文档介绍:冲压模具设计论文
一、简述
冲压模具--在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或 半成品)的一种专门工艺装备,称为冷冲压模具(俗称冷冲模)。冲压--是 在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或 塑性变火花铣削加工采纳髙速旋转的杆状电极对工件进行二维或三 维轮廓加工,无需制造复杂、昂贵的成型电极。日本三菱公司最近推出的 E DSCAN8E电火花创成加工机床,配置有电极损耗自动补偿系统、CAD/CA M集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统,体现了当今电火花创成 加工机床的水平。
3.慢走丝线切割技术
目前,数控慢走丝线切割技术进展水平已相当高,功能相当完善,自 动化程度已达到无人看管运行的程度。最大切割速度已达300mm2/min,加 工精度可达到土
um,〜。〜 mm细丝线切割技术的开发,可实现凹凸模的一次切割完成, 。锥度切割技术已能进行30° 以上锥度的周密加工。
4.磨削及抛光加工技术 磨削及抛光加工由于精度高、表面质量好、表面粗糙度值低等特点, 在周密模具加工中广泛应用。目前,周密模具制造广泛使用数控成形磨床 数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床及自动抛光机等先进设备和技 术。
5.数控测量
产品结构的复杂,必定导致模具零件形状的复杂。传统的几何检测手 段已无法习惯模具的生产。现代模具制造已广泛使用三坐标数控测量机进 行模具零件的几何量的测量,模具加工过程的检测手段也取得了专门大进 展。三坐标数控测量机除了能高精度
地测量复杂曲面的数据外,其良好的温度补偿装置、可靠的抗振爱护 能力、严密的除尘措施以及简便的操作步骤,使得现场自动化检测成为可 能。
模具先进制造技术的应用改变了传统制模技术模具质量依靠于人为因 素,不易操纵的状况,使得模具质量依靠于物化因素,整体水平容易操纵 模具再现能力强。
五、模具新材料及热、表处理
随着产品质量的提升,对模具质量和寿命要求越来越高。而提升模具 质量和寿命最有效的方法确实是开发和应用模具新材料及热、表处理新工 艺,持续提升使用性能, 不锈钢板材冲压模具材料改善加工性能。
冲压模具材料 制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、 低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部 分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类有:碳素工具钢、低合金 工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质 合金、钢结硬质合金等等。
碳素工具钢
在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等,优点为加工性能好, 价格廉价。但淬透性和红硬性差,热处理变形大,承载能力较低
[1]。
低合金工具钢 低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳
素工具钢相比,减少了淬火变形和开裂倾向,提升了钢的淬透性,耐磨性 亦较好。用于制造模具的低合金钢有CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代 号 CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号 GD)等。
高碳高铬工具钢
常用的髙碳髙铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1 (代号D2), 它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性,热处理变形专门小,为高耐磨 微变形模具钢,承载能力仅次于髙速钢。但碳化物偏析严峻,必须进行反 复镦拔(轴向镦、径向拔)改锻,以降低碳化物的不平均性,提升使用性 能。
髙碳中铬工具钢
用于模具的髙碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MoV等,它 们的含铬量较低,共晶碳化物少,碳化物分布平均,热处理变形小,具有 良好的淬透性和尺寸稳固性。与碳化物偏析相对较严峻的髙碳髙铬钢相比 性能有所改善。
髙速钢 髙速钢具有模具钢中最髙的的硬度、耐磨性和抗压强度,承载能力专
门髙。模具中常用的有W18Cr4V (代号8-4-1)和含钨量较少的W6Mo5 C r4V2 (代号6-5-4-2,美国牌号为M2)以及为提升韧性开发的降碳降钒髙 速钢6W6Mo5 Cr4V (代号6W6或称低碳M2)。髙速钢也需要改锻,以 改善其碳化物分布 。
基体钢
在高速钢的差不多成分上添加少量的其它元素,适当增减含碳量,以 改善钢的性能。如此的钢种统称基体钢。它们不仅有高速钢的特点,具有 一定的耐磨性和硬度,而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢,为高强韧性 冷作模具钢,材料成本却比高速钢低。模具中常用的基体钢有 6Cr4W3Mo 2VNb (代号 65Nb)、7Cr7Mo2V2Si (代号 LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL (代号 012AL)等。
硬质合金和钢结硬质合金
硬