厚板半剪沖壓模具,沖壓模具半剪的意思
本篇文章給大家談?wù)労癜灏爰魶_壓模具,以及沖壓模具半剪的意思對應(yīng)的知識點(diǎn),希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。
本文目錄概覽:
- 1、五金沖壓模具設(shè)計(jì)步驟流程詳解(2)
- 2、沖壓模具的設(shè)計(jì)與制作技巧
- 3、沖壓模具加工工藝流程
- 4、沖壓模具提升壽命方法有什么?
- 5、常用的冷沖壓模具材料有哪些,各有什么用途
五金沖壓模具設(shè)計(jì)步驟流程詳解(2)
五金沖壓模具設(shè)計(jì)步驟流程詳解
(B).升料銷型(圓形,設(shè)有導(dǎo)料銷用孔),升料銷設(shè)有導(dǎo)料銷用孔可防止材料承受導(dǎo)引銷之變形及使導(dǎo)引銷確實(shí)發(fā)生作用。
(C).升料及導(dǎo)料銷型,兼俱導(dǎo)料功能,連續(xù)模具之導(dǎo)料最常使用此形式升料銷型。
(D).升料銷型(方形) 如有需求設(shè)有空氣吹孔。
(E).升料及導(dǎo)料銷型(方形)。
(2).頂料單元:自動沖壓加工時必須防止沖切制品或沖屑之跳於母模表面以避免模具損壞及不良沖壓件之產(chǎn)生。
(3).頂出單元:頂出單元之主要作用是每次沖壓加工時將制品或廢料自母模內(nèi)頂出。頂出單元之裝設(shè)場所有二:
(A).逆配置型模具時裝設(shè)於上模部份,
(B).順配置型模具時裝設(shè)於下模部份。
8. 固定銷單元
固定銷單元之形狀及其尺寸依標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格需要而設(shè)計(jì),使用時之注意事項(xiàng)有:
(A).固定銷孔宜為貫穿孔,不能的場合,考慮容易使用螺絲卸除之設(shè)計(jì)方法。模具大師微信:1828765339(B).固定銷長度適度最好,不可大于必要的長度。
(C).固定銷孔宜有必要的逃離部。
(D).置于上模部份之場合,應(yīng)設(shè)計(jì)防止落下之機(jī)構(gòu)以防止其掉落。
(E).采用一方壓入配合一方滑動配合之場合,滑動側(cè)之固定銷孔稍微大於固定銷。
(F).固定銷之?dāng)?shù)量以兩只為原則,盡量選擇相同之尺寸。
9. 壓料板單元
“壓料板單元之特別重要點(diǎn)是壓料面與母模面有正確的平行度及緩沖壓力要求平衡。。
10. 失誤檢出單元
“以連續(xù)模具沖壓加工時,模具必須設(shè)計(jì)失誤檢出單元以檢出送料節(jié)距之變化量是否超過其基準(zhǔn)而停止沖床之運(yùn)轉(zhuǎn)。失誤檢出單元是裝設(shè)於模具內(nèi)部,依其檢出方法有下列兩種裝設(shè)形式:(A).上模內(nèi)裝設(shè)檢出銷之形式,當(dāng)其偏離料條孔穴時,將與料條相接觸而檢知。(B).下模內(nèi)裝設(shè)檢出銷之形式,當(dāng)料條之一部與檢出銷接觸而檢知。。
“最近利用接觸方式之檢出方法將有所改變,使用近接開關(guān)之事例有增加趨勢。上模內(nèi)裝設(shè)檢出銷是標(biāo)準(zhǔn)的檢出裝置,由于其于下死點(diǎn)附近檢出,檢出開始至沖床停止有時間偏差,要完全達(dá)到失誤防止效果是困難的。裝于下模之檢出裝置,當(dāng)材料送料動作完成后馬上直接進(jìn)行檢出,此方法已受到重視。。
11. 廢料切斷單元
“連續(xù)沖壓加工時料條(廢料) 將陸續(xù)離開模具內(nèi),其處理方式有兩種:(A).利用卷料機(jī)卷取之,(B).利用模具切斷裝置將其細(xì)化。
又后者之方式有兩種:(A).利用專用廢料切斷機(jī)(設(shè)置於沖壓機(jī)械外部),(B).裝設(shè)於連續(xù)模具最後工程之切斷單元。。
12. 高度停止塊單元
“高度停止塊單元之主要作用是正確地決定上模之下死點(diǎn)位置,其形式有下列兩種:(A).沖壓加工時亦經(jīng)常接觸之方式,(B).組裝時才接觸,沖壓加工時不接觸之方式。還有,當(dāng)模搬運(yùn)、保管時,為防止上模與下模之接觸,最好于上模與下模之間置入隔塊。當(dāng)精度要求無必要時,其使用標(biāo)準(zhǔn)可采用螺絲調(diào)整型。
六. 主要模具元件之設(shè)計(jì)
1. 標(biāo)準(zhǔn)部品及規(guī)格
“模具用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格之選擇方法最好考量下列事項(xiàng):(A).使用的規(guī)格內(nèi)容不受限制時,最好采用最高層者。(B).原則上采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)。(C).模具標(biāo)準(zhǔn)部品無此尺寸時,采用最接近者再進(jìn)行加工。。
2. 沖頭之設(shè)計(jì)
“沖頭依其功能可大致分為三大部份:(A).加工材料之刃部先端(切刃部,其形狀有不規(guī)則形、方形、圓形等)。(B).與沖頭固定板接觸部(固定部或柄部,其斷面形狀有不規(guī)則形、方形、圓形等)。(C).刃部與柄部之連結(jié)部份(中間部)。。
“沖頭各部份之設(shè)計(jì)基準(zhǔn)分別從(A).切刃部長度,(B).切刃部之研磨方向,(C).沖頭之固定法及柄部之形狀等方面簡述之。。
“(1).切刃部長度:階段型沖頭之切刃部長度之設(shè)計(jì)宜考慮加工時不會產(chǎn)生側(cè)向彎曲、與壓料板運(yùn)動部份之間隙應(yīng)適當(dāng)。壓料板與沖頭切刃部之關(guān)系有引導(dǎo)型及無引導(dǎo)型,切刃部直段長度將有所不同。。
“(2).切刃部之研磨方向:切刃部之研磨方向有與軸部平行(上削加工) 及與軸部垂直 (穿越加工) 等兩種方法,為提高沖頭的耐磨耗性及耐燒著性,宜采用前者。切刃部形狀是凸形狀時可采用穿越加工,凹凸形狀時采用上削加工或穿越加工并用方式。?!?3).沖頭之固定法及柄部之形狀:沖頭之柄部大致分為直段型與肩部型兩種,其固定方式之選用因素有制品及模具之精度、沖頭及沖頭固定板之加工機(jī)械與加工方法、維護(hù)保養(yǎng)之方法等。。
“(4).柄部之尺寸及精度:沖頭柄部之尺寸及精度將隨沖頭之固定方式而有不同要求。。
“(5).沖頭長度之調(diào)整方法:沖切沖頭之長度因再研磨加工而減短,為與其他工程如(彎曲、引伸等)之沖頭長度保持平衡及維持沖頭設(shè)計(jì)長度,有必要調(diào)整沖頭之長度。?!?6).配合沖壓加工之沖頭設(shè)計(jì):為達(dá)到大量生產(chǎn)時沖壓制品之品質(zhì)安全及無不良品之產(chǎn)生,模具方面有必要考慮下列事項(xiàng):A.沖頭加工之研磨方向要同一性,表面宜施以拋光處理。B.為防止沖屑之浮上,沖頭內(nèi)可裝設(shè)頂出銷或加工空氣孔。C.為減少沖切力,沖孔沖頭施以斜角加工,還有大沖頭附近的細(xì)小沖頭宜較短些以減少受到?jīng)_擊。。
“(7).配合加工法之沖頭設(shè)計(jì):沖頭之形狀設(shè)計(jì)與加工困難度有絕對的關(guān)系,當(dāng)其過份接近時沖頭固定板之加工變?yōu)槔щy,此時之沖頭宜加以分割處理(采組合方式)。
3. 沖頭固定板之設(shè)計(jì)
“沖頭固定板之厚度與模具及荷重之大小有關(guān)系性,一般上為沖頭長度之30~40%,還有沖頭引導(dǎo)部長度宜高於沖頭直徑之1.5倍。
4. 導(dǎo)引銷 (沖頭) 之設(shè)計(jì)
導(dǎo)引銷(沖頭) 之引導(dǎo)部直徑與材料導(dǎo)引孔之間隙,其尺寸及突出壓料板之量依材料之厚度而設(shè)計(jì),導(dǎo)引銷之先端形狀大致分為兩種:A.炮彈形,B.圓錐形(推拔形)。
(1).炮彈形是最普通之形式,市面上亦有標(biāo)準(zhǔn)部品。
(2).圓錐形有一定的角度,很適合用於小件之高速沖壓,推拔角度之決定因素有沖壓行程、被加工件之材質(zhì)、導(dǎo)引孔之大小,加工速度等。推拔角度大時較容易修正被加工材料之位置,但推拔部之長度將變長。推拔部與圓筒部連接處宜滑順之。
5. 母模之設(shè)計(jì)
(1).沖切母模之設(shè)計(jì)
沖切母模之形狀設(shè)計(jì)應(yīng)考量之要項(xiàng)有:A.模具壽命及逃角之形狀,B.母模之剪角,C.母模之分割。(A).模具壽命及逃角之形狀:此設(shè)計(jì)是非常重要的事項(xiàng),如設(shè)計(jì)不正確將會造成沖頭之破損、沖屑之堵塞或浮上、毛邊之發(fā)生等沖壓加工不良現(xiàn)象。(B).母模之剪角:外形沖切時為減低其沖切力,母??刹杉艚窃O(shè)計(jì),剪角大時沖切力之減低亦大,但易造成制品之反曲及變形。(C).母模之分割:母模必須施以成形研磨等精加工,由於其是凹形狀,研磨工具不易進(jìn)入,故必須加以分割。
(2).彎曲母模之設(shè)計(jì)
“彎曲加工用母模之設(shè)計(jì),為防止回彈及過度彎曲等現(xiàn)象之發(fā)生,U形彎曲加工用母模之部形狀為雙R與直線部(斜度為30度)之組合,最好近似R形狀。R部形狀經(jīng)成形研磨或NC放電加工後應(yīng)施以拋光處理。。
(3).引伸母模之設(shè)計(jì)
“引伸母模角隅部形狀及逃角形狀是非常重要的設(shè)計(jì)事項(xiàng),有關(guān)角隅部及逃角之形狀及特征如下:引伸母模R角值大時較易引伸加工,但亦產(chǎn)生引伸產(chǎn)品表面產(chǎn)生皺 摺 現(xiàn)象,引伸制品側(cè)壁厚度大於板厚。引伸厚板件及頂出困難之場合,母模R值要取小,約為板厚之1-2倍,一般上圓筒及方筒引伸母模之大多引伸部作成直段狀,為防止燒著發(fā)生、潤滑油油膜之破壞及減少頂出力等目的,直段部下方宜有逃部(階段形或推拔形)設(shè)計(jì)。特別是引縮加工之場合,此直段部有必要盡量少。。
6. 沖頭之側(cè)壓對策
沖壓加工時沖頭左右承受均等之荷重是最佳理想(即側(cè)壓為零) 狀態(tài),沖頭承受側(cè)向壓力時將使上模與下模產(chǎn)生橫方向之偏移,造成模具間隙之部份變大或變小(間隙不均勻) 及無法得到良好精度的沖壓加工。有關(guān)沖頭之側(cè)壓對策有下列方法:(A).改變加工方向,(B).單側(cè)加工(沖切、彎曲、引伸等)之制品宜采兩排布列方式,(C).沖頭或母模裝設(shè)側(cè)壓擋塊,切刃之側(cè)面設(shè)有導(dǎo)引部(尤其是切斷及分?jǐn)嗉庸?。
7. 壓料板之設(shè)計(jì)
“壓料板之功能有剝離付著於沖頭之材料及導(dǎo)引細(xì)小沖頭之作用,依功能不同其設(shè)計(jì)內(nèi)容有很大的不同。壓料板之厚度及選用基準(zhǔn)依制品設(shè)計(jì)有下列兩種:1.可動式壓料板,2.固定式壓料板。?!皦毫习迮c沖頭之間隙值宜小於模具間隙之半(尤其是精密連續(xù)模具更應(yīng)遵守此原則),當(dāng)設(shè)計(jì)壓料板時依制品的不同而有所變動必須注意下列事項(xiàng):
1.壓料板與沖頭之間隙值及沖頭導(dǎo)引部之長度,
2.輔助導(dǎo)柱與壓料板之裝設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及壓料板之逃部設(shè)計(jì),
3.可動式壓料板於沖壓加工時為防止傾斜發(fā)生之對策,
4.固定式導(dǎo)料板與壓料板導(dǎo)引銷孔之尺寸關(guān)系,
5.固定式壓料板之材料導(dǎo)引部與被加工材料寬度之關(guān)系。。
8. 背壓板之設(shè)計(jì)
“沖壓加工時主要作用件(沖頭、壓料板、母模)之後方將承受面壓,當(dāng)沖壓力高於面壓力時宜采用背壓板(特別是沖頭及母模模套之背面)背壓板之使用方式有局部使用與全面使用兩種形式。。
沖壓模具的設(shè)計(jì)與制作技巧
沖壓模具的設(shè)計(jì)與制作技巧
模具主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實(shí)現(xiàn)物品外形的加工。下面是我整理的沖壓模具的設(shè)計(jì)與制作技巧介紹,大家一起來看看吧。
一、從廢料情況看出的信息
廢料本質(zhì)上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通過檢查廢料,你可以判斷上下模間隙是否正確。如果間隙過大,廢料會出現(xiàn)粗糙、起伏的斷裂面和一窄光亮帶區(qū)域。間隙越大,斷裂面與光亮帶區(qū)域所成角度就越大。如果間隙過小,廢料會呈現(xiàn)出一小角度斷裂面和一寬光亮帶區(qū)域。
過大間隙形成帶有較大卷邊和邊緣撕裂的孔,令剖面稍微有一薄邊緣突出。太小的間隙形成帶稍微卷邊和大角度撕裂,導(dǎo)致剖面或多或少地垂直于材料表面。
一個理想的廢料應(yīng)有合理的壓塌角和均勻的光亮帶。這樣可保持沖壓力最小并形成一帶極少毛刺的整潔圓孔。從這點(diǎn)來看,通過增大間隙來延長模具壽命是以犧牲成品孔質(zhì)量換取的。
二、模具間隙的選擇
模具的間隙與所沖壓的材料的類型及厚度有關(guān)。不合理的間隙可以造成以下問題:
(1)如間隙過大,所沖壓工件的毛刺就比較大,沖壓質(zhì)量差。如果間隙偏小,雖然沖孔的質(zhì)量較好,但模具的磨損比較嚴(yán)重,大大降低模具的使用壽命,而且容易造成沖頭的折斷。
(2)間隙過大或過小都容易在沖頭材料上產(chǎn)生粘連,從而造成沖壓時帶料。過小的間隙容易在沖頭底面與板料之間形成真空而發(fā)生廢料反彈。
(3)合理的間隙可以延長模具壽命,卸料效果好,減小毛刺和翻邊,板材保持潔凈,孔徑一致不會刮花板材,減少刃磨次數(shù),保持板材平直,沖孔定位準(zhǔn)確。
三、如何提高模具的使用壽命
對用戶來講,提高模具的使用壽命可以大大降低沖壓成本。影響模具使用壽命的因素如下:
1、材料的類型及厚度;
2、是否選擇合理的下模間隙;
3、模具的結(jié)構(gòu)形式;
4、材料沖壓時是否有良好的潤滑;
5、模具是否經(jīng)過特殊的表面處理;
6、如鍍鈦、碳素氮化鈦;
7、上下轉(zhuǎn)塔的對中性;
8、調(diào)整墊片的合理使用;
9、是否適當(dāng)采用斜刃口模具;
10、機(jī)床模座是否已經(jīng)磨損;
四、沖壓特殊尺寸孔應(yīng)注意的問題
(1)最小孔徑?jīng)_0.8——1.6范圍的沖孔請用特殊沖頭。
(2)厚板沖孔時,相對于加工孔徑,請使用大一號的模具。注意:此時,若使用通常大小的模具,會造成沖頭螺紋的破損。
(3)沖頭刃口部分,最小寬度與長度的比例一般不應(yīng)小于1:10。
(4)沖頭刃口部分最小尺寸與板厚的關(guān)系。建議沖頭刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。
五、模具的刃磨
1、模具刃磨的重要性
定期刃磨模具是沖孔質(zhì)量一致性的保證。定期刃磨模具不僅能提高模具的使用壽命而且能提高機(jī)器的使用壽命,要掌握正確的刃磨時機(jī)。
2、模具需要刃磨的具體特征
對于模具的刃磨,沒有一個嚴(yán)格的打擊次數(shù)來確定是否需要刃磨。主要取決于刃口的鋒利程度。主要由以下三個因素來決定:
(1)檢查刃口的圓角,如果圓角半徑達(dá)到R0.1毫米(最大R值不得超過0.25毫米)就需要刃磨。
(2)檢查沖孔質(zhì)量,是否有較大的毛刺產(chǎn)生?
(3)通過機(jī)器沖壓的噪聲來判斷是否需要刃磨。如果同一副模具沖壓時噪聲異常,說明沖頭已經(jīng)鈍了,需要刃磨。
注:刃口邊緣部變圓或刃口后部粗糙,也要考慮刃磨。
3、刃磨的方法
模具的刃磨有多種方法,可采用專用刃磨機(jī)也可在平面磨床上實(shí)現(xiàn)。沖頭、下模刃磨的頻度一般為4:1,刃磨后請調(diào)整好模具高度。
(1)不正確刃磨方法的危害:不正確的刃磨會加劇模具刃口的迅速破壞,致使每次刃磨的打擊次數(shù)大大縮小。
(2)正確的刃磨方法的益處:定期刃磨模具,沖孔的質(zhì)量和精度可以保持穩(wěn)定。模具的刃口就損壞較慢,壽命更長
4、刃磨規(guī)則
模具刃磨時要考慮下面的因素:
(1)刃口圓角在R0.1-0.25毫米大小情況下要看刃口的鋒利程度。
(2)砂輪表面要清理干凈。
(3)建議采用一種疏松、粗粒、軟砂輪。如WA46KV
(4)每次的磨削量(吃刀量)不應(yīng)超過0.013毫米,磨削量過大會造成模具表面過熱,相當(dāng)于退火處理,模具變軟,大大降低模具的壽命。
(5)刃磨時必須加足夠的冷卻液。
(6)磨削時應(yīng)保證沖頭和下模固定平穩(wěn),采用專用的工裝夾具。
(7)模具的刃磨量是一定的,如果達(dá)到該數(shù)值,沖頭就要報廢。如果繼續(xù)使用,容易造成模具和機(jī)器的損壞,得不償失。
(8)刃磨完后,邊緣部要用油石處理,去掉過分尖銳的棱線。
(9)刃磨完后,要清理干凈、退磁、上油。
注:模具刃磨量的大小主要取決于所沖壓的板材的厚度。
六、沖頭使用前應(yīng)注意
1、存放
(1)用干凈抹布把上模套里外擦干凈。
(2)存放時小心表面不要出現(xiàn)刮痕或凹痕。
(3)上油防銹。
2、使用前準(zhǔn)備
(1)使用前徹底清潔上模套。
(2)查看表面是否有刮、凹痕。如有,用油石去除。
(3)里外上油。
3、安裝沖頭于上模套時應(yīng)注意事項(xiàng)
(1)清潔沖頭,并給其長柄上油。
(2)在大工位模具上把沖頭插入上模套底部,不能用力。不能用尼龍錘。安裝時,不能通過旋緊上模套上的.螺栓來固定沖頭,只有在沖頭正確定位后才能旋緊螺栓。正全科技微信內(nèi)容真不錯,值得關(guān)注!
4、安裝上模組合入轉(zhuǎn)塔
如果想延長模具使用壽命,上模套外直徑和轉(zhuǎn)塔孔之間的間隙要盡可能地小。所以請小心執(zhí)行下列程序。
(1)清潔轉(zhuǎn)塔孔的鍵槽和內(nèi)直徑并上油。
(2)調(diào)整上模導(dǎo)套的鍵槽,使之與轉(zhuǎn)塔孔的鍵吻合。
(3)把上模套導(dǎo)直直地插入塔孔,小心不能有任何傾斜。上模導(dǎo)套應(yīng)該靠自身重量滑入轉(zhuǎn)塔孔。
(4)如果上模套向一邊傾斜,可用尼龍錘之類的軟材料工具把它輕輕敲正重復(fù)敲擊直至上模導(dǎo)套依靠自身重量滑入正確位置。
注意:不能用力于上模導(dǎo)套外直徑,只能在沖頭頂上用力。不能敲擊上模套頂部,以免損壞轉(zhuǎn)塔孔,縮短個別工位使用壽命。
七、模具的檢修
如果沖頭被材料咬住,取不出來,請按如下所記項(xiàng)目檢查。
1、沖頭、下模的再刃磨。刃口鋒利的模具能加工出漂亮的切斷面,刃口鈍了,則需要額外的沖壓力,而且工件斷面粗糙,產(chǎn)生很大的抵抗力,造成沖頭被材料咬住。
2、模具的間隙。模具的間隙如果相對板厚選得不合適,沖頭在脫離材料時需要很大的脫模力。如果是這個原因沖頭被材料咬住,請更換合理間隙的下模。正全科技微信內(nèi)容真不錯,值得關(guān)注!!
3、加工材料的狀態(tài)。材料弄臟了、或者有污垢時,臟東西附著到模具上,使得沖頭被材料咬住而無法加工。
4、有變形的材料。翹曲的材料在沖完孔后,會夾緊沖頭,使得沖頭被咬住。有翹曲的材料,請弄平整后再加工。
5、彈簧的過度使用。會使得彈簧疲勞。請時常注意檢查彈簧的性能。
八、注油
油量和注油次數(shù)視加工材料的條件而定。冷軋鋼板、耐蝕鋼板等無銹無垢的材料,要給模具注油,注油點(diǎn)為導(dǎo)套、注油口、刀體與導(dǎo)套的接觸面、下模等。油用輕機(jī)油。
有銹有垢的材料,加工時鐵銹微粉會吸入沖頭和導(dǎo)套之間,產(chǎn)生污垢,使得沖頭不能在導(dǎo)套內(nèi)自由滑動,這種情況下,如果上油,會使得銹垢更容易沾上,因此沖這種材料時,相反要把油擦干凈,每月分解一回,用汽(柴)油把沖頭、下模的污垢去掉,重新組裝前再擦干凈。這樣就能保證模具有良好的潤滑性能。
九、模具使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題及解決方法
問題一、板材從夾鉗口脫出
原因:模具卸料不完全
解決辦法:
1.采用帶斜度的沖頭
2.在板材上涂潤滑液
3.采用重載模具
問題二、模具磨損嚴(yán)重
原因:不合理的模具間隙(偏小)
解決辦法:增加模具間隙
原因:上下模座不對中
解決辦法:
1.工位調(diào)整,上下模對中
2.轉(zhuǎn)塔水平調(diào)整
原因:沒有及時更換已經(jīng)磨損的模具導(dǎo)向組件及轉(zhuǎn)塔的鑲套
解決辦法:更換
原因:沖頭過熱
解決辦法:
1、在板料上加潤滑液
2、在沖頭和下模之間保證潤滑
3、在同一個程序中使用多套同樣規(guī)格尺寸的模具
原因:刃磨方法不當(dāng),造成模具的退火,從而造成磨損加劇
解決辦法:
1、采用軟磨料砂輪
2、經(jīng)常清理砂輪
3、小的吃刀量
4、足量的冷卻液
原因:步距小
解決辦法:
1、增大步距
2、采用橋式步?jīng)_
問題三、沖頭帶料及沖頭粘連
原因:不合理的模具間隙(偏小)
解決辦法:增加模具間隙
原因:沖頭刃口鈍化
解決辦法:及時刃磨
原因:潤滑不良
解決辦法:改善潤滑條件
問題四、廢料反彈
原因:下模問題
解決辦法:
1、采用防彈料下模
2、對于小直徑孔間隙減少10%
3、直徑大于50.00毫米,間隙放大
4、凹模刃口側(cè)增加劃痕
原因:沖頭方面
解決辦法:
1、增加入模深度
2、安裝卸料聚胺酯頂料棒
3、采用斜刃口
問題五、卸料困難
原因:不合理的模具間隙(偏小)
解決辦法:增加模具間隙
原因:沖頭磨損
解決辦法:及時刃磨
原因:彈簧疲勞
解決辦法:更換彈簧
原因:沖頭粘連
解決辦法:除去粘連
問題六、沖壓噪音
原因:卸料困難
解決辦法:
1、增加下模間隙、良好潤滑
2、增加卸料力
3、采用軟表面的卸料板
原因:板料在工作臺上及轉(zhuǎn)塔內(nèi)的支撐有問題
解決辦法:
1、采用球面支撐模具
2、減小工作尺寸
3、增加工作厚度
4、板料厚
5、采用斜刃沖頭
十、使用特殊成型工具的注意事項(xiàng)
1、不同型號的機(jī)器滑塊的行程不同,因此要注意成型模具封閉高度的調(diào)整。
2、一定要保證成型充分,因此需要仔細(xì)調(diào)整,每次調(diào)整量最好不要超過0.15毫米,如果調(diào)整量過大,容易造成機(jī)器的損壞和模具的損壞。
3、對于拉伸成型,請選用輕型彈簧組件,以防止板料的撕裂,或因變形不均勻卸料困難等。正全科技微信內(nèi)容真不錯,值得關(guān)注!!
4、在成型模具周圍安裝球型支撐模具,防止板料傾斜。
5、成型位置應(yīng)當(dāng)盡量遠(yuǎn)離夾鉗。
6、成型加工最好放在加工程序的最后來實(shí)現(xiàn)。
7、一定要保證板材良好的潤滑。
8、定貨時注意特殊成型工具的讓位問題,如果兩個成型的距離比較近,請一定要跟本公司銷售員進(jìn)行溝通。
9、因?yàn)槌尚凸ぞ咝枰^長的卸料時間,因此成型加工時一定要采用低速,最好要有延時。
十一、使用長方形切斷刀的注意事項(xiàng)
1、步距盡量大,要大于整個刀具長度的80%。
2、最好通過編程來實(shí)現(xiàn)跳躍步?jīng)_。
3、建議選用斜刃口模具。
十二、在不超過機(jī)器公稱力的情況下如何沖孔
生產(chǎn)過程中需要沖大于114.3mm直徑的圓孔。如此大的孔會超出機(jī)器公稱力上限,特別對于高剪切強(qiáng)度材料。通過多次沖孔的方法沖出大尺寸孔可以解決這一問題。使用小尺寸模具沿大圓周長剪切可以降低一半或更多的沖壓力,在你已經(jīng)擁有的模具中可能大部分模具都能做到。
十三、一個沖大圓孔的簡易方法
這種凸透鏡的模具可被制成你所需半徑尺寸。如果孔徑超出沖床公稱力,我們推薦使用(A)方案。用此模具沖出圓形的周邊。如果孔徑能在沖床公稱力范圍內(nèi)沖成,那么一個放射形模具和一凸透鏡模具就能在四次之內(nèi)沖壓出所需的孔而無須旋轉(zhuǎn)模具(B)
十四、最后才向下成形
當(dāng)選用成形模具時,應(yīng)避免進(jìn)行向下成形操作,因?yàn)檫@樣會占用太多垂直空間和導(dǎo)致額外的平整或彎曲板材工序。向下成形也可能陷入下模,然后被拉出轉(zhuǎn)塔,然而,如果向下成形是唯一的工藝選擇,那么應(yīng)該把它作為對板材的最后一步處理工序。
十五、防止材料扭曲
如果你需要在板材上沖切大量孔而板材又不能保持平整,成因可能是沖壓應(yīng)力累積。沖切一個孔時,孔周邊材料被向下拉伸,令板材上表面拉應(yīng)力增大下沖運(yùn)動也導(dǎo)致板材下表面壓應(yīng)力增大。對于沖少量的孔,結(jié)果不明顯,但隨著沖孔數(shù)目的增加,拉應(yīng)力和壓應(yīng)力也成倍增加直到令板材變形。正全科技微信內(nèi)容真不錯,值得關(guān)注!!
消除這種變形的方法之一是:每隔一個孔沖切,然后返回沖切剩余的孔。這雖然在板材上產(chǎn)生相同的應(yīng)力,但瓦解了因同向連續(xù)一個緊接一個地沖切而產(chǎn)生拉應(yīng)力/壓應(yīng)力積聚。如此也令第一批孔分擔(dān)了第二批孔的部變形效應(yīng)。
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沖壓模具加工工藝流程
沖壓模具,是在冷沖壓加工中,將材料(金屬或非金屬)加工成零件(或半成品)的一種特殊工藝裝備,稱為冷沖壓模具(俗稱冷沖模)。我給大家整理了關(guān)于沖壓模具加工工藝流程,希望你們喜歡!
五金沖壓模具制作流程
一.毛胚材料加工:
1.銑六面對角尺(垂直度誤差不大于0.1/300),同一付模具材料長寬尺寸一致即可,厚度留0.2mm磨量(需淬火件留0.5mm磨量);棱邊倒角。
2.磨上下兩平面,(需淬火工件留0.3mm)
二.機(jī)加工:
1.根據(jù)圖紙分別鉆、攻各螺釘牙孔及過孔以及穿絲孔等;
2.銑各漏料孔或成形部分;
3.熱處理后,工件需磨上下兩平面及基準(zhǔn)邊;
4.車加工各回轉(zhuǎn)件,公差按圖要求。
☆☆所有銷釘孔都不能先加工:需熱處理的鉆穿絲孔,其余都在裝配是配鉆、鉸
三.線割:
按圖紙規(guī)定的配合要求線割各個成型部分。
導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模架緊配合;沖頭與固定板過渡配合;銷釘與各孔均為過渡配合。
四.裝配:
1.先按圖裝配模架,確保導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模架垂直并運(yùn)動順暢;
2.在模架上先固定凹模,按圖紙給定間隙將相應(yīng)厚度的銅皮均勻地放在凹模周邊,再裝入凸模,試沖紙片確定四周毛刺均勻后,緊固凸、凹模并配打銷釘。(如果是復(fù)合模,還需對好沖頭間隙再固定凸、凹模)。
3.之后再裝好卸料及頂出機(jī)構(gòu)
五.模具整體加工順序:
1.優(yōu)先加工需要熱處理的工件
2.其次加工.需要線切割的工件
3.然后加工模架部件即上托和底座
4.再后加工其它部件。 5.裝配、試模
沖壓模具的分類
根據(jù)工藝性質(zhì)分類
a.沖裁模 沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。
b.彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線(彎曲線)產(chǎn)生彎曲變形,從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。
c.拉深模 是把板料毛坯制成開口空心件,或使空心件進(jìn)一步改變形狀和尺寸的模具。
d.成形模 是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形,而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴(kuò)口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。
e. 鉚合模 是借用外力使參與的零件按照一定的順序和方式連接或搭接在一起,進(jìn)而形成一個整體
根據(jù)工序組合程度分類
a.單工序模 在壓力機(jī)的一次行程中,只完成一道沖壓工序的模具。
b.復(fù)合模 只有一個工位,在壓力機(jī)的一次行程中,在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。
c.級進(jìn)模(也稱連續(xù)模) 在毛坯的送進(jìn)方向上,具有兩個或更多的工位,在壓力機(jī)的一次行程中,在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。
d.傳遞模 綜合了單工序模和級進(jìn)模的特點(diǎn),利用機(jī)械手傳遞系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的模內(nèi)快速傳遞,可以大大提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,減低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,節(jié)儉材料成本,并且質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
依產(chǎn)品的加工方法分類
依產(chǎn)品加工方法的不同,可將模具分成沖剪模具、彎曲模具、抽制模具、成形模具和壓縮模具等五大類。
a. 沖剪模具:是以剪切作用完成工作的,常用的形式有剪斷沖模、下料沖模、沖孔沖模、修邊沖模、整緣沖模、拉孔沖模和沖切模具。
b.彎曲模具:是將平整的毛胚彎成一個角度的形狀,視零件的形狀、精度及生產(chǎn)量的多寡,乃有多種不同形式的模具,如普通彎曲沖模、凸輪彎曲沖模、卷邊沖模、圓弧彎曲沖模、折彎沖縫沖模與扭曲沖模等。
c.抽制模具:抽制模具是將平面毛胚制成有底無縫容器。
d.成形模具:指用各種局部變形的方法來改變毛胚的形狀,其形式有凸張成形沖模、卷緣成形沖模、頸縮成形沖模、孔凸緣成形沖模、圓緣成形沖模。
沖壓模具提升壽命方法有什么?
1、改進(jìn)沖壓模具的設(shè)計(jì)
沖壓模具設(shè)計(jì)是否合理是提高沖壓模具耐用度的基礎(chǔ)。因此,在設(shè)計(jì)沖壓模具時應(yīng)對產(chǎn)品成形中的不利條件采取有效措施,以提高沖壓模具的耐用度,如設(shè)計(jì)小孔沖壓模具的壽命往往表現(xiàn)在沖小孔的凸模上。對于這類沖壓模具,在設(shè)計(jì)時應(yīng)使細(xì)小的凸模盡量縮短其長度,以增加強(qiáng)度,同時,還應(yīng)采用導(dǎo)向套的方法加強(qiáng)細(xì)小凸模進(jìn)行保護(hù)。此外,在沖壓模具設(shè)計(jì)上,應(yīng)充分考慮到模架的形式、凸凹模的固定方法和導(dǎo)向形式、壓力中心的確定及上、下模板的剛性等因素。特別對于沖裁模來說,選取間隙值對耐用度有很大的影響。在設(shè)計(jì)時,沖壓模具的間隙要選擇合理,其間隙值不能太小,否則會影響沖壓模具的使用壽命和耐用度。實(shí)踐證明,在不影響沖壓件質(zhì)量的情況下,適當(dāng)放大間隙可大大提高沖壓模具的耐用度,有時甚至提高幾倍及幾十倍。
2、正確選擇沖壓模具材料題
不同的沖壓模具材料具有不同的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。在一定的條件下使用高級材料就能使耐用度提高好幾倍。因此,為提高沖壓模具的耐用度必須要選擇好的材料。
Toolox系列的材料,是一種具有高韌性,高耐磨性,基本沒有內(nèi)應(yīng)力的一種預(yù)硬的新型工具鋼.而且具有非常高的純凈度,晶粒度非常細(xì)小,S,P含量非常少,析出的碳化物含量少,而且非常均勻.由于特殊的成分設(shè)計(jì),Toolox系列材料具備非常優(yōu)異的表面處理性能,其中Toolox44氮化后表面硬度能達(dá)到HRC65以上,Toolox40表面硬度能達(dá)到HRC62以上,Toolox33的表面硬度能達(dá)到HRC58以上,深度最高達(dá)1.8mm。
Toolox系列的材料所具備的以上特性,使得Toolox系列材料應(yīng)用在部分沖壓模具方面有著特殊的優(yōu)勢。
1)較厚鋼板(典型案例沖剪厚度為35mm鋼板),不銹鋼板,以及有色金屬板的沖壓成型模具,比較典型的是空調(diào)翅片模具等。
2)拉伸模具,不銹鋼拉伸模具。
3)冷擠壓模具.冷擠壓304不銹鋼,厚度0.5mm以上,取代DC53等材料,效果非常好。
4)高尺寸穩(wěn)定性要求的大型沖壓模板。
3、合理的安排沖壓模具制造工藝及保證加工精度
沖壓模具的加工精度對沖壓模具的耐用度影響很大。如在沖裁模中由于裝配間隙不均勻,在剪切力作用下常會使凹??袎亩绊憶_壓模具壽命。同時,沖壓模具表面光潔度過低,也會使沖壓模具的耐用度降低。因此,在加工時必須要對孔距大小、裝配時凸模對固定板支撐面的垂直度、沖壓模具間距的均勻和導(dǎo)套、導(dǎo)柱的導(dǎo)向精度等級給于充分注意。制造與裝配精度越高及工作部分表面粗糙度等級越高,沖壓模具的耐用度就越高。
4、合理地進(jìn)行沖壓模具零件的鍛造及熱處理
在選擇優(yōu)質(zhì)沖壓模具材料的同時,對于同材質(zhì)和不同性質(zhì)的材料要求進(jìn)行合理的鍛造和熱處理,是提高沖壓模具耐用度的主要途徑之一。例如,淬火時,若在加熱時生產(chǎn)過熱,不但會使此工件脆性過大,而且在冷卻時容易引起變形和開裂,使耐用度降低。因此在制造沖壓模具時,必須合理的掌握熱處理工藝。
Toolox材料是由鋼廠直接預(yù)硬的淬火調(diào)質(zhì)鋼,不再需要熱處理,配合上恰當(dāng)?shù)谋砻嫣幚恚ㄈ绲?Toolox基體材料的高韌性,配合上表面層的高硬度,能達(dá)到優(yōu)異的效果。
5、正確選擇壓力機(jī)
為了提高沖壓模具的耐用度,應(yīng)選取精度較高及剛性較高的壓力機(jī),并使其沖壓噸位大于沖壓力百分之三十以上。正常來說,使用伺服沖床可相應(yīng)提高模具壽命在幾十倍以上。
6、合理的使用及維護(hù)沖壓模具
為了提高沖壓模具耐用度,操作者必須合理的使用及維護(hù)沖壓模具,對沖壓模具應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行維修,以防止沖壓模具帶病工作。
以上就是提高沖壓模具耐磨度的幾個常用方法。提高耐磨度的意義不僅能讓沖壓模具的使用壽命增加,降低模具企業(yè)的生產(chǎn)成本,更能保證生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率。
常用的冷沖壓模具材料有哪些,各有什么用途
沖壓模具工作零件材料的要求
沖壓模具工作時要承受沖擊、振動、摩擦、高壓和拉伸、彎扭等負(fù)荷,甚至在較高的溫度下工作(如冷擠壓),工作條件復(fù)雜,易發(fā)生磨損、疲勞、斷裂、變形等現(xiàn)象。因此,對模具工作零件材料的要求比普通零件高。
由于各類沖壓模具的工作條件不同,所以對模具工作零件材料的要求也有所差異。
1.沖裁模材料的要求
對于薄板沖裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度,而對厚板沖裁 模除了 要求具有高的耐磨性、抗壓屈服點(diǎn)外,為防止模具斷裂或崩刃 ,還應(yīng)具有高的斷裂抗力、較高的抗彎強(qiáng)度和韌性。
2. 拉深模材料的要求
要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性(抗咬合性)、高的耐磨性和硬度、一定的強(qiáng)韌性以及較好的切削加工性能,而且熱處理時變形要小。
3. 冷擠壓模材料 的要求
要求模具工作零件有高的強(qiáng)度和硬度、高耐磨性,為避免沖擊折斷,還要求有一定的韌性。由于擠壓時會產(chǎn)生較大的升溫,所以還應(yīng)具有一定的耐熱疲勞性和熱硬性
11.2.2 沖壓模具材料的種類及特性
制造沖壓模具的材料有鋼材、硬質(zhì)合金、 鋼結(jié)硬質(zhì)合金、鋅基合金、低熔點(diǎn)合金、鋁青銅、高分子材料等等。目前制造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主,常用的模具工作部件材料的種類有:碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳 高鉻或中 鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質(zhì)合金、 鋼結(jié)硬質(zhì)合金 等等。
1. 碳素工具鋼
在模具中應(yīng)用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等,優(yōu)點(diǎn)為加工性能好,價格便宜。但淬透性和紅硬性差,熱處理變形大,承載能力較低。
2. 低合金工具鋼
低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎(chǔ)上加入了適量的合金元素。與碳素工具鋼相比,減少了淬火變形和開裂傾向,提高了鋼的淬透性,耐磨性亦較好。用于制造模具的低合金鋼有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代號CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號GD)等。
3. 高碳高鉻工具鋼
常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代號D2),它們具有較好的淬透性、淬硬性和耐磨性,熱處理變形很小,為高耐磨微變形模具鋼,承載能力僅次于高速鋼。但碳化物偏析嚴(yán)重 ,必須進(jìn)行反復(fù)鐓拔 (軸向鐓、徑向拔)改 鍛,以降低碳化物的不均勻性,提高使用性能。
4. 高碳中鉻工具鋼
用于模具的高碳中鉻工具鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等,它們的含鉻量較低, 共晶碳化物 少,碳化物分布均勻,熱處理變形小,具有良好的淬透性和尺寸穩(wěn)定性。與碳化物偏析相對較嚴(yán)重的高碳高鉻鋼相比,性能有所改善。
5. 高速鋼
高速鋼具有模具鋼中最高的 的 硬度、耐磨性和抗壓強(qiáng)度,承載能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V(代號8-4-1)和含鎢量較少的W6Mo5 Cr4V2(代號6-5-4-2,美國牌號為M2)以及為提高韌性開發(fā)的 降碳降釩 高速鋼 6W6Mo5 Cr4V(代號6W6或稱低碳M2)。高速鋼也需要改 鍛 ,以改善其碳化物分布 。
6. 基體鋼
在高速鋼的基本成分上添加少量的其它元素,適當(dāng)增減含碳量,以改善鋼的性能。這樣的鋼種統(tǒng)稱基體鋼。它們不僅有高速鋼的特點(diǎn),具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲勞強(qiáng)度和韌性均優(yōu)于高速鋼,為高強(qiáng) 韌性冷作模具鋼 ,材料成本卻比高速鋼低。模具中常用的基體鋼有 6Cr4W3Mo2VNb(代號65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代號LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代號012AL)等。
7. 硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金
硬質(zhì)合金的硬度和耐磨性高于其它任何種類的模具鋼,但抗彎強(qiáng)度和韌性差。用作模具的硬質(zhì)合金是 鎢鈷類 ,對沖擊性小而耐磨性要求高的模具,可選用 含鈷量較低 的硬質(zhì)合金。對沖擊性大的模具,可選用 含鈷量較高 的硬質(zhì)合金。
鋼結(jié)硬質(zhì)合金 是以鐵粉加入少量的合金元素粉末(如鉻、 鉬 、鎢、釩等)做粘合劑,以碳化 鈦或碳化鎢為硬質(zhì)相 ,用粉末冶金方法燒結(jié)而成。鋼結(jié)硬質(zhì)合金 的基體是鋼,克服了硬質(zhì)合金韌性較差、加工困難的缺點(diǎn),可以切削、焊接、鍛造和熱處理。 鋼結(jié)硬質(zhì)合金含有大量的碳化物,雖然硬度和耐磨性低于硬質(zhì)合金,但仍高于其它鋼種,經(jīng)淬火、回火后硬度可達(dá) 68 ~ 73HRC。
11.2.3 沖壓模具材料的選用及熱處理要求
一. 沖裁模具材料的選用及熱處理要求
選用沖裁模具材料應(yīng)考慮工件生產(chǎn)的批量,若批量不大就沒有必要選擇高壽命的模具材料;還應(yīng)考慮被沖工件的材質(zhì),不同材質(zhì)適用的模具材料亦有所不同。對于沖裁模具,耐磨性是決定模具壽命的重要因素,鋼材的耐磨性取決于碳化物等硬質(zhì)點(diǎn)相的狀況和基體的硬度,兩者的硬度越高,碳化物的數(shù)量越多,則耐磨性越好。常用沖壓模具鋼材耐磨性 的劣優(yōu)依次 為碳素工具鋼 — 合金工具鋼 — 基體鋼 — 高碳高鉻鋼 — 高速鋼 — 鋼結(jié) 硬質(zhì)合金 — 硬質(zhì)合金。
此外還必須考慮工件的厚度、形狀、尺寸大小、精度要求等因素對模具材料選擇的影響。
1.傳統(tǒng)模具用鋼
長期以來,國內(nèi)薄板沖裁模用鋼為 T10A 、 CrWMn 、9Mn2V、Cr12 和 Cr12MoV 等。
其中 T10A 為碳素工具鋼,有一定強(qiáng)度和韌性。但耐磨性不高,淬火容易變形及開裂,淬透性差,只適用于工件形狀簡單、尺寸小、數(shù)量少的沖裁模具。
T10A 碳素工具鋼的熱處理工藝為: 760~810 ℃水或油 淬, 160~180 ℃ 回火,硬度 59~62HRC 。
CrWMn 、 9Mn2V 是高碳低合金鋼種,淬火操作簡便,淬透性優(yōu)于碳素工具鋼,變形易控制。但耐磨性和韌性仍較低,應(yīng)用于中等批量、工件形狀較復(fù)雜的沖裁模具。 CrWMn 鋼的熱處理工藝為:淬火溫度 820~840 ℃ 油冷 ,回火溫度 200 ℃,硬度 60~62HRC 。 9Mn2V 鋼的熱處理工藝為:淬火溫度 780~820 ℃ 油冷 ,回火溫度 150~200 ℃,空冷,硬度 60~62HRC 。注意 回火溫度在 200~300 ℃范圍有回火脆性和顯著體積膨脹,應(yīng)予避開。
Cr12 和 Cr12MoV 為高碳高鉻鋼,耐磨性較高,淬火時變形很小,淬透性好,可用于大批量生產(chǎn)的模具,如硅鋼片沖裁模。但該類鋼種存在碳化物不均勻性,易產(chǎn)生碳化物偏析,沖裁時容易出現(xiàn)崩 刃 或斷裂。其中, Cr12 含碳量較高,碳化物分布不均比 Cr12MoV 嚴(yán)重,脆性更大一些。
Cr12 型鋼的熱處理工藝選擇取決于模具的使用要求,當(dāng)模具要求比較小的變形和一定韌性時,可采用低溫淬火、回火( Cr12 為 950~980 ℃淬火, 150~200 ℃回火; Cr12MoV 為 1020~1050 ℃淬火, 180~200 ℃回火 )。若要提高模具的使用溫度,改善其淬透性和紅硬性,可采用高溫淬火、回火 ( Cr12 為 1000~1100 ℃淬火, 480~500 ℃回火; Cr12MoV 為 1110~1140 ℃淬火, 500~520 ℃回火 )。
高鉻鋼在 275~375 ℃區(qū)域有回火脆性,應(yīng)予避免。
2.常用模具新鋼種
為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)模具鋼種性能的不足,國內(nèi)開發(fā)或引進(jìn)了以下性能較好的沖壓模具用鋼:
( 1 ) Cr12Mo1V1 (代號 D2 )鋼 為仿美國 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)中的 D2 鋼引進(jìn) 的鋼種,屬 Cr12 型鋼。由于 D2 鋼中 Mo 、 V 含量增加,細(xì)化了晶粒,改善了碳化物的分布狀況,因此 D2 鋼的強(qiáng)韌性(沖擊韌度、抗彎強(qiáng)度、撓度)比 Cr12MoV 鋼有所提高,耐磨性和抗回火穩(wěn)定性也比 Cr12MoV 更高??捎蒙罾涮幚恚岣哂捕炔⒏纳瞥叽绶€(wěn)定性。用 D2 鋼制作的沖裁模具壽命要高于 Cr12MoV 鋼模具。
D2 鋼的鍛造性能和熱塑成形性比 Cr12MoV 鋼略差,機(jī)械加工性能和熱處理工藝與 Cr12 型鋼相似。
( 2 ) Cr6WV 鋼 為高 耐磨微 變形高碳中鉻鋼,碳、鉻含量均低于 Cr12 型鋼,碳化物的分布狀態(tài)較 Cr12MoV 均勻,具有良好的淬透性。熱處理變形小,機(jī)械加工性能較好??箯潖?qiáng)度、沖擊韌度優(yōu)于 Cr12MoV , 只是耐磨性略低于 Cr12 型鋼。用于承受較大沖擊力的高硬度、高耐磨板料沖裁模,其效果好于 Cr12 型鋼。
鋼的常用熱處理工藝為:淬火溫度9701 ~ 000℃,一般可熱油或硝鹽分級淬火冷卻,尺寸不大的部件可采取空冷。淬火后應(yīng)立即回火,回火溫度160210 ~ ℃,硬度 58 ~ 62HRC。
( 3 ) Cr4W2MoV 鋼 也是高 耐磨微 變形高碳中鉻鋼,替代 Cr12 型鋼而研制的鋼種,碳化物均勻性好,耐磨性高于 Cr12MoV ,適于制作形狀復(fù)雜、尺寸精度要求高的沖壓模具,可用于硅鋼片沖裁模。
Cr4W2MoV 鋼的熱處理工藝:要求強(qiáng)度、韌性較高時,采用低溫淬火、低溫回火工藝:淬火溫度 960~980 ℃,回火溫度 280~320 ℃,硬度 60~62HRC 。要求熱硬性和耐磨性較高時,采用高溫淬火、高溫回火工藝:淬火溫度 1020~1040 ℃,回火溫度 50 0~540 ℃,硬度 60~62HRC 。
( 4 ) 7CrSiMnMoV( 代號 CH-1) 鋼 為 空淬微變形低合金鋼、火焰淬火鋼,可以利用火焰進(jìn)行局部淬火,淬硬模具刃口部分。淬火溫度( 800~1000 ℃ ),具有良好的淬透性和 淬硬性 (可達(dá) 60 HRC 以上),強(qiáng)度和韌性較高,崩 刃 后能補(bǔ)焊??纱?CrWMn 、 Cr12MoV 鋼,制作形狀復(fù)雜的沖裁模。 CH-1 鋼的推薦熱處理工藝:淬火溫度 900~920 ℃, 油冷 , 190~200 ℃ 回火 1~3 小時,硬度 58~62 HRC 。
( 5 ) 6CrNiSiMnMoV( 代號 GD) 鋼 為高韌性低合金鋼,淬透性好,空淬變形小,耐磨性較高。其強(qiáng)韌性顯著高于CrWMn 和 Cr12MoV 鋼,不易崩刃或斷裂。尤其適用于細(xì)長、薄片狀 凸模及 大型、形狀復(fù)雜、薄壁凸凹模。
GD 鋼的推薦熱處理工藝:淬火溫度 870~930 ℃( 900 ℃ 最佳 ),鹽浴爐加熱( 45s/mm ), 油冷或 空冷、風(fēng)冷 , 175~230 ℃ 回火 2 小時,硬度 58~62 HRC 。由于空冷即可淬硬 ,也可采用火焰加熱淬火。
( 6 ) 9Cr6W3Mo2V2( 代號 GM) 鋼為高耐磨高強(qiáng) 韌 合金鋼,各項(xiàng)工藝性能良好,其耐磨性、強(qiáng)韌性、加工性能均優(yōu)于 Cr12 型鋼,能夠用于高速壓力機(jī)沖壓下的多工位 級進(jìn)模等 精密模具,是較理想的耐磨、精密沖壓模具用鋼。
GM 鋼的熱處理工藝:淬火溫度 1080~1120 ℃,硬度 64~66HRC 。 回火溫度 540~560 ℃,回火二次。
( 7 ) Cr8MoWV3Si ( 代號 ER5) 鋼 屬高耐磨高強(qiáng)韌合金鋼,具有較好的電火花加工性能,強(qiáng)度、韌性、耐磨性都優(yōu)于 Cr12 型鋼,適用于大型精密沖壓模具。用于硅鋼片沖裁模,一次 刃 磨壽命為 21 萬次,總壽命高達(dá) 360 萬次,是目前合金鋼沖模沖裁硅鋼片的較高壽命水平。
ER5 鋼的推薦熱處理工藝:對高耐磨性、高強(qiáng)韌性的模具,采用 1150 ℃ 淬火, 520~530 ℃ 回火 3 次; 對重載服役條件下的模具,采用 1120~1130 ℃ 淬火, 550 ℃ 回火 3 次。
3 .硬質(zhì)合金及鋼結(jié)硬質(zhì)合金
當(dāng)工件的批量極大時,可以考慮選用硬度和耐磨性比各類模具鋼種更高的硬質(zhì)合金 或鋼結(jié)硬質(zhì)合金 。用作模具材料的硬質(zhì)合金為 鎢鈷類 ,隨著 含鈷量的增加,韌性及抗彎強(qiáng)度提高而硬度降低。對于承受沖擊力較小的模具,可以選用 含鈷量較低 的 YG10X ;承受沖擊力中等或較大的模具,可以選用含鈷量較高 的 YG15 或 YG20 。硬質(zhì)合金的缺點(diǎn)為韌性較差、難以加工,作為模具的工作部件可以設(shè)計(jì)為鑲拼結(jié)構(gòu)。 鋼結(jié)硬質(zhì)合金的性能介于硬質(zhì)合金和高速鋼之間,能夠機(jī)械加工和熱處理,可以用于制作復(fù)雜的高壽命模具。用作沖裁模 的鋼結(jié)硬質(zhì)合金 有 DT 、 GT35 、 TLMW50 、 GW50 等。
厚板沖裁模具
厚板沖裁模承受的沖壓力高于薄板沖模,為重載沖裁模,易磨損、崩 刃 和斷裂,所以要求模具材料應(yīng)具有高的耐磨性和強(qiáng)韌性。
傳統(tǒng)模具用鋼傳統(tǒng)的重載沖裁模具鋼種主要有 T8A 、 Cr12MoV 、 W18Cr4V 、
W6Mo5 Cr4V2 等。
其中 T8A 為碳素工具鋼,雖然淬透性、韌性比 T10A 鋼有所改善,但易殘存網(wǎng)狀碳化物、熱硬性差,只能用于工件批量較小的中厚沖裁模。 T8A 工具鋼的熱處理工藝為: 790~820 ℃水或油 淬, 160~180 ℃ 回火,硬度 58~61HRC 。
W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2為高速工具鋼,具有很高的硬度、抗壓強(qiáng)度和耐磨性,但韌性較低,工作時有可能產(chǎn)生崩 刃或斷裂,而且價格較貴。建議采用低溫淬火、快速加溫淬火等工藝措施來改善其韌性。對于工件批量較大的厚板沖裁模,可以用W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2鋼做 凸 模,Cr12MoV 鋼做凹模 。
W18Cr4V 鋼的推薦熱處理工藝: 1220~1250 ℃ 淬火; 550~570 ℃ 回火 3 次。
W6Mo5Cr4V2 鋼的推薦熱處理工藝: 1160~1200 ℃ 淬火 : 550~570 ℃ 回火 3 次。
3. 常用模具新鋼種
為了克服高速工具鋼的缺點(diǎn),提高使用壽命,重載沖裁模具可選用 降碳降釩 高速鋼6 W6Mo5 Cr4V(6W6)和以高速鋼成分為基礎(chǔ),添加少量的其它元素構(gòu)成的高強(qiáng)韌性模具鋼 — 基體鋼,如 65Nb鋼、LD鋼、012AL鋼、CG-2 鋼等等 。
( 1)6 W6Mo5 Cr4V (6W6)鋼 為高強(qiáng)韌性高速鋼,由于降低了碳化物的含量和分布均勻性,使其在保持硬度和耐磨性的同時,抗彎強(qiáng)度、沖擊韌性和塑性都有顯著提高,雖然耐磨性略低,仍可用低溫 氮碳共滲提高 表面硬度和耐磨性。其熱處理工藝和高速鋼W6Mo5Cr4V2相似。
( 2 ) 6Cr4W3Mo2VNb (65Nb) 鋼 65Nb 鋼取自 W6Mo5CrV2 鋼正常 淬火后的基本成分,碳含量比高速鋼低,碳質(zhì)量 分?jǐn)?shù) 的中限為 0.65% ,故名 65Nb 。各合金元素在鋼中的作用和在高速鋼中相似, 另加入 3% 的 Nb 可形成高穩(wěn)定性的碳化物 NbC ,能有效阻止奧氏體晶粒長大,改善鋼的力學(xué)性能和工藝性能。這種鋼具有較好的耐磨性和較強(qiáng)的高溫韌性,可以代替 Cr12MoV 、 W18Cr4V 鋼,用于重載沖裁模和冷擠壓模、 冷鐓模 。
65Nb 鋼鍛造和退火工藝性能良好,熱處理溫度范圍寬,淬火溫度可以在 1080~1180 ℃,回火溫度在 520~600 ℃之間選擇。當(dāng)采用比 W6Mo5CrV2 鋼正常 淬火溫度低的溫度淬火后,其組織 為在碳含量 較低的馬氏體基體上均勻 分布有細(xì)粒狀未溶碳化物。通過熱處理參數(shù)的調(diào)整,可以得到不同的強(qiáng)度、韌性、耐磨性配合,以適合不同模具的性能要求。 65Nb 鋼的熱處理工藝: 1080~1180 ℃鹽浴爐加熱( 15~20s/mm )油 淬, 520~560 ℃ 回火 2 次,硬度 57~63 HRC 。
( 3 ) 7Cr7Mo2V2Si (LD) 鋼 LD 鋼含碳、 含鈷量高于 65Nb ,含釩量也較高。 釩可細(xì)化 晶粒,提高耐磨性。因此其抗壓、抗彎強(qiáng)度和耐磨性均高于 65Nb 由于具有良好的強(qiáng)韌性和耐磨性,因而適于制造各種重載模具。
LD 鋼的推薦熱處理工藝: 850 ℃預(yù)熱, 1100~1150 ℃ 淬火; 油冷后 530~570 ℃ 回火 2~3 次,每次 1~2 小時,硬度 57~63 HRC 。
( 4 ) 5Cr4Mo3SiMnVAL (012AL) 鋼 012AL 鋼中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.3~0.7% 的鋁,目的是為了細(xì)化晶粒,提高鋼的沖擊韌性和熱加工塑性,加 Si 則為了強(qiáng)化基體。 012AL 鋼強(qiáng)韌性高,綜合性能好,通用性強(qiáng),是冷、熱兼用型模具鋼。其抗彎強(qiáng)度及撓度高于 W18Cr4V 高速鋼,代替高速鋼作模具時很少發(fā)生折斷現(xiàn)象??梢杂米髦泻癜辶蠜_裁模具和 各類冷 、熱作模具。
012AL 鋼的推薦熱處理工藝: 1090~1120 ℃鹽浴爐加熱( 30s/mm )油 淬, 510 ℃ 回火 2 次, 每次油冷 2 小時 ,硬度 60~62 HRC 。
( 5 ) 6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2) 鋼 CG-2 鋼在成分中加 Ni ,強(qiáng)化了基體,改善了韌性和高溫性能。同時增加 Mo 減少 W ,以降低碳化物的偏析。 CG-2 鋼具有高的強(qiáng)度和強(qiáng)韌性,在熱處理到高硬度時仍能維持良好的韌性,較好地解決了高硬度與韌性的合理配合。但鍛造塑性較差,退火后硬度偏高。亦可用作中厚板料沖裁模具和 各類冷 、熱作模具。
CG-2 鋼的熱處理工藝:淬火溫度 1100~1140 ℃加熱( 20s/mm ), 油冷 , 540 ℃ 回火 2 次,每次 2 小時,空冷,硬度 60~62 HRC 。
二. 拉深模具材料的選用及熱處理要求
表 11.2.1 各種板料適用的 拉深模材料
由于拉深模具的失效主要為粘附磨損和磨粒磨損,并以粘附磨損為主。因此選用的模具材料必須具有較高的耐磨性和抗粘附性能,以及足夠的強(qiáng)度。按被拉深材料 考慮適用的拉 深模材料 可以參考表 11-1 。選用時還應(yīng)考慮被拉深材料的板料厚度、 拉深件的 尺寸形狀以及生產(chǎn)批量的大小等因素。
(一) 輕載拉深(拉深薄鋼板和 銅、 鋁合金)時的模具材料
生產(chǎn)批量較小時,對于形狀簡單的筒形 淺拉深件 ,可選用 T8 、 T10 鋼; 對于形狀復(fù)雜的中小型件,選用 CrWMn 、 9Mn2V 。
中批量生產(chǎn)或生產(chǎn)批量較大時,選用 Cr12MoV 。
生產(chǎn)批量很大時,選用硬質(zhì)合金 或鋼結(jié)硬質(zhì)合金 。
(二)重載拉深(拉深厚鋼板、反拉深、變薄拉深)時的模具材料
生產(chǎn)批量較小時,可選用 T10 、 CrWMn 。
生產(chǎn)批量較大時,選用 Cr12MoV 以及 GM 鋼。 GM 鋼的強(qiáng)度和韌性高于高速鋼、 Cr12MoV ;抗粘附磨損和磨粒磨損能力明顯優(yōu)于基體鋼和 Cr12MoV ,在拉 深模方面 已得到較好應(yīng)用。
生產(chǎn)批量很大時,考慮選用硬質(zhì)合金 或鋼結(jié)硬質(zhì)合金 。
(三)拉深不銹鋼、 高鎳合金鋼 、耐熱鋼板的模具材料
拉深這類材料時,容易發(fā)生粘附和拉毛,首選模具材料為鋁青銅。
生產(chǎn)批量較小時,可選用鋁青銅、 T10A (鍍硬鉻,注意采用鍍硬鉻工藝時鍍層不能太厚,以防拉深時剝落)。
生產(chǎn)批量較大時,選用鋁青銅、 Cr12MoV 、 Cr12Mo1V1 (表面滲氮)。
生產(chǎn)批量很大時,選用硬質(zhì)合金。
(四)大型 拉深件 、汽車覆蓋件的拉深模具材料
可以選用合金鑄鐵或高強(qiáng)度球墨鑄鐵。球墨鑄鐵能夠浸入潤滑油,組織中的石墨具有自潤滑作用,能有效地減輕拉深中的摩擦,而且成本較低、容易加工。
高強(qiáng)度球墨鑄鐵可以采用雙介質(zhì)延遲冷卻馬氏體等溫淬火,以獲得較高的強(qiáng)度和韌性,硬度為 55~58 HRC 。先將模具緩慢預(yù)熱后再加熱至 880~900 ℃,保溫后先空氣預(yù)冷,然后鹽水 淬冷至 550 ℃左右即轉(zhuǎn)入 油冷,當(dāng)模溫 降至 250 ℃左右,放入 180~200 ℃的熱油中等溫保持 2~3 小時,再將油溫降至 170 ℃左右等溫 5~7 小時,最后轉(zhuǎn)入空冷。
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