Durée de vie du moule
- 2024-10-29
La durée de vie du moule fait référence au nombre de pièces pouvant être formées tout en garantissant la qualité des pièces. Il comprend un affûtage répété et le remplacement des pièces vulnérables jusqu'à ce que la partie principale du moule soit remplacée, ce qui donne lieu à la formation d'un total de pièces qualifiées.
2 Durée de vie normale du moule
La défaillance des moules est divisée en défaillance anormale et défaillance normale. La défaillance anormale (défaillance précoce) fait référence à l'incapacité d'un moule à être mis en service avant qu'il n'atteigne une durée de vie reconnue à un certain niveau industriel. Les premières formes de défaillance comprennent la déformation plastique, la fracture et une usure localisée sévère. Une défaillance normale fait référence à l'incapacité des moules à continuer de fonctionner en raison d'une lente déformation plastique, d'une usure uniforme ou d'une fracture par fatigue après une production et une utilisation à grande échelle.
Le nombre de produits qualifiés fabriqués avant la défaillance normale du moule est appelé durée de vie normale du moule, en abrégé durée de vie du moule. Le nombre de produits qualifiés fabriqués avant la première réparation du moule est appelé première vie ; Le nombre de produits qualifiés fabriqués d’une réparation d’un moule à la réparation suivante est appelé durée de vie de réparation du moule. La durée de vie d'un moule est la somme de sa durée de vie initiale et de la durée de vie de chaque réparation ultérieure.
La durée de vie d'un moule est liée à sa forme et à sa structure, et fait référence aux propriétés des matériaux, à la conception et au niveau de fabrication du moule pendant une certaine période de temps. Une réflexion complète du niveau de traitement thermique, d’utilisation et d’entretien des moules. La durée de vie des moules reflète dans une certaine mesure le niveau des industries de fabrication métallurgique et mécanique dans une région ou un pays.
Il existe de nombreux types de moules avec des différences significatives en termes de conditions de travail et de pièces endommagées, mais les modes de défaillance peuvent être grossièrement résumés en trois types : l'usure, la fracture et la déformation plastique.
(1) Défaillance due à l'usure
Lorsque le moule est en service, il entre en contact avec la billette formée et génère un mouvement relatif. Le phénomène de perte progressive de matière sur une surface de contact en raison du mouvement relatif de la surface est appelé usure.
(2) Échec de fracture
Lorsque le moule présente de grandes fissures ou se sépare en deux ou plusieurs parties et perd sa capacité de service, il s'agit d'une rupture par fracture. La fracture peut être divisée en fracture plastique et fracture fragile. Les matériaux du moule sont principalement de l'acier à résistance moyenne à élevée, et la forme de rupture est principalement une fracture fragile. La fracture fragile peut être divisée en fracture ponctuelle et fracture de fatigue.
(3) Défaillance de déformation plastique
Les moules en plastique subissent des contraintes importantes et inégales pendant le service. Lorsque la contrainte dans une certaine partie du moule dépasse la limite d'élasticité du matériau du moule à cette température, une déformation plastique se produit par glissement du réseau, jumelage, glissement des joints de grains, etc., modifiant la forme ou la taille géométrique, et ne peut pas être réparée. avant le service, ce que l'on appelle une rupture par déformation plastique. Les modes de défaillance de la déformation plastique comprennent le bouleversement, la flexion, l'expansion de la cavité, l'effondrement, etc.
La déformation plastique d'un moule est le processus d'élasticité du matériau métallique utilisé dans le moule. La déformation plastique est principalement déterminée par la charge mécanique et la résistance du moule à température ambiante. L'apparition d'une déformation plastique dans les moules servant à des températures élevées dépend principalement de la température de travail du moule et de la résistance à haute température du matériau du moule.
(1) L'influence de la structure du moule
La structure du moule a un impact significatif sur l’état de contrainte du moule. Une structure de moule raisonnable peut garantir que le moule est uniformément sollicité pendant le fonctionnement, moins sujet aux charges excentriques et moins de concentration de contraintes. Il existe de nombreux types de moules, avec des différences significatives de forme et d'environnements de travail,
(2) L'influence des conditions de travail des moisissures
1) Material and temperature of formed parts
① The materials used for forming parts include metal and non-metal. Generally speaking, non-metallic materials have low strength, require less forming force, have less stress on the mold, and have a longer mold life. Therefore, the lifespan of metal forming molds is lower than that of non-metal forming molds.
② When forming high-temperature workpieces, the mold heats up due to the heat it receives. As the temperature increases, the strength of the mold decreases, making it prone to plastic deformation. At the same time, there is a significant temperature difference between the surface of the mold in contact with the workpiece and the non-contact surface, which causes temperature stress in the mold.
2) Equipment characteristics
① The precision and stiffness of the equipment are provided by the force of the mold forming the workpiece. During the forming process, the equipment will undergo elastic deformation due to the force applied.
② The force exerted by the speed equipment on the mold and workpiece gradually increases over a period of time, and the equipment speed affects the force application process. The higher the equipment speed, the greater the impact force on the mold per unit time (high impact); The shorter the time, the less time it takes for the impact energy to be transmitted and released, making it easier to concentrate locally, resulting in local stresses exceeding the yield stress or fracture strength of the mold material. Therefore, the higher the equipment speed, the more prone the mold is to fracture or plastic deformation failure.
3) Lubrication
Lubricating the relative motion surface between the mold and the billet can reduce direct contact between the mold and billet, decrease wear, and reduce forming force. At the same time, lubricants can also hinder heat transfer from the billet to the mold to a certain extent, reduce mold temperature, and be beneficial for improving mold life.
(3) The influence of mold material properties
The performance of mold materials has a significant impact on the lifespan of molds, including strength, impact toughness, wear resistance, corrosion resistance, hardness, thermal stability, and heat fatigue resistance.
(4) The impact of mold manufacturing process
1) During module forging, the temperature difference between the inside and outside caused by module heating and cooling will generate thermal stress; Improper selection of technical parameters during processes such as upsetting, punching, and expanding holes can easily lead to cracking of the forging blank. In addition, when the forging ratio exceeds a certain value, the transverse mechanical properties sharply decrease due to the formation of fibrous tissue, leading to anisotropy.
2) In the electrical machining of molds, varying degrees of deterioration layers may occur. In addition, due to local sudden heating and cooling, residual stress and cracking are easily formed.
3) Heat treatment of molds
Mold heat treatment is arranged after module forging and rough machining, and is almost the final process of mold processing. The selection of mold materials and the determination of heat treatment processes have a significant impact on the performance of molds.
(1) Purpose: To maintain optimal performance and prolong the service life of the equipment, ensuring normal production.
(2) Scope of application: Suitable for the repair and maintenance of molds.
(3) Regular inspection and maintenance: Regular maintenance and inspection should be carried out by mold repair and upper and lower mold personnel.
(4) The electrolytic ultrasonic cleaning method has better cleaning effect on the processed molds. While cleaning, it also plays a role in rust prevention
1. Daily routine inspection and maintenance:
Is the mold in operation in normal condition
a. Is there low-voltage locking protection; b. Whether the active parts such as guide posts, top rods, and rows are worn and lubricated properly. It is required to refuel at least once every 12 hours, and for special structures, the refueling frequency should be increased. c. Are the screws and locking clips of the fixed template of the mold loose;
1.2 Normal production conditions: Check whether the defects of the product are related to the mold;
1.3 When dismounting, a comprehensive inspection of the mold should be conducted and rust prevention treatment should be carried out: wipe dry the moisture in the mold cavity, core, ejection mechanism, and row position, and spray mold rust inhibitor or apply butter.
1.4 The mold after being removed from the machine should be placed in the designated location and recorded:
a. Mold condition: intact or in need of repair. b. The anti rust treatment method during mold making.
2. Quarterly routine inspections:
Mainly for cleaning and maintaining molds that have not been used for more than two months.
2.1 Open the mold and check the internal rust prevention effect. If there are any abnormal situations, rust prevention treatment must be carried out again. Molds that are not used for a long time should be coated with butter.
2.2 Return to its original position and make records.
Mold is the basic process equipment for mechanical industry production and an indispensable tool in the production of industrial products. The performance of molds made of mold steel requires strict production process supervision, and the raw materials for mold production must also be strictly controlled to prevent early failure, heat treatment cracking, and other defects caused by material problems.
The control of raw materials for molds is carried out from the following aspects:
1. Macro inspection
The chemical composition is decisive in ensuring the performance of steel, but qualified composition cannot fully explain the performance of steel. Due to the unevenness of the internal structure and composition of steel, macroscopic inspection largely supplements this deficiency. Macroscopic testing can observe the crystallization of steel, the failure of steel continuity, and the non-uniformity of certain components. Eight common macroscopic defects: segregation, porosity, inclusions, shrinkage, bubbles, white spots, cracks, and folds.
2. Evaluation of annealed tissue
The purpose of annealing is to reduce the hardness of steel, facilitate machining, and also prepare the structure for subsequent heat treatment.
3. Non-uniformity of carbides
Cr12 type martensitic steel contains a large amount of eutectic carbides in its microstructure, and the unevenness of carbides has a very important impact on its performance. Therefore, strict control must be exercised over the distribution of carbides.
In summary, due to the complexity of the production objects in mold factories and workshops, and the fact that they are mostly single pieces or small batches, it brings certain difficulties to the formulation and management of mold production quotas. In addition, the production methods, equipment, and technical qualities of each factory and workshop are not the same. Therefore, when formulating quotas, it is necessary to find appropriate methods to develop advanced and reasonable working hour quotas based on the actual situation of the factory and workshop, in order to improve labor productivity.
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