沖壓工藝
金屬沖壓模具設(shè)計(jì)與維護(hù)成本
許多因素有助于確定大量生產(chǎn)零件所需的金屬沖壓成本。雖然大多數(shù)因素,如材料、工裝投資、勞動力和總零件數(shù)都是眾所周知的,但許多企業(yè)在計(jì)算每個(gè)零件的總成本時(shí)沒有包括模具維護(hù)成本。金屬沖壓工藝的幾個(gè)方面內(nèi)在地導(dǎo)致磨損。如果沒有一個(gè)強(qiáng)有力的模具維護(hù)計(jì)劃,您最終將花費(fèi)比您計(jì)算的還要多——因?yàn)槟枰鼡Q模具。以下是影響模具維護(hù)總成本的一些方面。

沖模磨損失效模式
您的工具將經(jīng)歷高摩擦和周期性負(fù)載過程來創(chuàng)建零件。這會在模具上產(chǎn)生自然磨損,導(dǎo)致模具表面失去材料,因?yàn)榱慵牧媳粔嚎s并在模具表面之間滑動,從而創(chuàng)建零件特征。這稱為磨料磨損。過度的磨粒磨損會導(dǎo)致疲勞裂紋,產(chǎn)生于復(fù)雜的缺口特征附近。當(dāng)沖壓過程中模具和零件材料之間產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生微焊縫時(shí),由于這兩種材料的表面粗糙度,導(dǎo)致材料從模具上“撕裂”,就會發(fā)生粘著模具磨損。隨著該過程的繼續(xù),工裝表面會不斷退化,直到需要進(jìn)行維護(hù)以保持零件質(zhì)量。模具的材料硬度、使用的涂層以及零件材料的整體硬度決定了每次沖擊的磨損量。擦傷與粘著磨損相反,當(dāng)成形的鈑金粘附在工具表面時(shí)會發(fā)生擦傷。同樣,金屬沖壓過程中產(chǎn)生的摩擦和熱量會基于模具中使用的材料和工具鋼產(chǎn)生物理或化學(xué)粘附。通過在工具上使用正確的涂層或表面處理,可以控制和減少磨損、粘著磨損和擦傷,但最終,所有模具都需要進(jìn)行磨損維護(hù)。
破壞性沖壓模具失效模式
如果未正確應(yīng)用適當(dāng)?shù)闹圃旃に囎罴褜?shí)踐或維護(hù)計(jì)劃,則可能導(dǎo)致更大范圍的模具損壞。當(dāng)施加在模具上的壓力機(jī)的壓縮力超過用于制造模具的工具鋼的壓縮屈服強(qiáng)度時(shí),就會發(fā)生模具變形。雖然適當(dāng)?shù)墓ぞ卟牧嫌兄诒苊獯藛栴},但操作員錯(cuò)誤可能會造成這樣的問題,需要進(jìn)行大量維護(hù)。當(dāng)模具中有多余的金屬薄片或切口碎屑,但在罷工后沒有從模具中正確清除時(shí),可能會發(fā)生模具碎裂。這也可能是因?yàn)槌^了工具的額定沖擊,從而超過了工具鋼的疲勞強(qiáng)度。當(dāng)應(yīng)力線從高接觸區(qū)域傳遞到刀具的邊緣或角落時(shí),通常會出現(xiàn)切屑。當(dāng)壓力沖擊力超過材料的斷裂點(diǎn)時(shí),模具會開裂。在這種情況下,模具設(shè)計(jì)中的尖角和半徑會使裂紋形成并擴(kuò)展,直到出現(xiàn)某種程度的刀具故障。
由于您的模具在需要維護(hù)之前平均要經(jīng)歷1000000次沖擊,因此它的設(shè)計(jì)目的是處理重復(fù)的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力,但即使是最好的模具也會隨著時(shí)間的推移而磨損。當(dāng)需要維護(hù)模具時(shí),團(tuán)隊(duì)必須將其脫機(jī)并將其拆下以修復(fù)磨損。需要正確維護(hù)零件的工具,以便繼續(xù)為您的企業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量的零件。將停機(jī)時(shí)間計(jì)劃到年度計(jì)劃中,可以讓您妥善保管模具(或多個(gè)模具用于連續(xù)沖壓),預(yù)測每個(gè)零件的總成本,滿足交付周期,并可靠地為客戶完成訂單。
