由于沖壓工序不同,工作條件不同,導致模具爆裂的原因是多方面的。今天就沖壓模具的設計、制造及使用等方面綜合分析模具爆裂的原因,并做出相應的改善措施。
一、模具材質在后續(xù)加工中容易碎裂
不同材質的模具壽命往往不同。為此,對于沖模工作零件材料提出兩項基本要求:
(1)材料的使用性能應具有高硬度(58-64HRC)和高強度,并具有高的耐磨性和足夠的韌性,熱處理變形小,有一定的熱硬性;
(2)工藝性能良好。沖模工作零件加工制造過程一般較為復雜,因而,必須具有對各種加工工藝的適應性,如可鍛性、可切削加工性、淬硬性、淬透性、淬火裂紋敏感性和磨削加工性等。
二、熱處理工藝不當產生變形
實踐證明,模具的熱處理加工質量對模具的性能與使用壽命影響甚大。從模具失效原因的分析統(tǒng)計可知,因熱處理不當所引發(fā)模具失效“事故”約占40%以上。
(1)鍛造工藝:這是模具工作零件制造過程中的重要環(huán)節(jié)。對于高合金工具鋼的模具,通常對材料碳化物分布等金相組織提出技術要求。
(2)預備熱處理:應視模具工作零件的材料和要求的不同分別采用退火、正火或調質等預備熱處理工藝,以改善組織,消除鍛造毛坯的組織缺陷,改善加工工藝性。高碳合金模具鋼經過適當的預備熱處理,可消除網狀二次滲碳體或鏈狀碳化物,使碳化物球化、細化,促進碳化物分布均勻性,這樣有利于保證淬火、回火質量,提高模具壽命。
(3)淬火與回火:這是模具熱處理中的關鍵環(huán)節(jié)。若淬火加熱時產生過熱,不僅會使工件造成較大的脆性,而且,在冷卻時容易引起變形和開裂,嚴重影響模具壽命。沖模淬火加熱時特別應注意防止氧化和脫碳,應嚴格控制熱處理工藝規(guī)范,在條件允許的情況下,可采用真空熱處理。淬火后應及時回火,并根據技術要求采用不同的回火工藝。
(4)消應力退火:模具工作零件在粗加工后,應進行消應力退火處理,其目的是消除粗加工所造成的內應力,以免淬火時產生過大的變形和裂紋。對于精度要求高的模具,在磨削或電加工后還需經過消應力回火處理,有利于穩(wěn)定模具精度,提高使用壽命。
三、模具研磨平面度不夠,產生撓曲變形
模具工作零件表面質量的優(yōu)劣,對于模具的耐磨性、抗斷裂能力及抗粘著能力等有著十分密切的關系,直接影響模具的使用壽命,尤其是表面粗糙度值對模具壽命影響很大。若表面粗糙度值過大,在工作時會產生應力集中現象,并在其峰、谷間容易產生裂紋,影響沖模的耐用度,還會影響工件表面的耐蝕性,直接影響沖模的使用壽命和精度,為此,應注意以下事項:
(1)模具工作零件加工過程中,必須防止磨削燒傷零件表面現象,應嚴格控制磨削工藝條件和工藝方法(如砂輪硬度、粒度、冷卻液、進給量等參數);