國產化研究的數控沖床技術關鍵

       國產化研究的數控沖床技術關鍵 :冷沖模具是實現少、無切削的重要工具,尤其在高效率的數控沖床廣泛應用于生產時,模具壽命的高低直接影響產品質量、產品成本和生產效率。影響模具的壽命的因素有模具材料、材料熱處理和表面處理以及模具制造工藝。

    模具材料 :模具材料是模具工業的基礎,根據產品質量、產品材質、材料厚度以及模具大小、模具結構的不同,模具材料的選擇應該遵循不同的原則。冷沖模具材料的選擇由多種因素決定,其中最重要的是根據模具的具體工作條件和模具的失效形式,在保證模具性能的前提下盡可能降低模具成本。因此,性能相對較差的材料,比如綜合性能相對較差的碳素工具鋼和碳化物分布存在嚴重偏析的高合金模具鋼,不能應用在生產條件比較苛刻的冷沖模具上。數控沖床用冷沖模具由于沖速快,對模具材料的耐磨性,耐沖擊性提出了更高的要求。國內生產沖模的材料與國外一樣,大多采用高碳高鉻鋼工具鋼和高速鋼,但總體質量相差較遠,包括冶金質量、碳化物級別、鍛造工藝等。國內大多采用電弧爐一次冶煉的鋼水直接澆到錠模中凝固成鋼錠,而后軋(鍛)制成材供應用戶,這種模具鋼的內在質量由于在濤淀的頭部有縮孔、疏松,在鑄錠的邊緣與芯部之間有碳化物的混合物及夾渣,在鋼錠的斷面上有顆粒大小不勻的碳化物,存在嚴重的宏觀偏析與顯微偏析,鋼的雜質多,純度較差,給冷沖模具帶來嚴重的質量隱患。因此,在選擇冷沖模具材料時,對鋼材的共晶碳化物不均勻度提出嚴格的要求,通常要求2級以上。鍛造是提高材料質量的一個有效途徑,大多冷沖模具鋼經復雜的鍛造工藝后可以提高碳化物級別。 

      小型數控沖床采用新材料、新技術、新工藝、新裝備是提高模具壽命的有效途徑。如采用電渣重熔煉技術,除去碳化物和硅酸鹽類雜物,增加純度,使晶粒細小均勻,并可以增強淬火時二次強化效應和抗軟化性能,還可以改善鋼的各向同性性能;粉末冶金技術的發展也為冷沖模具材料提供了新途徑,比如粉末冶金高速鋼,由于其細小、均勻的顆粒狀碳化物,使韌性大為改善,根本上解決了高速沖裁時的韌性問題,但價格相對較高。其他優質模具新材料也十分重要,如硬質合金,陶瓷材料、復合材料等,可以根據不同的工作條件結合模具的綜合成本,來選擇合適的材料。 

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