模具设计平时作业及大作业(哪些因素影响冲压模具寿命-影响冲压模具寿命的十大因素)

今天给各位分享模具设计平时作业及大作业的知识，其中也会对哪些因素影响冲压模具寿命-影响冲压模具寿命的十大因素进行分享，希望能对你有所帮助！

本文导读目录：

1、模具设计平时作业及大作业

2、哪些因素影响冲压模具寿命-影响冲压模具寿命的十大因素

3、冲压模材料(冲压模具用什么材料)

模具设计平时作业及大作业

　　4.塑料的工艺特性从模具设计角度看,最主要是哪2项，常用的塑料这2项特性如何(按高、中、低归类一下的话)。

　　1、塑料制件结构形状合理性应考虑哪5方面，画出3例结构不合理。

哪些因素影响冲压模具寿命-影响冲压模具寿命的十大因素

　　⑨.离子注入：利用小型低能离子加速器，将需要注入元素的原子，在加热器的离子源中电离成离子，然后通过离子加热器的高电压电场将其加热，成为高速离子流，再经过磁分析器提炼后，将离子束强行打入模具工作表面，从而改变模具表面的显微硬度和粗糙度，降低表面摩擦系数，最终提高工作的使用寿命。

　　①.设计凸模时必须注意导向支撑和对中保护。

　　特别是设计小孔凸模时采用导向装置结构，能保证模具零件相互位置的精度，增加模具抗弯曲、抗偏载的能力，避免模具不均匀磨损，从而延长模具寿命。

　　②.对小孔、夹角、窄槽等薄弱部位进行补强，为了减少应力集中，要以圆弧过渡，圆弧半径R可取3～5mm。

　　③.整体模具的`凹圆角半径很易造成应力集中，并引起开裂，对于结构复杂的凹模采用镶拼结构，减少应力集中。

　　④.冲模的凸、凹模圆角半径R不仅对冲压件成形有较大的影响，而且对于模具的磨损及寿命也影响很大。

　　设计时应从保证成型零件充分接触的前提下尽可能放大，避免产生倒锥，影响冲件脱料出模，如圆角半径R过小且没有光滑过渡，则容易产生裂纹。

　　⑤.合理增大间隙，改善凸模工作部分的受力状态，使冲裁力、卸件力和推件力下降，凸、凹模刃口磨损减少。

　　一般情况下，冲裁间隙放大可以延长切飞边模寿命。

　　⑥.模架应有良好的刚性，不要仅仅满足强度要求，模座厚度不宜太薄，至少应设计到45mm以上。

　　浮动模柄可避免冲床对模具导向精度的不良影响。

　　凸模应紧固牢靠，装配时要检查凸模或凹模的轴线对水平面的垂直度以及上下底面之间的平行度。

　　准确和可靠的导向，对于减少模具工作零件的磨损，避免凸、凹模啃伤影响极大，尤其是无间隙和小间隙冲裁模、复合模和连续模则更为有效。

　　为提高模具寿命，必须根据工序性质和零件精度等要求，正确选择导向形式和确定导向机构的精度。

　　一般情况下，导向机构的精度应高于凸、凹模配合精度。

　　连续模具应设计4根导柱导向，这样导向性能好。

　　因为增加了刚度，保证了凸、凹模间隙均匀，确保凸模和凹模不会发生碰切现象。

　　⑧.排样方式与搭边值大小对模具寿命的影响很大，过小的搭边值，往往是造成模具急剧磨损和凸、凹模啃伤的主要原因。

　　从节约材料出发，搭边值愈小愈好，但搭边值小于一定数值后，对模具寿命和剪切表面质量不利。

　　在冲裁中有可能被拉入模具间隙中，使零件产生毛刺，甚至损坏模具刃口，降低模具寿命。

　　因此在考虑提高材料利用率的同时，必须根据零件产量、质量和寿命，确定排样方法和搭边值。

　　冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷，甚至在较高的温度下工作(如冷挤压)，工作条件复杂，易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。

　　因此，模具材料的性能对模具的寿命影响较大，不同材质的模具寿命往往不同，对模具工作零件材料的要求比普通零件也高。

　　a.材料的使用性能应具有高硬度(5864HRC)和高强度，并具有高的耐磨性和足够的韧性，热处理变形小，有一定的热硬性。

　　②.对模具材料要进行质量检测，模板要符合供货协议要求，模板的化学成份要符合国际上的有关规定。

　　只有在确信模具材料合格的情况下，才能使用。

　　Cr12钢碳化物不均匀度3级要比5级耐用度提高1倍以上。

　　如果碳化物偏析严重，可能引起过热、过烧、开裂、崩刃、塌陷、拉断等早期失效现象。

　　而对于直径小于或等于50mm的高合金钢，其碳化物不均匀性一般在4级以内，可满足一般模具使用要求。

　　通过锻造能有效改善工具钢的碳化物偏析，一般锻造后可降低碳化物偏析2级，最多为3级。

　　冲压设备的精度与刚度,结构特征,安装环境以及冲压速度都有将对模具寿命有很大的影响。

　　①.设备的精度与刚度冲压设备的精度与刚性对冲压模具寿命的影响极为重要。

　　冲压设备的精度高、刚性好，冲模寿命大为提高。

　　模具成形工件的力是由设备提供的，在成形过程中，设备因受力将产生弹性变形。

　　复杂硅钢片冲模材料为Crl2MoV，在普通开式压力机上使用，平均复磨寿命为1-3万次，而新式精密压力机上使用，冲模的复磨寿命可达612万次。

　　尤其是小间隙或无间隙冲模、硬质合金冲模及精密冲模必须选择精度高、刚性好的压力机，否则，将会降低模具寿命，严重者还会损坏模具。

　　②.冲床本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。

　　在冲床地基周围设置高湿度的隔离带,使用地基可以保持冲床的水平度，而水平度影响模具的寿命。

　　大多数冲床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，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。

　　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%。

　　⑤.冲压速度冲压速度愈高，模具在单位时间内受的冲击力愈大(冲量大);时间愈短，冲击能量来不及传递和释放，易集中在局部，造成局部应力超过模具材料的屈服应力或断裂强度。

　　因此，冲压速度越高，模具越易断裂或塑性变形失效。

　　①.做好冲模的日常保养、维护工作,注意保持棋具的清洁和合理的润滑，严格执行冲模“三检查”制度(使用前检查，使用过程中检查与使用后检查)。

　　②.模具的正确安装与调试:严格控制凸模进入凹模深度;控制校正弯曲、冷挤、整形等工序上模的下止点。

　　③.冲模刃磨修理:凸、凹模表面粗糙度值越低，耐疲劳强度越高，粗糙度值每降低1级，寿命可提高1倍。

　　板料在冲裁时，随着凸模进入板料深度的增加，材料向凸、凹模刃口流动，直到凸模刃口和凹模刃口之间产生的裂纹重合时为止。

　　在材料流动时，凸、凹模端面产生很大的摩擦力，摩擦力大小在很大程度上取决于凸、凹模端面粗糙度的高低，因此，研磨凸、凹模端面有利于提高冲模寿命，特别是形状复杂而精度要求高的中小型冲模。

　　因此，研磨凸、凹模时，必须研磨侧面后再研磨端面磨削后。

　　线切割机加工前,原材料内部因为淬火呈拉应力状态，线切割时产生的热应力也是拉应力，两种应力叠加的结果很容易达到材料的强度极限而产生微裂纹，从而大大缩短冲压模具寿命，因此要提高冲压模具的寿命,需要消除线切割产生的应力。

　　①研磨去掉白层通常模具线切割后，经过研磨去掉表面硬度低的灰白层后便可进行装配使用。

　　但这样做没有改变线切割造成的应力区的应力状态，即使增大线切割后的研磨余量，但因高硬层硬度高(达70HRC)，研磨困难，过大的研磨量容易破坏零件几何形状。

　　②.回火处理在线切割后，研磨去零件表面的白层，再在160℃～180℃回火2h，则白层下面的高硬层可降低5HRC～6HRC，线切割产生的热应力亦有所下降，从而提高了冲模的韧性，延长了使用寿命。

　　但是由于回火时间短，热应力消除不彻底，冲模寿命并不十分理想。

　　③.磨削加工线切割后磨削加工，可去掉低硬度的白层和高硬层，提高冲模寿命。

　　因为磨削时产生的热应力也是拉应力，与线切割产生的热应力叠加，无疑也会加剧冲模损坏。

　　若在磨削后，再进行低温时效处理，则可消除应力影响，显著提高冲模韧性，使冲模寿命提高。

　　因为几何形状复杂的冲模大多数是采用线切割加工，所以磨削形状复杂的冲模必须采用价格昂贵的坐标磨床和光学曲线磨床，而这两种设备一般厂家都不具备，故推广困难。

　　④.喷丸处理后再低温回火喷丸处理可使线切割切口的残余奥氏体转变为马氏体，提高冲模的强度和硬度，使表面层应力状态发生变化，拉应力降低，甚至变为压应力状态，使裂纹萌生和扩展困难，再结合低温回火，消除淬火层内拉应力，可使冲模寿命提高10～20倍。

　　喷丸处理受设备条件和冲模零件形状(内表面)限制，难以普遍应用。

　　⑤.研磨后再低温时效处理线切割表面经研磨后，高硬层已基本去掉，再进行120℃～150℃×5～10h低温时效处理(亦称低温回火处理)，亦可经过160℃～180℃×4～6h低温回火处理。

　　这样可消除淬火层内部拉应力，而硬度降低甚微(后者硬度降低稍大)，却大大提高了韧性，降低了脆性，冲模寿命可提高2倍以上。

　　这一方法简便易行，效果十分明显，易于推广。

　　消除线切割加工产生的应力，提高韧性，最佳方法是喷丸+低温回火，其次是磨削后+研磨+低温回火，再次是研磨+低温时效处理，各单位可根据自己的具体情况选择。

　　某单位曾用材料为Cr12MoV的冲模，线切割后分别做如下试验，其寿命差异非常大。

　　b.160℃回火2h，刃磨寿命11180次。

　　d.研磨去白层，160℃×2h回火，刃磨寿命为7450次。

　　f.喷丸后经160℃×2h回火，刃磨寿命达到次。

　　机械加工工艺要能消除加工后的加工变形与残留应力,尽量采用磨削、研磨和抛光等精加工和精细加工，获得较小的表面粗糙度值，提高模具使用寿命。

冲压模材料(冲压模具用什么材料)

　　⑴设计的冲压件必须满足产品使用和技术性能，并能便于组装及修配。

　　⑵设计的冲压件必须有利于提高金属材料的利用率，减少材料的品种和规格，尽可能降低材料的消耗。

　　在允许的情况下采用价格低廉的材料，尽可能使零件做到无废料及少废料冲裁。

　　4脱料板和下模板:Cr12MoV或SKD11(冲薄才或产品精度高的产品时，会选择DC53深冷处理，稳定性好。

　　5冲头零件的材质一般选SKD11，冲不锈钢的材料的话会选SKH-9或DC53或ASP-23；DC53比SKH-9差一点，ASP23比SKH-9好；还有钨钢，这个一般特殊要求才用，贵的；。

　　6根据不同产品的材质和厚度，选用模板的材质和厚度及零件的材质也会有区别一般的冲压模具都是由：。

　　上下托板、上下垫脚、上下模座：一般用A3、Q235等"软料"做成，起支撑整个模具、方便架模、落料等作用。

　　上、下模板：上、下模板起固定刀口、入块、入子、顶料销等作用，外定位、内定位、浮升引导销、两用销、导料板、浮块这些也是固定在下模板上的，下模板硬度要求必须在HRC58～62左右，硬度太低会影响冲裁质量。

　　有的刀口直接割在模板上的，即在模板上直接挖刀口，这样做的话如果刀口缺了、打崩了、磨损了、有毛边就不好修模；还有一种做法是挖入块，即把刀口挖在一个入块上(该入块习惯称为"下模刀口")，然后再把下模刀口装入下模板里面。

　　高度要保证和下模板一样高，误差要在正负1～2条之内，最好正负0.005mm以内，一般磨床师傅或钳工师傅都可以达到。

　　根据需要，每套模具的上下垫板厚度都不一样，看冲裁力，如果冲的孔少的话，上下垫板可以适当做薄一点8～10mm即可，如果冲孔比较多的话，就要适当做厚一点，一般17～20mm左右。

　　下垫板上主要是落料孔、弹簧过孔、螺丝过孔、导柱透气孔等。

　　上、下夹板，上下夹板主要起固定凸模、冲头、导柱之用，一般17～20mm即可。

　　冲压模具夹板的材料硬度一般不需要特别高，一般用软料即可，但是太软了也不行，有可能会把冲头的挂台直接拉到夹板里面去，把夹板拉坏。

　　所以设计冲压模具，要从所要总裁的工件的冲裁工艺来考虑其模具的结构、模具材料的选材，所选冲床的吨位，冲裁间隙的大小等等，才能使加工完的工件毛刺更小，延长模具的使用寿命。

　　凹模、凸模，也称冲头或刀口，是用来把多余的材料冲掉、切掉，或切开、刺破、拉伸。

　　如：拉伸冲头、折弯冲头、滑块的插刀、打沙拉冲头、打凸包冲头、抽芽冲、铆合模的铆合冲头等等。

　　凹模凸模的材料需要的硬度较高，常用的凹模凸模材料有：Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、W6Mo5Cr4V2(钨钢)等。

　　挖：做模具人习惯称呼，是指线切割框口的意思。

　　软料：在冲压模具中，是指硬度在HRC35左右、硬度比较低的模具钢，如45#钢、A3、Q235等。

　　你用个硬度稍微高一点的东西在上面敲一下，就能敲出个坑出来，这种材料很软、所以习惯称为"软料"，因为它的抗震性能比较好，一般用来制作冲压模具的上下托板、上下垫脚、上下模座。

那么以上的内容就是关于模具设计平时作业及大作业的介绍了，哪些因素影响冲压模具寿命-影响冲压模具寿命的十大因素是小编整理汇总而成，希望能给大家带来帮助。