疲勞失效的特征:非標(biāo)模具配件加工,數(shù)控車床加工沖頭某些部位經(jīng)過(guò)一定的服役期,萌生了細(xì)小的裂紋,并逐漸向縱深擴(kuò)展,擴(kuò)展到一定尺寸時(shí),嚴(yán)重削弱模具沖頭的承載能力而引起斷裂。疲勞裂紋萌生于應(yīng)力較大部位,特別是應(yīng)力集中部位(尺寸過(guò)渡、缺口、刀痕、磨損裂紋等處),疲勞斷裂時(shí)斷門(mén)分兩部分,一部分為疲勞裂紋發(fā)展形成的疲勞處破裂斷面,呈現(xiàn)貝殼狀,疲勞源位于貝殼頂點(diǎn)。另一部分為突然斷裂,呈現(xiàn)不平整粗糙斷面。
非標(biāo)模具配件加工,數(shù)控車床加工使模具沖頭發(fā)生疲勞損傷的根本原因?yàn)樘丨h(huán)載荷,凡可促使表面拉應(yīng)力增大的因素均能加速疲勞裂紋的萌生。
冷作模具沖頭在高硬狀態(tài)下工作時(shí),模具鋼具有很高的屈服強(qiáng)度和很低的斷裂韌性。高的屈服強(qiáng)度有利于推遲疲勞裂紋的產(chǎn)生,但低的斷裂韌性使疲勞裂紋的擴(kuò)展速率加快和臨界長(zhǎng)度減小,使疲勞裂紋擴(kuò)展循環(huán)數(shù)大大縮短,因此,冷作模具沖頭疲勞壽命主要取決于疲勞裂紋萌生時(shí)間。
熱作非標(biāo)模具配件加工,數(shù)控車床加工鑲針一般在中等或較低的硬度狀態(tài)下服役,模具鑲針斷裂韌性比冷作模具沖頭高得多,因此,在熱作模具鑲針中,疲勞裂紋的擴(kuò)展速度低于冷作模具沖頭,臨界長(zhǎng)度大于冷作模沖頭,熱作模具鑲針疲勞裂紋的亞臨界擴(kuò)展周期較冷作模具沖頭長(zhǎng)得多,但熱作模具鑲針表面受急冷,急熱很易萌生冷熱疲勞裂紋,熱作模具鑲針的疲勞裂紋萌生時(shí)間比冷作模具沖頭短得多,因此,許多熱作模具鑲針疲勞斷裂壽命主要取決于疲勞裂紋擴(kuò)展的時(shí)間。
(1)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)
高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪P退璧闹T多功能,大大縮短了模具的研制周期。有些快速掃描系統(tǒng),可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上,實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù),用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到了成功應(yīng)用。
(2)電火花銑削加工
電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù),這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù),它是由高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣),因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極,這顯然是電火花成型加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國(guó)外早已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用,預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。
(3)非標(biāo)模具配件加工,數(shù)控車床加工提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度
我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高,目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到40%以上,而國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為80%左右。