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沖壓模具使用壽命受模具制造工藝的哪些影響


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)。沖壓是在室溫下,利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力,使其產生分離或塑性變形,從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。那么,沖壓模具使用壽命受模具制造工藝的哪些影響?

(1)鍛造工藝的影響

如果鍛造工藝不合理,會降低鋼材的性能,造成鍛造缺陷,形成導致模具早期失效的隱患。常見的鍛件表面缺陷有裂紋、折疊、凹坑等,內部缺陷有組織偏析、流線分布不合理、疏松、過熱、過燒等。鍛造時鐓擊力過大,變形量過大,易產生裂紋。加熱不均,溫度過高會產生材料晶粒粗大的過熱現(xiàn)象、或導致晶界熔化和氧化的過燒現(xiàn)象。停鍛后冷卻速度過快容易開裂,特別是高碳高合金鋼,鍛造溫度范圍較窄,操作不當極易開裂。鍛造不充分會產生組織應力,熱處理時也易發(fā)生變形開裂。若模具材料中的非金屬夾雜物鍛壓后,流線分布走向與凸模軸線垂直,則可能引起橫向折斷;如果分布走向與軸線平行,則可能發(fā)生縱向劈裂

(2)加工工藝的影響

切削加工時沒有徹底去除材料表面脫碳層,將會降低模具的表面硬度,加劇了模具磨裂及淬裂的傾向。切削的表面粗糙、尺寸連接處不光滑,或留有尖角和加工刀痕,將萌生疲勞裂紋,造成模具疲勞失效。磨削加工時進給量過大、冷卻不足則容易產生磨削裂紋和磨削燒傷,減低模具的疲勞疲勞強度和斷裂抗力。電火花成形及線切割加工,會使模具表面產生拉應力和顯微裂紋,導致表面剝落和早期開裂。若材料淬火后的內應力很高,電火花加工時應力會重新分布,引起模具變形或開裂。

(3)熱處理工藝的影響

模具淬火加熱時溫度過高,容易造成模具的過熱、過燒,沖擊韌度下降,導致早期斷裂。如果淬火溫度過低,會降低模具的硬度、耐磨性及疲勞抗力,容易造成模具的塑性變形、磨損失效。淬火加熱時不注意采取保護措施,會使模具表面氧化和脫碳,脫碳將造成淬火軟點或軟區(qū),降低模具的耐磨性、疲勞強度和抗咬合能力,影響其使用壽命。淬火冷卻速度過快或油溫過低,模具容易產生淬火裂紋。如果回火溫度太低,而且不夠充分,將無法消除淬火過程中的殘余應力使模具的韌性降低,容易發(fā)生早期斷裂。




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1、FS353

撫順特鋼

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Cr8Mo2VSi

DC53 


2
、
典型的化學成分(wt%)

元素

C

Si

Mn

Cr

Mo

V

含量

1.00

1.00

0.35

8.00

2.10

0.35 


3
、
交貨狀態(tài)

退火狀態(tài),硬度≤255 HB

4、 簡介

高韌性、高耐磨性鋼,具有高的淬透性和耐磨性,淬火時尺寸變化小,是應用十分廣泛的冷作模具鋼,比D2鋼的碳化物分布均勻及擁有更好的韌性。

5、主要應用

冷剪切模、切邊模、滾邊模、量規(guī)、拉絲模、搓絲板、冷沖模等。

6、物理常數(shù)

密度(Kg/m3):

溫度(℃)

密度(Kg/m3

20

7.72

200

7.67

400

7.61

比熱:(J/g.℃):0.460 (20℃)

彈性模量(Kg/m3):220×103

線(膨)脹系數(shù):

溫度/℃

20-200(高溫回火)

20-400(高溫回火)

20-200(低溫回火)

線(膨)脹系數(shù)/

-1,×10-6

11.6

12.4

12.2

臨界溫度

臨界點

Ac1

Acm

Ms

溫度(近似值)/℃

830

870

180

熱導率:

溫度(℃)

熱導率(W/m·K)

200

20

400

25



7、 熱處理


項 目

加熱溫度,℃

冷卻方式

硬度

退 火

820~840

≤30℃/h冷卻至500℃出爐

≤241HB

淬 火

1020~1040

油冷、空冷

62~65

回 火

方案1:180~200

空冷

60~62

方案2:500~550(2次)

空冷

60~63


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