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模具寿命的概念原理

时间:2022-04-28     作者:英智精密模具【原创】

模具寿命的概念和原理:模具寿命是指在保证产品质量的前提下,模具所能达到的生产次数(冲压次数和成型次数)。它包括反复打磨和更换易损件,直到模具的主要部分被合格零件总数所取代。

模具使用寿命:模具生产的次数。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)是指模具没有达到某个工业级别的公认寿命就不能工作。早期失效形式有塑性变形、断裂、局部严重磨损等。正常失效是指模具在批量生产使用后,由于缓慢的塑性变形或均匀磨损或疲劳断裂而无法继续工作。

1.模具的正常寿命

模具正常失效前生产的合格品数称为模具正常寿命,简称模具寿命,模具首次修复前生产的合格品数称为首次寿命;从一次修理到下一次修理所生产的合格产品的数量称为修理寿命。模具寿命是第一次寿命和每次修复寿命的总和。

模具寿命的概念原理

2.模具失效的形式和原理

模具种类繁多,工作条件不同,损坏部位也不同,但大致有三种失效形式,即磨损、断裂和塑性变形。

①磨损失效

模具工作时,与成形毛坯接触,产生相对运动。由于表面的相对运动,接触面逐渐失去材料的现象称为磨损。磨损失效可分为以下几种类型:

a.疲劳和磨损

当两个接触面相对运动时,在循环应力(机械应力和热应力)的作用下,表面金属在疲劳中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,产生瞬间冲击和高温,在模具表面造成微小的坑和凹坑。这种现象称为气蚀磨损。

液体和固体微小颗粒反复高速冲击模具表面,导致模具表面局部材料损失而形成坑和凹坑的现象称为冲蚀磨损。

c.磨耗

在摩擦过程中,模具表面与周围介质发生化学或电化学反应,再加上摩擦的机械作用,导致表面材料脱落,称为磨粒磨损。

在模具与工件(或胚料)的相对运动中,磨损往往以各种形式并存,相互影响。

②.断裂失效

当模具开裂或分成两部分,几个零件失去工作能力时,就成为断裂失效。

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,断裂形式为脆性断裂。脆性断裂可分为一次性断裂和疲劳断裂。

③塑性变形破坏

模具受力大,工作时不均匀。当模具某一部位的应力超过模具材料在当前温度下的屈服极限时,就会以晶格滑移、孪晶、晶界滑移等形式产生塑性变形。,会改变几何形状或尺寸,无法修复重新加工时称为塑性变形失效。塑性变形的破坏形式有镦粗、弯曲、空穴膨胀、塌陷等。

模具的塑性变形是模具金属材料的屈服过程,是否发生塑性变形取决于模具的机械载荷和室温强度。模具在高温下工作是否产生塑性变形,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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