬火溫度低,變形小含Cr量低,碳化物均勻性好,同時具有較高的力學(xué)性能和耐磨性,適用制造高精度、高壽命、形狀復(fù)雜的沖壓模具。
③6W6Mo5Cr4V是冷擠壓用合金鋼,具有高強度、硬度、韌性、耐磨性和抗回火穩(wěn)定性,適用于冷擠壓工藝,數(shù)控沖床模具應(yīng)用較少。
④6W6Mo5Cr4V2主要用于冷擠模,含碳量低容易球化退火,切削加工性好,綜合性能優(yōu)良,與Cr12和高速鋼相比,模具壽命可提高幾倍。
⑤W6Mo5Cr4V2Al硬度高,可淬硬到66～67HRC,耐磨性好,適合沖制對模具磨損特別大的材料,如不銹鋼、層壓玻璃纖維板等材料,比一般合金鋼的沖壓模具壽命提高4倍以上。
（2）采用鋼結(jié)合金和硬質(zhì)合金
①鋼結(jié)合金
具有良好的耐磨性,退火后,硬度在32～43HRC,可進行車、銑、刨、磨等機械加工,淬火后硬度可達68～72HRC,熱處理基本不變形,抗沖擊性好,在模具生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,與合金鋼模具相比,壽命可提高10倍以上,適合大批量生產(chǎn)。
②硬質(zhì)合金
隨著加工工藝的不斷改進,硬質(zhì)合金模具應(yīng)用越來越廣泛,它硬度非常高,可達86HRC以上,耐磨性*,模具壽命比一般工具鋼高30～50倍以上,但受沖擊能力較差,如果能合理設(shè)計模具結(jié)構(gòu),可更好發(fā)揮硬質(zhì)合金的*性,提高模具使用壽命。
（3）合理設(shè)計模具結(jié)構(gòu)
通過改進模具的結(jié)構(gòu)形式來提高模具的使用壽命,也是行之有效的一種方式。例如:
①防止模具帶料所設(shè)計的防帶料凹模。
②提高模具的對中性所設(shè)計的全導(dǎo)向模具,通過提高導(dǎo)程長度,防止模具偏心。
③提高模具更換效率,美國MATE公司設(shè)計了ULTRA超能模具,不用工具即能完成模具的拆卸過程。
④降低模具成本,大工位模具采用分體式結(jié)構(gòu),只需更換沖頭和導(dǎo)向板,節(jié)省了模具材料。
⑤提高模具潤滑和防止帶料,日本AMADA公司專門設(shè)計了氣吹噴油模具。
⑥為提高生產(chǎn)效率和搖臂鉆床銑床加工范圍,設(shè)計了成形模具、組合模具和子母模具等特殊模具。
（4）模具表面處理
①電火花強化
主要用于冷沖模、超硬工具的表面處理,也可用于模具或工件磨損后尺寸的修復(fù),工作原理是采用硬質(zhì)合金等導(dǎo)電材料作電極,在空氣中與金屬工件之間產(chǎn)生火花放電,利用火花放電釋放的電能,使電極材料溶滲和轉(zhuǎn)移到工件表面,因而在工件表面形成強化層,提高模具的表面的硬度、耐磨性等性能,延長模具使用壽命。
②滲氮處理
滲氮方法有液體滲氮、氣體滲氮、輝光離子滲氮。金屬表面通過滲氮形成硬的氮化層,硬度可達65～69HRC,滲氮后的模具表面具有更高的硬度、耐磨性、耐熱性、提高疲勞強度和耐蝕性,模具壽命可提高2～3倍。
③表面涂層處理
表面涂層的方法通過把基體材料的高強度和韌性與涂層材料的高硬度和耐磨性結(jié)合起來,從而提高模具的使用壽命。涂層種類主要有碳化鈦、氮化鈦、氮化鋁鈦等,采用*的涂層設(shè)備,在真空狀態(tài)下在模具表面涂上一層2～3μm的特殊物質(zhì),從而提高模具的硬度達到60～90HRC,并且特殊涂層還可以起到隔熱效果,使模具的壽命和使用次數(shù)大大提高3～6倍,降低生產(chǎn)成本。該表面處理方式還經(jīng)常用于各種切削工具上,可以大幅度提高工具的耐磨性和使用壽命。
④特殊處理方式
為提高模具的使用壽命,日本AMADA公司開發(fā)出一種粉末材料外加特殊涂層的APH模具,并申請了,通過這種涂層提高模具表面硬度及降低粗糙度值,是目前較理想的模具。
沖床模具在使用中會遇到各種各樣的問題,可以參考沖床模具的保養(yǎng)要點,只有通過正確的使用和維護,提高操作人員的責任心,才能提高模具的使用壽命,降低模具使用成本。