国产化研究的数控冲床技术关键

       国产化研究的数控冲床技术关键 :冷冲模具是实现少、无切削的重要工具,尤其在高效率的数控冲床广泛应用于生产时,模具寿命的高低直接影响产品质量、产品成本和生产效率。影响模具的寿命的因素有模具材料、材料热处理和表面处理以及模具制造工艺。

    模具材料 :模具材料是模具工业的基础,根据产品质量、产品材质、材料厚度以及模具大小、模具结构的不同,模具材料的选择应该遵循不同的原则。冷冲模具材料的选择由多种因素决定,其中最重要的是根据模具的具体工作条件和模具的失效形式,在保证模具性能的前提下尽可能降低模具成本。因此,性能相对较差的材料,比如综合性能相对较差的碳素工具钢和碳化物分布存在严重偏析的高合金模具钢,不能应用在生产条件比较苛刻的冷冲模具上。数控冲床用冷冲模具由于冲速快,对模具材料的耐磨性,耐冲击性提出了更高的要求。国内生产冲模的材料与国外一样,大多采用高碳高铬钢工具钢和高速钢,但总体质量相差较远,包括冶金质量、碳化物级别、锻造工艺等。国内大多采用电弧炉一次冶炼的钢水直接浇到锭模中凝固成钢锭,而后轧(锻)制成材供应用户,这种模具钢的内在质量由于在涛淀的头部有缩孔、疏松,在铸锭的边缘与芯部之间有碳化物的混合物及夹渣,在钢锭的断面上有颗粒大小不匀的碳化物,存在严重的宏观偏析与显微偏析,钢的杂质多,纯度较差,给冷冲模具带来严重的质量隐患。因此,在选择冷冲模具材料时,对钢材的共晶碳化物不均匀度提出严格的要求,通常要求2级以上。锻造是提高材料质量的一个有效途径,大多冷冲模具钢经复杂的锻造工艺后可以提高碳化物级别。 

      小型数控冲床采用新材料、新技术、新工艺、新装备是提高模具寿命的有效途径。如采用电渣重熔炼技术,除去碳化物和硅酸盐类杂物,增加纯度,使晶粒细小均匀,并可以增强淬火时二次强化效应和抗软化性能,还可以改善钢的各向同性性能;粉末冶金技术的发展也为冷冲模具材料提供了新途径,比如粉末冶金高速钢,由于其细小、均匀的颗粒状碳化物,使韧性大为改善,根本上解决了高速冲裁时的韧性问题,但价格相对较高。其他优质模具新材料也十分重要,如硬质合金,陶瓷材料、复合材料等,可以根据不同的工作条件结合模具的综合成本,来选择合适的材料。 

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