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高速刀模模具磨损寿命的研究

作者:管理员 发表时间:2017-07-18 10:16:16 阅读: 34
   从20世纪80年代开始,由于数控机床的主轴、进给系统等功能部件设计制造技术的突破,数控机床的主轴转速和进给速度均大幅度提高,在现代制造技术全面进步的推动下,冲压加工技术开始进入高速冲压的新阶段。目前,高速冲压已广泛应用于印刷、电子薄膜开关、EVA泡棉、吸塑、橡胶、手袋、皮具、制衣、鞋材、家具厂、工艺制品厂等制造业领域得到了大量应用,产生了显著的经济效益,并正向其它应用领域拓展。
  高速冲压加工对刀模提出了一系列新的要求。研究表明,高速冲压时,造成刀模损坏的主要原因是在压力和温度作用下因机械摩擦、粘结、化学磨损、崩刃、破碎以及塑性变形等的引起的磨损和破损。因此,对高速冲压刀模材料主要的性能要求是耐热性、耐磨性、化学稳定性、抗热震性以及抗涂层破裂性能等。现在有日本DC53刀模钢材具有良好的耐热性和耐磨性,当其韧性得到改善后,非常适合用于高速冲压。先进CNC加工技术的发展进一步改善了刀模模切次数的性能。目前,粤百翔就领先于业内,预示着CNC刀模在高速冲压领域将有巨大发展潜力和广阔应用前景。
  本文对高速冲压加工时雕刻刀模,蚀刻刀模,激光刀模,木板刀模,小型刀模,纸刀模,模型刀的磨损机理进行了综合评述,对刀模的磨损形态和磨损寿命进行了分析,这些研究将有益于实际生产加工中对高速冲压刀模的合理选用与磨损控制。
   高速冲压刀模的磨损形态高速冲压时,刀模的主要磨损形态为后刀面磨损、微崩刃、边界磨损、片状剥落、前刀面月牙洼磨损、塑性变形等。微崩刃是在刀模切削刃上产生的微小缺口,常发生在断续高速冲压时,通过选用韧性好的刀模材料、减小进给量、改变刀模主偏角以增加稳定性等措施,均可减小微崩刃的发生概率。通常只要将刀具微崩刃的大小控制在磨损限度以内,刀具仍可继续切削。
 边界磨损发生在刀模后刀面的刀—工接触边缘处,形状通常为一狭长沟槽,因此也称为沟槽磨损。高速冲压时、高温合金刀模容易发生边界磨损,其原因是工件表面的加工硬化使刀—工接触边界的工件材料硬度*高。加工外圆时,刀—工接触边界的切削速度*高,因此也容易形成边界磨损。此外,用小型刀模高速冲压时也容易发生边界磨损。
 片状顿刀多发生在刀模的刀锋、其原因是刀—屑或刀—工接触区的接触疲劳或热应力疲劳所致。当刀顿很小时,被认为是磨损;但在很多情况下,由于疲劳裂纹源距刀模表面具有一定深度,裂纹扩展后所形成的刀顿块往往大于刀模的磨损限度,一旦发生的顿,即可使刀模失效,形成刀顿破损。小型刀模端刀锋上经常出现贝壳状刀顿;雕刻刀模因材料与基体材料粘结强度不够也易发生刀顿。
  刀锋磨损*常出现在塑性金属的高速冲压加工中。塑性变形多发生在切削温度较高而刀模红硬性较差的切削条件下,超硬刀模材料在冲压速度很高时也可能发生塑性变形现象。

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