为什么模具使用几百次就开裂?

mdsli · 发表于 2007-9-19 10:51:19

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有个小零件,锻造,大小大致为70x35x35,材料为42CrMo
找了个加工点,用汽锤打.模具费也给了.结果加工点抱怨说,零件不好干,才打了几百个模具就碎了,要求增加模具费.
我说是不是模具热处理不好,太脆了.加工点拍着胸脯说,这个模具是找很有实力的工厂做的,绝对没问题...

请教各位高手,一般而言,引起模具开裂的原因是什么?又应该如何从设计制作,及使用工艺方面提高模具的使用寿命?

faster2008 · 发表于 2007-9-20 11:32:41

工艺及选材有问题，需增加预应力，采用热镶工艺，开裂可以找模具材料供应商解决，如：可以向“一胜百”咨询。

mideas · 发表于 2007-9-20 15:58:36

主要是材料的问题,材料内部有缺陷
应力,应变,温度变化

JNJCC · 发表于 2007-9-20 16:15:47

主要是材料问题和热处理工艺，当然也可能设计存在应力集中

hqx · 发表于 2007-9-20 17:27:05

不知道你的模具材料厚度是不是很厚，在制模备料时，如果模具材料很厚没有这种规格的料用较薄的料锻打工艺不对也会出现这种情况

fengzzz · 发表于 2007-9-20 20:22:29

材料一方面，后续的热处理同样也很关键，你可以先拿到他的加工工艺，在向相关的人请教

CHENXIONGXIN · 发表于 2007-9-21 08:14:25

这种情况很多时候是材料有问题,如果你的零件用汽锤打力量很大,你的材料厚度是不是该考虑考虑,我建议你换些好点的材料,如

2 SKD-11 SKD-5的,还有材料的热处理不要太硬,

mdsli · 发表于 2007-9-21 09:05:31

这个工件平面(上平面)有个凸台,凸台的拔模斜度对模具的寿命是否有影响?

johnzhong · 发表于 2007-9-21 20:34:28

这个问题说得太笼统，除了上述各楼主说的，还有操作维护保养都可能有问题。我以前遇到过类似的现象，试试6楼的方法。

olive_fy · 发表于 2007-9-24 15:22:41

原因很多啊，除了上面各位说的原因，还要模具预热不好，安装倾斜，润滑不好，都会引起开裂。

xiaozhu0607 · 发表于 2007-9-24 23:15:35

可能引起开裂的原因：1.    模具材质问题有可能在后续加工中导致开裂。

2.    锻造工艺不合理，金相组织较差。

3.    锻造后的退火工艺不当。

4.    热处理:工艺不当。

5.    模具研磨平面度及粗糙度不合格。

6.    设计强度不够。

7.    模具结构不合理。

8.    线切割处理不当。

9.    冲床设备选用不合理。

10.  脱料不顺:生产前无退磁处理，无退料屑等。

11.  落料不顺:组装模时无漏屑或滚屑而堵。

12.  生产:叠片冲压，定位不好，模板有裂纹仍继续生产。

xiaozhu0607 · 发表于 2007-9-24 23:18:01

提高模具的质量和使用寿命。

１　合理选用模具材料

１．１模具材料的选用

选用模具材料时，应根据不同的生产批量、工艺方法和加工对象进行选择。在大批量生产中，应选用长寿命的模具材料，如硬质合金，高强韧、高耐磨模具钢（如YG15、YG20）；对小批量或新产品试制可采用锌合金、铋锡合金等模具材料；对于易变形、易断裂失效的通用模具，需要选用高强度、高韧性的材料（T10A）；热锻模则要选用具有良好的韧性、强度、耐模性和抗冷热疲劳性能的材料（如５CrM-nMo）；压铸模要采用热疲劳抗力高、高温强度高的合金钢（如３Cr2W8V）；塑料模具则应选择易切削、组织致密、抛光性能好的材料。此外，在设计凸模和凹模时，宜选用不同硬度或不同材料的模具相匹配，如：凸模用工具钢（如T10A），凹模用高碳高铬钢（如Cr12、Cr12MoV），模具使用寿命可提高５～６倍。

１．２合理的模具结构

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，注塑模的动、定模，模锻模的上、下模等）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自身导向结构，可延长模具寿命。
② 对夹角、窄槽等薄弱部位，为了减少应力集中，要以圆弧过渡，圆弧半径R可取3～5mm。
③ 对于结构复杂的凹模采用镶拼结构，也可减少应力集中。
④ 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。

２　模具的热处理工艺

从模具失效分析得知，45％的模具失效是由于热处理不当造成的。众所周知，磨损、粘结均发生在表面，疲劳、断裂也往往从表面开始，因此对模具表面的加工质量要求非常高。但实际上由于加工痕迹的存在，热处理时表面氧化脱碳也在所难免。因此，模具的表面性能反而比基体差。采用热处理新技术是提高模具性能的经济而有效的重要措施。模具热处理工艺包括基体强韧化和表面强化处理。基体的强韧化在于提高基体的强度和韧度，减少断裂和变形。表面强化的主要目的的是提高模具表面的耐磨性、耐蚀性和润滑性能。

２.1 模具的整体强韧化工艺

模具既要具有优良的整体强韧化性能，又要具有优异的型腔表面性能，这样才能提高模具使用寿命，为了达到这个要求，出现了在对模具整体强韧化的基础上再进行表面强化的各种处理工艺：对普通冷作模具钢，采用低温淬火与低温回火处理，可收到增加韧性、减少脆性和折断的良好效果；对热作模具钢，采用高温淬火与高温回火处理，可显著提高热作模具钢的强韧性和热稳定性。例如，对于3Cr2W8V材料制成的压铸模，采用400℃～500℃及800℃～850℃的俩次预先正火而后进行高温淬火、回火处理，可提高韧性40％，模具寿命可提高1倍。

除此之外，还可采用形变热处理。变形热处理是把钢的强化与相变强化结合起来的一种强韧化工艺。形变热处理的强韧化本质在于获得细小的奥氏体晶粒、细化马氏体增加了马氏体中的位错密度并形成胞状亚结构，同时促进碳化物的弥散硬化作用。
　　　
２.２模具的表面强化热处理

模具表面强化处理工艺主要有气体氮化法、离子氮化法、点火花表面强化法、渗硼、TD法、CVD法、PVD法、激光表面强化法、离子注入法、等离子喷涂法等等。

① 气体软氮化：使氮在氮化温度分解后产生活性氮原子，被金属表面吸收渗入钢中并且不断自表面向内扩散，形成氮化层。模具经氮化处理后，表面硬度可达HV９５０～１２００，使模具具有很高的红硬度和高的疲劳强度，并提高模具表面光洁的度和抗咬合能力。
② 离子氮化：将待处理的模具放在真空容器中，充以一定压力的含氮气体（如氮或氮、氢混合气），然后以被处理模具作阴极，以真空容器的罩壁作阳极，在阴阳极之间加４００～６００伏的直流电压，阴阳极间便产生辉光放电，容器里的气体被电离，在空间产生大量的电子与离子。在电场的作用下，正离子冲向阴极，以很高速度轰击模具表面，将模具加热。离能正离子冲入模具表面，获得电子，变成氮原子被模具表面吸收，并向内扩散形成氮化层。应用离子氮化法可提高模具的耐磨性和疲劳强度。

蛮爱 · 发表于 2007-10-14 16:21:54

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