磨削對(duì)模具壽命的影響分析

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:2313

我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展到今天確實(shí)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但大型、精密、長(zhǎng)壽命模具仍然與國(guó)外先進(jìn)水平有較大的差距,本文就模具的壽命及與之相關(guān)連的失效問(wèn)題談一點(diǎn)意見(jiàn)。
1.我國(guó)與國(guó)外在模具壽命上的比較序號(hào)模具類別國(guó)內(nèi)水平國(guó)外水平 
(1)壓鑄模-鋅錫壓鑄模 20-30萬(wàn)次 100-300萬(wàn)次鋁壓鑄模 20萬(wàn)次 100萬(wàn)次銅壓鑄模 1萬(wàn)次 10萬(wàn)次黑色金屬壓鑄模 1500次 1-2萬(wàn)次
(2)塑料注射模-非淬火鋼模 10-30萬(wàn)次 10-60萬(wàn)次淬火鋼模 50-100萬(wàn)次 200-500萬(wàn)次
(3)沖模-合金鋼制沖模總壽命 100-400萬(wàn)次 500-1000萬(wàn)次硬質(zhì)合金制沖?倝勖 1-2億次 2-3億次 100-300萬(wàn)次/刃磨一次 500-1000萬(wàn)次/刃磨一次
(4)鍛模-普通鍛模 1萬(wàn)次左右 2.5萬(wàn)次精鍛模 0.5-1萬(wàn)次 1-1.5萬(wàn)次
(5)玻璃模 10-30萬(wàn)次 30-60萬(wàn)次
2.模具損傷的基本形成為提高模具壽命,經(jīng)對(duì)已失效的模具進(jìn)行分析,模具損傷的形式主要有-塑性變形、磨損、疲勞及冷熱疲勞、斷裂及開(kāi)裂、腐蝕。模具在服役過(guò)程中可能同時(shí)出現(xiàn)多種損壞形式,各種損傷之間又相互滲透、相互促進(jìn),各自發(fā)展,直到用模具生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品為廢品,則模具失效。要提高模具壽命(服役壽命)必須對(duì)導(dǎo)致模具損傷的原因及各種影響因素進(jìn)行認(rèn)真分析,制定克服的辦法和措施。
3.影響模具失效的因素-(1)模具結(jié)構(gòu)(2)模具材料(3)冷熱加工的制造工藝 A、鍛造 B、熱處理 C、切削加工 D、磨削加工、電加工(4)模具工作條件
    磨削加工對(duì)模具壽命的影響未引起人們的充分重視,由于不正確的磨削工藝,造成工件表面燒傷、磨削裂紋、磨削痕及磨削應(yīng)力,這是后續(xù)工序及模具在服役期間的機(jī)械疲勞,冷熱疲勞產(chǎn)生裂紋的萌生源,嚴(yán)重影響其工作壽命。
(1)磨削時(shí),砂輪與工件為弧面接觸,砂輪切削時(shí)工件產(chǎn)生塑性變形及砂輪與工件間劇烈的摩擦阻力,從而在砂輪與工件間形成大小相等,方向相反的磨削力,同時(shí)由于表層材料塑性變形時(shí)使工件材料內(nèi)部金屬分子之間產(chǎn)生相對(duì)移對(duì),形成內(nèi)摩擦而發(fā)熱,砂輪和工件之間外摩擦也產(chǎn)生熱量,這種磨削熱在磨削區(qū)會(huì)產(chǎn)生局部瞬時(shí)達(dá)1000℃的高溫,而砂輪是不易傳熱的,所以80%的熱傳入工件和磨屑,而金屬在固態(tài)下隨溫度的改變由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格,發(fā)生金相組織的轉(zhuǎn)變,在磨削淬硬鋼時(shí),冷卻充分,表面層產(chǎn)生二次淬火,部分殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,而馬氏體比容較大,比容增加,表面產(chǎn)生壓應(yīng)力,如果磨削冷卻不好,或不用冷卻液,表面產(chǎn)生回火,發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變,表面產(chǎn)生拉應(yīng)力(如γ-Fe轉(zhuǎn)變?yōu)?alpha;-Fe時(shí)鐵的體積會(huì)膨脹1%),這些應(yīng)力(殘余應(yīng)力可達(dá)到500-1000MPa即500-1000kg/mm
(2)如果超過(guò)材料的屈服極限時(shí),便產(chǎn)生磨削裂紋,另外熱處理淬火后模具未立即回火,淬火溫度過(guò)高,有網(wǎng)狀碳化,回火后未回火馬氏體或殘余奧氏體過(guò)多,在磨削時(shí)都會(huì)產(chǎn)生相變,發(fā)生應(yīng)力使工件表層產(chǎn)生裂紋。磨削裂紋是一種很細(xì)的表面裂紋,它多與磨削方向垂直,有時(shí)也呈網(wǎng)狀,其深度在0.03mm以內(nèi)。

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