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导致模具失效的因素有哪些?

答:①模具结构的因素  模具结构包括模具形状、模具尺寸间隙、冲头模具长径比、端面倾角、过渡圆角大小;热作模具钢中开设冷却小路、装配结构等,不合理的模具结构可能引起严重的应力集中或高的工作温度,从而恶化模具的工作条件,导致模具过早失效。
  ②模具材料因素  模具材料必须满足模具对塑性变形抗力、断裂抗力、疲劳抗力、硬度、耐磨性、冷热疲劳抗力等性能的要求,如不能满足,则会发生模具早期失效。如在循环栽荷下,如果材料疲劳抗力差,经一定应力循环后,可能萌生疲劳裂纹,并逐渐扩展直至模具断裂失效。另外,模具材料的冶金质量对模具的失效有很大影响,钢中的非金属夹杂物自身强度的塑性很低,容易形成裂纹源,引起模具早期失效。钢中碳化物的数量过多,形状、尺寸及分布不理想,会严重降低钢的冲动韧度及断裂抗力,引起模具的崩块、折断、开裂等。钢中出现中心疏松及白点,会降低钢的抗压强度,易发生模具工作面凹陷及淬火开裂。
  ③工艺因素   锻造工艺对模具的失效影响很大。合理的锻造工艺可以破碎钢中大块碳化物,使之分布均匀,并使晶粒得到细化,但若锻造工艺不合理,则达不到击碎碳化物、细化晶粒、改善各向异性、提高钢的致密度等目的,甚至引发锻造裂纹,也给后续热处理工艺带来不利的影响。
  模具热处理可使模具获得理想的组织,从而获得所需性能。但若处理不当或工艺不合理,则可导致模具产生热处理缺陷或性能下降。从而引发模具过早失效,如淬火温度过高,则会引起钢的过热,甚至过烧,从而引起晶粒长大,晶界熔化等。这就导致模具韧性下降,使模具发生崩刃或断裂,尤其是对承受巨大冲击载荷的锻模及冷作模具钢更应控制钢的晶粒度不使其长大。如淬炎温度过低时,则难以保证有足够的合金元素固溶于基体之中,这将会场降低钢的基体强度和组织稳定性,致使模具出现早期变形、压塌或热疲劳裂纹。淬炎冷却速度过快或油温太低,都会出现淬火微裂,这将更容易产生热疲劳裂纹,甚至早期断裂。模具回火温度过高,则硬度下降,降低了强度和耐磨性能,且难以补救。但若回火温度过低,回火不足,则会在模具中残留较高的淬火应力,引起模具韧性下降,从而使模具发生早期断裂。
  模具切削加工应严格保证过渡圆角半径,保持圆弧面与平面相接处光滑。工作面严禁留有刀痕,保证工作面光滑无痕。如出现尖角或表面粗糙,留有刀痕,将容易在刀痕或尖角处萌发疲劳裂纹,引起模具疲劳失效;不当的磨削工艺如进给量过大、冷却不足等容易烧伤模具表面或产生磨削裂纹,降低模具疲劳强度和断裂抗力;模具电加工使模具表面产生拉应力和诱发显微裂纹,导致模具变形、开裂和表面剥落。
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