五金模具是由許多零件組成的,其中工作零件(如凸模、凹模等)對模具的質(zhì)量和壽命起著決定作用。生產(chǎn)中不同類型的模具它們的主要失效形式也不相同。下面以較典型的沖壓模具為例分析其工作條件及常見失效形式。
沖裁模
沖裁模是沿模具輪廓形狀產(chǎn)生分離而獲得所需沖壓件的模具。沖裁模的主要工作部分是凸模和凹模的刃口,在沖壓過程中對板料施加壓力,使板料產(chǎn)生彈形變形、塑性變形和斷裂。在板料塑性變形和斷裂階段,模具刃口的端面和側(cè)面產(chǎn)生擠壓和摩擦。
模具刃口受力的大小與板料的厚度和硬度有關(guān)。而且凸模的壓力通常大于凹模的壓力,特別是在厚板上沖裁小孔時,凸模所受的單位壓力更大。凸模受力越大,模具壽命就越低。 沖裁模受力集中在刃口附近,它的正常失效形式為磨損。凸模受力最大,因而磨損最快。磨損將使刃口變鈍,沖裁件毛刺增大,尺寸超差。凸、凹模磨損后,必須對其刃口修模后才能使用。
沖裁模刃口的磨損過程大致分為初期磨損、穩(wěn)定磨損、急劇磨損三個階段。
在模具使用初期,刃口鋒利,與板料接觸面積小,單位面積壓力大,易造成刃口塑性變形,,初期磨損階段磨損速度較大。模具使用一定時間后,刃口因經(jīng)受多次沖裁趨于疲勞,局部表面開始脫落,即進入急劇磨損階段,此時磨損速度較大,會因沖裁件不合格而導(dǎo)致模具失效。
拉深模
拉深模是通過使坯料產(chǎn)生塑性變形獲得空心件的模具。拉深模工作時,板料與凹模和壓邊圈之間產(chǎn)生相對運動,存在很大的摩擦,因此拉深模的主要失效形式為磨損
在拉深過程中,模具工作表面的某些區(qū)域負荷較重,摩擦熱較多,承受擠壓力較大。小塊坯料黏附在模腔表面形成很硬的黏結(jié)瘤,即發(fā)生粘模。這些堅硬的黏結(jié)瘤將使拉深件表面產(chǎn)生劃痕或擦傷,降低表面質(zhì)量。
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