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提高模具使用寿命的实用方法

2014-12-18 22:01:30 浏览:(2920)
 随着工业自动化程度的不断提高,模具的应用越越广泛。但目前在我国的许多企业中,模具的使用寿命还比较低,进相当于国外的1/3~1/5。模具寿命低、工作部分精度保持性差,不仅会影响产品质量,而且会造成模具材料、加工工时等成本的巨大浪费,大大增加产品的成本并降低生产效率,严重影响产品的竞争力。研究表明:模具的使用寿命与热处理不当、选材不合适、模具结构不合理、机械加工工艺不合理、模具滑润不好、设计水平差等诸多因素有关。根据对大量失效模具的分析统计,在引起模具失效的各种因素中,热处理不当约占45%,选材不当、模具结构不合理约占25%,工艺问题约占10%;滑润问题、设备问题等因素约占20%。因此,在模具设计和制造过程中,选用恰当的材料,合理设计模具结构,选择合理的热处理工艺,妥善安排模具各零件的加工工艺路线,改善模具的工作条件都有利于提高模具的质量和使用寿命。
1 合理选用模具材料
1.1模具材料的选用
选用模具材料时,应根据不同的生产批量、工艺方法和加工对象进行选择。在大批量生产中,应选用长寿命的模具材料,如硬质合金,高强韧、高耐磨模具钢(如YG15、YG20);对小批量或新产品试制可采用锌合金、铋锡合金等模具材料;对于易变形、易断裂失效的通用模具,需要选用高强度、高韧性的材料(T10A);热锻模则要选用具有良好的韧性、强度、耐模性和抗冷热疲劳性能的材料(如5CrM-nMo);压铸模要采用热疲劳抗力高、高温强度高的合金钢(如3Cr2W8V);塑料模具则应选择易切削、组织致密、抛光性能好的材料。此外,在设计凸模和凹模时,宜选用不同硬度或不同材料的模具相匹配,如:凸模用工具钢(如T10A),凹模用高碳高铬钢(如Cr12、Cr12MoV),模具使用寿命可提高5~6倍。
1.2合理的模具结构
模具设计的原则是保证足够的强度、刚度、同心度、对中性和合理的冲裁间隙,并减少应力集中,以保证由模具生产出来零件符合设计要求。因此对模具的主要工作零作(如冲模的凸、凹模,注塑模的动、定模,模锻模的上、下模等)要求其导向精度高、同心度和中性好及冲裁的间隙合理。
在进行模具设计时,应着重考虑的是:
① 设计凸模时必须注意导向支撑和对中保护。特别是设计小孔凸模时采用自身导向结构,可延长模具寿命。
② 对夹角、窄槽等薄弱部位,为了减少应力集中,要以圆弧过渡,圆弧半径R可取3~5mm。
③ 对于结构复杂的凹模采用镶拼结构,也可减少应力集中。
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