电机冲裁模寿命分析.pdf

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第18第3期
哈尔滨电工学院学报
o]18a.3
195年9月
FIET Joumai
ept. i995
电机冲裁模寿命分析
常玉晨
吴康7M3aft
(哈尔孩工业高等专学校)
哈尔科技大
要
从电机冲片冲模材热处理,模具加エ:使用条件等方面,就模兵寿令问
题谈一些看法.
关键词:机,模具?Y热处理
引言
我國电机厂模具制造的技术水平与工业发达国家相比还比较落后,主要表现在制造
周期长、模具寿命低,制造精度低等方面,其中模具寿命低尤为突出,提高模具寿命是降低
电机成本,提高生产率的重要保证,也是目前电机行业的重要任务之
影响模具寿命的因素是多方面的,大体可分为二个方面,即内部因素和外部因素。内
部囡素包括模具材料,模具材料的热处理,模具结构等,这些都将直接影响模具本身“贫
质”,这是保证模具使用寿命的先决条件。外部因素主要包括被加工毛坯性质,模具使用
条件等、这些都是在模具使用过程中影响其寿命的因素
2模具热处理对模具寿命的影响
合理选择模具材桪是提髙模具寿命的必要条件。但模具材料优良的使用性能只有在
正确的热处理条件下オ能保证充分发挥。因热处理不当影响模具寿命主要包括两个方
面,一是在热处理过程中由于某些缺焰而使模具未经使用即报度,二是由于熱处理不当而
使具没有获得最佳的使用性能,过早地损坏,影喃寿命。東机冲裁模中凸模凹模常采用的
Cr12或Cr12MV材料,具有淬透性高,体积变化小,耐豳性高等优点,但其晶碳代物偏析
倾向严重,会使淬火异常变形及出现隐化倾向
Cr12钢可以通过不同的淬火加熱温度,在较大范困内政变Ms点的位置,从而改变我
余奥氏体的含量,使尺寸的胀缩有校好的调节性。谇火后如保留较多的费余奥氏体,可以
在回火过程中使其转变,硬度可得到提高,热处理时采用中温梓火(1030℃)及中温回火
(400℃)可获得最好的强韧性。Crl2MV钢由于含磯量较低,化物分布不均情况较
Crl2钠有所改善、强度和初性都比较好
在模具热处理中采用新工艺也是提高模具寿命的重要途径。例如棋其材料经硼处
本文于199年6月20日收到
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哈你电工学院学报
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理后可大大提高零件表面的耐磨性、热硬性及耐蚀性,寿命可提高几倍到几十倍
模具加工对模具寿命的影响
3-1棋具钢的锻造
电机冲裁筷中的西凹模采用的Cr12系列高碳高鉻钢,含有大量的Cr等合金元,因
而能形成大量碳化物和高合金化的马氏体,具有很高的红硬性,耐磨性和一定的初性。但
这些良好的性能,只有当碳化物呈细小而均匀分布的情况下才能充分表现出来。欲使碳
化物呈细小而均匀的分布,只有通过合理的锻造工艺及足够的锻造比オ能实现
由于Cr12系列钢具有导热性差、塑性低、变形抗力大、锻造温度范窄、淬透性高、组
织缺陷凞重特点,锻造工艺带来很大困难,易出现锻不透及锻裂等缺陷,因而选择合
理的锻造方法、严格掌握搡作规范尤为重要,必须在三方大面进行反复敏拨改骰。锻造后
碳化物不均匀度等级应不超过3~4级。在选择流线分布时,以满足淬火变形小而均匀
为主,并应免材料心部于工作部位,最好将材料的麦面に置在工作面上
3-2磨削加工
冲模的凸凹模在磨削加工过程中,如果熔削工艺不当,会使磨削表面升温,有时达到
回火温度甚至超过相变点。可能出现肉眼难以观察到的磨削裂纹。这些磨削缺陷将使模
具降低耐磨性,降低疲劳抗力,加剧脆斷及崩刀倾向。在模具磨过程中,应注意不要使
磨惣发熱过大,以免出现磨削裂纹,一般模具磨加工后可用磁力探枋等方法进行检查
33功削加工
在切削加工中,若对钢材或锻坯表面的脱碳层未能除尽,将出现溶火软点,甚至使整
个表面硬度下降,影响模具的耐磨性及疲芽强度使模具寿命降低。
4使用条件对模具寿命的影响
使用条件是影响模具寿命的重要原因之一。据统计,由于使用不当引起的模具早期
失效占7%~8%。在冲片冲裁加工中重要的问题一是?凹模的垂直度,也就是保证上下
模同心;二是在冲裁结柬的瞬间,上模突然进人下模的失重插人现象,应防止或限制在最
小限度。为此压力机必须保持静态高精度,使其平衡度好,综合间隙小。但在冲截的瞬
间,床身会产生变形,使其平衡度相应发生偏差,压力机还必须保持动态高精度。压力机
在负荷状态下的动态精度是由压力机的刚性决定的,刚性越高压力机的种态精度越高。
压力机刚性对冲裁影响很大,床身的弹性变形大,凸模在冲裁结東时的瞬间会以几倍的重
力加速度进入凹模,加速了冲模的磨损。
电机冲裁模的间隙一般在0.05~0.07mum,是比较
小的,而且冲片也较薄。不少电机J多采用开式压力
机、这种C形框架压力机(如图1所示,由于开口变形,容
易出现上下模中心线较大的倾斜,使冲模隙不均匀
剪断面不一致而产生毛刺,使冲片精度低下当冲裁完
了时,压力突然降低为,机架变形会突然释放,可发生
上模突然插人下襖的现象,明显缩短了冲模寿命。因此图C形压力机床身负荷变形图
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