汽车覆盖件冲压模失效研究

汽车覆盖件冲压模具失效研究
皮画随着模具产业的快速发展,市场对于模具的要求越来越高,尤其关注于如何提高模具的使用寿命。因为延长模具的使用寿命,一方面可以降低零件生产成本,另一方面能够提高整体生产效率,从而有助于提高产品的市场竞争力。本文以汽车覆盖件冲压模为研究对象,通过理论分析并结合试验结果,获得了汽车覆盖件冲压模具的失效机理和再制造的关键技术。导线测量法
汽车覆盖件模具梁的失效判断
通过工厂了解到该套模具,采用镶块式组合模具,采用销钉进行固定。模具在使用过程后,出现的问题,对于汽车覆盖件产品来说,要求其表面整洁,成形性好。由于模具表面出现破坏,其产品表现为拉毛和积瘤,对镶块失效部位表面形貌及相对运动方向进行宏观分析,可以初步判断,某汽车覆盖件大梁主要出现的失效形式为磨损失效,主要机理是磨粒磨损与咬合磨损。根据对表面拉伤问题的分析及防止措施,解决方法是对模具凹凸面,进行仔细研磨,主要分析了咬合磨损的产生和减少咬合磨损的一些基本措施。尽量减少接触副之间的负荷、采用陶瓷与陶瓷、塑料与塑料、塑料与金属、陶瓷与金属或塑料与陶瓷配对副、使用体心立方或六方体结构的材料、采用润滑膜等方法来减少咬合磨损。
故障的基本形式
汽车大梁主要失效机理为磨粒磨损、咬合磨损和接触疲劳磨损。模具故障的基本形式主要有塑性变形,磨损,疲劳,断裂和开裂。
2.1.塑性变形
模具在工作时,力的大小及作用面积不同,使得存在着应力不均匀的现象。当接触部分的应力值大于工作温度下材料本身的屈服强度时,模具发生塑性变形,从而造成失效。主要表现有塌陷、镦粗、弯曲等。
2.2.磨损模具
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在正常工作过程中,因摩擦导致材料的位移和脱离发生的表面现象。由于磨损,使得材料或零件在一段时间内质量逐渐损失,尺寸发生变化,因而不能完成工作,丧失原有的功能因而失效。磨损失效分析的方法和步骤主要是观察磨损表面形貌。模具的表面痕迹保留了当时磨损过程,是判断磨损机理的重要依据。主要解决办法是有针对性和有选择性地提高抗磨措施。比如材料表面硬化处理,使表面硬度高、润滑性好、耐磨性好。
2.3.疲劳模具
在开合过程中,与板材相互接触并在反复作用下,当达到一定次数后,出现疲劳裂纹。应力集中和循环载荷是模具产生疲劳失效的根本原因。虽然运行中模具承受的载荷明显小于材料的屈服强度,但在局部的应力集中情况下,仍容易形成微裂纹。根据工作环境,循环载荷很容易导致微裂纹的扩展,从而最终因疲劳而失效。
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2.4.断裂和开裂
在服役期间,由于大面积裂纹或部分材料分离,模具无法完成指定功能的现象,称为断裂失效。它是在应力的作用下,材料发生机械破坏的结果,主要表现为整体或局部分裂为几部分。在失效形式中,断裂是最严重,它是各种因素的综合。根据断口表面形貌,可以判断塑性断裂或脆性断裂。同时,疲劳裂纹在较低的循环载荷的作用下,工作一段时间后,裂纹不断扩展,当不能承受传递载荷要求时,模具突然断裂。
可修复模具结构设计
模具经过一段时间的使用后,模具表面因局部磨损等原因不能正常工作,加上模具的制造
有机溶剂回收周期长、制造费用极高,使得延长模具的使用寿命很有必要。常用方法是用研磨机或其他机械研磨模具中容易磨损的零件,除去磨损表面,然后用各种表面处理方法(如 PVD、激光熔覆等)进行修复。表面处理后,打磨原样表面,使其达到精度要求及粗糙度要求即可。一般情况下,凸模采用整体式结构,但因材质不同,凸模与底板分开,存在着加工困难的部位。为此,在结构上采用镶块式,使得维修更加方便。
汽车覆盖件大梁模具在结构上,把工作平面分解为若干个镶块,之后通过拼合,固定在一起,这样做,有利于加工。每个镶块,通过销钉与模座定位,在某个部位损坏后,可以通过快速更换。损坏的镶块进行熔覆再制造,即保证了不影响生产率的同时,提高工作效率,也提高了材料的利用率。在设计时应考虑,一些维修率高的潜在零件,加入硬化的嵌套或设计成镶块,以便模具的维修保养。为保证模具吊取时安全,模座一定要设置吊模孔(吊环孔)。
根据结构工艺性要求,对于加工困难的部位,采用镶块式结构。采用镶块型式,它可以通过切割来制造,一方面可以方便加工,另一方面,可以有效地提高模具的制造精度。
对于易损件,冲头就是常见的一种。目前,常见的是整体式,由于易损坏,导致需要整体
更换,生产成本高。但采用镶块式结构,改进后的冲头,与固定环、定位环与冲头上座匹配。其中,固定环为两个半环。可以根据需要更换损坏处,提高了材料的利用率。
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本文发布于:2024-09-21 05:36:22,感谢您对本站的认可!

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