"冲压模具的几种失效形式"
一、冲压模具的损伤和失效
冲压模具在制造过程中可能会产生某些缺陷,或者在服役过程中逐渐出现了某些缺陷,如微裂纹、轻度磨损、变形等等,在此状况下模具虽有隐患但仍能继续工作,这种虽有缺陷但未丧失服役能力的状态称为模具的损伤。模具因某种原因损坏,或者模具损伤积累至一定程度导致模具损坏,无法继续服役,称为模具的失效。
二、冲压模具的失效形式
冲压模具的失效形式一般为塑性变形、磨损、断裂或开裂、金属疲劳与腐蚀等等。模具的失效按照发生时间的早晚,大致可分为两类:正常失效和早期失效。模具经过大量的生产使用,因摩擦而自然磨损或缓慢地产生塑性变形与疲劳裂纹,达到正常使用寿命之后失效是属于正常的现象,为正常失效。模具未达到设计使用规定的期限,既产生崩刃、碎裂、折断等早期破坏;或因严重的局部磨损和塑性变形而无法继续服役,为早期失效。
三、冲裁模的工作条件与失效形式
冲裁模具主要用于各种板料的冲切。冲裁模的工作条件可以分为三个阶段:弹性变形阶段、塑性变形阶段和剪裂阶段。在冲裁过程中,由于板料的弯曲,模具的受力主要集中于刃口附近。凸、凹模刃口区域不仅位于最大端面压应力和最大侧面压应力的交聚处,而且也处于最大端面摩擦力和最大侧面摩擦力的交汇处,工作时刃口承受着剧烈的压应力和摩擦力作用。
四、冲裁模的主要失效形式
冲裁模的主要失效形式有塑性变形、磨损、断裂或开裂、金属疲劳与腐蚀等等。模具刃口所受作用力的大小和板料的力学性能、厚度等因素有关。对于薄板冲裁模,由于模具受到的冲击载荷不大,在正常的使用过程中,模具因摩擦产生的刃口磨损是主要的失效形式。
五、刃口的损伤过程
刃口的损伤过程可以分为三个阶段:初期磨损阶段、正常磨损阶段和急剧磨损阶段。在初期磨损阶段,刃口与板料相碰时接触面积很小,刃口的单位压力很大,造成了刃口端面的塑性变形,一般称为塌陷磨损。在正常磨损阶段,刃口部位的单位压力逐渐减轻,同时刃口表面因应力集中产生应变硬化,刃口和被加工坯料之间的摩擦磨损成为主要磨损形式。在急剧磨损阶段,刃口经长期工作以后,经受了频繁冲压会产生疲劳磨损,表面出现了损坏剥落。
六、模具使用时的注意事项
模具使用时,必须控制在正常磨损阶段,以避免出现急剧磨损。随着刃口的磨损,工件的毛刺高度会不断增加,因此实际生产中,可以通过观测毛刺高度的大小来推断模具刃口的磨损量,在冲裁件达到质量允许的毛刺极限值时即进行刃磨。