疲勞失效的特征:非標模具配件加工,數控車床加工沖頭某些部位經過一定的服役期,萌生了細小的裂紋,并逐漸向縱深擴展,擴展到一定尺寸時,嚴重削弱模具沖頭的承載能力而引起斷裂。疲勞裂紋萌生于應力較大部位,特別是應力集中部位(尺寸過渡、缺口、刀痕、磨損裂紋等處),疲勞斷裂時斷門分兩部分,一部分為疲勞裂紋發展形成的疲勞處破裂斷面,呈現貝殼狀,疲勞源位于貝殼頂點。另一部分為突然斷裂,呈現不平整粗糙斷面。
非標模具配件加工,數控車床加工使模具沖頭發生疲勞損傷的根本原因為特環載荷,凡可促使表面拉應力增大的因素均能加速疲勞裂紋的萌生。
冷作模具沖頭在高硬狀態下工作時,模具鋼具有很高的屈服強度和很低的斷裂韌性。高的屈服強度有利于推遲疲勞裂紋的產生,但低的斷裂韌性使疲勞裂紋的擴展速率加快和臨界長度減小,使疲勞裂紋擴展循環數大大縮短,因此,冷作模具沖頭疲勞壽命主要取決于疲勞裂紋萌生時間。
熱作非標模具配件加工,數控車床加工鑲針一般在中等或較低的硬度狀態下服役,模具鑲針斷裂韌性比冷作模具沖頭高得多,因此,在熱作模具鑲針中,疲勞裂紋的擴展速度低于冷作模具沖頭,臨界長度大于冷作模沖頭,熱作模具鑲針疲勞裂紋的亞臨界擴展周期較冷作模具沖頭長得多,但熱作模具鑲針表面受急冷,急熱很易萌生冷熱疲勞裂紋,熱作模具鑲針的疲勞裂紋萌生時間比冷作模具沖頭短得多,因此,許多熱作模具鑲針疲勞斷裂壽命主要取決于疲勞裂紋擴展的時間。
?。?)模具掃描及數字化系統
高速掃描機和模具掃描系統提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能,大大縮短了模具的研制周期。有些快速掃描系統,可快速安裝在已有的數控銑床及加工中心上,實現快速數據采集、自動生成各種不同數控系統的加工程序、不同格式的CAD數據,用于模具制造業的“逆向工程”。模具掃描系統已在汽車、摩托車、家電等行業得到了成功應用。
?。?)電火花銑削加工
電火花銑削加工技術也稱為電火花創成加工技術,這是一種替代傳統的用成型電極加工型腔的新技術,它是由高速旋轉的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數控銑一樣),因此不再需要制造復雜的成型電極,這顯然是電火花成型加工領域的重大發展。國外早已有使用這種技術的機床在模具加工中應用,預計這一技術將得到發展。
?。?)非標模具配件加工,數控車床加工提高模具標準化程度
我國模具標準化程度正在不斷提高,目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到40%以上,而國外發達國家一般為80%左右。