沖壓模具對工件的影響,沖壓模具危險嗎

博主:adminadmin 2023-06-24 02:24:01 條評論
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本文目錄概覽:

沖壓模具對工件的影響,沖壓模具危險嗎

  • 1、五金沖壓工件的質(zhì)量都有哪些影響因素?
  • 2、五金模具沖裁間隙對沖壓件質(zhì)量有什么影響
  • 3、沖壓模具壽命有哪些因素影響

五金沖壓工件的質(zhì)量都有哪些影響因素?

沖壓是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的沖壓件的成形工藝。沖壓工藝使用相當廣泛,汽車、儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機械、生活器皿等中有大量沖壓件。但由于種種原因,數(shù)控沖床在沖壓時所沖的工件經(jīng)常會出現(xiàn)壓傷、劃傷、變形、脫夾等現(xiàn)象。怎樣杜絕出現(xiàn)這些現(xiàn)象需要從工件原材料、沖壓油、沖壓模具以及沖壓工序等方面進行改進,下面簡單介紹下影響沖壓工件質(zhì)量的因素有哪些:

一、影響沖壓件質(zhì)量的因素:

(1)金屬的化學成分

純金屬塑性好于合金,雜質(zhì)元素通常都會引起脆性,降低塑性,各種合金對塑性有不同的影響。

(2)金屬的組織

單相組織比多相組織塑性好,第二相的性質(zhì)、形狀、大小、數(shù)量和分布狀態(tài)的不同,其對塑性的影響程度亦不同,細晶組織比粗晶組織具有更好的塑性,鑄造組織由于具有粗大的柱狀晶粒和偏析、夾雜、氣泡、疏松等缺陷,故使金屬塑性降低。

(3)變形溫度

隨著沖壓過程中溫度的升高塑性也隨之增加,但是這種增加并非簡單的線性上升。

(4)應變速率

應變速率的增加,既有使金屬塑性降低的一面,又有使金屬塑性增加的一面,這兩方面因素綜合作用的結果,最終決定了金屬塑性的變化。熱變形時應變速率對金屬塑性的影響較之冷變形時的大,隨著變形溫度的不同,應變速率對塑性的各影響機理所起的作用也不相同。

(5)變形力學條件

在主應力狀態(tài)下壓應力個數(shù)越多、數(shù)值越大時,金屬的塑性越好。反之若拉應力個數(shù)越多、數(shù)值越大則金屬的塑性越差。壓縮應變有利于塑性的發(fā)揮,而拉伸應變則對塑性不利,具有三向壓縮主應力圖和兩向壓縮一向拉伸主應變圖的塑性方法,最有利于發(fā)揮金屬的塑性。

(6)其他因素

在不連續(xù)變形的情況下,金屬的塑性亦能得到提高,特別是低塑性金屬熱變形時更為明顯。變形體尺寸越大塑性越低,但當變形體的尺寸達到某一臨界值時,塑性將不再隨體積的增大而降低。

二、提升沖壓工件質(zhì)量的方法:

(1)改善工藝方法

拉深方向盡量使凸模與坯料的接觸面積大、合理的壓料面形狀和壓邊力使壓料面各部位阻力均勻適度、降低拉延深度、開工藝孔和工藝切口等。

(2)使用標準原材料

對沖壓板材進行嚴格的篩選,使用與工藝相對應的板材,避免因板材性能問題產(chǎn)生的應力變形。

(3)沖壓件的結構設計

在設計五金沖壓件時,各圓角半徑最好大一些、曲面形狀在拉深方向的實際深度淺一些、各處深度均勻一些、形狀盡量簡單且變化盡量平緩一些等。

(4)五金沖壓模具設計

可采取設計合理的拉深筋、采用較大的模具圓角、使凸模與凹模間隙合理等措施。

(5)使用專用沖壓油

高端專用沖壓油在沖壓過程中通過極壓劑的釋放可以有效避免沖壓件出現(xiàn)開裂、毛邊毛刺等問題,能大幅度提高工件表面光潔度和工藝效率。

五金模具沖裁間隙對沖壓件質(zhì)量有什么影響

間隙對模具壽命的影響

由于工件與凸、凹模側壁之間有磨擦的存在,間隙小,磨擦大,模具壽命短。沖裁過程中,凸模與被沖孔之聞,凹模與落料件之閥均有摩擦,而且聞隙越小,摩擦越嚴重。所以過小的'間隙對模具壽命極為不利,而較大的間隙可使凸模與凹模的側面與材料間的摩擦減小,井能減緩間隙不均勻的影響,從而提高模具的壽命。

合理間隙值的確定

間隙的選取要使沖裁達到較好的斷面質(zhì)量、較高的尺寸精度,較小的沖裁力,較高的模具壽命。

合理間隙指一個范圍值,最大合理間隙,最小合理間隙。間隙的確定是綜合考慮上述各個因素的影響,選擇一個適當?shù)膯栂斗秶鳛楹侠黹g隙。其上限為最大合理聞隙,下限為最小合理間隙?即合理間隙指的是一個范圍值。在其體設計模具時,根據(jù)工件和生產(chǎn)上的具體要求可按下列原則進行選?。?/p>

(l)當工件的斷面質(zhì)量沒有嚴格要求時,為了提高模具壽命和減小沖裁力,可以選擇較大間隙值。

(2)當工件斷面質(zhì)量及制造公差要求較高時應選擇較小間隙值。

(3)計算沖裁模刃日尺寸時,考慮到模具在使用過程中的磨損會使刃日間隙增大,應當按Zmin值來計算。

間隙對斷面質(zhì)量的影響

正常:上下裂紋重合,光亮帶大,塌角、毛刺、錐度小,表面平整;

過大:上下裂紋不重合,撕裂拉斷,斷面粗、光亮帶小、塌角、刺錐度大;

過?。荷舷铝鸭y不重合,發(fā)生二次剪切,形成第二光亮帶,毛刺大;

不均:間隙小的一邊出現(xiàn)小質(zhì)量斷面特征,間隙大的一邊出現(xiàn)大間隙斷面質(zhì)量特征。

間隙對尺寸精度的影響

由于彈性變形的存在,沖裁結束后出現(xiàn)彈性恢復,使尺寸與凸凹模刃口尺寸產(chǎn)生尺寸偏差,而彈性變形大小與沖裁間隙有直接的關系。

間隙變化 沖孔落料

間隙增大 金屬受向內(nèi)拉程度增大彈性回復使工件尺寸增大(孔尺寸) 金屬的拉伸度增大,彈性回復工件尺寸減小(下工件尺寸)。

間隙變小 金屬受壓程度增大,孔尺寸減小 金屬受內(nèi)壓程度增大,工件尺寸增大。

間隙對沖裁力的影響

沖裁間隙對沖裁力的影晌規(guī)律是間隙越小,變形區(qū)內(nèi)壓應力成分趟大,拉應力成分越小,材料變形抗力增加,沖裁力就越大。反之,間隙越大,變形區(qū)內(nèi)拉應力成分就越大,變形抗力降低,沖裁力就小。間隙達材料厚的5%-20%時,沖裁力下降不明顯。

當單邊間隙Z增大到材料厚度的15%-20%時,卸料力為0。

沖壓模具壽命有哪些因素影響

然而,由于沖壓工序不同,工作條件不同,影響沖模壽命的因素是多方面的。下面就沖模的設計、制造及使用等方面綜合分析沖模壽命的影響因素,并捉出相應的改善措施。 1、沖壓設備 沖壓設備(如壓力機)的精度與剛性對沖模壽命的影響極為重要。沖壓設備的精度高、剛性好,沖模壽命大為提高。例如:復雜硅鋼片沖模材料為Crl2MoV,在普通開式壓力機上使用,平均復磨壽命為1-3萬次,而新式精密壓力機上使用,沖模的復磨壽命可達6~12萬次。尤其足小間隙或無間隙沖模、硬質(zhì)合金沖模及精密沖模必須選擇精度高、剛性好的壓力機,否則,將會降低模具壽命,嚴重者還會損壞棋具。 2、模具設計 (1)模具的導向機構精度。準確和可靠的導向,對于減少模具工作零件的磨損,避免凸、凹模啃傷影響極大,尤其是無間隙和小間隙沖裁模、復合模和多工位級進模則更為有效。為提高模具壽命,必須根據(jù)工序性質(zhì)和零件精度等要求,正確選擇導向形式和確定導向機構的精度。一般情況下,導向機構的精度應高于凸、凹模配合梢度。 (2)模具(凸、凹模)刃口幾何參數(shù)。凸、凹模的形狀、配合間隙和圓角半徑不僅對沖壓件成形有較大的影響,而且對于模具的磨損及壽命也影響很大。如模具的配合間隙直接影響沖裁件質(zhì)量和模具壽命。精度要求較高的,宜選較小的間隙值;反之則可適當加大間隙,以提高模具壽命。 3、沖壓工藝 (1)沖壓零件的原材料。 實際生產(chǎn)中,由于外壓零件的原材料厚度公差超差、材料性能波動、表面質(zhì)量較差(如銹跡)或不干凈(如油污)等,會造成模具工作零件磨損加劇、易崩刃等不良后果。為此,應當注意:①盡可能采用沖壓工藝性好的原材料,以減少沖壓變形力;②沖壓前應嚴格檢查原材料的牌號、厚度及表面質(zhì)量等,并將原材料擦拭干凈,必要時應清除表面氧化物和銹跡;③根據(jù)沖壓工序和原材料種類,必要時可安排軟化處理和表面處理,以及選擇合適的潤滑劑和潤滑工序。 (2)排樣與搭邊。 不合理的往復送料排樣法以及過小的搭邊值往往會造成模具急劇磨損或凸、凹??袀?。因此,在考慮提高材判利用畢的同時,必須根據(jù)零件的加工批量、質(zhì)量要求和模具配合間隙,合理選擇排樣方法和搭邊值,以提高模具壽命。 4、模具材料 模具材料對模具壽命的影響是材料種類、化學成分、組織結構、硬度和冶金質(zhì)量等諸岡索的綜合反映。不同材質(zhì)的模具壽命往往不同。為此,對于沖模工作零件材料提出兩項基本要求:①材料的使用性能應具有高硬度(58~64HRC)和高強度,并具有高的耐磨性和足夠的韌性,熱處理變形小,有一定的熱硬性;②工藝性能良好。沖模工作零件加工制造過程一般較為復雜。因而必須具有對各種加工工藝的適應性,如可鍛性、可切削加工性、淬硬性、淬透性、淬火裂紋敏感性和磨削加工性等。通常根據(jù)沖壓件的材料特性、生產(chǎn)批量、精度要求等,選擇性能優(yōu)良的模具材料,同時兼顧其工藝性和經(jīng)濟性。 5、熱加工工藝 實踐證明。模具的熱加工質(zhì)量對模具的性能與使用壽命影響甚大。從模具失效原因的分析統(tǒng)計可知,因熱處理不當所引發(fā)模具失效"事故"約占40%以上。模具工作零件的淬火變形與開裂,使用過程的早期斷裂,均與摸具的熱加工工藝有關。 (1)鍛造工藝,這是模具工作零件制造過程中的重要環(huán)節(jié)。對于高合金工具鋼的模具,通常對材料碳化物分布等金相組織提出技術要求。此外,還應嚴格控制鍛造溫度范圍,制定正確的加熱規(guī)范,采用正確的鍛造力法,以及鍛后緩冷或及時退火等。 (2)預備熱處理。應視模具工作零件的材料和要求的不同分別采用退火、正火或調(diào)質(zhì)等預備熱處理工藝,以改善組織,消除鍛造毛坯的組織缺陷,改善加工工藝性。高碳合金模具鋼經(jīng)過適當?shù)念A備熱處理可消除網(wǎng)狀二次滲碳體或鏈狀碳化物,使碳化物球化、細化,促進碳化物分布均勻性。這樣有利于保證淬火、回火質(zhì)量,提高模具壽命。 (3)淬火與回火。這是模具熱處理中的關鍵環(huán)節(jié)。若淬火加熱時產(chǎn)生過熱,不僅會使工件造成較大的脆性,而且在冷卻時容易引起變形和開裂,嚴重影響模具壽命。沖模淬火加熱時特別應注意防止氧化和脫碳,應嚴格控制熱處理工藝規(guī)范,在條件允許的情況下,可采用真空熱處理。淬火后應及時回火,并根據(jù)技術要求采用不同的回火工藝。 (4)消應力退火。模具工作零件在粗加工后應進行消應力退火處理,具目的是消除粗加工所造成的內(nèi)應力,以免淬火叫產(chǎn)生過大的變形和裂紋。對于精度要求高的模具,在磨削或電加工后還需經(jīng)過消應力回火處理,有利于穩(wěn)定模具精度,提高使用壽命。 6、加工表面質(zhì)量 模具工作零件加上表面質(zhì)量的優(yōu)劣對于模具的耐磨性、抗斷裂能力及抗粘著能力等有著十分密切的關系,直接影響模具的使用壽命。尤其是表面粗糙度值對模具壽命影響很大,若表面粗糙度值過大,在工作時會產(chǎn)生應力集中現(xiàn)象,并在其峰、谷間容易產(chǎn)生裂紋,影響沖模的耐用度,還會影響工件表面的耐蝕性,直接影響沖模的使用壽命和精度,為此,應注意以下事項: ①模具工作零件加工過程中必須防止磨削燒傷零件表面現(xiàn)象,應嚴格控制磨削工藝條件和工藝方法(如砂輪硬度、粒度、冷卻液、進給量等參數(shù)); ②加工過程中應防止模具工作零件表面留有刀痕。夾層、裂紋、撞擊傷痕等宏觀缺陷。(編輯:青華小黎)

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