模具壽命的概念原理:模具壽命是指在保證制件質(zhì)量的前提下,模具所能到達(dá)的生產(chǎn)次數(shù)(沖壓次數(shù)、成型次數(shù))。它包括重復(fù)刃磨和替換易損件,直至模具的首要部分替換所成形的合格制作數(shù)量。
模具使用壽命:模具已經(jīng)生產(chǎn)的次數(shù)。模具的失效分為非正常失效和正常失效。非正常失效(前期失效)是指模具未到達(dá)一定的工業(yè)水平下公認(rèn)的壽數(shù)時(shí)就不能作業(yè)。前期失效的方式有塑性變形、開裂、部分嚴(yán)重磨損等。正常失效是指模具經(jīng)大批量生產(chǎn)使用,因緩慢塑性變形或較均勻地磨損或疲憊開裂而不能持續(xù)作業(yè)。
1.模具正常壽命
模具正常失效前,生產(chǎn)出的合格產(chǎn)品的數(shù)目,叫模具正常壽命,簡稱模具壽數(shù),模具初次修正前生產(chǎn)出的合格產(chǎn)品的數(shù)目,叫初次壽數(shù);模具一次修正后到下一次修正前所生產(chǎn)出的合格產(chǎn)品的數(shù)目,叫修模壽數(shù)。模具壽數(shù)是初次壽數(shù)與各次修正壽數(shù)的總和。
2.模具失效方式及原理
模具種類繁復(fù),作業(yè)狀況不同很大,損壞部位也各異,但失效方式歸納起來大致有三種,即磨損、開裂、塑性變形。
?、?磨損失效
模具在作業(yè)時(shí),與成形坯料觸摸,發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。由于外表的相對(duì)運(yùn)動(dòng),觸摸外表逐漸失去物質(zhì)的現(xiàn)象叫磨損。磨損失效可分以下幾種:
a. 疲憊磨損
兩觸摸外表相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),在循環(huán)應(yīng)力(機(jī)械應(yīng)力與熱應(yīng)力)的效果下,使外表金屬疲憊脫落的現(xiàn)象稱為疲憊磨損。
b. 氣蝕磨損和沖蝕磨損
金屬外表的氣泡決裂,發(fā)生瞬間的沖擊和高溫,使模具外表構(gòu)成細(xì)小麻點(diǎn)和凹坑的現(xiàn)象叫氣蝕磨損。
液體和固體細(xì)小顆粒重復(fù)高速?zèng)_擊模具外表,使模具外表部分資料丟失,構(gòu)成麻點(diǎn)和凹坑的現(xiàn)象叫沖蝕磨損。
c. 磨蝕磨損
在摩擦過程中,模具外表和周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反響,再加上摩擦力的機(jī)械效果,引起外表資料脫落的現(xiàn)象叫磨蝕磨損。
在模具與工件(或坯料)相對(duì)運(yùn)動(dòng)中,磨損往往是以多種方式并存,并相互影響。
?、?開裂失效
模具出現(xiàn)大裂紋或分離為兩部分和數(shù)部分損失作業(yè)能力時(shí),成為開裂失效。
開裂可分為塑性開裂和脆性開裂。模具資料多為中、高強(qiáng)度鋼,開裂的方式多為脆性開裂。脆性開裂又可分為一次性開裂和疲憊開裂。
?、?塑性變形失效
模具在作業(yè)時(shí)承受很大的應(yīng)力,而且不均勻。當(dāng)模具的某個(gè)部位的應(yīng)力超越了當(dāng)時(shí)溫度下模具材料的承受極限時(shí),就會(huì)以晶格滑移、孿晶、晶界滑移等方式發(fā)生塑性變形,改變了幾許形狀或尺度,而且不能修正再作業(yè)時(shí),叫塑性變形失效。塑性變形的失效方式表現(xiàn)為鐓粗、彎曲、形腔脹大、塌陷等。
模具的塑性變形是模具金屬資料的屈服過程。是否發(fā)生塑性變形,起主導(dǎo)效果的是機(jī)械負(fù)荷以及模具的室溫強(qiáng)度。在高溫下作業(yè)的模具,是否發(fā)生塑性變形,首要取決于模具的作業(yè)溫度和模具材料的高溫強(qiáng)度。