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模具的失效可以概括為兩方面:模具本身的損壞和生產的零件達不到精度。模具的本身損壞分為正常損壞和非正常損壞兩種模式。本文主要討論正常損壞模式下模具的失效。分析汽車模具的失效模式及機理,目的是為了有效的減少和避免模具的失效,增強模具的可靠性,提高模具的性能和使用壽命。
模具失效機理:模具工作時,零件和模具工作表面之間在高壓力作用下的相對運動會產生劇烈摩擦,這將導致模具表面磨損;擠壓循環工藝過程中,模具內部會形成很大的應力,由于結構上原因,模具受到非對稱的交變應力而發生塑性變形;擠壓時由于金屬劇烈流動和摩擦將產生大量的熱量,使模具表面溫度升高,冷作模具表面的溫度可以到達 400℃,熱鍛模表面溫度更高,在結束一道工序,取出零件后加潤滑劑,表面會散熱冷卻,這樣便形成一個熱循環而產生熱交變應力導致熱疲勞破壞。
模具失效的原因有很多,但其中的主要原因可以歸納為設計不合理、選材不當、熱處理不合理、加工不良、使用方法不當等幾個方面。有統計,模具失效的比例如圖 1所示:設計不合理占 3.3%,選材不當占 17.8%,熱處理不合理占 52%,鍛造不良占 7.8%,加工工藝不合理占 8.9%,使用方法不當占 10.2%。為了提高模具的可靠性,應該最大可能的避免以上造成失效的主要原因出現。