深度解读模具失效形式二:磨损|东莞市弘超模具科技有限公司


深度解读模具失效形式二:磨损

深度解读模具失效形式二:磨损

模具在服役过程中,因金属变形流动,在模具表面产生激烈的摩擦,引起模具表面物质的损耗,使模具的几何形状及粗糙度发生变化,造成被加工零件的形状、尺寸和表面质量不符合要求时,模具即失效。如果在摩擦过程中,模具工作表面黏附了一些坯料金属,因而使模具的几何形状发生变化而不能继续服役,也视为磨损失效。因此磨损失效表现为:刃口钝化、棱角变圆、平面下陷、表面沟痕钝化、剥落黏模等。另外,热冲孔头在服役中,由于润滑剂燃烧后转化为高压气体,对冲头表面进行剧烈冲刷,造成一种很特殊的物质损耗形式,称为气蚀。

模具发生磨损失效的根本原因是摩擦,落料冲孔时,模具由磨损而使刃口变钝,冲压出的零件毛刺增大,最后停止工作。冷冲时,如果冲压负荷不大,磨损类型主要是氧化磨损,也可能有某种程度的咬合磨损。当刃口部分逐渐变钝或冲压负荷较大时,咬合磨损的情况变得严重而使磨损加快。
模具钢的耐磨性,不仅取决于它的硬度,还取决于它的碳化物的性质、大小、分布和数量。在模具钢中,目前以高速钢和高碳高铬钢的耐磨性最高。但在钢中存在有严重的碳化物偏析或大颗粒的碳化物的情况下,这些碳化物易剥落而引起磨粒磨损,更使磨损加快。东莞市弘超模具科技有限公司模具失效研究中心研究表明,瑞典Uddeholm粉末工具钢VANADIS 4 Extra是抗磨粒磨损及粘着磨损最合适的工具钢。
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轻载冷作模具(薄板冲载、拉延、弯曲等)的冲击载荷不大,主要是静磨损。在静磨损条件下,模具钢的含碳量愈多,其耐磨性愈高。在冲击磨损条件下(如冷镦、冷挤、热锻等),模具钢中过多的碳化物无助于提高其耐磨性,反而因冲击磨粒磨损会降低其耐磨性。研究表明,在冲击磨粒磨损条件下,模具钢的含碳量以6%为上限,高于此值磨损过程急剧加快。冷镦模在冲击载荷条件下工作,如模具钢中碳化物过多,容易因冲击磨损而出现表面剥落。这些剥落的硬粒子,将成为磨粒,加快了磨损速度。热作模具的型腔表面,由于高温软化而使耐磨性降低。此外,氧化铁皮也起到磨料的作用,同时,还有高温氧化腐蚀的作用。因此,热作模具的磨损过程极为复杂,磨损速度比冷作模具快得多。

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资料来源:东莞市弘超模具科技有限公司 模具失效研究中心
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