江苏锦瑞金属制品有限公司

Jiangsu Jinrui Metal Products Co., Ltd.

造成冷镦成型模具出现损耗原因
来源: | 作者:锦瑞 | 发布时间: 1天前 | 11 次浏览 | 分享到:
冷镦成型是一种重要的金属压力加工方法,广泛应用于制造各种紧固件,如螺栓、螺母等。在冷镦成型过程中,模具起着至关重要的作用,然而模具会出现损耗,这不仅影响生产效率和产品质量,还会增加生产成本。造成冷镦成型模具出现损耗的原因主要有以下几个方面。

冷镦成型是一种重要的金属压力加工方法,广泛应用于制造各种紧固件,如螺栓、螺母等。在冷镦成型过程中,模具起着至关重要的作用,然而模具会出现损耗,这不仅影响生产效率和产品质量,还会增加生产成本。造成冷镦成型模具出现损耗的原因主要有以下几个方面:

机械磨损

正常摩擦磨损

在冷镦成型过程中,模具与被加工金属材料之间存在相对运动,会产生摩擦力。长时间的摩擦会使模具表面材料逐渐磨损,尤其是在模具的工作部位,如凸模的工作端面和凹模的型腔表面。这种正常摩擦磨损是不可避免的,随着生产批量的增加,磨损量会逐渐累积,导致模具尺寸发生变化,影响产品的精度。例如,在冷镦螺栓时,凸模的端部会因为与坯料的反复摩擦而逐渐变钝,使得螺栓头部的成型尺寸出现偏差。

磨粒磨损

被加工的金属材料中可能含有硬质颗粒,如氧化物、碳化物等。在冷镦过程中,这些硬质颗粒会像磨粒一样,在模具表面产生划痕和切削作用,加速模具的磨损。此外,如果模具表面存在微小的裂纹或缺陷,在加工过程中也容易吸附硬质颗粒,进一步加剧磨粒磨损。例如,当加工含有较高杂质含量的钢材时,模具的磨粒磨损会更加严重,导致模具寿命大幅缩短。

疲劳磨损

冷镦成型是一个周期性的加载和卸载过程,模具在工作时会承受交变的应力。在长期的交变应力作用下,模具表面会产生微小的裂纹,这些裂纹会逐渐扩展和连接,*终导致模具表面出现剥落现象,即疲劳磨损。疲劳磨损通常发生在模具的应力集中部位,如模具的棱角、圆角过渡处等。例如,凹模的入口处由于承受较大的冲击力和交变应力,容易出现疲劳磨损,导致凹模型腔尺寸发生变化。

热磨损

高温氧化磨损

在冷镦成型过程中,由于金属材料的塑性变形会产生大量的热量,使模具温度升高。高温环境下,模具表面会与空气中的氧气发生氧化反应,形成氧化膜。然而,在反复的冷镦过程中,氧化膜会不断被破坏和重新生成,导致模具表面材料逐渐损耗。此外,高温还会使模具材料的硬度降低,加速磨损过程。例如,在高速冷镦时,模具温度会迅速升高,如果不采取有效的冷却措施,模具的高温氧化磨损会非常严重。

热疲劳磨损

模具在冷镦过程中会经历快速的加热和冷却循环,这种温度的急剧变化会在模具内部产生热应力。长期的热应力作用会导致模具表面出现热疲劳裂纹,随着裂纹的扩展,模具表面会发生剥落,形成热疲劳磨损。热疲劳磨损通常发生在模具的表面层,尤其是在模具的型腔表面和与坯料接触的部位。例如,在连续冷镦生产中,模具会不断地受到热冲击,热疲劳磨损会逐渐加剧,影响模具的使用寿命。

化学腐蚀磨损

环境腐蚀

冷镦生产环境可能存在一定的腐蚀性介质,如空气中的水分、酸雾、碱雾等。这些腐蚀性介质会与模具表面发生化学反应,导致模具表面腐蚀。腐蚀会使模具表面变得粗糙,降低模具的耐磨性,同时还会在模具表面形成腐蚀产物,在冷镦过程中这些腐蚀产物会加速模具的磨损。例如,在潮湿的环境中进行冷镦生产,模具容易生锈,生锈后的模具表面摩擦系数增大,磨损加剧。

加工介质腐蚀

在冷镦过程中,为了降低摩擦力和提高产品质量,通常会使用润滑剂。然而,某些润滑剂可能含有对模具材料有腐蚀作用的成分,如硫、氯等。这些腐蚀性成分会在模具表面形成腐蚀坑,破坏模具表面的完整性,加速模具的磨损。此外,润滑剂在高温下可能会发生分解和氧化,产生腐蚀性物质,进一步加剧模具的化学腐蚀磨损。

模具设计不合理

结构不合理

模具的结构设计对模具的寿命有重要影响。如果模具的结构设计不合理,如凸模和凹模的配合间隙过大或过小、模具的圆角半径过小等,会导致模具在冷镦过程中承受不均匀的应力,容易产生应力集中,从而加速模具的磨损和损坏。例如,凹模的型腔结构设计不合理,可能会使坯料在成型过程中产生偏移,导致模具局部受力过大,出现磨损和裂纹。

选材不当

模具材料的性能直接影响模具的使用寿命。如果选用的模具材料硬度、强度、韧性等性能不能满足冷镦成型的要求,模具在使用过程中容易出现磨损、断裂等问题。例如,对于高强度、高硬度的金属材料冷镦,如果选用硬度较低的模具材料,模具会很快被磨损;而如果选用韧性不足的模具材料,模具在承受冲击力时容易发生断裂。


锦瑞公司成立于1997年,工厂位于江苏省南通市海安高新区,占地3万多平方米,投资超1亿元,年产量2万余吨,业务覆盖全球60多个国家和地区。公司以"开拓创新,追求优异"为理念,引进国际先进生产及检测设备,设立独自研发中心,专业生产符合GB、DIN、ASTM、ISO、JIS等多国标准的精良紧固件以及多种非标定制件,产品广泛应用于汽车、机械制造、石油、化工、风力发电、医疗等领域。公司先后通过ISO9001质量管理体系认证、IATF16949汽车行业认证,产品由中国人民财产保险股份有限公司承保全球责任险。我们坚持"质量为本、科技兴企、用户至上"的服务宗旨,致力于成为客户信赖的长期合作伙伴。
联系人:王经理
联系电话:15900845109
联系邮箱:david@shxingrui.com