1 引言
目前精沖工藝愈來愈廣泛用在汽車零件的制作上(如凸輪、齒板和離合器板等) 。由于精沖模具所受的壓力大, 凸、凹模間隙非常小(0. 01～0. 02mm) , 以及精沖過程中的熱效應、摩擦力大等原因, 使精沖模具的壽命很難得到保證, 導致精沖模過早的被損壞或報廢。而精沖模具的造價一般為普通沖裁模的5～10 倍, 并且由于精沖機的生產(chǎn)效率很高, 若模具壽命低導致頻繁換模也會下降生產(chǎn)率, 因此, 精沖模具的壽命成了制約精沖技巧利用和發(fā)展的瓶頸。

2 影響精沖模具壽命的重要因素
2. 1 精沖模失效的基礎類型

與普通沖裁模相比, 精沖模的工況較惡劣, 重要失效情勢為: 模具刃口的磨損(包含磨粒磨損和粘著磨損) , 其重要在刃口側面, 模具刃口的崩刃,凹模或凸凹模的決裂,凸模的折斷和塑性變形。

2. 2 影響因素

影響精沖模壽命的重要因素有:
(1) 精沖件的結構工藝性(尖角、薄壁、懸壁、尺寸公差等) 。
(2) 精沖件的材料(材質(zhì)、料厚、硬度、塑性、表面質(zhì)量) 。
(3) 精沖模具的結構(強度、剛度、模具導向、小凸模的導向、排氣和潤滑) 。
(4) 模具材料(材質(zhì)、碳化物大小和均勻性、硬度、韌性) 。

(5) 模具制作(模坯鑄造、加工工藝、熱處理、線切割、研磨、裝配) 。
(6) 生產(chǎn)把持(調(diào)模高度、壓力、速度、送料精度、坯料干凈、潤滑) 。
(7) 模具維修(公平存放、公平刃磨、干凈、應力回火、防銹) 。

3 提高精沖模具壽命的重要道路

(1) 審查精沖件的工藝性。精沖件的工藝性(特別是圓角半徑) 對精沖模的壽命有必定影響,對于工藝性較差的(尤其尖角) , 應向設計部分提出改良建議。圖1 為零件的圓角半徑與模具壽命的關系,一般R / t ≥0. 8 較好, 如小于0. 25 則會導致模具壽命較低。

(2) 精沖模具的材料選擇和熱處理。精沖模具重要工作零件的材料一般選Cr12MoV , 當制件厚度大于4mm 時, 凸、凹模可采用W6Mo5Cr4V2 高速鋼。對于工作強度很大、受力苛刻的凸模和凹模,則采用粉末冶金鋼(V4、ASP23、ASP30) 或硬質(zhì)合金GT30。凸、凹模熱處理的硬度一般取58～62HRC ,對于以磨損為重要失效情勢的、外形簡略的模具,可取60～64HRC ; 對于外形復雜、并以崩刃為重要失效情勢的模具, 可取56～60HRC , 甚至54～58HRC。

對于Cr12MoV 模具的熱處理, 當刃口外形較簡略、沖裁料厚較薄( t ≤3mm) ,采用1 次硬化工藝(1020°C 淬火、220°C 回火) 可獲得較高的強度和耐磨性。當刃口外形較復雜、沖裁料較厚( t > 3mm)時, 采用2 次硬化工藝(1080°C 淬火、520°C 回火)則可獲得較高的沖擊韌性和穩(wěn)固性。對于W6Mo5Cr4V2 模具的熱處理, 必需采用低溫淬火工藝才干獲得較高的強度和良好的韌性。