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冷挤压模具的损坏与预防措施
添加时间:2017-12-4

冷挤压模具的损坏与预防措施


冷挤压模具的主要损坏形式有三种,即磨损、变形和断裂。

1.磨损 冷挤压模具的磨损,属于正常的工具损坏。冷挤压模具与其他绝大多数模具一样,都有一个零件的公差所允许的磨损范围。但是,对于在高压作用下模具所产生的弹性变形,必须要有补偿。例如零件尺寸为考虑到最大的磨损留量,模具按零件的下限尺寸进行设计。可是,模腔由于弹性变形可涨大0.02,因此,模具的实际磨损留量只有设计数值的二分之一。为了补偿这个膨胀量,保持模具具有最大的磨损留量,即比零件的下限尺寸还要小一个模具的弹性膨胀量(0.02)。这个膨胀量,必须根据模具材料和具所承受的压力估计出弹性极限后再定。然而对于相当一部分模具来说,在尚未达到磨损极限之前,由于模具承受的变形抗力大以及其他一些原因,常发生早期损坏。

2.变形 模具承受的载荷超过该模具材料的屈服极限时,模具将产生塑性变形,在挤压模具中,常见的变形有凸模的镦粗,弯曲,凹模模口的变形,垫块的中心压塌等等。一般来说,对于不同的模具构件,由于作用力的方向不同,变形是截然不同的。例如,对于冷挤压凹模,与作用力方向相垂直的平面,即模腔的径向略有膨胀;对于凸模、顶杆之类构件,在与挤压力作用的同方向的轴向尺寸将要收缩百分之一左右,如100毫米长的反挤压凸模或正挤压的下凸模,挤压后将缩短1毫米左右。诸如此类的变形,在设计模具时必须予以充分考虑和注意。

3.断裂 是冷挤压模其最常见的一种破损形式,如凸模折断、凹模开裂。裂纹常常从一个极微小的切痕或划痕开始,逐渐扩大形成裂纹,严重时出现开裂和突然折断。引起裂纹的原因主要是反复交变应力和周期性温差变化。在挤压过程中,短时内产生大量的热量,使模具温度升高.每挤压一次就是一个热冷循环。在这种热冷交替的作用下,模具表面的应力符号也交替变化,因而导致热疲劳裂纹的产生。可见,疲劳是导致开裂的主要原因之一。还有,承受偏心载荷时常常在截面或形状变化的部位发生裂纹,甚至断裂。尤其是这些过渡部位处的圆角很小或相接不圆滑时,开裂更为显著。这是因为这些部位是应力集中区,是产生裂纹的发源地。因此,将这部分设计成带有适当的圆角。仔细加工并进行抛光、使其圆滑相接,避免应力集中,是防止裂纹的有效办法。

按照断裂性质,可将断裂分为韧性断裂和脆性断裂两大类。由于模具材料经热处后硬而脆,故其破坏多数为脆性断裂,其断口处无明显的塑性变形。

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