1.模具结构特点
经对工厂在型件的冲压生产进行认真分析和总结,设计制造了一套剪切一弯曲模具,如所示。该模具结构特点是将弯曲毛坯成形过程中滑过的固定模具圆角,改为一个可滚动的滚柱。
这样,板材毛坯滑过模具圆角的滑动摩擦,就变成了板材毛坯与滚柱之间的滚动摩擦。这种模具结构有以下优点:
(1)滑动摩擦变滚动摩擦,大大地减小了摩擦系数,减小了板材变形阻力,从而减小了弯曲成形力。
(2)减小了模具表面粘着和工件表面划伤。
(3)减小了模具磨损,提高了模具使用寿命。
(4)这种模具(数控铣模具设计制造)结构,滚柱磨损后,便于更换,并为其实行强化处理创造了有利条件。
2.模具结构参数
凹模圆角采用滚柱,可减小形弯曲件肩部的弯曲半径。凹模为固定圆角时,其弯曲半径rmin=(2-3)t0式中t0为板厚。若t0=6mm,则rmin=12~18mm.
现在考虑弯曲件质量和滚柱使用寿命。对不同的形弯曲件,进行不同直径的试验,得出如下数据。
滚柱半径r为25mm,30mm,40mm,50mm,与通常的凹模圆角半径r=12mm相比要小得多。这说明采用滚柱结构,弯曲变形程度可以加大,从而减小成形工序的数目,提高生产效率。关于弯曲模的间隙,可以取单边间隙cw=tmax(tmax毛坯厚度zui大值)。
3.工作零件的强化工艺
采用了滚柱结构,滚柱磨损后,可进行更换,十分方便。更重要的是这种结构工作零件小,便于实现强化,提高使用寿命。
滚柱采用t10材料,这里采用渗硼处理,使其表面强化,具有很高的硬度,良好的耐磨性和耐疲劳性。
采用lsb-1型粒状单相渗硼剂,将t10钢加热至880进行渗硼。保温5h后,渗硼层厚度可达到006~0.09mm,再经淬火,回火处理,表面硬度达到hv1400以上。
这种表面强化工艺的技术经济效果很好,可以提高工作零件使用寿命3~4倍。由于滚柱零件较小,也适于采用pvd处理。
4.结论
(1)经生产实践,对于板厚为4mm的形工件,采用t10钢滚柱,经过一般热处理,压形时模具寿命达2万次左右,与固定圆角模具相比,寿命提高2倍以上。
(2)若对滚柱进行渗硼后,淬火,回火处理,又可在上述模具寿命提高的基础之上,再提高使用寿命2倍左右。
(3)采用表面渗硼处理,可大大地减小模具表面的粘着与划伤。
(4)由于提高了模具寿命,可节约模具费用的三分之二。
(5)这种模具加之强化工艺,能获得较高的模具寿命,有很高的推广价值。