磨削對模具壽命的影響分析

我國模具工業(yè)發(fā)展到今天確實取得了長足的進步，但大型、精密、長壽命模具仍然與國外先進水平有較大的差距，本文就模具的壽命及與之相關(guān)連的失效問題談一點意見。��
1.我國與國外在模具壽命上的比較�バ蛱柲＞哳悇e國內(nèi)水平國外水平 
（1）壓鑄模-鋅錫壓鑄模�� 20-30萬次 100-300萬次鋁壓鑄模�� 20萬次 100萬次銅壓鑄模 1萬次 10萬次�ず谏�金屬壓鑄模 1500次 1-2萬次
（2）塑料注射模-非淬火鋼模 10-30萬次 10-60萬次淬火鋼模 50-100萬次 200-500萬次
（3）沖模-合金鋼制沖�？倝勖� 100-400萬次 500-1000萬次硬質(zhì)合金制沖�？倝勖� 1-2億次 2-3億次 100-300萬次/刃磨一次 500-1000萬次/刃磨一次
（4）鍛模-普通鍛模 1萬次左右 2.5萬次精鍛模 0.5-1萬次 1-1.5萬次
（5）玻璃模 10-30萬次 30-60萬次
2.模具損傷的基本形成��為提高模具壽命，經(jīng)對已失效的模具進行分析，模具損傷的形式主要有-塑性變形、磨損、疲勞及冷熱疲勞、斷裂及開裂、腐蝕。模具在服役過程中可能同時出現(xiàn)多種損壞形式，各種損傷之間又相互滲透、相互促進，各自發(fā)展，直到用模具生產(chǎn)出來的產(chǎn)品為廢品，則模具失效。要提高模具壽命(服役壽命)必須對導(dǎo)致模具損傷的原因及各種影響因素進行認(rèn)真分析，制定克服的辦法和措施。��
3.影響模具失效的因素-��(1)模具結(jié)構(gòu)��(2)模具材料��(3)冷熱加工的制造工藝�� A、鍛造 B、熱處理 C、切削加工 D、磨削加工、電加工��(4)模具工作條件��
    磨削加工對模具壽命的影響未引起人們的充分重視，由于不正確的磨削工藝，造成工件表面燒傷、磨削裂紋、磨削痕及磨削應(yīng)力，這是后續(xù)工序及模具在服役期間的機械疲勞，冷熱疲勞產(chǎn)生裂紋的萌生源，嚴(yán)重影響其工作壽命。
(1)磨削時，砂輪與工件為弧面接觸，砂輪切削時工件產(chǎn)生塑性變形及砂輪與工件間劇烈的摩擦阻力，從而在砂輪與工件間形成大小相等，方向相反的磨削力，同時由于表層材料塑性變形時使工件材料內(nèi)部金屬分子之間產(chǎn)生相對移對，形成內(nèi)摩擦而發(fā)熱，砂輪和工件之間外摩擦也產(chǎn)生熱量，這種磨削熱在磨削區(qū)會產(chǎn)生局部瞬時達(dá)1000℃的高溫，而砂輪是不易傳熱的，所以80%的熱傳入工件和磨屑，而金屬在固態(tài)下隨溫度的改變由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格，發(fā)生金相組織的轉(zhuǎn)變，在磨削淬硬鋼時，冷卻充分，表面層產(chǎn)生二次淬火，部分殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，而馬氏體比容較大，比容增加，表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，如果磨削冷卻不好，或不用冷卻液，表面產(chǎn)生回火，發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力(如γ-Fe轉(zhuǎn)變?yōu)?alpha;-Fe時鐵的體積會膨脹1%)，這些應(yīng)力(殘余應(yīng)力可達(dá)到500-1000MPa即500-1000kg/mm��
（2）如果超過材料的屈服極限時，便產(chǎn)生磨削裂紋，另外熱處理淬火后模具未立即回火，淬火溫度過高，有網(wǎng)狀碳化，回火后未回火馬氏體或殘余奧氏體過多，在磨削時都會產(chǎn)生相變，發(fā)生應(yīng)力使工件表層產(chǎn)生裂紋。磨削裂紋是一種很細(xì)的表面裂紋，它多與磨削方向垂直，有時也呈網(wǎng)狀，其深度在0.03mm以內(nèi)。