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别人家的冲压模具寿命为何那么高?冲压模具这样设计冷冲压可以延长冲压模具寿命
别人家的冲压模具寿命为何那么高?冲压模具这样设计冷冲压可以延长冲压模具寿命
冲压模具是在冲压生产过程中必备的工艺设备,对提高产品的质量、延长产品寿命、提高生产效率有很强的需求。然而,保证质量、寿命适当的模具制作是非常难的。特别是用于少量生产的模具由于制作费用有限,制作难度更大。
所有冲压的最终目的是:高生产率、高质量、低成本。床身、顶部结构、机身框架的的设计、构造都会对这一目标起决定性作用。由于冲压模具在生产过程中由于经常磨损而失去工作尺寸精准度,导致很难满足生产需求。影响模具寿命的因素是多方面的,而如果在设计模具时综合考虑这些因素,考虑滑块的运动,设备的冲击从而设计出更经济高效率的模具,从而提高冲压模具的耐用度,提高冲压模具寿命。
模具材料的选择
凸模的工作条件比凹模更差,凸模要比凹模材料的材质更好。大批量冲裁时,要注意选择模具材料应该是强度高、耐磨性好、韧性好的模具材料。
基本结构
床身坚固的框架结构和地基隔离带可以分解冲压过程中的冲击力。在压机地基周围设置高湿度的隔离带与直接将压机固定在地面上相比,可以大大延长设备的寿命。使用地基可以保持压机的水平度,而水平度影响压机和模具的寿命。整个压机是由长螺栓将上横梁、床身、立柱联接在一起组成的。现在新型压机床身和立柱设计的更高更厚,较之以前压机的小床身、薄框架更不易变形。
模具结构设计
冲压模具的使用寿命与合理的结构设计有着很大的关系,设计之初在保证冷冲压模具其他设计要求。必须保证模具的韧性、钢度与强度,以确保冷冲压模具在冲裁过程中模具的凸、凹模及其它结构件不至于因受冲裁力影响而发生的变形、损坏或增加磨损程度。
模具设计应尽可能采用带导向的模具设计,同时还应考虑模具设计间隙,设计间隙过小或过大也会增加凸、凹模磨损程度,从而导致模具损坏,使用寿命降低。
冷冲压模具的使用寿命与其加工精度和品质成正比,精度和品质越高其使用寿命就越长。在进行模具的安装过程中我们要严格控制凸模和凹模之间的间隙,进而减少磨损。
滑块的移动
延长模具寿命,提高工件质量的另一个关键在于尽量减小滑块的偏心度。一般来说,压机应该设计成可以通过控制滑块的运动来控制冲压动作。
大多数压机只靠导轨来控制滑块的垂直运动,导轨不但控制驱动轮的运动而且承载机构产生的力。滑轨必须定期更换,但如果安装一个导向套(如图),将延长滑块和导轨的寿命。
这种带导向套的滑块吸收偏心轮产生的侧向力,并将其分解。在双重导向的冲程中,导轨的作用是引导承受模具反作用力的滑块,因此必须充分利用导轨的全部长度,使滑块在整个行程中被充分导向。这种导向套与导轨的组合导向比单独由导轨导向的导向面积要大1倍多。
连杆的运动
影响模具寿命的另一个因素是在落料时或冲裁力很大时的冲击力。当切刃剪切至板料厚度的20%-30%时,板料开始断裂,并释放能量,促使滑块高速下行。在行程末端滑块速度的突然增大会对压机和模具产生巨大的冲击,滑块在材料断裂点的速度与生成的反作用力直接相关。
为减小这种冲击,在相同的生产节拍下使用一种驱动连杆将滑块在行程末端的速度减小到用曲柄压机的40%。滑块对于模具的接触速度和冲击力也将降为曲柄压机的60%。这种速度降低意味着减小了上下模的冲击,从而延长了模具的寿命。
因为滑块的速度降低,将使冲压工作时间延长。较长的压制时间是有益的,特别是在成型方面,低速压制时间可以保证冲压精度,提高工件质量。
合理使用维护模具
在冲压过程中,冷镦坯料应经过磷化或镀铜处理是为了降低工作时的摩擦阻力,预防模具的粘附咬合,所以冷镦前金属板材必须经过预热来改进材料的加工性能,从而减少出现裂纹的可能性,延长模具的所以寿命。冷镦时进行润滑也是一种好方法,润滑良好显然可以增加金属板材的表面光洁度,减小摩擦阻力,减小磨损,延长模具的使用寿命,在冷镦形状复杂的零件时,润滑就显得更为重要。
使用导向套再加上润滑油(而不是脂润滑),可使导轨间隙(0.0015英寸)比无导向套更小(0.008-0.015英寸)。使用小间隙导向可精确的控制滑块运动,尽管这种结构比无导向套初期的成本要高,但它可以使模具的寿命延长30%。
模具存放时,上下模之间应保持一定空隙,以保护刃口不被损坏。冲压时,凸模进入凹模的深度要控制好,以免磨损加剧。在冲压实践中,冲裁,冲压一段时间后,凹凸模刃口将出现磨损、磨损沟痕现象。如果此时修模,既减小摩擦力阻力、同时预防磨损沟痕导致的裂纹,还能避免因磨损后凹模与凸模的刃口间隙不均而导致的附加弯矩,延长模具的使用寿命。凹模与凸模的刃口再次磨削后,刃口间隙更加不均匀,此时就要用细油石对刃口仔细研磨、抛光,去除磨削毛刺,一般来说,表面粗糙度值要达到Ra≤0.10μm以下,这样才能即时消除凹凸模刃口磨损隐患。
随着现代工业技术的不断发展,工业产品结构和性能越来越复杂,而高温、高速、高摩擦及腐蚀性的工作环境对高性能材料的需求也越来越高。冷冲压模具有着生产效率高的独特优势故而广受企业的青睐,但是冷冲压模具的工作环境十分糟糕,所以对于冷冲压模具的工作性能有着十分严格的要求,模具在生产过程中必须要有高寿命,高精度和高性能。产物加工经济成本和产物加工经济效益都由冷冲压模具的使用寿命所决定,冷冲压模具的使用寿命是权衡一个国度冷冲压模具制造程度的主要指标。要在全球市场立足,最本质的要求是高品质和高生产率,不是只有模具决定产品质量的好坏,而应将压机作为生产系统的一部分来考虑。
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