冲压模具间隙对模具寿命的影响

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1、冲压模具间隙对模具寿命的影响【摘要】利用一轴对称冲裁模形，研究了冲裁变形过程和的各个阶段，间隙变化对冲裁力的影响规以及在不同的间隙条件下，凸模的预期磨损使用寿命的计算方法。关键词：模具；冲压；影响【Abstract】Basedonasymmetryblankingmodel，itinterpretstheblankingprocessanditsdeforma-．Discussingval'ioll2clearanceleadstothetrendofpunchforce．MlastbythemeQll,$oftoolweal"c口20配一thelifeofpunchf

2、ornormolusebeforesharpeningtorestoreitsongincashape．Keywords：Die；Stamping；Influence1引言当前由于产品变化更新较快，同时，大部分技术人员为了保证模具的寿命对模具的选材尽量沿着高端走，模具寿命的问题在冲压类模具企业没有显得特别突出，因而模具寿命在许多冲压类模具企业并没有受到太大的重视。对于产品批量要求大、模具寿命要求长时，大多生产商为了保证其正常生产节奏，要么采用快换凸模的模具结构形式，要么干脆备用—套模具。由于对模具没有合理的寿命估算，模具的成本在这个生产过程中就显得特别高。影响模具寿命的

3、因素有很多，模具材料、模具润滑形式、板材性能、零件表面粗糙度、模具材料热处理工艺、模具几何形状、冲裁间隙都是不可忽略的因素，但实际生产中，板材因产品限定无法更改的，而模具一旦加工出来，就只有润滑形式、模具装配间隙是可调的。相对于成型类模具，润滑形式对冲裁类模具寿命影响不如间隙影响大，间隙因素为越来越多的技术人员所重视。目前参考文献关于间隙对模具寿命的影响大多是定性分析，能够定量分析并给出工程技术人员以直接指导的并不多见。模型建立，如图1所示，一轴对称冲裁模型，为了防止板料在冲压过程中发生翘曲影响冲件平整度，一般需要配置压料板。算例凸凹模选材均为AISI—D2COLD，凹

4、模内孔直径D凹为lOmm，单边间隙为O．1mm，凸模外径D凸为9．8mm。为防止刚度矩阵的奇异，凸凹模圆角分别取0．05、0．08ram。板料为不锈钢AISI304，厚度lmm，杨氏模量E为2．IE5MPa，屈服极限以为365MPa，泊松比7为0．29，为统一计算比较，所有速度按lmm／s(主要便于观察各个细分的计算步，同时防止过大的速度导致板料工具相互嵌入过大，网格重新划分的工作量过大111)。金属剪切摩擦按o．08计。2冲裁模间隙对模具寿命的影响  　在冲裁模的设计中,凸凹模间隙的合理选取,是保证模具正常工作、提高冲片质量、延长模具寿命的一个关键因素。理想的间隙应该

5、是板料冲裁断裂时,凸凹模刃口边所产生的裂纹在一条直线上,否则冲片边缘将出现不允许的毛刺,使得刃口粘结严重,磨损加快,进而影响模具的寿命。所以,如何选取合理的凸凹模间隙,是模具设计时不容忽视的问题。通常情况下,模具设计中间隙一般都按设计手册推荐的间隙值选取。例如,我厂电机定、转子片为0.5mm的硅钢片,手册推荐的间隙为0.04~0.07mm,约为材料厚度的8%~14%。按照这个间隙,冲出的定、转子片毛刺虽能控制在规定范围内。但由于间隙偏小,使得凸模与被冲的孔之间、凹模与落料之间的摩擦严重,造成凸模和凹模侧壁产生粘结,卸料力增大,影响冲片断面的质量,刃口容易变钝,冲片易出毛

6、刺,且毛刺增长过快,甚至发生凹模胀裂现象,致使模具寿命下降。且取小间隙时,由于弹性回跳作用,落料件尺寸大于凹模,冲出的孔径小于凸模,从而造成冲片的尺寸精度出现误差。为提高冲片质量,延长模具寿命,根据国内外资料信息,在实践中对模具间隙做了试验摸索,证明放大间隙是非常有效的。经过多次对0.5mm厚硅钢片冲裁的试验,发现间隙值在材料厚度的20%左右范围内,即间隙值为0.09~0.11mm最为合适。采用这个间隙,可以获得如下效果:(1)提高了冲片质量。刃口锋利时毛刺小,冲裁过程中毛刺增长缓慢。(2)冲片表面平整度大大改善,特别是相邻孔之间。(3)凸凹模侧壁无粘结,减小了卸料力。

7、(4)延长了模具寿命。刃磨一次可以保证较的冲次,从而减少刃磨次数,提高了生产效率。放大间隙还可降低模具制造的费用。例如,对于冲裁1.5mm厚O8F冷板,手册推荐的间隙值为0.15~0.18mm,用线切割加工凸凹模无法保证模具的间隙(钼丝直径为0.12mm),因此不得不将凸凹模分别切割,结果既费材料又费工时。当选择较大的间隙时(按料厚的20%左右),则问题迎刃而解,可顺利地一次切割出凸凹模,从而降低模具制造的费用,冲片质量也可保证。实践证明,合理地放大间隙,可使冲裁质量得到有效的保证,且模具寿命能提高2~3倍3模具磨损寿命分析在模具的使用过