疲劳失效的特征:非标模具配件加工,数控车床加工冲头某些部位经过一定的服役期,萌生了细小的裂纹,并逐渐向纵深扩展,扩展到一定尺寸时,严重削弱模具冲头的承载能力而引起断裂。疲劳裂纹萌生于应力较大部位,特别是应力集中部位(尺寸过渡、缺口、刀痕、磨损裂纹等处),疲劳断裂时断门分两部分,一部分为疲劳裂纹发展形成的疲劳处破裂断面,呈现贝壳状,疲劳源位于贝壳顶点。另一部分为突然断裂,呈现不平整粗糙断面。
非标模具配件加工,数控车床加工使模具冲头发生疲劳损伤的根本原因为特环载荷,凡可促使表面拉应力增大的因素均能加速疲劳裂纹的萌生。
冷作模具冲头在高硬状态下工作时,模具钢具有很高的屈服强度和很低的断裂韧性。高的屈服强度有利于推迟疲劳裂纹的产生,但低的断裂韧性使疲劳裂纹的扩展速率加快和临界长度减小,使疲劳裂纹扩展循环数大大缩短,因此,冷作模具冲头疲劳寿命主要取决于疲劳裂纹萌生时间。
热作非标模具配件加工,数控车床加工镶针一般在中等或较低的硬度状态下服役,模具镶针断裂韧性比冷作模具冲头高得多,因此,在热作模具镶针中,疲劳裂纹的扩展速度低于冷作模具冲头,临界长度大于冷作模冲头,热作模具镶针疲劳裂纹的亚临界扩展周期较冷作模具冲头长得多,但热作模具镶针表面受急冷,急热很易萌生冷热疲劳裂纹,热作模具镶针的疲劳裂纹萌生时间比冷作模具冲头短得多,因此,许多热作模具镶针疲劳断裂寿命主要取决于疲劳裂纹扩展的时间。
(1)模具扫描及数字化系统
高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能,大大缩短了模具的研制周期。有些快速扫描系统,可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上,实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据,用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到了成功应用。
(2)电火花铣削加工
电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术,这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术,它是由高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样),因此不再需要制造复杂的成型电极,这显然是电火花成型加工领域的重大发展。国外早已有使用这种技术的机床在模具加工中应用,预计这一技术将得到发展。
(3)非标模具配件加工,数控车床加工提高模具标准化程度
我国模具标准化程度正在不断提高,目前我国模具标准件使用覆盖率已达到40%以上,而国外发达国家一般为80%左右。