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深圳市鑫三骏精密五金模具

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如何解决不锈钢拉伸模具的常见问题

2022-08-16 11:28:25

   不锈钢因其优异的性能而广泛应用于工业生产中,但其冲压加工性能较差,零件表面易划伤,模具易产生粘结瘤,导致冲压质量和生产效率受到极大的影响。这就要求在冲压加工过程中从模具结构、模具材料、热处理及润滑等方面着手,提高零件质量和模具寿命,更好地解决不锈钢冲压过程中存在的问题。

不锈钢薄板冲压特点:

(1)屈服点高、硬度高、冷作硬化效应显着、易出现裂口等缺陷。

(2)导热性比普通碳钢差,导致所需变形力大,冲裁力、拉深力大。

(3)拉深时塑性变形剧烈硬化,薄板拉深易起皱或掉底。

(4)拉深模具易出现粘接瘤现象,导致零件外径严重划伤。

(5)拉深时,难以达到预期的形状。

解决措施  

   不锈钢薄板拉深成形过程中出现粘结瘤的问题一直困扰着生产现场,给生产者带来很大的麻烦,然而由于粘结瘤形成涉及到摩擦学等问题,影响因素较多。目前,我们只能从不同角度提出措施来防止粘结瘤的形成及减少。

模具工作部分材料选择及热处理  

针对粘结瘤问题,选择模具材料应根据不锈钢板料与模具材料的亲合关系注意两点:

选择一是抗粘合性强,二是耐磨减摩的模具材料。

   一般来讲,金属晶格类型、晶格间距、电子密度、电化学性能相通的金属,其相互吸引、溶解能力强,易粘附在一起,结果摩擦系数变大。Cr、Ni与Fe的互溶性大,因此用钢模拉深时,更易发生粘结瘤现象。实践证明:选用铸铝青铜、硬铝青铜防粘效果较好;采用碳化钨钢结硬质合金制造凹模比用Cr12Mov软氮化制造凹模寿命提高数倍,而且不粘模;如果采用代号3054合金铸铁,只需在模具表面进行火焰淬火,模具表面不会出现粘结瘤。另外在模具易损部位可采用硬质合金镶块,它具有优良的抗压性能、超群的耐磨性和持久的表面粗糙度及尺寸精度控制。但由于价格问题,生产中用得较少。

模具工作部分的表面加工  

   不锈钢拉深模表面质量要求很高。较低的表面粗糙度可以起到减摩擦和提高抗粘合性的作用因此。拉深模在进行了磨削加工后,更重要的是消除加工痕迹。而在模具制造中往往忽视了研磨和抛光工序。应该指出。在整个模具加工过程中,抛磨工作量应占三分之一,因不锈钢产品的外观质量在很大程度上取决于模具的抛磨技术。模具表面粗糙度降低,模具的修磨次数相应减少,模具使用寿命相应地得到提高。如果模具表面抛磨不够,加之不锈钢薄板拉深,易引起粘结瘤的特性,因而拉深出来的产品划痕严重。而产品上的这此划痕用抛光处理来解决既费时又达不到效果。因此,我们应该在模具抛磨工序上下大的功夫,只有模具表面加工精度提高才能减少产品的划痕,模具的修模寿命才能得到大幅度提高。  

   近年来,国内出现了各种抛光新技术和抛光工具。开发了超声波、电解抛光、磨料喷射、挤压珩磨等新工艺、新设备。据资料介绍,对CrWMo,3Cr12W8V,Cr12三种材料模具进行电化学抛光试验研究,证明这种抛光仅用5-10分钟就能使模具型腔表面粗糙度从原来的Ra3.2-Ra1.6的基础上降低到Ra0.4-RaO.2。同时通过电化学抛光还可提高表面硬度以提高耐磨性。又如,超声波抛光机可用于经软氮化处理的型腔的细抛光,它可以避免手工抛光易破坏氮化膜的缺点。对于新的抛光技术我们应该积极去运用和总结。

工艺润滑  

   由不锈钢拉深特性可知,形成粘结瘤是因为板料与模具发生了直接接触,这是一个理论上不争的事实,因此选择润滑剂或涂覆剂的首要点就是在板料拉深成形过程中润滑膜自始至终不发生破裂并且起润滑作用。“防粘降摩”是选择润滑剂的基本出发点。  

   一般在润滑剂中加一定比例的极压添加剂或采用固体润滑剂均可取得较好效果。这主要是提高润滑剂对金属表面的润滑能力,用以产生含硫、磷、氯的化合物在高温下与金属表面起化学反应,生成硫化铁、氯化铁等来加强油膜强度和增强吸附能力,较好地润滑模具与产品表面。固体润滑剂则是填充到金属表面的小坑内,使干磨擦接触点减少到最少,另外固体润滑剂有很高的稳定性,在高温下也能起到润滑作用,不易发生模具粘结。通常在生产中根据产品变形程度和实际情况选择和配方(有关冲压手册上可查到配方)。  

   另外,由脂肪、矿物油、合成油脂、润滑脂、皂液也可组成润滑剂,且对不锈钢浅拉深效果较好。含有水溶乳浊液,或者用油稀释的有机矿物油也可用于浅拉延。在润滑剂中加入石墨能起到抗粘合的作用但石墨加人后的清洗较困难。如选用代号3054合金铸铁制作模具,那么选用一般润滑剂效果都较好。  

   据资料介绍板料经盐浴处理可在表面获得一层金属软模(如铜、锌、铅等),拉深成形过程中不会出现粘模现象。另外,近年来研制出了一种以聚乙烯醇缩丁醛为主体的有机高分子润滑膜,毛坯经过处理,表面得到一层有机润滑膜,它可随板料一起变形,这不仅避免了模具与板料的直接接触,防止了粘模,保证了产品表面质量。而且极大的减弱了模具与板料的摩擦作用,起到良好的润滑作用,实验表明效果良好。

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