模具寿命知识点
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模具寿命知识点
模具正常寿命:模具正常失效前,生产出的合格产品的数目,称模具正常寿命,简称模具寿命S。
模具失效:模具受到损坏,不能通过修复而继续服役时叫模具失效。
磨损失效:磨损使模具的尺寸发生变化或改变了模具的表面状态使之不能继续服役时,叫磨损失效。
粘着磨损:工件与模具表面相对运动时,由于表面凹凸不平,粘着的节点发生剪切断裂,是模具表面材料转移到工件上或脱落的现象称为粘着磨损。
塑性变形失效:模具在使用过程中,发生了塑性变形,改变了几何形状或尺寸,而不能修复再服役时,称为塑性变形失效。
压铸成型:是压力加工和铸造相结合的工艺,熔融金属以高速射压充填到金属型压铸型腔内,在压力下凝固而形成铸件。
塑料成型:是在压力的作用下,将粉末或粘流的塑料在模具中成形,获得所需形状尺寸的塑料制品。
物理气相沉积:在真空条件下,采用物理方法,将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。
化学气相沉积:化学气相沉积是利用反应气体在加热工件表面上发生反应析出金属或化合物而获得镀层的方法。
脆性断裂:是指断裂时不发生或发生较小的宏观塑性变形的断裂。
耐热疲劳性:高温下,材料承受应力频繁变化的能力。
冲裁间隙:是指冲裁模的凸模和凹模刃口之间的尺寸之差。
基体钢:在高速钢的基体成分上添加少量其他元素,适当改变其含碳量,以改善性能适应某些要求的钢种。
黑色断口:是高碳工具钢T10~T13,易出现的缺陷,是钢产生石墨化的特征 。一、预应力加强环作用:可使模具产生预切
向压应力,降低成型过程中的拉应力峰值,
有效地提高模具寿命。
二、表面氧化处理及其产物:氧化处理是使
模具表面各部分同时生成均匀的、与金属基
体结合牢固的氧化膜(四氧化三铁)的工艺
过程。它是一种很好的固体润滑剂,可以降
低模具表面的摩擦系数,提高模具的耐磨性
和抗粘附性,它的热导率比钢低,可以降低
模具在工作时的温升,从而减少热应力,提
高模具的耐热疲劳性和抗腐蚀疲劳性。
三、断裂及其分类,特征:断裂失效模具出
现大裂纹或分离为两部分和数部分,丧失服
役能力时,称为断裂失效
断裂分类1按断裂性质分:塑性断裂、脆性
断裂2按断裂路径分:沿晶断裂、穿晶断裂、
混晶断裂3按断裂机理分一次性断裂、疲劳
断裂。一次性断裂按断裂扩展路径的走向,
一次脆性断裂可分为穿晶断裂和沿晶断裂两
种类型。穿晶断裂是一种因拉应力作用而引
起的解理断裂。所为解理断裂时指沿特定晶
面的断裂。当模具材料韧性差,存在表面缺
陷、承受高的冲击载荷时,易发生穿晶断裂。
沿晶断裂裂纹沿晶面扩展而造成金属材料的
脆断,称为沿晶断裂。疲劳断裂模具在循环
载荷的作用下服役一段时间后所引起的断裂
称为疲劳断裂
。
四、磨损概念及其分类:由于表面的相对运
动,从接触表面逐渐失去物质的的现象叫磨 损。磨损分类模具成型坯料不同,使用状况
不同,其磨损情况不同,但按磨损机理可分
为:磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、气蚀
和冲蚀磨损、腐蚀磨损。
五、锤锻模的工作状态及失效形式:1,工作
特点:1坯料温度高(温度高,模具易软化,
产生塑性变形,同时易氧化,产生氧化磨损,
也易发生热疲劳)2冲击力大(锻模所受冲
击力大,瞬时巨大的冲击力易使能量或力集
中到某些局部,造成应力集中,出现塑性变
形和断裂)3摩擦剧烈(在高温,高压下做
相对运动,容易出现塑性变形和断裂)4急
热和急冷(产生循环的热应力,模具易出现疲
劳磨损与疲劳裂纹并导致开裂)2,失效形式:
磨损、塑性变形、断裂。
六、拉深模的工作状态及失效形式:1工作
对象为冷轧钢板和有色金属板材2主要失效
形式:拉深模工作时凹模和压边圈相对运动,
存在很大的摩擦,因此,拉深模的主要失效
形式为磨损,在磨损形式及机理上,主要表
现为粘着磨损,从部位上来看,在凹模,压
边圈,端面,凸模,凹模圆角半径处。尤其
以压边圈口部及凹模端面圆角半径以外区域
粘着磨损最严重。
七、冲裁模的工作状态及失效形式:1工作
对象为冷轧钢板和有色金属板材依靠冲裁模
的刃口使板料分离。2主要失效形式:它的
正常失效形式为磨损,从磨损机理上看,主
要为粘着磨损,同时也伴生磨粒磨损,使用
时间过长会产生疲劳磨损,从部位上看可细 分为刃口磨损,侧面磨损,断面磨损。非正
常失效形式有不均匀磨损、凸模整体折断和
凸、凹模局部掉块。
八、塑料模具的工作状态及失效形式:热固
性塑料模受力大,并有一定冲击,摩擦较大,
热机械负荷及磨损较重。热塑性塑料模塑变
抗力小,受热受压受磨损不严重。当加入固
体填充料时,磨损大大增加。主要失效形式
有磨损失效,有时也会发生局部塑性变形失
效、断裂失效等。
九、模具选材的一般原则:(1)使用性能足
够(2)工艺性能足够(3)供应上能保证(4)
经济性合理
十、如何提高生产率:减少模具的装配和修
模次数与时间,提高模具的首次寿命与修复
寿命,都能起到提高生产率的作用;设备工
作节奏越快,模具寿命对生产率的影响就越
大。大批量生产时,缩短制模时间,采用快
换模装置,缩短装模时间,减少修复次数,
将增加工作时间整个时间的相对比例,会有
效地提高生产率。
十一、磨损对断裂及塑性变形有何影响:磨
损对断裂及塑性变形有促进作用。磨损沟痕
可成为裂纹的发源地。当由磨损形成的裂纹
在有利于其向纵深发展的应力作用下,就会
造成断裂。模具局部磨损后,会带来承载能
力的下降以及易受偏载,造成另一部分承载
过大的应力而产生塑性变形。
十二、大的圆断面改锻成小的圆断面时如何
拔长:应尽量避免在平砧下进行滚圆或尽可 能地减少滚圆次数,并采用由大圆---大矩形
---小矩形---八角形---小圆的工艺方案。
十三、我国与国外模具制造的差距有哪些:1、
标准化程度低。2、模具品种少、效率低。3、
模具制造精度低、周期长。4、模具寿命短、
材料利用率低。5、挤术力量落后,管理水平
较差。
十四、模具表面电火花强化处理及其特点:
该法是利用火花放电时释放的能量,将一种
导电材料熔渗到工件表面,构成合金化的表
面强化层,从而达到改善工件表面的物理及
化学性能的目的。其特点是:电火花强化层
是电极与工件材料的合金层。