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模具寿命的概念原理

发布日期:2015-01-30

模具寿命是指在保证制件品质的前提下,模具所能达到的生产次数(冲压次数、成型次数)。它包括反复刃磨和更换易损件,直至模具的主要部分更换所成形的合格制件总数。
  模具使用寿命:模具已经生产的次数。模具的失效分为非正常失效和正常失效。非正常失效(早期失效)是指模具未达到一定的工业水平下公认的寿命时就不能工作。早期失效的形式有塑性变形、断裂、局部严重磨损等。正常失效是指模具经大批量生产使用,因缓慢塑性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续工作。
  1、模具正常寿命
  模具正常失效前,生产出的合格产品的数目,叫模具正常寿命,简称模具寿命,模具首次修复前生产出的合格产品的数目,叫首次寿命;模具一次修复后到下一次修复前所生产出的合格产品的数目,叫修模寿命。模具寿命是首次寿命与各次修复寿命的总和。
  2、模具失效形式及原理
  模具种类繁多,工作状态差别很大,损坏部位也各异,但失效形式归纳起来大致有三种,即磨损、断裂、塑性变形。
  ①、磨损失效
  模具在工作时,与成形坯料接触,产生相对运动。由于表面的相对运动,接触表面逐渐失去物质的现象叫磨损。
  磨损失效可分以下几种:
  a、 疲劳磨损
  两接触表面相对运动时,在循环应力(机械应力与热应力)的作用下,使表面金属疲劳脱落的现象称为疲劳磨损。
  b、 气蚀磨损和冲蚀磨损
  金属表面的气泡破裂,产生瞬间的冲击和高温,使模具表面形成微小麻点和凹坑的现象叫气蚀磨损。
  液体和固体微小颗粒反复高速冲击模具表面,使模具表面局部材料流失,形成麻点和凹坑的现象叫冲蚀磨损。
  c、 磨蚀磨损
  在摩擦过程中,模具表面和周围介质发生化学或电化学反应,再加上摩擦力的机械作用,引起表面材料脱落的现象叫磨蚀磨损。
  在模具与工件(或坯料)相对运动中,磨损往往是以多种形式并存,并相互影响。
  ②、断裂失效
  模具出现大裂纹或分离为两部分和数部分丧失工作能力时,成为断裂失效。
  断裂可分为塑性断裂和脆性断裂。模具材料多为中、高强度钢,断裂的形式多为脆性断裂。脆性断裂又可分为一次性断裂和疲劳断裂。
  ③、塑性变形失效
  模具在工作时承受很大的应力,而且不均匀。当模具的某个部位的应力超过了当时温度下模具材料的屈服极限时,就会以晶格滑移、孪晶、晶界滑移等方式产生塑性变形,改变了几何形状或尺寸,而且不能修复再工作时,叫塑性变形失效。塑性变形的失效形式表现为镦粗、弯曲、形腔胀大、塌陷等。
  模具的塑性变形是模具金属材料的屈服过程。是否产生塑性变形,起主导作用的是机械负荷以及模具的室温强度。在高温下工作的模具,是否产生塑性变形,主要取决于模具的工作温度和模具材料的高温强度。

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