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模具寿命与结构到底有怎样的关联性?

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模具寿命与结构到底有怎样的关联性?
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编辑时间 : 2020-09-21

  在实际应用中,当再维修成本达到再制造成本的1/3-1/2左右时,就判定模具已经失效。护坡模具这时候再保养往往弊大于利。

  模具的失效可分为异常失效和正常失效。

  异常失效(早期失效)是指模具没有达到行业认可的寿命就不能投入使用。

  正常失效是指批量生产后,模具因塑性变形缓慢或均匀磨损或疲劳断裂而无法继续服役。虽然模具种类繁多,工作条件不同,损坏零件不同,但根据失效形式可分为磨损失效、断裂失效和塑性变形失效三种类型。

  (1)磨损是指接触面因相对运动而逐渐失去物质的现象;

  (2)断裂可分为塑性断裂和脆性断裂,脆性断裂可分为一次性断裂和疲劳断裂;流水槽钢模具

  (3)塑性变形是指当模具某一部位的应力超过当时模具材料的屈服极限时,会通过晶格滑移、孪晶、晶界滑移等方式产生塑性变形。并改变几何形状或尺寸,且不能修复和再次投入使用,表现为镦粗、弯曲、空腔膨胀、塌陷等。模具的塑性变形是模具金属材料的屈服过程。


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  模具的使用寿命与模具的设计水平、模具结构、模具材料的热处理、材料选择、加工工艺、模具光洁度等因素有关。根据相关人员对大量失效模具的分析和统计,在导致模具失效的各种因素中,约25%的模具失效是由于模具结构不合理造成的。因此,设计合理的模具结构将对提高模具质量和使用寿命起到事半功倍的作用。合理的模具结构设计应使模具工作时应力均匀,载荷不平衡小,应力集中小。

  无论什么样的模具,模板都要有良好的刚度,模板不能太薄。当有足够的工作机械空间时,厚度应尽可能增加,既要满足模板的强度要求,又要考虑模板的刚度。从进口大型模具来看,国产模具普遍存在模板较薄的现象,这主要是由于对模组的刚性缺乏了解。

  对于多工位模具,通常两个导柱很难保证导向精度,所以导向要用四个导柱,大型模具要考虑六个导柱。防撞墙钢模具当使用多个导柱进行导向时,应特别注意相关零件的位置精度。

  对于模具的成形工作部分,工作部分圆角半径不仅影响成形过程和产品质量,而且影响模具的失效形式和寿命。在满足产品要求的前提下,尽量增加工作部位的过渡圆角半径,对增加模具寿命会有意想不到的效果。对于圆角半径不能增大的场合和结构复杂的模具,可以考虑镶嵌结构,这样也可以降低应力集中。对于冲压模具,在保证工件尺寸精度的前提下,应合理增加冲头与模具之间的间隙,以改善冲头工作部分的受力状态,降低冲裁力、卸载力和推力,减少冲头和模具刃口的磨损,从而提高模具寿命。

  多工位高速级进模冲压时应注意废料反弹的问题,并在结构上增加相应的措施,避免高速冲压时瞬间真空效应造成的微小废料反弹现象,造成废料进入工作区,使冲边开裂。

  对于高温模具,如热锻模具,散热和冷却在结构设计中是不可忽视的。应避免局部温度过高导致模具材料塑性变形。