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(1)采用新材料隨著冶金技術(shù)的不斷發(fā)展,制造模具的新材料小斷出現(xiàn),迅速推廣和采用這些新材料對提高數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床模具壽命具有顯著成效,現(xiàn)將幾種能提高模具壽命的新材料簡介如下:
①Cr4W'2MoV Cr4W2MoV與Cr12鋼相比,主要特點是共晶碳化物細(xì)小,分布均勻.具有較高的淬透性和淬硬性,具有更高的力學(xué)性能和耐磨性,并且由于合金元素加入,提高鋼的穩(wěn)定性。
②Cr2Mn2SiMoV足空冷微變形鋼,特點淬透性高,淬火溫度低,變形小含Cr量低.碳化物均勻性好同時具有較高的力學(xué)性能和耐磨性,適用制造高精度、高壽命、形狀復(fù)雜的模具。
③6W6M05Cr4V 是冷擠壓用合金鋼,具有高強(qiáng)度、硬度、韌性、耐磨性和抗回火穩(wěn)定性,適用于冷擠壓工藝,數(shù)控模具成用較少。
④6W6M05Cr4V2主要用于冷擠模,含碳量低容易球化退火,切削加工性好,綜合性能優(yōu)良,與Cr12和高速鋼相比,模具壽命可提高幾倍。
⑤W6M05Cr4V2AI 硬度高,可淬硬到66—67HRC,耐磨性好,適合沖制對模具磨損特別人的材料,如不銹鋼、層壓玻璃纖維板等材科,比一般合金鋼的模具壽命提高4倍以上。
(2)采用鋼結(jié)合會和硬質(zhì)合金
①鋼結(jié)合會具有良好的耐磨性,退火后,硬度在32—43HRC,可進(jìn)行車、銑、刨、磨等機(jī)械加工,淬火后硬度可達(dá)68~ 72HRC,熱處理基本小變形,抗沖擊性好,在模具生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,與合金鋼模具相比,壽命可提高10倍以上,適合大批量生產(chǎn)。
②硬質(zhì)合金隨著加工工藝的不斷改進(jìn),硬質(zhì)合金模其應(yīng)用越來越廣泛,它硬度非常高,可達(dá)86HRC以上,耐磨性極好,模具壽命比一般工具鋼高30·50倍以上,但受沖擊能力較差,如果能合理設(shè)計模具結(jié)構(gòu),可更好發(fā)揮硬質(zhì)合金的優(yōu)越性,提高模具使用壽命。
(3)合理設(shè)計模具結(jié)構(gòu) 通過改進(jìn)模具的結(jié)構(gòu)形式來提高模具的使用壽命,也是行之有效的一種方式。例如:
①防止模具帶料所設(shè)計的防帶料凹模。
②提高模具的對中性所設(shè)計的全導(dǎo)向模具,通過提高導(dǎo)程長度,防止模具偏心。
③提高模具更換效率,美國MATE公司設(shè)計了L.J.TRA超能模其,不用工具即能完成模具的拆卸過程。
③降低模具成本,大工位摸具采用分體式結(jié)構(gòu),只需更換沖頭和導(dǎo)向板,節(jié)省了模具材料。
⑤提高模具潤滑和防止帶料,日本的AMADA公司專門設(shè)計了氣吹噴油模具,
⑥為提高生產(chǎn)效率和數(shù)控沖床加上范圍,設(shè)計了成形模具、組合模具和了母模具等特殊模具。
(4)模具表面處理
①電火化強(qiáng)化 主要用于冷沖模、超硬工具的表面處理,也可用于模具或上件磨鋇后尺寸的修復(fù),工作原理是采用硬質(zhì)合金等導(dǎo)電材料作電極,在空氣中與金屬工件之間產(chǎn)生火花放電,利用火花放電釋放的電能,使電極材料溶滲和轉(zhuǎn)移到上件表面,因而在工、表面形成強(qiáng)化層,提高模具的表面的硬度、耐磨性等性能,延長模具使用壽命。
②滲氮處理滲氮方法有液體滲氮、氣體滲氮、輝光離子滲氮。金屬表面通過滲氮形成硬的氮化層,硬度可達(dá)65,69HRC,滲氮后的模具表面具有更高的硬度、耐磨性、耐熱性、提高疲勞強(qiáng)度和耐蝕性,模具壽命可提高2-3倍。
③表面涂層處理表面涂層的方法通過把基體材料的高強(qiáng)度和韌性與涂層材料的高硬度和耐磨性結(jié)合起來,從而提高模具的使用壽命。涂層種類主要有碳化鈦、氮化鈦、氮化鋁鈦等,采用先進(jìn)的涂層設(shè)備,在真空狀態(tài)下在模具表面涂上上一層2 - 3um的特殊物質(zhì),從而提高模具的硬度達(dá)到60。90HRC,并且特殊涂層還可以起到隔熱效果,使模具的壽命和使用次數(shù)人人提高水平分型,箭頭朝向代表動模的位置,由于翅件凹槽包緊力的存在,塑件可能留在定模,為了使塑件脫模,必須設(shè)計定模推出機(jī)構(gòu),這使得本來看.卜去很簡單的模具結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜起來,模具的設(shè)計成本也相應(yīng)提高;采用圖2h所示的分型方法,A-_A平分型塑件,包緊在動模型芯一側(cè),因而留在動模側(cè),這使模具的結(jié)構(gòu)變得簡單,因而選定該方法為我們這次模具設(shè)計的分型方案。
(2)型腔布局
①荇采用一模一件,此零件的外形尺寸很小,模架相—6倍,降低生產(chǎn)成本。該表面處理方式還經(jīng)常用于于各種切削工具上,可以大幅度提高工具的耐磨性和使用壽命。
①特殊處理方式 為提高模具的使用壽命,日本AMADA公司開發(fā)出一種粉末材料外加特殊涂層的APH模具,并申請了專利,通過這種涂層提高模具表面硬度及降低粗糙度值,是目前較理想的模具。
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