钨钢成型冲头是一种常用于五金模具、塑胶模、压铸模等模具中的关键部件。
现在主要看下关于钨钢成型冲头常见故障原因及解决方法是什么?
1、磨损过度
原因:
使用频率高:长期频繁地在模具中进行冲压操作,与被加工材料不断摩擦,导致冲头表面的钨钢材料逐渐磨损。比如在大规模的五金件冲压生产中,冲头需要不断地对金属板材进行冲孔、落料等操作,使用频率极高,容易出现磨损。
被加工材料硬度高:如果所加工的材料硬度超出了冲头所能承受的范围,或者材料中含有硬质颗粒、夹杂物等,会加速冲头的磨损。例如在冲压一些经过特殊处理的高硬度合金钢材料时,冲头的磨损速度会明显加快。
润滑不良:缺乏足够的润滑或者使用了不适合的润滑剂,会使冲头在工作过程中摩擦阻力增大,加剧磨损。如果模具的润滑系统设计不合理,或者操作人员没有及时添加润滑剂,都可能导致冲头润滑不良。
解决方法:
定期检查和更换:制定严格的冲头检查计划,定期对冲头的磨损情况进行检查,当磨损程度达到一定标准时,及时更换冲头。例如,对于一些关键的冲压模具,每生产一定数量的产品后,就对冲头进行检查。
选择合适的冲头材料和硬度:根据被加工材料的特性,选择硬度更高、耐磨性更好的钨钢材料制作冲头。同时,要确保冲头的硬度与模具的其他部件相匹配,避免因硬度差异过大导致的磨损不均匀。
优化润滑系统:改善模具的润滑系统,确保冲头能够得到充分的润滑。选择适合的润滑剂,并按照规定的时间和剂量进行添加,以降低冲头的摩擦系数,减少磨损。
2、崩刃或断裂
原因:
应力集中:冲头的形状设计不合理,存在尖角、锐边等应力集中的部位,在冲压过程中容易产生过大的应力,导致冲头崩刃或断裂。例如,一些冲头的头部设计过于尖锐,在冲压时头部承受的应力过大,容易出现崩刃现象。
冲击载荷过大:冲压时的冲击载荷超过了冲头的承受能力,例如在高速冲压或者冲压厚度较大的材料时,冲头受到的瞬间冲击力过大,容易导致冲头断裂。
材料缺陷:钨钢材料本身存在质量问题,如内部存在裂纹、气孔等缺陷,会降低冲头的强度和韧性,使其在使用过程中容易发生崩刃或断裂。
解决方法:
优化冲头设计:对冲头的形状进行优化设计,避免出现应力集中的部位。可以采用圆角过渡、增加加强筋等方式,提高冲头的强度和抗应力能力。例如,将冲头的头部设计成圆弧状,能够有效分散应力,减少崩刃的风险。
调整冲压工艺参数:根据冲头的性能和被加工材料的特性,合理调整冲压工艺参数,如降低冲压速度、减小冲压深度等,以减小冲头受到的冲击载荷。同时,要确保冲压设备的精度和稳定性,避免因设备故障导致的冲击载荷异常。
严格控制材料质量:在采购钨钢材料时,要选择质量可靠的供应商,并对材料进行严格的检验和测试,确保材料内部无缺陷。对于有质量问题的材料,要及时退回,避免用于冲头的制作。
3、尺寸偏差
原因:
加工误差:在冲头的加工过程中,由于加工设备的精度不足、加工工艺不合理等原因,导致冲头的尺寸与设计要求存在偏差。例如,在数控加工中心上加工冲头时,如果刀具的磨损没有及时更换,或者加工参数设置不当,都会造成冲头的尺寸误差。
热膨胀:在冲压过程中,冲头会受到摩擦产生的热量以及模具内部温度的影响,发生热膨胀。如果冲头的热膨胀系数与模具的其他部件不匹配,或者在设计时没有考虑到热膨胀因素,就会导致冲头的尺寸发生变化,产生尺寸偏差。
磨损不均匀:如前所述,冲头的磨损不均匀也会导致其尺寸发生偏差。磨损严重的部位尺寸变小,而未磨损或磨损较轻的部位尺寸保持不变,从而使冲头的整体尺寸不符合要求。
解决方法:
提高加工精度:采用高精度的加工设备和先进的加工工艺,确保冲头的加工精度符合设计要求。定期对加工设备进行维护和保养,保证设备的精度和稳定性。同时,要加强对加工过程的质量控制,对加工后的冲头进行严格的尺寸检验。
考虑热膨胀因素:在冲头的设计和制造过程中,要充分考虑热膨胀因素,选择热膨胀系数与模具其他部件相匹配的钨钢材料,并根据实际工作温度,预留一定的尺寸余量,以补偿热膨胀引起的尺寸变化。
定期修复和校准:对冲头进行定期的修复和校准,对于磨损不均匀的冲头,可以采用研磨、抛光等方法进行修复,使其尺寸恢复到设计要求。同时,要建立冲头的使用档案,记录冲头的使用时间、磨损情况等信息,以便及时进行修复和更换。