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自動沖床模具材料選擇及壽命延長方法

發布時間: 2021-07-19

自動沖床的模具在工作時應承受沖擊、振動、摩擦、高壓、拉力、彎曲、扭轉等載荷,甚至在高溫下(如冷擠壓)工作。工作條件復雜,易發生磨損、疲勞、斷裂、變形等。因此,模具工作零件對材料的要求要高于普通零件。

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沖模的熱加工質量對沖模的性能和使用壽命有很大的影響。據模具失效原因分析統計,因熱處理不當引起的模具失效“事故”占40%以上。沖模工作零件的淬火變形、開裂和早期斷裂與模具的熱加工工藝有關。

(1)沖床的淬火和回火。這是模具熱處理的關鍵環節。如果在淬火和加熱過程中出現過熱現象,不僅會造成工件脆性增大,而且在冷卻過程中容易造成尖銳裂紋,嚴重影響模具的使用壽命。沖壓模具在淬火和加熱過程中要特別注意防止氧化脫碳。嚴格控制熱處理工藝規范。在條件允許的情況下,可采用真空熱處理。淬火后應及時進行回火,并根據技術要求采用不同的沖頭回火工藝。

(2)應力消除退火。沖床模具的工作部件在粗加工后應進行應力消除和退火處理,以消除粗加工引起的內應力,避免因淬火而產生過度變形和裂紋。對于精度要求較高的模具,磨削或電加工后還需要進行消應力回火處理,有利于不打亂模具的精度,提高使用壽命。

(3)沖模鑄造工藝是模具工作零件制造過程中的重要環節。在加工高合金工具鋼時,通常會對碳化物分布等金相組織提出技術要求。此外,應嚴格控制澆注溫度范圍,制定準確的加熱規范,采用準確的澆注力方法,并進行緩慢冷卻或鍛后及時退火。

(4)熱處理準備。根據模具工作件的材料和要求不同,分別采用退火、正火或淬火、回火等方法改善結構,消除鑄件的結構缺陷,提高加工性能。高碳合金模具鋼通過適當的制備和熱處理,可以消除網狀二次滲碳體或鏈狀碳化物,使碳化物球化和細化,促進碳化物分布的均勻性。這有利于保證淬火回火的質量,提高模具的使用壽命。

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