影响汽车冲压模具寿命的因素分析实用版
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浅谈冷冲压模具寿命的影响因素及维护措施摘要:由于模具生产要采用一系列高新技术,如CAD/CAE/CAM/CAPP技术、计算机网络技术、激光技术、逆向工程和并行工程技术、快速成型技术及敏捷制造技术、高速加工及超精加工技术等等。
因此,模具技术水平的高低,在很大程度上决定着产品的质量,效益和新产品的开发能力。
可以说,模具技术已成为衡量一个国家制造水平高低的重要标志。
引言从本质上说,模具属于工具,它并不是我们生产的最终目的,用它生产出合格产品才是最终目的。
因此,模具的质量,性能,寿命对能否最终生产出合格制品至关重要,要让模具达到最大的效益,就必须使模具在尽可能长的时间内保持其刚制造出来时的状态,这就是模具的维护。
从某种程度上讲,我们要了解一家冲压工厂的管理水平,只要观赛模具维护的情形就能做出判断:若有许多待修的模具,一般来说,这家企业生产效率低且加工不良品较多!一、影响冲模寿命的因素冲模是模具中的一大类,其使用寿命结束的方式是失效。
失效形式主要有磨损失效、变形失效、断裂失效以及啃伤失效等。
由于冲压工序及工作条件不同,导致冲模失效的因素是多方面的。
下面我们从冲模的设计、制造及使用方面来综合分析冲模寿命的影响因素以及相应的改善措施。
1.1模具设计角度模具设计对冲模寿命的影响也很大,尤其模具的导向机构精度和模具刃口几何参数更是如此,下面我们分别进行介绍。
1.1.1 模具的导向机构精度准确可靠的导向,对于减少模具零件的磨损,避免凸、凹模啃伤作用极大,尤其是无间隙和小间隙冲裁模、复合模和多任务工位模。
为提高模具寿命,我们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。
一般来说,导向机构的精度应高于凸,凹模的配合精度。
1.1.2模具(凸、凹模)刃口几何参数凸,凹模的形状、配合间隙和圆角半径不仅对冲压成件型有较大的影响,而且对于模具的磨损及寿命也影响很大。
对于精度要求较高的模具,我们宜选较小的间隙值;反之则可适当加大间隙以提高模具寿命。
影响汽车冲压模具寿命的因素分析示范文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月影响汽车冲压模具寿命的因素分析示范文本使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。
现代汽车行业的迅猛发展,使得人们对汽车各个方面的要求也越来越高,故而要求汽车冲压件结构复杂,且能在高温、高速、高摩擦剂腐蚀性工作环境中正常工作,也随之提高了对冲压模具的要求。
冲压模具使用寿命一直是企业关注的重要问题,但目前我国企业生产的模具使用寿命仅相当于发达国家的1/3—1/5。
为了提高模具寿命,降低成本,必须分析影响模具使用寿命的因素,获得提高模具寿命的方法。
通过分析模具失效原因发现,合理设计模具结构,恰当的选用材料及热处理,正确使用和维护模具,对模具使用寿命的提高是有重大意义的。
模具结构冲压模具结构是影响模具寿命最主要的因素。
因此模具设计者要需对冲压模具有较好的认识,同时具备基本的铸造和机加工相关知识,并能将这三者结合在一起来设计模具。
模具设计最基本原则是安全性,其次是经济性,考虑这个因素节省成本,为企业带来效益。
所以设计模具过程中,在合理安排模具冲压间隙,冲压工序及冲压工位之后,还须做到以下几点保证模具的寿命达到预期:1.1整个模具框架结构的厚度需均匀合理根据模具的大小及生产要求确定模具框架筋、结构筋和工作部分结构的厚度,确保模具足够的强度,保证使用寿命。
影响冲压模具寿命的主要因素一.合理增大间隙1.合理增大间隙,改善凸模工作部分的受力状态,使摩擦力和压应力减小,冲裁力、卸件力和推件力下降,凸模和凹模刃口磨损减少。
合理增大间隙有利于延长冲压模的寿命。
(试验证明:随间隙的增大冲裁力有一定程度的降低,但当单面间隙介于材料厚度的5%~20%范围内时冲裁力的降低不超过5%~l0%。
因此,在正常情况下,间隙对冲裁力的影响不很大。
对卸料力、推件力的影响比较显著。
随间隙增大,卸料力和推件力都将减小。
一般当单面间隙增大到材料厚度的15%一25%时,卸料力几乎降到零。
但间隙继续增大会时毛刺增大,又将引起卸料力、顶件力的迅速增大。
此外:冲裁间隙选用依据;冲裁间隙的大小主要与材料性能及厚度有关,材料越硬,厚度越大,则间隙值应越大。
由于生产中对冲裁件质量和尺寸精度的要求不同,因此冲裁间隙值的确定应在保证冲裁件尺寸精度和满足剪切面质量的前提下,考虑模具寿命、模具结构、冲裁件尺寸和形状、生产条件等因素综合分析后确定。
对下列情况应酌情增减冲裁间隙值。
(1)在同样条件下,冲孔间隙比落料间隙大些。
(2)冲小孔时,凸模容易折断,间隙应取大些,但这时要采取有效措施防止废料回升。
(3)硬质合金冲裁模由于热膨胀系数小,其间隙值可比钢模大30%。
(4)复合模的凸模和凹模壁单薄时,为防止胀裂,应放大冲孔凹模间隙。
(5)冲裁硅钢片时随着含硅量增加,间隙相应取大些;冲裁热轧硅钢片应比冷轧硅钢片的间隙大;对需攻丝的孔,间隙应取小些。
(6)采用弹性压料装置时,间隙应取大些。
(7)高速冲压时,模具容易发热,间隙应增大。
(8)电火花穿孔加工凹模型孔时,其间隙应比磨削加工取小。
(9)加热冲裁时,间隙应取小。
凹模为斜壁刃口时,应比直臂刃口间隙小。
落料时凹模尺寸为工件要求尺寸,间隙值由减小凸模尺寸获得,冲孔时凸模尺寸为工件要求尺寸,间隙值由增大凹模尺寸获得。
合理间隙:Z=2(t-b)tanβ=2t(1-b/t)tanβ(课本2-4)式中:t——材料厚度; b/t——产生裂纹时,凸模压入板料的相对深度。
十大因素影响冲压模具的寿命管理2008-07-05 12:36:01 来自: 罗百辉模具寿命与失效的评论研究表明模具的使用寿命与模具结构设计、模具钢材选用、热处理、表面处理、机械加工研磨、线切割工艺冲压设备、冲压材料及工艺模具润滑、保养维修水平差等诸多因素有关。
其中引起模具失效的各种因素中模具结构不合理、选材不当约占25热处理不当约占45工艺问题约占10设备问题、滑润问题等因素约占20。
1.合理的模具结构设计模具结构对模具受力状态的影响很大合理的模具结构能使模具工作时受力均匀不易偏载应力集中小。
模具设计的原则是保证足够的强度、刚度、同心度、对中性和合理的冲裁间隙并减少应力集中以保证由模具生产出来零件符合设计要求。
因此对模具的主要工作零作如冲模的凸、凹模等要求其导向精度高、同心度和中性好及冲裁的间隙合理。
在进行模具设计时应着重考虑的是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35mm。
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。
汽车零部件冲压模具若干问题研究汽车零部件的冲压模具在汽车制造领域中起着至关重要的作用。
它决定了汽车零部件的质量和生产效率,直接影响着整个汽车制造过程的顺利进行。
随着汽车行业的不断发展和技术的不断更新,汽车零部件冲压模具也面临着一些新的挑战和问题。
本文将就汽车零部件冲压模具若干问题进行研究,分析其存在的原因,并提出相应的解决方案。
1. 破损汽车零部件冲压模具在长期使用过程中,往往会出现磨损和疲劳裂纹等问题,导致模具的失效和破损。
这不仅会影响汽车零部件的质量,还会增加生产成本和生产周期。
2. 变形由于汽车零部件冲压模具在工作过程中承受着巨大的压力和冲击力,很容易导致模具的变形。
模具一旦发生变形,就会导致汽车零部件的尺寸偏差和形状不规则,严重影响汽车零部件的装配和使用。
3. 精度不高一些汽车零部件冲压模具在制造过程中,由于工艺和设备的限制,往往无法保证其精度和表面质量,使得汽车零部件的加工精度和表面光洁度无法满足要求。
4. 易损件寿命短一些汽车零部件冲压模具易损件的使用寿命较短,需要经常更换和维修,增加了生产成本和维护成本,同时也影响了生产效率和生产周期。
二、汽车零部件冲压模具存在问题的原因分析1. 材料选择不当一些汽车零部件冲压模具制造厂家在材料选择上存在问题,使用的材料不够坚固耐用,容易出现疲劳裂纹和磨损。
2. 制造工艺不精细一些汽车零部件冲压模具制造厂家在制造工艺上存在问题,无法保证模具的加工精度和表面质量,导致模具精度不高和易损件寿命短。
3. 维护保养不到位一些汽车零部件冲压模具在日常使用和维护过程中存在疏忽,未能及时进行保养和维修,导致模具的磨损和疲劳裂纹加剧。
4. 设计不合理一些汽车零部件冲压模具在设计上存在问题,结构不合理,承受能力不足,容易发生变形和破损。
1. 合理选择材料汽车零部件冲压模具制造厂家在选择材料时,应根据模具的实际工作环境和工作条件,选择坚固耐用的材料,以提高模具的抗磨耐磨能力和使用寿命。
随着模具工业的不断发展,模具的应用越来越广泛。
目前国内大多数模具企业,模具的使用寿命还比较低,而且缺乏对模具寿命管理的理论认识和指导依据,这不仅会影响模具冲压生产的产品质量,而且会造成模具材料、加工工时等成本的巨大浪费,增加产品的成本并降低生产效率,严重影响模具企业产品市场的竞争力。
现从模具寿命的概念入手,说明了模具的失效形式及原理,通过对影响模具寿命的各方面因素进行分析,提供了模具寿命管理的有效方法和相关数据。
一、模具寿命的概念原理模具寿命是指在保证制件品质的前提下,模具所能达到的生产次数(冲压次数、成型次数)。
它包括反复刃磨和更换易损件,直至模具的主要部分更换所成形的合格制件总数。
模具使用寿命:模具已经生产的次数。
模具的失效分为非正常失效和正常失效。
非正常失效(早期失效)是指模具未达到一定的工业水平下公认的寿命时就不能工作。
早期失效的形式有塑性变形、断裂、局部严重磨损等。
正常失效是指模具经大批量生产使用,因缓慢塑性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续工作。
1.模具正常寿命模具正常失效前,生产出的合格产品的数目,叫模具正常寿命,简称模具寿命,模具首次修复前生产出的合格产品的数目,叫首次寿命;模具一次修复后到下一次修复前所生产出的合格产品的数目,叫修模寿命。
模具寿命是首次寿命与各次修复寿命的总和。
2.模具失效形式及原理模具种类繁多,工作状态差别很大,损坏部位也各异,但失效形式归纳起来大致有三种,即磨损、断裂、塑性变形。
①.磨损失效模具在工作时,与成形坯料接触,产生相对运动。
由于表面的相对运动,接触表面逐渐失去物质的现象叫磨损。
磨损失效可分以下几种:a. 疲劳磨损两接触表面相对运动时,在循环应力(机械应力与热应力)的作用下,使表面金属疲劳脱落的现象称为疲劳磨损。
b. 气蚀磨损和冲蚀磨损金属表面的气泡破裂,产生瞬间的冲击和高温,使模具表面形成微小麻点和凹坑的现象叫气蚀磨损。
液体和固体微小颗粒反复高速冲击模具表面,使模具表面局部材料流失,形成麻点和凹坑的现象叫冲蚀磨损。
本文详细介绍了影响汽车冲压模具的寿命相关因素,从模具的设计、使用、到维护保养过程逐一做了分析,只有做好每一个环节,才能更好的延长模具的使用寿命。
0 引言随着汽车行业的迅猛发展,汽车生产量的需求也越来越大,对于市场火爆的车型,生产需求量都在上百万台,对于冲压模具的寿命要求也越来越高,本文阐述了影响冲压模具寿命的相关因素,从模具的设计、使用、到维护保养过程逐一做了分析,只有做好每一个环节,才能更好的延长模具的使用寿命。
1 冲压模具寿命的定义模具寿命是指模具在保证产品零件质量的前提下,所能加工制件的总数量,包括工作面的多次修模和易损件更换后的寿命。
模具寿命一般分为模具设计寿命和使用寿命,在模具设计阶段就应该明确模具的生产制件总数量,即模具的设计寿命,在正常情况下,模具的使用寿命要大于模具的设计寿命。
2 冲压模具寿命设计的依据(1)每个汽车新项目在做策略的时候会首先定义汽车的生产寿命,是冲压模具设计寿命的首要依据。
(2)还需要考虑模具实际工作状态等其他因素影响,例如:每分钟的生产频次,不同的压力机的SPM(每分钟生产零件的次数)不一样,对模具的损耗也不一样,生产频次越大的对模具寿命的影响越大,在定义模具设计寿命时需要考虑到。
3 影响冲压模具寿命的因素3.1模具的设计质最(1)零件的冲压工艺性。
冲压工艺设计时工序内容的划分要合理,避免过于工序内容过于集中的设计;冲压角度要合理,避免修冲类模具的镶块产生尖角;成型类的模具尽量使材料流动均匀,避免起皱叠料现象的发生。
尽量选用冲压工艺性好的原材料,以减少冲压变形力;保证原材料的牌号、厚度和表面质量。
(2)模具结构设计合理性。
合理的模具结构有利于提高模具的承载能力,减轻模具承受的机械负荷水平。
在模具结构设计时,应充分考虑各个结构部件的受力情况和结构强度,尤其是受力集中的关键区域、所有的切边刀块、非标斜楔结构等等。
(3)模具材料的选择。
模具的材料选择对模具的寿命影响至关重要,各个部件的材料划分需要根据各个部件的受力情况,根据材料本身的化学成份、组织结构、硬度和冶金质量等综合考虑区域。
影响厚板冲裁模具寿命的因素分析了影响模具寿命的诸多因素,重点探讨了模具设计、模具材料及热处理、设备选型、安装与调试、保养和检修对模具寿命的影响。
标签:模具寿命;冲裁;影响因素引言模具寿命是指模具磨损或其它形式失效,终至不可修复而报废之前所加工的产品数。
当前,模具寿命已作为衡量模具设计、装配及使用质量的一项重要指标。
影响模具寿命的因素很多,如模具设计、模具材料及热处理、设备选型、安装与调试、保养和检修等。
作为重卡汽车制造业,对厚板横梁和连接板的使用量较大,因此本文仅对加工厚板料的冲裁模具寿命进行探讨。
1 模具设计模具的结构不仅能影响到所生产零件的质量,而且对模具的使用寿命也具有至关重要的影响。
因此在设计时,应重点关注:模具的压力中心、导向机构、冲裁间隙、镶块结构和布置、漏料机构等问题。
1.1 模具的压力中心冲裁力合力的作用点称为模具的压力中心。
如果模具的压力中心与机床滑块中心不一致,冲压时会产生偏载,导致模具以及压力机滑块与导轨的急剧磨损,降低模具的使用寿命。
所以设计模具时,应使模具的压力中心与压力机滑块中心相重合。
但实际生产中,可能出现冲模压力中心在冲压过程中发生变化的情况,或者由于冲压件形状的特殊性,从模具结构考虑不宜于使压力中心与滑块中心重合,这时应注意使压力中心的偏离不致超出所选用压力机所允许的范围。
1.2 导向机构合理的导向机构,对于减少模具工作部分的磨损、避免镶块啃刃等影响极大,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。
对于厚板冲裁模具,上、下模座之间的导向机构可设计为导柱和导板配合使用的形式,这样可提高导向的精度和强度,也以缓解冲裁时侧向力不均对零件加工的影響。
厚板冲孔时,经常会出现零件卡在冲头上,无法正常卸料。
设计模具时,在卸料板内增加导向装置,将导柱安装在卸料板上,导套安装在上模板上。
这样可提高卸料板在卸料时的导向精度,避免其倾斜,从而缓解卡料现象。
YF-ED-J8533
可按资料类型定义编号
影响汽车冲压模具寿命的因素分析实用版
In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment.
(示范文稿)
二零XX年XX月XX日
影响汽车冲压模具寿命的因素分
析实用版
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现代汽车行业的迅猛发展,使得人们对汽
车各个方面的要求也越来越高,故而要求汽车
冲压件结构复杂,且能在高温、高速、高摩擦
剂腐蚀性工作环境中正常工作,也随之提高了
对冲压模具的要求。
冲压模具使用寿命一直是
企业关注的重要问题,但目前我国企业生产的
模具使用寿命仅相当于发达国家的1/3—1/5。
为了提高模具寿命,降低成本,必须分析影响
模具使用寿命的因素,获得提高模具寿命的方
法。
通过分析模具失效原因发现,合理设计模
具结构,恰当的选用材料及热处理,正确使用和维护模具,对模具使用寿命的提高是有重大意义的。
模具结构
冲压模具结构是影响模具寿命最主要的因素。
因此模具设计者要需对冲压模具有较好的认识,同时具备基本的铸造和机加工相关知识,并能将这三者结合在一起来设计模具。
模具设计最基本原则是安全性,其次是经济性,考虑这个因素节省成本,为企业带来效益。
所以设计模具过程中,在合理安排模具冲压间隙,冲压工序及冲压工位之后,还须做到以下几点保证模具的寿命达到预期:
1.1整个模具框架结构的厚度需均匀合理
根据模具的大小及生产要求确定模具框架
筋、结构筋和工作部分结构的厚度,确保模具足够的强度,保证使用寿命。
1.2模具结构必须受力均衡,避免应力集中而导致模具局部开裂要求模具压力源选择和布置合理,并且在承载力的部位设计支撑筋;承受侧向力的必须有防侧机构。
1.3必须慎重考虑起吊部件
将起吊部件选择比实际起吊重量大一级,起吊部件周围保证有足够的铸件厚度,以防断裂。
1.4模具防松部件及紧固螺钉必须大小适宜,防止在生产过程中震落,损坏模具。
1.5模具的导向必须合理
一般情况下,导向基本上用导板导向,导向精度要求高的情况下使用导板加导柱的导向
形式。
准确可靠地导向减少模具工作零件的磨损,避免凸凹模啃伤。
1.6模具结构让空必须合理
铸件与铸件之间最小距离为15mm,铸件与非铸件之间最小距离为10mm,以免铸造偏差产生干涉而造成模具损坏。
需特别注意冲头与压料芯的让空,若让空不足,可能导致冲头与压料芯碰撞致断裂而报废压料芯或冲头,甚至造成重大安全事故。
此外凸凹模之间的间隙对于模具的磨损及寿命也有极大的影响,精度要求高的,两者之间的间隙应该较小,反之,则可适当加大间隙,提高模具寿命。
1.7自制件的结构必须设计合理,以便于热处理。
模具材料及热处理
正确的选择模具材料是提高冲压模具使用寿命的基础,根据生产零件的不同要求选择相对应的材料。
一般常用的模具材料有:铸件材料:MoCr铸铁,球磨铸铁,HT300等;锻件材料:T10A,Cr12MoV,7CrSiMnMoV等。
其中常用的凸凹模材料有T10A、CrWMn、Cr12MoV、Cr12 等。
模具设计者选择材料时应该将材料的性能,作用和经济性相结合来考虑。
从模具的失效分析可知,45%的模具失效原因是热处理不当。
模具的磨损、粘结和疲劳断裂往往都发生在表面,因此模具表面的加工质量对于提高模具寿命是非常重要的。
对不同的材质,不同的性能进行合理的热处理是提高模具使用寿命的一个关键因素.。
热处理工艺应制作严谨,模具设计者在制作自制件时必须标明
零件的热处理,热处理效果直接影响着模具生产零件的合格性,安全性及模具使用寿命。
此外,热处理过程中应该掌控温度,若淬火温度过高,会使零件淬火过硬,造成脆性过大而易折断脆裂;若温度不够,淬硬性和淬透性达不到工艺技术要求,将导致零件变形。
淬火时若不注意采取保护措施,会使模具表面氧化和脱碳,降低耐磨性,疲劳强度和抗咬合能力,影响使用寿命。
淬火冷却速度过快或油温过低,容易产生淬火裂纹。
采用热处理新技术:强韧化和表面强化处理,可以经济而有效的提高模具性能。
模具的使用及保养
要保证冲压模具的使用寿命,除了要有合理的结构设计,正确的选择模具材料,制定良
好的热处理工艺之外,冲压模具的使用及保养同样重要。
3.1模具的使用
冷冲压模具在使用前,应该认真检查并清扫,检查模具各部件是否安装到位,检查导向装置的润滑状况;模具使用时应正确的选择适宜的、精度较高的冲压设备、合适的冲压力(一般不小于成型工件30 % ~ 40 %的重压力);可以在模具的凸、凹模和板材上使用恰当的润滑剂,减少磨损;可通过及时刃磨来改善模具在使用的过程中模具凸、凹模刃口的磨损及钝化状况。
3.2模具的存放及保养
模具封存期间,需妥善保护;确保模具中弹簧及其他可形变部件处于自由状态;在刃
口,导向部分,型面以及其他一些精度要求高的部位涂润滑油防锈并保持清洁。
模具在运输期间要注意防震,轻拿轻放,决不能乱扔乱碰,且摆放合理,以免损坏模具刃口和导向装置,防止模具撞裂或磨损。
冷冲压成型是一种较为复杂的成型工艺,因此冷冲压模具在使用过程中各方面的损耗也是一个繁杂的过程,在对损耗进行的控制的过程中,需要在成型过程中的各环节要素进行控制,需要各要素之间相互作用方能达到理想的效果。
随着科技的发展,有限元软件可对模具和工件的应力及形变进行模拟分析,并采取相应的措施来解决问题,从而可提高冷冲压模具的使用寿命。