模具使用寿命管理办法

模具使用寿命管理办法（通用6篇）

篇1：模具使用寿命管理办法

金属材料和非金属的不稳定性(组织变态和加工产生内应力)造成生产的不稳定，过度依赖工人，一直困扰业界，本公司本着“技术一流，效率一流，服务一流”的精神，保证有效果解决材料形变，确保加工尺寸精度，增加耐磨耗性，增加弹力，消除应力，使组织微细化，进而提升品质，降低成本。

超冷技术是材料在热处理后，唯一可使用在已经成型的工具、刀具、零件的处理工艺，可以稳定材料的精密尺寸，提高材料的耐磨性能，恢复材料的机械性能。

超冷技术对材料的处理不仅限于材料的表面处理，而且渗透于材料内部组织，体现的是整体效应，特别是对切削工具的重磨，不影响组织结构，可以反复使用，其可重复使用性能明显优于涂层技术。超冷处理技术同时对工件能有效的减少淬火应力和增强尺寸稳定的性能。

传统产业竞争力在面临工业结构的转型与升级，必须做出正确的改变。产品品质的保证将由竞争条件转变为生存条件。工业产品的效能的提高，是工业人士所面临的课题。然而金属材料的基础工程显得更加重要，热处理的基础工作让工业产品的品质未臻完善，虽然热处理赋予金属材料生命，但是未给予寿命与效能。完整的基础的工程除前面的热处理外，尚包括后续的金属超冷处理，才是保证产品品质的基础工作。金属超冷处理(deepcryogenictreatment)将是金属产品品质的唯一选择。

超冷应用行业包括：精密冲压模具、纳米材料、精密塑胶模具、切削刀具、滚齿刀，铝合金材料、硬质合金切削刀具/夹具、粉末冶金模具等。

超冷处理针对高速钢

在超冷处理过程中，金属中大量残余奥氏体转变为马氏体，将过饱和的亚稳定马氏体降低其饱和度，降低微观应力，析出弥散，而且析出弥散的超细小碳化物在材料塑性变形时有效的阻碍错位运动，从而有效的强化了基体组织。由于超微细碳化物颗粒均匀分布在马氏体上，有效的强化晶界，从而改善了高速钢的性能，使抗冲击韧性、红硬性、耐磨性都有大幅提升。

超冷处理针对硬质合金

在超冷处理过程中，有效的将硬质合金中的内部应力的有效调整，减少钴产生的拉伸应力，增强产生微裂纹的阻力，有效的减低微裂纹的产生，从而提高了抗疲劳强度、韧性，同时增强了钴对碳化钨的结合性能，有效降低碳化物的剥离，有效提高了耐磨性能。不会发生组织变态的硬质合金经超冷处理 (deepcryogenictreatment)后可以显着的增加材料工件的使用寿命，确切的是硬质合金的组织会更加致密，同时促进时效 (aging)，增加塑性变形的阻抗，单次使用除增加30%到5倍的寿命外，积碳层从原来0.02-0.05mm提升至0.08-0.13mm，可显着降低再研磨量，

超冷处理针对铝合金

把硬铝(duralumin)固溶处理后，再进行超冷处理(deepcryogenictreatment)，由于可以促使时效及大幅度消除残余应力，因而可以提升整体机械性质。目前在国外的机械工业中运用超冷处理提升铝合金效能有很多案例，大部分经过超冷处理的材料有7075、6061等。尤其是铝合金制的运用在高速运转的机械零件经超冷处理后的使用寿命更为显着。

超冷技术国外研究运用情况

在20世纪初，国外就开始研究用过度冷却的方法改变钢的组织和性能。1938年，aii.lyjireb首先提出高速工具钢超冷处理的建议，并在理论上提出了冷到-80℃的理论根据。

美国在20世纪50年代已经开始超冷处理对金属性能影响的研究。60年代末，美国路易斯安娜理工大学机械工程系f.barron教授对5种合金钢 52100，d-2，a-2，m-2和o-1进行了细致地研究。通过对比超冷处理与未超冷处理的试样发现，超冷处理后的硬度虽然增加有限，但其磨粒磨损抗力却有显着提高。如经-84℃处理后的试样耐磨性比未处理的要提高2.0~6.6倍，经-190℃处理的试样耐磨性比-84℃处理的还要提高2.6倍。实际生产中也证实了f.barron的研究结论的正确性。

dayton公司在其生产报告中明确指出：采用-310℃f处理的冲头寿命可提高一倍。美国材料开发有限公司于1966年10月，开始利用超冷处理方法来处理承受磨损的工具和零件。70年代美国休斯航空公司、通用动力公司、通用汽车公司、steelcase及日本cannon等公司均使用超冷处理技术，特别是rialsimprovementinc,则成为专门从事超冷处理的专业性公司。前苏联也是较早采用超冷处理技术来提高高速钢刀具使用寿命的国家。

20世纪80年代，澳大利亚、罗马尼亚、德国、新加坡、英国等国家的学者对超冷处理的工艺、机理都做了一定的研究，研究结果普遍认为超冷处理可使材料的性能明显提高。

篇2：模具使用寿命管理办法

一、名词解释

1、模具寿命

2、模具服役

3、模具磨损失效

4、模具断裂失效

5、模具损伤

6、模具失效

二、问答题

1、要使产品的成本v下降为什么要考虑产品批量与模具寿命的匹配关系？

2、为什么平面应变的塑性区小于平面应力状态？那种受力状态容易断裂？为什么？

3、影响模具寿命的基本因素有哪些？其中最主要的因素是什么？为什么该因素是主要因素？

4、试述合金元素在钢中的主要作用。

5、cr12型钢适应制作什么模具？为什么要进行锻造加工？其最终热处理工艺有几种？为什么要进行多次回火？ 6、3cr2w8v属何钢种？有什么特性？如制作压铸模、精锻模、其热处理工艺有什么不同？为什么？

7、为什么马氏体时效钢具有优异的强韧结合？某热作模具的服役温度为550。C，？为什么？

8、试分析5CrMnMo;5CrNiMo钢的合金化，热处理工艺特点，为什么具有高韧性和低耐热性，上述两种钢适应制作什么模具？

9、钢结合金和硬质合金有什么共同点与不同点？其主要性能、特点如何？适应制作什么模具？在什么情况下才采用？

10、Bi-Sn 低熔点合金适应制作什么模具？有什么优缺点？

11、模具表面化学热处理强化和表面镀覆强化有什么区别？

12、Zn-Al22合金适应制作什么模具？成型后的热处理起什么作用？

13、简述冲裁模、拉深模、锤锻模的主要失效形式及提高寿命的主要措施？

14、要使我国的模具制造技术赶超国际先进水平，应从那些方面努力？

三、计算题

用探伤手段测得模具内有2.4mm的裂纹（I型）若材料的应力强度K1C为1600N*mm-3/2，求模具能承受的最大应力。如模具在600MPa的应力下工作，裂纹的平均扩展速率为2*10-3 mm/件，求模具剩余寿命。

模具寿命与失效习题（1）2011.3 一、单项 选择题 ：在每小题的备 选答案中选出 一个正确 答 案，并将正确答案的 代码填在题于 上的 括号 内。(每题 2 分，本大题 共 30 分)1.气蚀磨损和冲蚀磨损是疲劳磨损的一种派生形式，易在（D）和压铸模中修复出现。(P22)A、冲裁模 B、热锻模 C、挤压模 D、注塑模

2.模具在使用过程中，由于发生塑性变形改变了几何形状或尺寸，而不能通过修复继续服役的现 象称为（B）。(P23)B、塑性变形失效 C、磨损失效 D、断裂失效

A、过量弹性变形失效

3.断口的宏观特征为断口截面尺寸减小，有缩颈现象，这种断裂称为（A）。(P24)A、韧性断裂 B、脆性断裂 C、沿晶断裂 D、穿晶断裂

4.冷拉深模的失形式主要是（C）。(P30)A、磨粒磨损 B、疲劳磨损 C、粘着磨损和磨粒磨损 D、冲蚀磨损

5.金属坏料的流动方向与凸模的运动方向相反的挤压为（B）。(P31)A、正挤压 B、反挤压 C、复合挤压 D、径向挤压

6.断口的宏观分析是用肉眼、（A）或低倍立体显微镜观察和分析断口的形貌。(P40)A、放大镜 B、扫描电子显微镜 C、透射电子显微镜 D、电子探针

7.磨粒磨损的主要特征是摩擦表面上有（B）。(P17)A、金属转移 B、擦伤、划痕 C、麻点、凹坑 D、贝壳状凹坑

8.模具经大量生产使用，因缓慢塑性变形或均匀磨损或疲劳而不能继续服役时，称为模具的（A）。A、正常失效 B、早期失效 C、误用失效 D、磨损失效(P11)

9.按经济法观点，误用失效的责任应由模具（D）承担责任。(P16)A、制造者 B、保管者 C、运输者 D、使用者

10.模具的表面损伤主要包括（C）、接触疲劳、表面腐蚀等。(P16)A、表面氧化 B、表面突起 C、表面磨损 D、表面粗焅

11.发生粘着磨损，致使摩擦副之间不能相对运动的现象称为（D）。(P19)A、涂抹 B、擦伤 C、撕脱 D、咬死

12.在 成 型 过 程 中，材 料两 向 受 压，一 向 受拉，通 过 模 具 的 模 孔 而成 型，获 得 所 需 形 状 尺寸 的型 材、毛坯或零件。这种工艺称为（C）。(P5)A、挤压 B、冲压 C、拉拔 D、压铸

13.在再结晶温度以下使材料发生变形的模具称为（C）。(P5)A、冷作模具 B、热作模具 C、冷变形模具 D、热变形模具

14.工 件 表 面 的 硬突 出 物或 外 来 硬 质 颗 粒 存在 于工 件 与 模 具 接 触 表面 之间，刮 擦 模 具 表 面，引起 模具材料表面脱落的现象称为（A）。(P17)A、磨粒磨损 B、粘着磨损 C、腐蚀磨损 D、氧化磨损

15.一般情况下，塑料注射模的温度变化较急剧，易产生（D）。A、氧化 B、脱碳 C、蠕变 D、热疲劳裂纹

填空题： 每空2 本大题共20 20分 二、填空题：(每空2分，本大题共20分)1.冷变形模具工作时，被加工材料会产生，使塑性变形抗力增大。

2.两接触表面相互运动时，在 循环 应力的作用下，使表层金属疲劳脱落的现象称为疲劳磨损或 麻点磨损。(P21)3.模具与工件之间的表面压力越大，磨粒压入金属表面的深度越深，则磨粒磨损量越 大。(P18)4.模具材料和工件材料硬度相差越，则粘着磨损越小。

5.发生疲劳断裂时，韧性材料断口具有 纤维状 特征，脆性材料断口具有 结晶状 特征。(P27)6.压铸铜合金模具使用寿命远 低于 压铸铝合金。(P36)7.当塑料模具热处理时，由于回火不足，组织中仍有较多的残余奥氏体，在服役温度下残余奥氏 体将转变为，从而产生相变内应力，这也是引起模具开裂的因素。模具失效。(P10)

8.模具受到损坏，不能通过修复而继续服役时称为

9.影响模具寿命的内在因素主要指模具的结构，模具的 材料 和模具的加工工艺。(P10)

40）

三、简答题：（每小题 8 分，本大共 40）简答题： 1.简述疲劳磨损的特点。(P21)答 ： 疲劳磨损裂纹一般产生在金属的表面和亚表面内，裂纹扩展的方向平行于表面，或与表 面成10°～30°的角度，只限于在表面层内扩展。疲劳磨损没有一个明显的疲劳极限，寿命波动很大。疲劳磨损除受循环应力作用外，还要经受复杂的摩擦过程，可能会引起 表面层一系列物理化学变化以及各种力学性能与物理性能变化等，所以工作环境比整体 疲劳更复杂更恶劣。

2.简述模具失效分析的意义。(P38)答： 对模具进行失效分析的主要目的是为了避免或减少同类失效现象的重复发生，延长模具 的使用寿命，以利提高经济效益。、、模具失效分析的任务就是判断模具失效的性质，分析模具失效的原因，并提出防止或延迟模具失效的具体措施。

3.简述磨损对塑性变形的促进作用。(P28)答：模具局部磨损后，会带来承载能力的下降以及易受偏载，造成另一部位承受过大的应力而产 生塑性变形。

4.简述锤锻模的基本失效形式。(P33)答： 锤锻横基本失效形式有:

型腔部分的模壁断裂、型腔表面热疲劳、塑性变形、磨损及锤锻模燕尾的开裂.5.简述金相显微镜观测在失效分析中的作用。(P42)答： 金相显微镜是失效分析中常用的手段，如加工工艺(铸造、锻造、焊接、热处理、表面处

理 等)不 当 或 工 艺 路 线 不 当 造 成 的 非 正 常 组 织 或 材 料 缺 陷，都 可 以 通 过 金 相 检 验 鉴 别 出 来。对于腐蚀、氧化、表面加工硬化、裂纹特征，尤其是裂纹扩展方式(穿晶或沿晶)，都可从金相检验得到可靠的信息。

四、问答题(10 分)1.计论压力铸造的工作条件及压铸铝合金时模具的失效形式。(P36)答：（1）压力铸造模(简称压铸模)是在压铸机上用来压铸金属铸件的成型模具。压铸模的型

腔表面主要承受液态金属的压力、冲刷、侵蚀和高温作用，每次压铸脱模后，还要对型 腔表面进行冷却、润滑，使模具承受频繁的急热、急冷作用。（2）铝合金制件的压铸模失效形式主要是粘模、侵蚀、热疲劳和磨损。当模具型腔结构 复杂并存在应力集中时，模具也会在热负荷和机械负荷的共同作用下出现断裂失效。

模具寿命与失效习题（2）2011.3 一、单项选择 题 ：在每小题 的备选答案中 选出一个 正确答案，并将正确答 案的代码填在 题于上的 括号 内。(每题 2 分，本大题 共 20 分)1.利用扭转实验可以测定材料的（D）。(P61)A、弹性极限σe B、屈服极限σs C、延伸率δ D、切变模量 G

2.材料抵抗弹性变形的能力称为（C）。(P61)A、强度 B、硬度 C、刚度 D、韧度

3.材料产生塑性变形能力的衡量批标是（D）。(P61)A、抗拉强度σb B、屈服强度σs C、断裂韧度 KIc D、延伸率δ

4.洛氏硬度试验的优点是（C），可对工件直接进行检验。(P69)A、压痕大 B、操作麻烦 C、操作简便 D、重复性高

5.试验表明，冲击能量高时，材料的多次冲击抗力主要取决于（D）。(P74)A、强度 B、硬度 C、刚度 D、塑性

6.属于材料工艺性能的是（C）。(P101)A、耐磨性 B、耐热性 C、淬透性 D、冲击韧性

7.在高碳钢中，回火马氏体的断裂韧度低于（）。(P)A、下贝氏体 B、上贝氏体 C、渗碳体 D、菜氏体

8.金属材料的弹性模量 E 和切变模量 G 主要受温度和材料（B）的影响。(P45)A、合金化 B、截面形状和尺寸 C、冷变形 D、热变形

9.在高温下，材料保持其组织、性能稳定的能力称为（）。(P)A、热稳定性 B、耐热疲劳性 C、高温强度 D、热硬性

10.热处理加热温度过低容易产生的缺点是（B）。(P111)A、硬度过高 B、硬度不足 C、淬火裂纹 D、氧化、脱碳

填空题： 每空2 本大题共20 20分 二、填空题：(每空2分，本大题共20分)1.弹 性模 量 E 表 示材 料受 拉 伸作 用，内 部为 拉应 力 时，产 生 单 位正 应变 所 需正 应力 的 大小。(P44)2.造成疲劳断裂的根本原因是循环应力中的 交变应力。分量 σ а(P53)

3.材料发生塑性变形的根本原因，是由于在外力作用下，模具整体或局部产生的应力值大于材 料 屈服点 的应力值。(P45)4

4.整体式的模具不可避免地存在凹圆角半径，易造成 应力集中，并引起开裂。(P84)5.受载模具的应力状态软性系数 α 值越大，表示应力状态越软，材料发生 韧性 断裂的倾向越大。(P47)6.强度较低，内部又有许多缺陷的灰铸铁，其疲劳缺口敏感度 7.采用可靠的导向装置是保证模具 刚度 的重要措施。(P87)8.在其他条件相同的情况下，冲压设备速度越高，模具寿命越 下降。(P93)9.热处理工艺不当，例如：淬火加热温度过高，或高温停留时间过长，回火温度 偏低 等，都会 使模具零件产生脆性。(P112)10.引起磨 削加 工缺陷 的主 要原 因有： 磨削量 织不匹配，冷却不利。(P108)太大，砂轮 太钝； 砂轮 磨粒 粗细与 工件材料组。

三、名词解释 ：（每小题 5 分，本大共 10 分）1.组合式模具(P84)解： 组 合 式模 具 是把 模具 在 应 力集 中 处分 割 为两 部 分 或几 部 分，再 组合 起 来 使用 的 模具。采 用 组 合式 模 具可 避 免应 力 集 中和 裂 纹的 产 生。

2.过热(P110)解：由于加热温度过高、保温时间过长及炉内温度不均匀等，引起模具钢晶粒粗大的现象称为

过热。

四、简答题 ：(每小题 8 分，本大题共 40 分)1.简述布氏硬度的优点及应用。(P68)答 ： 布氏硬度试验的优点是压痕面积较大，其硬度值能反映材料在较大区域内各组成相的平

均性能。因此，布氏硬度检验最适合测定灰铸铁、轴承合金等材料的硬度。压痕大的另 一优点是试验数据稳定，重复性高。

2.简述马氏体的类型和亚结构对材料断裂韧度的影响。（P96）答：板 条 马 氏 体主 要 是位 错 亚 结构，具 有 较高的 强 度 和塑 性，裂 纹扩展 阻 力 较大，呈 韧 性断

裂，因 而 断裂 韧 度较 高；针 状 马 氏体 主 要是 孪晶 亚 结 构，硬 度 高而 脆性 大，裂 纹扩 展 阻 力 小，呈准 解 理或 解 理断 裂，因而 断 裂韧 度 较低。5

3.简述降低应力磨粒磨损的主要措施。（P57）答 ： 在低应力磨粒磨损条件下，材料的磨损量与接触压力成正比，与材料的硬度成反比。这

要求模具钢具有高的硬度和耐磨性，应提高钢中碳和合金元素的含量，并经过适当的热 处理，使其显微组织在高强度的基体上均匀分布有更硬的碳化物或氮化物相。

4.简述模块采用锻造工艺的目的。(P103)答： 模块采用锻造工艺的目的主要是为了改善材料内部缺陷，获得模块所需要的内部组织和

使用性能，并使模块获得一定的形状和尺寸。

5.简述磨削加工质量对模具零件性能的影响。(P108)答：在 磨 削 过 程 中，由于 局 部 摩擦 生 热，容 易引 起 磨 削烧 伤 和磨 削 裂纹 等 缺 陷，并 在 磨削 表面 生 成 残 余 拉应 力，造 成 对零 件 力 学性 能 的影 响，甚 至 成 为导 致 零件 失 效的 原 因。

五、问答题(10 分)1.产生热处理裂纹的原因有哪些？(P110)答：模具预处理组织不良、碳化物偏析严重、冷加工应力过大、淬火操作不当、模具本身形状

复杂薄厚不均等，都可能导致产生淬火裂纹。淬火裂纹将使模具报废，不易发现的裂纹将引起摸具的早期断裂。常见的裂纹有纵向裂纹、横向裂纹和表面裂纹。

模具寿命与失效习题（3）2011.3 填空题： 每空2 本大题共30 30分 一、填空题：(每空2分，本大题共30分)1.激光表面处理的目的是改变工件及化学成分和 显微结构，从而提高工件的表面性能。（P195）2.冷作模具在工件时，一般承受较大的冲击载荷和挤压力，刃口或作表面产生剧烈的摩擦和。

3.高 碳 低 合 金 冷 作 模 具 钢 一 般 采 用 淬 火 + 低 温 回 火 处 理，获 得 回 火 马 氏 体 基 体，弥 散 分 布 少 量。这种组织强度高、韧性好，有一定的耐磨损性能。中，在工 件表 面发 生一 系列 物理 和化 学反 应，取出 冷

4.热浸 镀是 将工 件浸 在熔 触的 液态 金属

却后表面形成所需的金属镀层。（P187）5.火焰线材喷涂法由于熔触微粒所携带的热量不足，致使涂层与工件表面以 机械 结合为主，一 般结合强度 偏低。（P193）6.钴结硬质合金的成分主要由碳化钨、碳化钛为 硬质相，以 金属钴 为粘结相构成。（P163）7.热作模具钢除一般要求好的室温强韧性外，还应具有一系列高温性能，如高温强度、热疲劳抗力、抗氧化性和抗热熔损性能。8.对 塑料 模具钢的性能要求是：热处理工艺简便，热处理变形小或不变形，预硬状态的切削加 工性能好，镜面抛光性能和图案蚀刻性能优良，表面粗糙度低，使用寿命长。（P128）9.在 65Nb 中，铌的作用之一是能生成稳定的 65NbC、并可溶入 MC 和 M2C 碳化物中，增加其稳定 性，使碳化物在淬火加热时溶解缓慢，阻止 晶粒长大，使晶界呈弯曲状。（P134）10.电 镀是 指在 直 流的 作用 下，电 解 液中 的 金 属 离 子 还原 沉积 在 金属 表面 而 形成 一 定性 能的 金 属镀层的过程。（P184）11.模具在渗氮前一般要进行 以获得 组织。、12.电刷镀工艺灵活，操作方便，不受镀件形状、尺寸、材质和位置的限制。（P186）

二、名词解释 ：（每小题 5 分，本大共 20 分）1.粉末高速钢 答：

2.电刷镀（P185）答 ： 电刷镀是在可导电工件(或模具)表面需要镀覆的部位快速沉积金属镀层的新技术。

3.物理气相沉积(P191)答：物理气相沉积是用物理方法把欲涂覆物质沉积在工件表面上形成膜的过程，通常称为

PVD(Physical Vapour Deposition)法。4.渗碳(P175)答 ： 渗 碳 是 把 钢 件 置 于 含 有 活 性 碳 的 介 质 中，加 热 到 850一 950℃，保 温 一 定 时 间，使 碳

原子渗入钢件表面的化学热处理工艺。工件经渗碳后其表面硬度和耐磨性大大提高，同时由于心部和表面的碳含量不同，硬化后的表面获得有利的残余压应力，从而进一步提高渗碳工件的弯曲疲劳强度和 接触疲劳强度。

三、简答题（每小 题 8 分、本大题 40 分）1.简述 GM 钢的特点及应用范围。(P138)答 ： GM钢的冷、热加工和电加工性能良好，热处理工艺范围比较宽。GM钢的硬化能力接近高速钢 而 强 韧 性 优 于 高 速 钢 和高 铬 工 具 钢。GM钢 是 制作 精 密、高 效、耐 磨 模具(如 冲 裁、冷 挤、冷 镦、冷剪和高强度蠊栓滚丝轮)的理想材料。

2.简述粉末烧结模具材料。(P129)答 ：粉末烧结模具材料是应用粉末冶金的方法制得的。与传统的熔铸法制得的模具钢相比，具

有硬度高、耐磨、耐腐蚀等特点。主要应用于拉丝、冷镦、冷冲、冷挤压等模具，可适应 高强度、高压力负荷、高摩擦、有腐蚀介质及高温工作条件。3.简述镀铬的优点及应用。(P184)答：电镀铬 镀 铬层 有良 好 的 耐蚀 性。根 据镀液 成 分 和工 艺 条件 的 不同，镀铬 层 的硬 度 可在 400

— 1200HV内 变 化。在 低 于 500℃ 下 力 Ⅱ 热，对 镀 铬 层 的 硬 度 无 影 响。镀铬 层 的 摩 擦 系 数 低，尤 其 是 干摩 擦 系数 是 所有 金 属 中最 低 的，因 此有 很 好 的耐 磨 性。① 防 护、装 饰性 镀铬 层 厚 度为 o.5μ m，广 泛 用 于汽 车、白 行 车、钟 表、日 用 五金 等。

②镀硬铬

硬度高，摩擦系数低，耐磨性好，耐蚀性好且镀层光亮，与基体结合力较强，可用作冷作模具和塑料模具的表面防护层，以改善其表面性能。镀层的厚度达0.3-0.5mm，可用于尺寸超差模具的修复。镀硬铬是在模具上应用较多的表面涂镀工艺。③松孔镀 铬 若 采 用松孔镀铬，使 镀层表 面产生许多微细 沟槽和 小孔以便吸附、储存润

滑油，这种镀层具有良好的减摩性和抗粘着能力。例如，在3Cr2W8V钢制压铸模的型腔表 面镀上0.025mm厚的多孔性铬层，可提高使用寿命1倍左右。8

4.如何提高冷作模具材料的耐磨性？(P123)答 ： ②耐磨性

耐磨性是冷作模具钢基本性能要求，除影响模具使用寿命外，还影响产品匪 的尺寸精度和表面粗糙度。影响耐磨性的因素很复杂，对于一定条件下工作的冷模具钢而言，为了得到高的磨损抗力，需要在高硬度马氏体基体上弥散均匀分布的细小合金碳化物。因此 含 Cr、W、Mo 和 V 等合金元素的高碳钢，热处理后有高的耐磨损性能。在保持硬度的同时，提 高钢 的强 度和 韧性 对提 高耐 磨性 也是 有益 的。少量 残余 奥氏 体的 存在(<10％)匪 对耐磨

性没有什么影响，甚至是有益的。降低钢中非金属夹杂物含量对耐磨性有利。为了提高模具 的耐磨性，常采用各种表面强化方法。

5.简述激光非晶化及其优点。(P195)答 ： 激光非晶化

激光非晶化是利用激光使工件表面熔化及快速冷却的工艺方法，在工件表

面上形成厚度为1-10 μ m 的玻璃态非晶化组织，这种非晶组织具有高强度、高韧性和高的 耐磨性。

四、问答题（10 分）1.试述新型塑料模具钢的种类及用途。（P129）答： 根据化学成分和特殊性能，新型塑料模具钢 可分为：

① 预硬调质型

718钢可视为P20钢的改良型。H13钢是典型热作模具钢。

这类钢广泛用于制造大、中型精密注塑模。② 预硬易切削型 属于此类型钢的有5NiSCa、SMl和8Cr2S等。

这类预硬易切削塑料模具钢适用于大、中型注塑模的制造。③ 时效硬化型 属于此类钢的有25CrM3MoAl、PMS、SM2和06Cr闻6MoVTiAl钢等。

这类钢很适于制作高精度塑料模，还可在软化处理至低硬度后，用作冷挤成型法制造 复杂型腔模具。④冷挤压成型型 属于此类钢的只有LJ和8416两个钢号。

篇3：浅析影响压模具使用寿命的因素

厚板零件(料厚大于4mm)一般应用于汽车的骨架和支撑性零件,在整车结构中对其强度和刚度都有很高的要求,比如车架常用的材料510L、590L,其抗拉强度达到510 MPa、590 MPa;冲压模具在加工类似高强度的板料时,更容易损坏,模具使用寿命更低。下面从从人、机、料、法、环浅析影响模具寿命的因素:

1. 加工方式

(1)模具安装习惯

在模具安装的时候,要遵守正确的模具安装操作使用要求,(1)在需要添加垫块时,垫块摆放均匀,否则,易引起模板受力不均变形,甚至开裂(2)安装固定螺栓时,要对角依次上紧。在使用过程中,若出现间隙不均匀,可通过重新安装模具来调整模具的导正间隙(3)在调整模具闭合高度时,避免模具调车太深,易造成模具刃口磨损加剧或损坏模具刃口部分

(2)生产意识

(1)对于工装有小问题的模具,要及时的进行维修、维护,避免“带病作业”,诱发更大问题

(2)叠片压料,极易造成模具工作部分损坏(啃伤、凹模胀裂等),甚至损坏设备

(3)靠不到定位,由于冲裁搭边过小造成刃口崩刃或者崩裂

2. 机床精度

冲压设备精度和刚度对模具寿命的影响至关重要,冲压设备的精度和刚度好,模具寿命的越高。在一般的机械压力机上加工生产冲压厚板料,一般5000-7000件需要进行一次维护,在一个精度和刚度较差的机床上加工生产2000-2500就需要进行一次维护,维护的次数决定了模具寿命长度。

3. 模具材料

模具材料性能是材料种类、化学成分、硬度和冶炼质量等因素的综合反映。不同材质的材料其模具性能有差异,其模具寿命也不相同,回火时间不够长、淬火返修时未经中间退火而再次加热热处理、回火不及时、淬火等热处理加工工艺不当等原因引起模具部件变形、脆裂,硬度不够造成的强度刃口钝、硬度过硬造成的频繁崩刃等失效形式。下面是常见模具材料的加工性能:

4. 冲压工艺设计及模具结构

(1)排料和搭边

不合理的排样法和过小的搭边往往会造成模具急剧磨损、间隙不均匀、凸、凹模啃伤,夹裹料边,崩刃频繁等问题,在实际应用过程中,考虑材料利用率的同时,必须根据零件的质量要求和模具使用维护的要求,合理安排搭边,尽量避免由于工艺搭边不合理影响模具寿命

(2)工艺设计不合理

工艺设计不合理是模具损坏的“硬伤”,进行更改或者修复的难度较大,在实际的应用过程中,必须根据零件尺寸和质量要求合理进行工艺设计

上图所示是一个零件的一道成型工序,该工序成型压筋同时进行,由于设计上压筋凸模在压料板上偏置,造成压料板在压料过程中倾斜受力,压料板固定螺栓频繁断裂

(3)模具结构

模具本身的结构设计存在缺陷,造成受侧向力、局部受力不均匀,容易断裂、失效。如下图所示,固定螺纹位置在模具的中心受力点且距漏料盖板螺栓距离过近,强度不够,模具容易从该处开裂。

5. 冲压零件的原材料

由于冲压零件用原材料厚度公差超差、材料性能有波动、表面易锈蚀、不干净(油污),会造成模具零件磨损加剧,如:间隙不均匀、模具内表面拉毛,橡胶部件失效、崩刃等不良后果;所以,应该注意:(1)采用材质均匀、性能好的原材料,减少冲压过程中的变形力(2)严格按照工艺文件要求排查所使用的材料牌号及规格、厚度,并将原材料擦拭干净,必要是清除表面的锈蚀和氧化皮;(3)材料的平直度要达到工艺要求,弯曲或者翘曲的板件易造成模具刃口受力不均匀或成型后回弹变形,故要对不平或翘曲的板件进行调平,必要是进行表面软化处理。

6. 结束语

本文只是运用常用的末端分析法,从五个方面阐述了常见的模具失效因素,模具失效原因很多很细,很多情况下是多种原因共同作用导致模具的失效,只有找到模具失效的原因,对症下药,才能加以控制和预防,从而提高模具寿命

摘要：本文从人、机、料、法、环五个方面分析了影响冲压模具寿命因素及模具失效形式。

关键词：冲压模具,模具寿命,失效,工艺设计,高强度

参考文献

[1]《压力加工手册》北京:机械工业出版社日本塑性加工学会主编

篇4：如何提高冷冲压模具使用寿命

关键词:冷冲压模具 断裂 变形 磨损 啃伤 原因 优化设计 合理设计

中图分类号: TQ153文献标识码:A文章编号:1007-3973 (2010) 02-003-02

冷冲压模具的使用寿命,直接关系着产品加工质量和产品加工效率的高低,是影响产品加工经济成本以及产品加工经济效益的重要因素,同时也是衡量冷冲压模具制造水平高低的重要指标。为了确保企业的产品加工质量,产品的加工效率,降低产品的经济成本,获得最大的经济效益,努力提高冷冲压模具的使用寿命是诸多因素中的重要一环。我们有必要根据具体的实际情况,科学的分析和研究,影响冷冲压模具使用寿命长短的各种因素,从冷冲压模具的结构设计开始,从冷冲压模具材料的合理选材入手,从冷冲压模具加工工艺的制定、装配与调试等多种途径和渠道,采用多方位的科学技术手段,来确保提高冷冲压模具的加工制造质量,延长冷冲压模具的使用寿命。那么,如何为企业多、快、好省的创造出更大的经济效益呢?为此,从以下几个方面进行简略的分析。

1影响冷冲压模具使用寿命的几种形式

影响冷冲压模具使用寿命的形式、原因多种多样,其中最主要的有断裂,变形,磨损,啃伤等等。

1.1断裂

冷冲压模具凸、凹模在使用过程中,突然出现的破损、折断和裂痕等现象。由于模具的凸、凹模是模具在冲压工作中承受冲压力最大的部分,因此模具凸、凹模在冲压过程中,会出现断裂等现象,其主要原因是:热处理加工处置不当(淬火过硬或硬度层太深),设计间隙过小等均会造成模具凸、凹模破损、折断和断裂。模具凸、凹模的断裂,有的是局部的损坏,我们可以通过修复后继续使用,有的则是断裂损坏的程度比较大或是完全损坏不可再修复,只得按图纸设计另行配置新的凸模或凹模后使用。

1.2变形

冷冲压模具凸、凹模在使用过中发生了形状变形,使被加工出的产品零件,几何形状有所改变,进而影响了被加工零件的尺寸精度与形状要求。这与断裂的情形正好相反,主要是由于凸、凹模在热处理过程中淬火硬度不够或淬火硬度层太浅,而使得凸、凹模在受力过程中发生了几何变形。

1.3磨损

冷冲压模具凸、凹模与被加工材料之间相互长时间频繁摩擦,造成的磨损。由于凸、凹模在与被加工材料之间相互长时间摩擦,大批量长时间的冲裁加工零件,冲裁零件毛刺过大(间隙过大),凸、凹间隙过小等,都是造成凸、凹模刀口部分磨损的重要原因。如凸、凹模刀口变钝,棱角变园等等。

1.4啃伤

冷冲压模具凸、凹模间隙调整装配不均匀,凸、凹模相邻边缘相互啃咬,造成凸、凹模刃口啃伤。如模具装配过程中,凸、凹模位置偏移、间隙不均匀,安装不带导向的模具时,凸、凹模间隙调整不合适,而发生的凸、凹模相互啃咬损伤。

2影响冷冲压模具使用寿命的主要原因

影响冷冲压模具使用寿命的原因虽然很多,但最主要的还是受冷冲压模具本身和冲压过程这两大因素影响。

首先是受冷冲压模具自身因素的影响。例如:冷冲压模具的设计结构是否合理,凸、凹模及模具其他结构件选材是否恰当合适,热处理加工过程中,是否达到了淬火的硬度及深度工艺要求,或是超过了淬火的硬度及深工艺度要求,模具各部件的加工精度与质量,模具装配调试过程中凸、凹模的装配间隙调整是否均匀,凸、凹模光洁度的高低等都直接影响模具使用寿命。

其次是受冲压过程因素影响。例如:冲床的选用是否合适(冲床吨位的选用),冲床精度是否达到技术要求,被冲压件所用材料材质的好坏与优劣程度,是否选用合适的润滑剂,冲压工序安排的和理性,模具在冲床上安装的是否正确,冲压操作人员的操作水平等,这些都是左右冷冲压模具使用寿命长短的最直接的主要因素。

3提高冷冲压模具使用寿命的措施与途径

合理的冷冲压模具设计结构、适合的模具选材和高质量的模具加工与装配调试过程,是提高冷冲压模具使用寿命的基础。因此,设计模具时,应全面综合的考虑各种影响模具使用寿命的因素,进而设计制造出最经济实惠且质高耐用的冷冲压模具。

3.1优化冷冲压模具结构设计

合理的冷冲压模具设计结构,是保证模具使用寿命的必备前提。冷冲压模具的使用寿命与合理的结构设计有着很大的关系,设计之初在保证冷冲压模具其他设计要求外,须保证模具的韧性、钢度与强度,以确保冷冲压模具在冲裁过程中模具的凸、凹模及其他结构件不至于因受冲裁力影响而发生的变形、损坏或增加磨损程度。模具设计应尽可能采用带导向的模具设计,同时还应考虑模具设计间隙,设计间隙过小或过大也会增加凸、凹模磨损程度,从而导致模具损坏,使用寿命降低。另外,综合考虑模具的紧固方式和定位方式,加强模具零部件的紧固程度和合理的接触面积,以保证模具整体的制造精度与质量,尤其是带有加强筋、加强板等的设计都会提高模具的整体韧性、刚性和强度。

3.2合理设计冷冲模具凸、凹模间隙

冷冲压模具冲裁间隙的大小,是直接影响被冲压件质量、冷冲模具的使用寿命以及冲压力的大小。模具设计所选用的间隙值应能保证使冲裁力和卸料力最小。成熟的经验,应首选设计手册中的参考数值,同时根据具体情况,在产品质量允许的范围内,将凸、凹模间隙适当放大,这样凸、凹模的磨损程度会大为减轻。而凸、凹模间隙过小时,会使模具摩擦磨损程度加大。因此正确的掌握模具凸、凹模间隙设计,会使模具的使用寿命成倍的增加。

3.3正确的冷冲压模具选材

为提高冷冲压模具的使用寿命,正确的选择模具材料是很重要的。实际中,可根据被冲裁产品的批量大小(件数)来决定模具材料的材质。当批产量大时,选用材料的材质,要选韧性好、强度高、钢性及耐磨性较高的模具材料。当批产量小时,则可选一般的模具材料。亦可根据被冲压材料的材料性质,被冲压件的质量要求,来决定模具的选材。如模具冲压件尺寸公差要求高,模具间隙要求较小,模具的凸、凹模与冲压件摩擦较大时,可选用耐磨性高和有足够韧性材料。同时还应考虑冲裁材料不同的强度和韧性,冲压设备的具体情况等。一般常用模具凸、凹模的材料有CrWMn、CrIZMoV、Cr12、Cr12Mov以及碳素工具钢等。

3.4合理的冷冲压模具热处理工艺

要提高冷冲压模具的使用寿命,对不同材质,不同性能的材料进行合理的热处理工艺处理,是不可缺少的一个关键且重要的环节。淬火过程中,如若加热温度过高,会使凸、凹模淬火过硬造成脆性过大易折断碎裂,淬火硬度过高或淬火层过深,在冷却时还容易变形开裂,或隐形裂纹深藏不易被发现,降低模具的使用寿命。淬火过程中加热温度不够,淬火的硬度或深度达不到工艺技术要求,凸、凹模受力后易变形,降低模具使用寿命。所以在制造冷冲压模具时,必须合理、正确、熟练的掌握热处理工艺技术过程。

3.5冷冲压模具的加工与装配质量

在冷冲压模具加工装配过程中,必须保证模具的加工精度与质量,不同的加工精度与不同的质量,对模具的使用寿命有很大的影响。冷冲压模具加工精度与质量越高其使用寿命就越长,相反就会缩短其使用寿命。一般冷冲压模多选用标准模架,由于是专业化生产的模架,其导向质量不成问题。如是自制模架,装配过程中,要确保导柱、导套精度,导柱、导套滑动自如间隙合理。凸、凹模装配时,间隙调整要求均匀,凸、凹模表面的光洁度要达到设计要求,要保证各零部件的平行度与垂直度,尤其是凸模与固定板,凹模与表面的垂直度要确保在公差允许值的范围以内,各部件连接螺栓、销钉要连接牢固可靠。

3.6冷冲压模具的使用和保养

冷冲压模具在使用时,应正确的选择适宜的、精度较高的冲压设备,以及适合的冲压力,冲压力一般应大于零件重压力的30%-40%。模具在安装时,应严格控制凸模嵌入凹模的深度,以减少磨损程度,嵌入过深,会增加摩擦,固定模具要牢固可靠。为减少磨损,可在被冲压板材(零件)、凸、凹模上涂抹适合的润滑剂,以降低模具的磨损程度和摩擦力。发现凸、凹模刃口不够锋利时,应该及时刃磨凸凹模的刀口,使其锋利。模具不用期间,要做好封存,妥善保护。有弹压装置的模具,要使弹压装置处于自由状态下保存。凸、凹模之间要保持有一定的间隙,以保护凸、凹模刃口不受损坏,表面涂油防锈。模具工作表面要经常保持清洁,以防止杂物或灰尘落在上面。

随着工业的飞速发展,各行业冲压加工对冷冲压模具的加工质量,尤其是冷冲压模具的使用寿命,提出了更高的要求。要提高冷冲压模具的使用寿命,我们就必须要在生产实践活动中,不断的探索、研究、总结、完善优化模具设计结构,最优选择模具用材,提高冷冲压模具的加工工艺技术水平与装配调试技术水平,尤其是在对凸、凹模的设计、选材、加工上要有质的提升与飞跃,如此才能不断提高冷冲压模具的使用寿命。

参考文献:

[1]徐政坤.冲压模具及设备[M].械工业出版社,2005(1).

[2]周本凯.冲压模具使用技巧与修复实例[M].化学工业出版社,2008(10).

[3]模具实用技术丛书编委.模具材料与使用寿命[M].机械工业出版社,2000(4).

篇5：模具使用寿命管理办法

摘要：本文结合工厂的压铸模具的实际失效情况，总结分析了压铸模的主要失效形式,系统地提出了分析压铸模具失效的方法和手段。从工程实用的角度提出了避免早期失效、提高模具寿命的方法。

压铸是一种节能、低价、高效的金属成形方式。压铸件具有尺寸精度高，表面光洁，强度和硬度高的特点，一般不需要机械加工或稍经加工便可使用，适合批量生产。但是在使用过程中，由于各种原因压铸模容易失效。

关键字:压铸模具 失效 提高寿命 1 压铸模具常见失效形式

下面结合工厂实际情况分析了压铸模具的失效形式和失效机理。

1.1热裂

热裂是模具最常见的失效形式，如图1所示。热裂纹通常形成于模具型腔表面或内部热应力集中处，当裂纹形成后，应力重新分布，裂纹发展到一定长度时，由于塑性应变而产生应力松弛使裂纹停止扩展。随着循环次数的增加，裂纹尖端附近出现一些小孔洞并逐渐形成微裂纹，与开始形成的主裂纹合并，裂纹继续扩展，最后裂纹间相互连接而导致模具失效。

1.2整体脆断

整体脆断是由于偶然的机械过载或热过载导致模具灾难性断裂。材料的塑韧性是与此现象相对应的最重要的力学性能。材料中有严重缺陷或操作不当,会引起整体脆断，如图2所示。

1.3侵蚀或冲刷

这是由于机械和化学腐蚀综合作用的结果,熔融铝合金高速射入型腔,造成型腔表面的机械磨蚀。同时,金属铝与模具材料生成脆性的铁铝化合物,成为热裂纹新的萌生源。此外,铝充填到裂纹之中与裂纹壁产生机械作用,并与热应力叠加,加剧裂纹尖端的拉应力,从而加快了裂纹的扩展。提高材料的高温强度和化学稳定性有利于增强材料的抗腐蚀能力。压铸模具常见失效分析方法

为了延长模具的使用寿命,节约成本,提高生产效率,就必须研究模具的失效形式和导致模具失效的原因以及模具失效的内部机理。由于压铸模具失效的原因比较复杂,要从模具的设计、材料选择、工作状态等很多方面来进行分析。图3为压铸模具常见失效分析图。

图 3 压铸模具常见失效分析方法

2.1裂纹的表面形状及裂纹扩展形貌分析

失效模具型腔表面主要是冲蚀坑，大小比较均匀，冒口所对部位有明显的冲蚀坑外，表面明显具有一定方向的划痕，划痕上分布有大小不等的铝合金块状物。由于正对浇口部位直接受金属液的冲刷，该部位具有明显的冲刷犁沟，同时可观察到划痕间有裂纹。裂纹从裂纹源出发，并向西周扩展。裂纹内有大量的夹杂物，裂纹边缘有二次裂纹。由于模具使用时间短，一般部位表面主要是冲蚀坑和焊合，而浇口所对部位主要为液态金属冲刷形成的犁沟和热疲劳裂纹。

由于高温液态金属的冲刷，模具型腔表面首先冲击坑及犁沟，模具的表面变得凸凹不平，造成局部应力远远大于名义应力，产生应力集中的现象，这些部位是裂纹产生的危险部位。另外，分布在模具型腔表面的夹杂物，如氧化物、硫化物等，在热循环过程中与基体脱离，直接成为热疲劳裂纹。一方面夹杂物同集体的弹性模量不同，当热应力及机械力作用时，在其周围形成应力集中;另一方面在冷却时夹杂物与基体有不同的热收缩，造成镶嵌应力，两者叠加的结果，在夹杂

物周围产生很大的应力场。应力集中的结果使冲击坑、犁沟及夹杂物成为疲劳裂纹的诱发核心和扩展优取向。

2.2残余应力分析

压铸模具的残余应力较为复杂,主要是在机械加工、电火花加工、热处理及生产过程中热冲击产生的热应力等原因产生。模具使用一定时间后,模具的表面的残余应力为压应力,裂纹前端无论是平行于裂纹扩展方向还是垂直于裂纹的扩展方向,都受压应力。型腔表面裂纹前端的残余应力大于裂纹沿深度方向裂纹前端的残余应力,模具的型腔表面温度变化大,产生的热应力的残余应力要大,而且模具投入使用之前的机械加工和热处理过程中模具表面产生的残余应力要大于模具内部。由于液态金属的冲刷,浇口所对部位的温度要高于一般部位,加上冲击力的作用,浇口所对部位的残余应力大于一般部位.残余应力范围90MPa-420MPa。

模具型腔表面残余应力的存在对裂纹的扩展有一定的影响,残余应力场中的裂纹扩展研究表明,残余应力可以增加裂纹的闭合程度,减缓裂纹的扩展速率.模具型腔表面形成的残余应力的大小及压应力存在的深度对减弱模具热疲劳裂纹的萌生和扩展有一定益处。

模具经过一定时间使用后,模具表面的残余应力为压应力,裂纹前端无论是平行于裂纹扩展方向还是垂直与裂纹扩展方向都受压应力。所以在模具的使用过程中隔一段时间要进行清洗和维修。

提高模具寿命的方法

对压铸模具失效及提高压铸模寿命的研究，无论是从实验方法还是对模具寿命的估算，都没有一个统一的标准，使压铸模具的使用寿命遇到了一个瓶颈，因此提高模具寿命是工程界一个十分艰巨的任务。

3.1精心设计压铸件和压铸模具

模具的局部开裂、型腔表面磨损以及型壁面交界处的裂纹等失效，往往是由于压铸件的工艺设计不合理所造成的。因此，设计压铸件必须注意以下几点：

(1)在满足压铸件结构强度的条件下，宜采用薄壁结构，这不仅减轻了压铸件的质量，而且也减少了模具的热载荷。

(2)压铸件壁厚应均匀，避免热节，以减少局部热量集中引起模具过早的热疲劳失效。

(3)压铸件所有转角处，应有适当的铸造圆角，以避免在模具相应部位形成棱角，产生裂纹和塌陷。

(4)压铸件上应尽量避免深而窄的凹穴，以避免模具相应部位出现尖劈，使散热条件恶化而产生断裂。

(5)压铸件应该有合理的脱模斜度，以避免开模抽芯取件时擦伤模具型壁。

3.2保证模具的加工质量

模具的加工制造、安装、装配的实际精度对模具的寿命有影响，需要引起重视，其中的磨削加工对模具寿命的影响很大，至少会从三个方面对损坏模具寿命：

(1)砂轮不锋利引起的摩擦使模具表面出现磨销裂纹。(2)摩擦热使模具表面软化，降低了模具抗热疲劳能力和内腐蚀能力。

(3)表面存在磨销应力，降低了模具的抗热疲劳能力和机械疲劳能力。

3.3选用优质钢材

压铸模具材料质量的提高于改进对其热疲劳寿命的提高影响极大。其中，气体中杂质的含量高、成分偏析及碳化物的不均匀程度严重，都会降低模具的热疲劳寿命。钢中的夹杂物往往是萌生裂纹的核心，夹杂物的尺寸大于某一临界尺寸后，疲劳强度随夹杂物颗粒尺寸的加大而下降。疲劳强度的下降与颗粒尺寸的立方成正比 [1][2]。

(1)采用先进的毛坯锻造工艺

采用先进的毛坯锻造工艺有两个目的，一是使碳化物分布均匀，二是形成合理的流线分布，以提高钢材的耐磨性和各项同性以及抗咬合能力 [1]。

(2)采用合理的热处理规范

作为压铸模具材料必须具有较高的热强度和回火稳定性，这样才有可能获得高的热疲劳抗力和耐磨性。从压铸工作条件和提高抗热疲劳性能出发，回火温度应尽量提高一些，但必须低于二次硬化温度。此外，为了使一次回火生成的马氏体充分回火，以及使残余奥氏体马氏体化，还应采取二次回火。

(3)采用表面强化处理

采用表面强化工艺提高模具表面的强度、耐磨性及耐蚀性，可以延长热裂纹萌生的孕育期，防止热裂纹的扩展，由此提高模具的使用寿命。常见的表面强化处理有：喷丸强化法、压应力冷作撞击法、蒸汽处理法、电火花放电强化法、高频淬火、软氮化、钨镍合金沉积法等 [1][2][3]。

(4)采用良好的操作规程

在操作前预热模具是十分重要的。不仅可以提高钢的韧性。同时也可以减少模具断面的温度梯度，以降低模具的热应力。但预热模具温度不能太高，过高的预热温度则会降低表层的屈服强度，反而会降低模具的使用寿命。合金的冶炼和保温也都应该严格按操作规范执行，特别是重视精练排气，减少材料内部的裂纹源 [3]。

要进一步提高模具的使用寿命，最重要的就是开发新的钢种并运用;建立全面的质量管理制度，提高职工的综合素质。

小结

模具的多种失效方式是影响压铸模具使用寿命的因素,本文结合工厂实际情况，通过对压铸模具失效及原因分析,系统地提出了若干改进方法,进而提高模具使用寿命。本文研究的内容对提高压铸模具的寿命有一定指导作用。

参考文献

篇6：如何提高冷冲压模具使用寿命

随着机械产品零部件的批量化生产, 冷冲压模具已经越来越被企业广泛的应用。模具质量的提高必须合理地选择材料, 针对不同的材料采用相应的热处理工艺及优化的加工工艺, 可以提高模具的制造精度和使用寿命, 避免模具发生早期失效。

1 冷冲模具概述

冲压模具工作温度分为冷冲和热冲两种:冷冲模具是指冲压温度是在常温下加工金属板料的模具, 在冷冲压加工中, 使被加工零件成形的一种特殊工具, 模具工作部分成形的与被加工零件的尺寸是一致的, 也可理解为另一种成规模的精加工技术。

2 影响冲压冷模具的寿命因素分析

2.1 冲压生产工艺及模具设计

在实际生产中, 影响模具工作的因素主要有冲压材料表面质量差、公差大、材料性能不稳定以及表面有杂质, 这些都会导致模具磨损加快。在拉深模中, 影响模具冲压载荷的大小以及黏着倾向的程度最重要的是被拉深板料的成形能力、厚度、材料的表面质量等。在生产模具中, 由于整体式模具会存在凹凸角进而会造成应力集中现象导致模具炸裂。

2.2 模具材料

2.2.1 模具材料影响模具寿命

对模具寿命影响最大的为模具材料, 模具的材料性能极大地影响模具的使用寿命, 例如在拉深模的制作中如采用Cr12Mo V钢就很容易出现咬合和拉毛现象, 但是采用GT35型钢结硬质合金制作就能大大的减弱咬合倾向, 提高模具的使用寿命。

2.2.2 模具的工作硬度影响模具寿命

模具硬度的提高主要指模具钢的抗压强度、耐磨性和抗咬合能力, 但是也会降低模具韧性、冷热疲劳抗力及可磨削性能。在生产生活实践中, 常见的失效形式就是硬度过高导致模具断裂, 极少数会出现变形和磨损。

2.2.3 模具材料的冶金质量影响模具寿命

模具材料的冶金质量首要影响的是那些大、中型截面的模具和碳和合金元素含量高的模具钢, 现实的表现为非金属同化、碳化物偏析、中间松散等, 对那些高碳高合金钢, 凡是轻易造成模具淬火开裂和模具的初期破坏。

2.3 模具的热处理工艺

预先热处理、粗加工后的消除应力退火、淬火与回火、磨削后或电加工后消除应力退火等都是属于模具的热处理方式, 模具的热处理质量同样对模具的性能以及使用寿命有着极大的影响, 大量的事实证明模具的热处理工艺差能够直接导致模具工件零件的淬火变形与开裂以及使用过程中的早期断裂。

2.4 模具加工工艺

切削加工、磨削加工和电火花加工是制造模具所必需的加工工艺, 生产中影响模具的耐磨性、断裂抗力、强度, 如果加工方式不妥, 加工质量容易出现问题。

3 提高冷冲压模具使用寿命的措施与途径

3.1 优化冷冲压模具结构设计

合理的冷冲压模具设计结构, 是保证模具使用寿命的必备前提。冷冲压模具的使用寿命与合理的结构设计有着很大的关系, 设计之初在保证冷冲压模具其他设计要求外, 须保证模具的韧性、钢度与强度, 以确保冷冲压模具在冲裁过程中模具的凸、凹模及其他结构件不至于因受冲裁力影响而发生的变形、损坏或增加磨损程度。模具设计应尽可能采用带导向的模具设计, 同时还应考虑模具设计间隙, 设计间隙过小或过大也会增加凸、凹模磨损程度, 从而导致模具损坏, 使用寿命降低。另外, 综合考虑模具的紧固方式和定位方式, 加强模具零部件的紧固程度和合理的接触面积, 以保证模具整体的制造精度与质量, 尤其是带有加强筋、加强板等的设计都会提高模具的整体韧性、刚性和强度。

3.2 正确的冷冲压模具选材

为提高冷冲压模具的使用寿命, 正确的选择模具材料是很重要的。实际中, 可根据被冲裁产品的批量大小 (件数) 来决定模具材料的材质。当批产量大时, 选用材料的材质, 要选韧性好、强度高、钢性及耐磨性较高的模具材料。当批产量小时, 则可选一般的模具材料。亦可根据被冲压材料的材料性质, 被冲压件的质量要求, 来决定模具的选材。如模具冲压件尺寸公差要求高, 模具间隙要求较小, 模具的凸、凹模与冲压件摩擦较大时, 可选用耐磨性高和有足够韧性材料。同时还应考虑冲裁材料不同的强度和韧性, 冲压设备的具体情况等。

3.3 冷冲压模具的加工与装配质量

在冷冲压模具加工装配过程中, 必须保证模具的加工精度与质量, 不同的加工精度与不同的质量, 对模具的使用寿命有很大的影响。冷冲压模具加工精度与质量越高其使用寿命就越长, 相反就会缩短其使用寿命。一般冷冲压模多选用标准模架, 由于是专业化生产的模架, 其导向质量不成问题。如是自制模架, 装配过程中, 要确保导柱、导套精度, 导柱、导套滑动自如间隙合理。凸、凹模装配时, 间隙调整要求均匀, 凸、凹模表面的光洁度要达到设计要求, 要保证各零部件的平行度与垂直度, 尤其是凸模与固定板, 凹模与表面的垂直度要确保在公差允许值的范围以内, 各部件连接螺栓、销钉要连接牢固可靠。

3.4 冷冲压模具的使用和保养

冷冲压模具在使用时, 应正确的选择适宜的、精度较高的冲压设备, 以及适合的冲压力, 冲压力一般应大于零件重压力的30%~40%。模具在安装时, 应严格控制凸模嵌入凹模的深度, 以减少磨损程度, 嵌入过深, 会增加摩擦, 固定模具要牢固可靠。为减少磨损, 可在被冲压板材 (零件) 、凸、凹模上涂抹适合的润滑剂, 以降低模具的磨损程度和摩擦力。发现凸、凹模刃口不够锋利时, 应该及时刃磨凸凹模的刀口, 使其锋利。模具不用期间, 要做好封存, 妥善保护。有弹压装置的模具, 要使弹压装置处于自由状态下保存。凸、凹模之间要保持有一定的间隙, 以保护凸、凹模刃口不受损坏, 表面涂油防锈。模具工作表面要经常保持清洁, 以防止杂物或灰尘落在上面。

4 结束语

冷冲压模有着生产效率高的独特优势故而广受企业的青睐, 提高冷冲压模具的使用寿命有利于企业减少成本。

摘要：首先介绍了冷冲模具概述, 然后介绍了影响冲压冷模具的寿命因素分析, 最后介绍了提高冷冲压模具使用寿命的措施与途径。

关键词：冷冲压模具,使用寿命

参考文献

[1]徐政坤.冲压模具及设备[M].机械工业出版社, 2010.