冲模工作零件精加工与模具寿命的关系

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　　模具费用占冲压件生产成本的比重较大，一般可超过20%～30%。因此，提高模具寿命、降低模具费用对降低冲压件生产成本有重大意义。多年来，通过使用各类模具标准，集中预制模架、模板和标准零部件、提高模具标准化、专业化与商品化的程度来压缩制模成本，已取得明显成效。但提高模具寿命，尤其通过选择和完善制模工艺来提高模具寿命，还有很大的潜力。分析制模工艺与冲模寿命的关系，可以看出选用合理制模工艺的重要性。

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　　通常新冲模投产至失效报废要进行20～25次刃磨。冲模刃口的磨损与其表面的粗糙度有密切关系。Reihle在其著作中论证，摩擦系数μ值主要受摩擦表面平均粗糙度Ra的影响。μ值的大小与摩擦力、摩擦强度以及摩擦副产生的磨耗成正比。用精密磨削法所得刃口件的表面粗糙度Ra值可达0.025μm，一般为0.05～0.1μm；用线切割加工的刃口件表面粗糙度Ra值可达0.4μm，一般为1.0～2.0μm。目前国产线切割机仅达到Ra=1.6～3.2μm，所以，线切割加工的刃口件表面的摩擦系数μ值约为精密磨削加工的2倍以上。精密磨削可以获得镜面磨削的理想表面粗糙度，而线切割电火花放电产生的高温会造成加工件切缝表层金相组织的变化和烧蚀。此外，在电荷传递范围内的局部发热及热扩散的进行，必然在工件加工部位表层产生有害的金相组织。

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　　由于线切割加工表面粗糙度差，在冲压加工过程中产生强烈摩擦，使粗糙波峰部位局部应力提高。线切割加工的刃口件经长期冲压工作后，由于疲劳及摩擦剪应力达到其剪切强度极限，会产生微裂纹或促使已有的显微裂纹扩展，这就是用线切割加工的冲裁模冲件毛刺大、刃口易崩裂、寿命较低的根本原因。表2是德国学者H.Becker和J.Cammann为同一冲件以线切割和精密磨削工艺制造了相同结构的冲裁模，在相同的生产条件下进行试验性生产后获得的数据，其试验研究的结论是：用电火花线切割工艺制造冲模冲出的冲件毛刺高度平均比用精磨工艺制造冲模冲出的冲件毛刺高30%，由于冲件毛刺大而使冲模的刃磨寿命及总寿命降低了约20%～30%。

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