模具失效与寿命

论文

模具寿命与失效

专业:2012级材料成型及控制工程

学号：12320374030

姓名：李国伟

【摘要】：目前，模具是用来成型各种工业产品的一种重要工艺装备，是机械制造工业成型毛坯或零件的一种手段。而模具寿命对模具工业发展的意义及其重大，故了解模具寿命，研究、模具寿命极其关键。

【关键词】：模具、寿命、失效、提高

1 引言

模具寿命的高低是衡量模具质量的重要指标之一。它不仅影响产品的质量，而且还影响着生产率和成本。随着模具工业的发展，高质量、高性能、高效率模具的大量应用，模具的寿命逐渐引起世人的关注。过去由于受模具制造水平和社会需求的限制，大部分模具只是用来生产零件的毛坯或是精度不高、结构形状简单的轻工产品及日常生活用品。传统的模具材料和热处理工艺的配合基本能满足模具的性能要求。在使用中模具出现了磨损、变形甚至微细的裂纹，由于不影响产品的精度要求，而没有得到重视。再加上传统的观念认为模具本身就是成本昂贵的工具，由于生产制件的数量多，模具的成本平均在每一个制件上也只有几分钱。所以模具成本高已被传统观念所接受，模具报废之后只需重做一套即可。因此，没有意识从模具寿命的角度对经济效益经行分析，故有很大的潜力需要我们去挖掘。

2、模具寿命的基本概念

2.1模具寿命的定义

模具因为磨损或其他形式失效、终至不可修复而报废之前所加工的产品的件数，称为模具的使用寿命，简称模具寿命。

模具的使用寿命并不期望无限长，只需要比模具成型制品的生产要求长。因此在考虑模具的最佳使用寿命时，应将目标放在使单件制品获得最低成本的基础上。这样的模具使用寿命对工业的生产才有实际意义。

2.2模具寿命与失效的术语定义

1）.制件报废

模具生产处的制品出现形状、尺寸及表面质量不符合其技术要求的现象而不能使用时称制件报废。大多数模具的寿命是有制品可用性决定。如果模具生产的制品报废，则该模具就没有使用价值了。

2）.模具服役

模具安装调试后，正常生产合格产品的过程叫模具服役。模具的服役条件与安装模具的机床类型、吨位、精度、成型次数、生产效率、被加工件大小、尺寸、材质、变形抗力以及工件加热条件、制件成型温度、冷却润滑条件等因素都有关系，因而模具的服役条件会有很大的不同。

3）.模具损伤

模具在使用过程中，出现尺寸变化或微裂纹、腐蚀等现象，但没有立即丧失服役能力的状态称为模具损伤。模具在工作时，不同部位承受不同的作用力和不同温度变化，可能同时出现多种不同的损伤形式，各种损伤形式之间又会相互渗透、相互促进、不断积累。损伤是模具破坏的起源。损伤的积累可导致失效。

4）.模具失效

模具首到损坏，不能通过修复而继续服役时称为模具失效。其实，模具失效是指一套模具完全不能再用，生产中一般指模具的主要工作零件不能再用。

5）.早期失效

模具未达到一定工业技术水平公认的使用寿命就不能服役时，称为模具的早期失效，也就是非正常失效。主要由模具设计和制造过程中的缺陷引起的，失效的概率很高，且随着模具使用期限的延长而迅速降低。如果在交付使用前，能对模具进行可靠性试验或短时间的试用，及时发现隐患，进行补救，就能避免在正常服役时造成损失。

6）.正常失效

模具经大量的生产使用，因缓慢塑性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续服役时，称为模具的正常失效。模具发现正常失效时，已达到或超过模具预订的寿命。由于工作条件的变化、操作者的使用水平、管理者的失误等原因造成某些损伤，模具经过长期的使用后，由于使用损伤大量积累，致使模具发生失效。

7）.模具正常寿命

模具正常失效前生产处的合格产品的数目称为模具正常寿命。模具首次修复前生产出的合格产品的数目称为首次寿命。模具一次修复后到下次修复前所生产出的合格产品的数目称为修模寿命。模具寿命是首次寿命与各次修模寿命的总和。

随着工业的发展，在机械、仪表、电子、轻工和国防工业中，国内、外不断涌现出高速、高效及高精度的塑性加工工艺，因而对模具寿命提出了更高的要求。在工业产品飞速发展带动模具工业快速发展的新时代，从模具发展的总趋势可以看出，无论是模具的大型化、复杂化还是高精度、高效率，都依赖于模具寿命的提高。

例如：通过现代的加工技术可以获得高精度的模具型腔或型孔，但由于模具表面出现磨损，磨损量超过了制件的使用精度，使模具的寿命终结。还有大型和高效模具，由于受力大，易使模架、模板、复杂型腔及顶出杆等结构产生过量的变形，造成模具无法正常工作而报废，因此需要提高这些模具零件的受力性能。这些事实说明提高模具寿命的研究对模具工业发展意义重大。

3、提高模具寿命

3.1模具寿命的影响因素

1）.模具结构

模具结构对模具受力状态的影响很大，合理的模具结构能使模具工作时受力均匀，不易偏载，应力集中小。模具种类繁多，形式差别很大，工作环境也不尽相同，下面从几个具有共性的方面加以讨论。

①圆角半径圆角半径分为外(凸)圆角半径和内(凹)圆角半径。工作部位圆角半径的大小，不仅对成形过程及成形件品质有影响，也对模具的失效形式及寿命产生影响。

②模具结构形式

a.整体模具与镶拼模具整体模具的凹圆角半径很易造成应力集中，并由此引起开裂。

b.模具的导向采用导向装置的模具，能保证在模具中各相关零件相互位置的精度，增加模具抗弯曲、抗偏载的能力，避免模具不均匀磨损。

2）.模具工作条件

①成形件的材料、温度

a.材质成形件的材料有金属和非金属。一般来讲，非金属材料的强度低，所需的成形力小，模具受力小，模具寿命高。因此，金属件成形模比非金属成形模的寿命低。

b.温度在成形高温工件时，模具因接受热量而升温，随着温度的上升，模具的强度下降，易产生塑性变形。同时，模具同工件接触的表面与非接触表面温度差别很大，在模具中造成温度应力。

②设备特性

a.设备的精度与刚度模具成形工件的力是由设备提供的，在成形过程中，设备因受力将产生弹性变形。

b.速度设备对模具及工件的作用力是在一段时间内逐渐增加的，设备速度影响施力过程。设备速度愈高，模具在单位时间内受的冲击力愈大(冲量大)；时间愈短，冲击能量来不及传递和释放，易集中在局部，造成局部应力超过模具材料的屈服应力或断裂强度。因此，设备速度越高，模具越易断裂或塑性变形失效。

③模具材料

模具材料的成分、组织、质量及性能对模具的承载能力、使用寿命及加工精度、制造成本等均有较大影响。选材不当，性能要求不合理，将导致模具的早期失效或者造成浪费。因此，根据模具的工作条件合理选用模具材料，是保证模具既安全可靠又经济合理的关键因素。

④模具制造

a.模块的锻造模具材料主要采用高碳钢或高碳高合金钢。由于冶金技术的影响，这些材料不同程度地存在成分和组织的偏析、碳化物粗大不均匀、晶粒粗大等缺陷，使得钢材的性能下降。因此，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。模块毛坯的锻造要经历加热——锻打成型——冷却的工艺过程，每一个环节操作不当都会产生新的缺陷影响毛坯质量。

b.模具零件的加工模具制造一般要经过切削加工、磨削加工和电火花加工。这些加工中的质量问题，尤其是加工表面的质量，也会显著影响模具的耐磨性、断裂抗力、疲劳强度及热疲劳抗力等。

c.模具热处理缺陷热处理工艺对模具材料的改性有着非常重要的作用，但一般的热处理过程都会使材料产生各种缺陷，影响模具承载能力看，降低使用寿命。热处理缺陷可以分为两类，一类表现为对模具表面或内部组织和性能的影响，这类缺陷一般都能采取相应的技术措施处理解决。另一类缺陷是引起模具的热处理变形，这类缺陷影响模具的尺寸精度和位置形状精度。为此，要耗费大量工时对变形模具经行校正和修磨后才能正常使用，当变形程度超过模具零件尺寸或形状变化的要求而导致无法校正时，就造成模具的早期失效。

⑤模具维护和管理

a.模具维护模具安装在相应设备上工作之前、工作之后和工作间隙停顿时的维护

称为现场维护。需要预热、间歇工作时的保温、停工时的缓冷。模具从设备上拆下来的维修称为非现场维护。需要去应力退火、超前修模。

b.模具的管理模具在制作和使用等过程中药严格按要求进行，生产中则指模具有安装、调试、拆卸、运行保管时要遵守规则，避免因认为的疏忽而带来模具的损伤。

3.2如何提高模具寿命

1).首先制件的设计要合理，尽可能选用最好的结构方案，制件的设计者要考虑到制件的技术要求及其结构必须符合模具制造的工艺性和可行性。

2).模具的设计是提高模具寿命的最重要的一步，需要考虑到很多因素，包括模具材料的选用，模具结构的可使用性及安全性，模具零件的可加工性及模具维修的方便性，这些在设计之初应尽量考虑得周全些。

①模具材料的选用既要满足客户对产品质量的要求，还需考虑到材料的成本及其在设定周期内的强度，当然还要根据模具的类型、使用工作方式、加工速度、主要失效形式等因素来选材。例如：冲裁模的主要失效形式是刃口磨损，就要选择表面硬度高、耐磨性好的材料；冲压模主要承受周期性载荷，易引起表面疲劳裂纹，导致表层剥落，那就要选择表面韧性好的材料；拉深模应选择磨擦系数特别低的材料；压铸模由于受到循环热应力作用，故应选择热疲劳性强的材料；对于注塑模，当塑件为ABs、PP、Pc之类材料时，模具材料可选择预硬调质钢，当塑件为高光洁度、透明的材料时，可选耐蚀不锈钢，当制品批量大时，可选择淬火回火钢。另外还需要考虑采用与制件亲和力较小的模具材料，以防粘模加剧模具零件的磨损，从而影响模具的质量。

②模具结构设计时，尽量结构紧凑、操作方便，还要保证模具零件有足够的强度和刚度；在模具结构允许时，模具零件各表面的转角应尽可能设计成圆角过渡，以避免应力集中；对于凹模、型腔及部分凸模、型芯，可采用组合或镶拼结构来消除应力集中，细长凸模或型芯，在结构上需采取适当的保护措施；对于冷冲模，应配置防止制件或废料堵塞的装置(如：弹顶销、压缩空气等)。与此同时，还要考虑如何减少滑动配合件及频繁撞击件在长期使用中磨损所带来的对模具质量的影响。

③在设计中必须减少在维修某一零部件时需拆装的范围，特别是易损件更换时，尽可能减少其拆装范围。

3).模具的制造过程也是确保模具寿命的重要一环，模具制造过程中的加工方法和加工精度也会影响到模具的使用寿命。各零部件的精度直接影响到模具整体装配情况，除掉设备自身精度的影响外，则需通过改善零件的加工方法，提高钳工在模具磨配过程中的技术水平，来提高模具零件的加工精度；若模具整体装配效果达不到要求，则会在试模中让模具在不

正常状态下动作的几率提高，对模具的总体寿命将会有很大影响。因此，为保证模具具有良好的原始精度一原始的模具质量，在制造过程中首先要合理选择高精度的加工方法，如电火花、线切割、数控加工等等，同时应注意模具的精度检查，包括模具零件的加工精度、装配精度及通过试模验收工作综合检查模具的精度，在检查时还需尽量选用高精度的测量仪器，对于那些成形表面曲面结构复杂的模具零件，若用普通的直尺、游标卡就无法达到精确的测量数据，这时就需选用三坐标测量仪之类的精密测量设备，来确保测量数据的准确性。

4).对模具主要成形零部件进行表面强化，以提高模具零件表面耐磨性，从而

更好地提高模具寿命。对于表面强化，要根据不同用途的模具，选用不同的强化方法。例如：冲裁模可采用电火花强化、硬质合金堆焊等，以提高模具零件表层的耐磨性和抗压强度；压铸模、塑料模等热加工模具钢零件可采用渗氮(硬氮化)处理，以提高零件的耐磨性、耐热疲劳性和耐磨蚀性；拉深模、弯曲模可采用渗硫处理，以减少摩擦系数，提高材料的耐磨性；碳氮共渗(软氮化)可应用于各类模具的表面强化处理。另外，近几年发展起来的一种称为FcV A真空镀金刚石膜技术，能在零件表层形成一层与基体结合异常牢固又十分光滑均匀密实的保护膜，这种技术特别适合于模具表面保护性处理，也是提高模具质量的一种效果显著的方法。当然，如果制件属试制产品或生产批量相当小的话，就不一定非要进行模具零件的表面强化处理。

5).模具的正确使用与维护，也是提高模具质量的一大因素。例如：模具的安装调试方式应恰当，在有热流道的情况下，电源接线要正确，冷却水路要满足设计要求，模具在生产中注塑机、压铸机、压力机的参数需与设计要求相符合等等。在正确使用模具时，还需对模具进行定期维护保养，模具的导柱、导套及其他有相对运动的部位应经常加注润滑油，对于锻模、塑料模、压铸模之类模具在每模成形前都应将润滑剂或起模剂喷涂于成形零件表面。对模具进行有计划的防护性维护，并通过维护过程中的数据处理，则可预防模具在生产中可能出现的问题，还可提高维修工作效率。

总之，要想提高模具的寿命，首先必须每个环节都要考虑到对模具寿命的影响，其次还须通过各部门的通力合作。模具的质量是模具企业自身实力的真实体现。

4、结论

模具的质量，无论是模具的设计者和制造者、制件的设计者，还是模具的使用者都应积极关心的问题，随着技术的不断创新、新材料的广泛采用、加工工艺的不断变革，使用与维护条件的差异等等都不同程度的影响模具的寿命。“模具寿命”的涉及面很广泛，相当复杂，提高模具寿命的方法有多种，途径也很多，本文仅进行了略作阐述，对模具寿命有了更广泛、更深刻的认识。

致谢

在这里，要感谢可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！老师们高尚的品德、严谨的治学作风、渊博的知识和平易近人的待人态度对我的学习、做人都有很大的启示和帮助，他们的教诲将使我终身受益。真心致谢！

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冲压模具间隙对模具寿命的影响 【摘要】利用一轴对称冲裁模形，研究了冲裁变形过程和的各个阶段，间隙变化对冲 裁力的影响规以及在不同的间隙条件下，凸模的预期磨损使用寿命的计算方法。 关键词：模具；冲压；影响 【Abstract】Basedon as ymmetry blanking model，it interprets the blankingprocess andits deforma-．Discussing val'ioll2 clearance leads tothetrend ofpunchforce．Mlast by the meQll,$oftool weal"c口20配一 the life ofpunchfor normoluse beforesharpening to restore its ongincashape． Key words：Die；Stamping；Influence 1引言 当前由于产品变化更新较快，同时，大部分技术人员为了保证模具的寿命对模具的选材尽量沿着高端走，模具寿命的问题在冲压类模具企业没有显得特别突出，因而模具寿命在许多冲压类模具企业并没有受到太大的重视。对于产品批量要求大、模具寿命要求长时，大多生产商为了保证其正常生产节奏，要么采用快换凸模的模具结构形式，要么干脆备用—套模具。 由于对模具没有合理的寿命估算，模具的成本在这个生产过程中就显得特别高。影响模具寿命的因素有很多，模具材料、模具润滑形式、板材性能、零件表面粗糙度、模具材料热处理工艺、模具几何形状、冲裁间隙都是不可忽略的因素，但实际生产中，板材因产品限定无法更改的，而模具一旦加工出来，就只有润滑形式、模具装配间隙是可调的。相对于成型类模具，润滑形式对冲裁类模具寿命影响不如间隙影响大，间隙因素为越来越多的技术人员所重视。目前参考文献关于间隙对模具寿命的影响大多是定性分析，能够定量分析并给出工程技术人员以直接指导的并不多见。 模型建立，如图1所示，一轴对称冲裁模型，为了防止板料在冲压过程中发生翘曲影响冲件平整度，一般需要配置压料板。算例凸凹模选材均为AISI—D2COLD，凹模内孔直径D凹为lOmm，单边间隙为O．1mm，凸模外径D凸为9．8mm。为防止刚度矩阵的奇异，凸凹模圆角分别取0．05、0．08ram。板料为不锈钢AISI304，厚度lmm，杨氏模量E为2．IE5MPa，屈服极限以为365MPa，泊松比7为0．29，为统一计算比较，所有速度按lmm ／s(主要便于观察各个细分的计算步，同时防止过大的速度导致板料工具相互嵌入过大，网格重新划分的工作量过大111)。金属剪切摩擦按o．08计。 2冲裁模间隙对模具寿命的影响 在冲裁模的设计中,凸凹模间隙的合理选取,是保证模具正常工作、提高冲片质量、延长模具寿命的一个关键因素。理想的间隙应该是板料冲裁断裂时,凸凹模刃口边所产生的裂纹在一条直线上,否则冲片边缘将出现不允许的毛刺,使得刃口粘结严重,磨损加快,进而影响模具的寿命。所以,如何选取合理的凸凹模间隙,是模具设计时不容忽视的问题。 通常情况下,模具设计中间隙一般都按设计手册推荐的间隙值选取。例如,我厂电机定、转子片为0. 5mm 的硅钢片, 手册推荐的间隙为0 . 0 4 ~0. 07mm ,约为材料厚度的8 %~14 %。按照这个间隙,冲出的定、转子片毛刺虽能控制在规定范围内。但由于间隙

模具的失效分析

模具的失效分析№1 一, 目的 1, 模具设计人员必须熟知如何保证模具设计正确,合理,提高模具寿命,降低成本. 2, 生产中模具失效时,能分析原因,提出改进措施,也是工艺员应掌握的技能. 二, 模具的工作条件 1, 工装模具组成 凹模- 冷镦, 正挤, 反挤, 冲孔, 锥形凸模, 切边凹模, 切边凸模, 孔类` 螺母用凹模等. 套- 推出销套, 衬套 垫- 带孔垫块 轴类冲头–正挤, 反挤, 六方冲头, (螺母冲头), 推出销, 凸模销, 光凸模(无孔) 销, 轴, 杆. 板,块类型- 垫块,切断刀,送料滚,刀体,钳片,夹子,弹簧板,弹簧片 螺旋弹簧–拉,压 弹簧碟簧 板簧 2, 易损件(服役期短,经常更换的件) 冲头, 凹模 重点分析易损件–冲头, 凹模. 3, 模具工作条件 ①挤压冲头工作条件–以活塞销为例 上冲头 上冲头–向下运动, 下冲头–固定不动. 挤压中,上冲头受力大于下冲头. 上冲头受力情况如下: A) 向下运动–反挤坯料,冲头受压应力. B)向上运动–脱离坯料,因摩擦力冲头受拉应力. C)可能因冲头偏心,产生弯曲应力. 结论: 上冲头受力复杂,易导致失效. 上冲头最大名义压力可达2500 MPa. 在尺寸过渡处,由于应力集中, 有时应力更大于此值.

② 冷挤压凹模的工作条件 № 2 冷挤压过程中,凹模型腔表面受很大的压力,该压力使凹模产生巨大的切向拉应力. (以下插图) p 0 材料力学厚壁筒受力分析理论公式 拉应力压应力 P 1R 21 - P 0 R 20 R 20 -R 2 1P 1 -P 0R 21 R 2 0σt σr = ()+ R 2R 20 -R 21()=R 20 -R 2 1 P 1 R 21 - P 0 R 20 -)(R 20 -R 2 1R 2)(R 21 R 20P 1 -P 0① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 当采用整体模时,如下图 P 0 =0 代入①,②式 )(R 20 -R 21R 2 + = σt R 21 R 20P 1R 20 -R 21P 1R 21= P 1R 2 1R 20 -R 21(1+ R 20R 2 ) P 1 R 21 R 2 0R 2 R 20 -R 21()-P 1R 21 R 20 -R 21 =σr =R 20 -R 21 P 1R 21 )R 2 R 2 01-(当R=R 1 时,分别代入公式③,④得 σtR1σrR1= )R 21 R 20 1+(R 20 -R 21P 1R 21)R 21 R 2 1- (R 20 -R 21 P 1R 21=P 1 R 20 -R 21R 20 +R 21= =-P 1

模具寿命与失效

模具寿命与失效作业 ⒈模具成型工艺有哪些？ 答：（一）根据不同的工作条件可以分为以下几种： ⑴普通模锻 普通模锻是将加热后或不加热的金属坯料放在模具型腔内，在冲击力或压力作用下，使金属的几何形状发生变化而获得与型腔一致的锻件。 普通模锻包括镦锻和热锻。镦锻又分为冷镦、温镦和热镦。 ⑵挤压成型 挤压是将金属材料放在挤压型腔内，一端施加强大压力，材料在三向受力状态下变形，从而一端的模孔中流出，获得不同零件。 挤压按凸模与材料相对运动方向分类，可分为正挤压、反挤压、复合挤压和径向挤压。按坯料温度可分为冷挤压、温挤压和热挤压。 ⑶拉拔成型 在拉拔时，材料两向受力，一向受压，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。拉拔可分为拉丝、拔管。 拉拔所获得的产品具有较高的精度和较低的表面粗糙度，常用于对轧制的棒料、管料的再加工，以提高质量。 ⑷冲压成型 冲压是利用冲模使材料发生分离或变形，从而获得零件的加工方法。冲压可获得形状复杂、精度高和表面质量好的零件，同时生产率很高、成本低。 冲压主要可分为分离工序和成型工序。分离工序包括冲孔、落料、切边、修整等方法。成型工序包括拉深、弯曲、胀形、翻边和校平等。 ⑸压铸成型 压铸是以一定的压力将熔融金属高速压射充填到压铸模型腔内，在压力下凝固而成形铸件的工艺方法。 ⑹塑料成型 塑料成型是在压力的作用下，将粉末状或黏流状的塑料在模具中成型，获得所需形状尺寸的塑料制品。 塑料成型种类﹕模压成型、射出成型﹑注射成型、压铸成型﹑吸塑成型﹑吹塑成型﹑发泡成型﹑中空成型、挤压成型等工艺方法。 （7）其他特殊成型 ①玻璃钢船模具制作工艺 ②全新的模具成型方法（新型模具材料（陶瓷粉）取代石墨材料制造无压浸渍法制造金刚石钻头工艺）是针对无压浸渍法制造金刚石钻头存在模具费用高、模具加工周期长等缺点，研究了一种新型模具材料（陶瓷粉）取代石墨材料，并研究了一种全新的模具成型方法，简化了模具制造工序，降低了成本。 ③烧结式PDC钻头模具成型工艺是针对烧结式PDC钻头底模手工成型困难、生产效率低的问题,采用冷压成型法制作底模,并在实验的基础上,确定了底模的原材料配比和成型压力,为底模加工提供了一种可行的新工艺。 ④注吹塑料中空容器的模具成型工艺方法其具体步骤包括：注塑机的注塑过程及吹塑机的吹塑过程；所述注塑过程包括：a注塑机中的定模具和动模具闭合

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模具失效的主要原因有以下三点

模具失效的主要原因有以下三点 锌合金的浇注温度很低，压铸模的失效形式主要是侵蚀和磨损；铝合金、铜合金压铸模的失效形式主要是热疲劳，微信公众号：hcsteel 但侵蚀，也不能忽视。铝合金压铸模，特别是大型压铸模有时出现开裂。 压铸模的型腔表面，除受到高压高速熔融合金的冲刷外，还吸，收熔融合金在凝固过程中释放的热量，使表面层的温度剧烈上升，与其内部产生很大的温差，表面层产生压应力。当开模后，型腔表面与空气接触，受到压缩空气和涂料的激冷而产生拉应力。于是，型腔表面层受到交变应力作用，超过模具材料的疲劳极限时，产生塑性变形，在晶界处产生裂纹，这种失效称为热疲劳失效。另外，熔融合金中含有氢、氧等活性气体，使模具表面被氢化、氧化。又由于摩擦和液压冲击产生的热冲蚀磨损，加剧了热应力状态，从而产生黏附。推出铸件时，模具受到机械载荷的作用，都会导致模具的失效。总之，模具失效的主要原因有以下三点： ①热交变应力引起的热疲劳。 ②熔融合金对模具材料的化学—物理作用。 ③压铸件脱模时，模具产生的局部应力。 影响压铸模使用寿命的主要原因有：模具的工作和设备条件，使用过程中的维护和保养，压铸件的材质、壁厚、尺寸和形状的影响，以及模具的材质、模具设计与制造工艺和质量等。提高模具的使用寿命，

应从以下几个方面加以考虑： ①采用先进合理的毛坯锻造工艺，使碳化物分布均匀，形成合理的金属流线，提高耐磨性和各向同性以及抗胶合能力。 ②严格控制机加工质量，特别是模具工作零件的磨削加工对模具使用寿命的影响最大，主要表现在磨削时工件表面出现的磨削应力和磨削裂纹、磨削热降低了零件的耐疲劳（热疲劳和冷疲劳）能力及耐蚀能力。 ③采用合理的热处理工艺，保证成形零件具有较高的热强度和回火稳定性，以获得较高的热疲劳抗力和耐磨性。 ④采用表面强化工艺可以阻止热裂纹的扩展，提高模具成形零件表面的强度、耐磨性和耐蚀性。 ⑤模具的装配应严格按照装配工艺进行，以达到模具图样要求。

影响汽车冲压模具寿命的因素分析实用版

YF-ED-J8533 可按资料类型定义编号 影响汽车冲压模具寿命的因素分析实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日

影响汽车冲压模具寿命的因素分 析实用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 现代汽车行业的迅猛发展，使得人们对汽 车各个方面的要求也越来越高，故而要求汽车 冲压件结构复杂，且能在高温、高速、高摩擦 剂腐蚀性工作环境中正常工作，也随之提高了 对冲压模具的要求。冲压模具使用寿命一直是 企业关注的重要问题，但目前我国企业生产的 模具使用寿命仅相当于发达国家的1/3—1/5。 为了提高模具寿命，降低成本，必须分析影响 模具使用寿命的因素，获得提高模具寿命的方 法。通过分析模具失效原因发现，合理设计模

具结构，恰当的选用材料及热处理，正确使用和维护模具，对模具使用寿命的提高是有重大意义的。 模具结构 冲压模具结构是影响模具寿命最主要的因素。因此模具设计者要需对冲压模具有较好的认识，同时具备基本的铸造和机加工相关知识，并能将这三者结合在一起来设计模具。 模具设计最基本原则是安全性，其次是经济性，考虑这个因素节省成本，为企业带来效益。所以设计模具过程中，在合理安排模具冲压间隙，冲压工序及冲压工位之后，还须做到以下几点保证模具的寿命达到预期： 1.1整个模具框架结构的厚度需均匀合理 根据模具的大小及生产要求确定模具框架

《模具寿命与材料》试卷(A卷)

《模具寿命与材料》试卷（A卷） 咸宁职院模具专升本自考助学班0901 一、填空（30分，1分/空） 1．根据模具工作条件，将模具钢划分为、 和三大类。 2．模具失效的基本形式有：、、。 3．表征材料的弹性、塑性、形变强化率、强度和韧性等一系列不同物理量组合的一种综合性能指标的是。 4．影响冷作模具钢性能的决定性因素是。 5．对钢表面具有钝化作用，使钢具有抗氧化能力的合金元素是。6．碳素工具钢的力学性能主要取决于。 7．冷作模具钢的强韧化处理工艺包括、、 、和分级处理。 8．时效硬化钢塑料模的热处理工艺分两步基本工序。首先进行，第二步进行。 9．韧性不是单一的性能指标，而是和的综合表现。10．电镀工艺通常包括、和三个部分。11．碳氮共渗（软氮化）是向钢件表面同时渗入和并 以为主的化学热处理工艺。 12．评价冷作模具材料塑性变形抗力的指标主要是常温下的和. 。13．热处理工艺性主要包括：、、、过热敏感性，淬火变形与开裂倾向等。 二、不定项选择（20分） 1．模具表面硬化和强化的目的是（） A.提高模具的耐磨性 B.提高模具的耐热性、耐蚀性 C.提高模具的抗咬合性和疲劳强度 D.提高模具的塑性 2．冷作模具材料必须具备适宜的工艺性能，主要包括（） A. 可锻性 B . 可切削性 C. 可磨削性 D. 热处理工艺性等 3．影响模具寿命的主要因素有（） A. 模具结构设计 B. 模具制造质量 C. 模具材料 D. 模具的使用 E. 模具热处理质量与表面强化 4．压铸模用钢3Cr2W8V采用等温退火后组织为（） A. 索氏体与碳化物 B. 莱氏体与碳化物 C. 珠光体与碳化物 D. 托氏体与碳化物 5．其它热作模具材料有（） A. 硬质合金 B. 高温合金 C. 难熔金属合金 D. 压铸模用铜合金 6．塑料模常见的失效形式有（） A. 磨损 B. 塑性变形 C. 断裂 D. 腐蚀 7．对于T7A钢，以下说法正确的是（） A. 钢中不含有硅元素 B. 属于碳素工具钢 C. 是低淬透性冷作模具钢 D. C的质量分数为0.7% 8．常用的压铸模用钢有（） A. 钨系 B. 铬系 C. 铬钼系 D. 铬钨钼系 9．改变表面化学成分的模具表面强化方法有（） A. 高频加热表面淬火 B. PVD C. 软氮化处理 D. TD法 10．目前常用的压铸金属材料主要有（） A. 锌合金 B. 铝或美合金 C. 铜合金 D. 钢铁 三、判断（正确划“√”，错误划“×”，共10分） ( )1. 钢结硬质合金是以钢为粘结相，以碳化物（主要是碳化钛、碳化钨）做硬质相，用粉末冶金方法生产的复合材料。 ( )2. 冷作模具的选材原则是：首先要满足模具的使用性能要求，同时兼顾材料的工艺性和经济型。 ( )3. 热作模具钢中合金元素的作用是强化铁素体和增加淬透性，为了防止回火脆性加入了Mn、V等元素。 ( )4. 压铸模用钢3Cr2W8V随着淬火温度的升高，钢的硬度降低，抗拉强度

模具的寿命与失效外文翻译、中英文翻译、外文文献翻译

翻译原文二： Die Life and Die Failure Proper selection of the de material and of the die manufacturing technique determines, to a large extent, the useful life of forming des. Dies may have to be replaced for a number of reasons, such as changes n dimensions due to wear or plastic deformation, deterioration of the surface finish, breakdown of lubrication, and cracking or breakage. In hot impression die forging, the principal modes of die failure are erosion, thermal fatigue, mechanical fatigue and permanent (plastic) deformation. In erosion, also commonly called die wear, material is actually removed from the die surface by pressure and sliding of the deforming material, wear resistance of the die material, die surface temperature, relative sliding speed at the die/material interface and the nature of the interface layer are the most significant factors influencing abrasive die wear. Thermal fatigue occurs on the surface of the die impression in hot forming and results in “heat checking”. Thermal fatigue results from cyclic yelling of the de surface due to contact with the hot deforming material. This contact causes the surface layers to expend, and, because of the very steep temperature gradients, the surface layers are subject to compressive stresses. At sufficiently high temperatures, these compressive stresses may cause the surface layers to deform. When the de surface cools, a stress reversal may occur and the surface layers will then be n tension. After repeated cycling in this manner, fatigue will cause formation of a crack pattern that s recognized as heat checking. Die breakage or cracking is due to mechanical fatigue and occurs in cases where the dies are overloaded and local stresses are high. The dies are subject to alternating stresses due to loading and unloading during the deformation process and this causes crack initiation and eventual failure. Die life and de failure are greatly affected by the mechanical properties of the die materials under the conditions that exist in a given deformation process.

模具寿命与失效(复习题)

模具寿命与失效复习题 （基础题部分） 1、模具分类： （1）按模具所加工材料的再结晶温度分： （2）按模具加工坯料的工作温度分： （3）按模具成形的材料分： （4）按模具用途分： 2、有关技语：模具服役；模具损伤；模具失效（非正常失效和正常失效） 3、磨损分类：按照磨损机理可以分为：磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、气蚀和冲蚀磨损、腐蚀磨损。 3.1、有关术语：磨粒磨损；粘着磨损；磨粒磨损；疲劳磨损；及相关磨损机理。 4、影响断裂失效的主要因素；控制断裂的三个主要因素： 5、锻造工序一般可分为：基本工序、辅助工序和修整工序三类。 5.1、锻造工序有关术语：基本工序、辅助工序和修整工序 6、模具表面的加工方法包括：(1)；(2)；（3）；（4）。 6.1、残余应力大小与以下几个因素有关: (1)；(2)；（3）；（4）。 7、模具热处理主要缺陷：(1)；(2)；（3）；（4）；（5）；（6）；（7）；（8）；（9）。 8、模具材料分类： 8.1、模具材料有关术语：（1）使用性能：（2）工艺性能： 8.2、模具选材考虑因素：（1）模具工作条件：（2）模具的失效因素：（3）模具所加工的产品：（4）模具结构： 9、冷作模具的种类：。 9.1、各类冷作模具的特点： （1）什么是冲裁模：冲裁模工作条件：冲裁模失效形式：冲裁模性能要求。 （2）什么是拉拔成形模：拉拔成形模工作条件：拉拔成形模失效形式：拉拔成形模性能要求。 （3）什么是冷镦模：冷镦模工作条件：冷镦模失效形式：冷镦模性能要求。 （4）什么是冷挤压模：冷挤压模工作条件：冷挤压模失效形式：冷挤压模性能要求。 9.2、由于拉伸模在工作中受到较大的摩擦力，因而这种模具的失效形式主要是粘着磨损和磨力磨损。 9.3、冷镦模最常见的失效形式：磨损失效和疲劳断裂失效 9.4、锤锻模基本失效形式有：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。 10.冷作模具用钢按化学成分分类，可以分为： 10.1、常用的冷作模具钢中碳素工具钢有哪些？主要优点？主要缺点？用途？ 10.2. 常用的冷作模具钢中合金钢 （1）9Mn2V钢：主要化学成分及成分特点，性能特点；热加工工艺；主要用途 （2）CrWMn钢：主要化学成分及成分特点，性能特点；热加工工艺；主要用途 （3）Cr12MoV钢：主要化学成分及成分特点，性能特点；热加工工艺；主要用途 11、模具材料的选材依据：(1)；(2)；（3）；（4）。 11.1、热作模具的分类:根据加工形式，热作模具可分为(1)；(2)；（3）。 11.1、根据加工材料，热作模具可分为(1)；(2)；（3）。 11.2、简述热作模具工作时，模具受热的主要原因有哪些？ 11.3、热挤压模：（1）工作条件；（2）失效形式；（3）性能要求。 11.4、热冲切模：（1）工作条件；（2）失效形式；（3）性能要求。 11.5、热压铸模：（1）工作条件；（2）失效形式；（3）性能要求。 12、塑料模具钢的分类:渗碳钢、调质钢、冷作模具钢、耐蚀钢、马氏体时效钢。 12.1、塑料模具钢的成分特点，性能特点，主要用途： （1）渗碳模具钢主要有哪些:成分特点：性能特点；主要用途 （2）调质模具钢主要有哪些:成分特点：性能特点；主要用途 （3）耐蚀模具钢主要有哪些:成分特点：性能特点；主要用途 13、塑料模具的工作条件：1)； 2）；3）； 13.1、工艺性能要求: 1）；2）；3）；4）；5）； 14、塑料模具的类型: 按生产方式可分为：注射成型、挤出成型、压延成型、压制成型。按模具的加

影响模具寿命的因素

影响模具使用寿命的因素 1、型材断面设计影响及措施 型材断面形状、壁厚尺寸、偏差要求等，是影响模具使用寿命的第一因素。型材断面简单、壁厚合适、公差带较宽、无太大悬臂、挤压比合适、模具的使用寿命就会大大提高，反之，则降低。应采取的措施是：在设计型材断面时，尽量避免尖角、大悬臂等问题，在满足型材使用的情况下，选择合适的壁厚和尺寸偏差，尽量避免单向偏差‘即使对尺寸进行调整，也要保证双向偏差。 2、模具设计的影响因素及措施 募集的设计作用，一是确保模具在挤压使用时，生产出符合图纸要求的产品；二是要根据模具的工作环境及工艺条件，确保其机械性能。三是选择合适的模具结构及材质。但是，由于模具设计参数选择不当、材质选择不合适、单方面追求产品的合格性而忽略了模具的机械性能、对模具的工作环境考虑不足等因素，极易造成模具的早期失效或者缩短使用寿命。因此，正确地选择模具设计的各项参数，正确地选择材质，充分考虑模具的使用工作环境、详细计算模具的机械性能、合理地选择模具的结构形式、避免模具的尖角过度和模具内表面凹凸不平等措施，是提高模具使用寿命的重要途径之一。另外，采用模具设计的先进性理论‘考虑模具受力均衡性，结合每一种型材及模具的特点进行设计，是提高模具使用寿命的重要措施。 3、挤压工艺条件、操作过程对模具寿命的影响及措施 模具是在高温高压环境十分恶劣的条件下使用的。对模具使用寿命而言，是最重要的影响环节。在良好的挤压工艺条件、良好的操作过程中，模具的材质、设计、制作、热处理等，都将在此环节中得到检验和验证。 挤压筒温度、模具温度、铸棒温度是挤压生产的关键参数，统称挤压温度，其直接影响到挤压操作过程的顺利与否。挤压速度是和挤压温度紧密相连的一个参数，挤压速度的选择，是操作人员根据挤压比大小、型材挤压难易程度、铝合金材质、生产环境等因素来确定的。挤压温度选择不当、挤压速度选择不合适，就会引起闷车、挤出型材划裂、挤“大帽”等问题，既影响了生产效率，又影响了模具的使用寿命。针对此类问题，要根据实际情况，制定合适的挤压温度，选择合适的挤压速度、减少生产环境的影响。对每一种型材模具，都要建立使用记录，不断地分析、总结型材挤压生产的特点和规律，逐步提高挤压温度、挤压速度等参数的选择水平，达到每一种型材模具上机就能生产合格产品的最佳效果。 4、模具修正对使用寿命的影响及措施 模具的修正实际上是对模具设计工作的补充，设计只是在理论上的定形，而模具修正是在实际情况下，对金属流速进行调整，其作用显而易见。但是，由于采用的修正方法不当、修理部位不准确、修模技术差、修模工具选用不当、氮化工艺采用不合适等问题，也将影响到模具的使用寿命。因此，正确的做法是，新模具第一次上机试生产时，模具设计人员、修模人员必须在现场，对挤出型材情况进行观察，掌握第一手资料，做到心中有数、如何采用良好的氮化工艺和方法，应根据各自企业的实际情况，采用不同的管理方法和措施，目的是千方百计提高模具的使用寿命，降本増效！ 5、模具的科学管理队模具的使用寿命和措施 模具的管理分技术资料管理、原始资料管理、库房管理三部分。其虽不能直接影响模具使用寿命，但技术档案不健全、模具使用管理文件不规范或执行不严格，库房管理混乱、模具使用记录统计不准确等因素，却直接影响到对模具工作采取措施的正确性，建立每个型材、模具品种的设计、使用、修理、库存的档案，利用互联网、局域网等。贯通整个模具管理的各个环节，对影响模具使用寿命的各种因素，进行分析，在企业管理之中，建立起有自己特点的模具管理体系，是间接提高模具使用寿命的有效的措施。 小结：在模具的设计模具制造模具装配及调试三个阶段中，会很大程度上影响到模具的寿命，从这几个方面入手能有效地延长模具寿命

模具失效与寿命

论文 模具寿命与失效 专业:2012级材料成型及控制工程 学号：12320374030 姓名：李国伟 【摘要】：目前，模具是用来成型各种工业产品的一种重要工艺装备，是机械制造工业成型毛坯或零件的一种手段。而模具寿命对模具工业发展的意义及其重大，故了解模具寿命，研究、模具寿命极其关键。 【关键词】：模具、寿命、失效、提高 1 引言 模具寿命的高低是衡量模具质量的重要指标之一。它不仅影响产品的质量，而且还影响着生产率和成本。随着模具工业的发展，高质量、高性能、高效率模具的大量应用，模具的寿命逐渐引起世人的关注。过去由于受模具制造水平和社会需求的限制，大部分模具只是用来生产零件的毛坯或是精度不高、结构形状简单的轻工产品及日常生活用品。传统的模具材料和热处理工艺的配合基本能满足模具的性能要求。在使用中模具出现了磨损、变形甚至微细的裂纹，由于不影响产品的精度要求，而没有得到重视。再加上传统的观念认为模具本身就是成本昂贵的工具，由于生产制件的数量多，模具的成本平均在每一个制件上也只有几分钱。所以模具成本高已被传统观念所接受，模具报废之后只需重做一套即可。因此，没有意识从模具寿命的角度对经济效益经行分析，故有很大的潜力需要我们去挖掘。 2、模具寿命的基本概念 2.1模具寿命的定义 模具因为磨损或其他形式失效、终至不可修复而报废之前所加工的产品的件数，称为模具的使用寿命，简称模具寿命。 模具的使用寿命并不期望无限长，只需要比模具成型制品的生产要求长。因此在考虑模具的最佳使用寿命时，应将目标放在使单件制品获得最低成本的基础上。这样的模具使用寿命对工业的生产才有实际意义。 2.2模具寿命与失效的术语定义 1）.制件报废 模具生产处的制品出现形状、尺寸及表面质量不符合其技术要求的现象而不能使用时称制件报废。大多数模具的寿命是有制品可用性决定。如果模具生产的制品报废，则该模具就没有使用价值了。 2）.模具服役 模具安装调试后，正常生产合格产品的过程叫模具服役。模具的服役条件与安装模具的机床类型、吨位、精度、成型次数、生产效率、被加工件大小、尺寸、材质、变形抗力以及工件加热条件、制件成型温度、冷却润滑条件等因素都有关系，因而模具的服役条件会有很大的不同。

模具寿命与材料试卷与答案

部分答案 1、简述模具材料对模具寿命的影响，总结模具选材的主要原则。 答：1）从模具的使用来看，根据模具的工作状况，选用具有适当的强度和韧性匹配的模具，从而使模具寿命最高；通过适当地热处理与表面处理，使模具内部韧性高、模具表面强度高和耐磨性高，能有效地提高模具的整体性能及寿命。 2）主要原则： （1）使用性能足够；（2）工艺性能良好；（3）供应上能保证；（4）经济性合理。 2、改进和优化模具结构设计的基本作用是什么? 举例说明其对模具寿命的影响？ 3、分析拉深模具的工作条件、主要失效形式、性能要求和材料选用? 答：1）工作条件：拉深模具主要用于金属板料的拉深成形，拉深过程中模具的受力状态如课本图7-8 所示。拉深载荷通过凸模圆角部位传给工件，工件外面部分通过凹模端面与压边圈之间向内流动。成形过程中，工件给凸模圆角半径部分压力F＇4，及摩擦力F4，给凹模圆角半径压力F＇3及摩擦力F3，给压力圈压力F＇1和摩擦力F1，给凹模端面压力F＇2和摩擦力F2. 2）主要失效形式：拉深模凸模、凹模和压边圈工作部分没有锋利的尖角，模具零件受力不像冲裁模那样局限在很小范围内，同时凸凹模间隙一般都比板材厚度大，模具较少出现断裂和塑形变形失效。但拉深模工作时，板材与凹模和压边圈产生相对运动，存在很大的摩擦，因此拉深模的主要失效形式为磨损，在磨损形式及机理上，主要表现为粘着磨损。 3） 4）材料的选用：根据坯料材质的不同，选用与其亲和力小的模具材料。一般来说，坯料为钢板，模具材料应选用有色金属，反之，坯料为有色金属，模具材料则选用钢和铁。 （1）对于圆形件，小批量，可选T8/T10/45钢： （2）对于中批量的中小件，选MnCrW、crWV; （3）对于形状不规则的中小件，选Cr12MoV； （4）对于小件大批量，选硬质合金； （5）对于大型拉延模、汽车覆盖件模，可选铸铁。 4、选择锤锻模具材料和确定其工作硬度的依据是什么?p142 5、从工艺性能和承载能力角度判断下列钢号属于哪类冷作模具钢： 7Cr7Mo2V2Si（LD1钢）、Crl2MoV（高耐磨钢）、Cr4W2MoV（高碳中铬钢）、GCrl5（高碳低合金钢）、9Crl8（耐蚀冷作模具钢）、W6Mo5Cr4V2（高速钢）、5Cr4Mo3SiMnVAl（基体钢——012Al钢）、6CrNiSiMnMoV（GD钢——高韧性低合金钢）、9Cr6W3Mo2V2（GM钢）、65Cr4W3Mo2VNb（基体钢——65Nb钢）。 6、选择塑料模具材料的依据有哪些? 请为下列工作条件下的塑料模具选用材料。 (1)高耐磨、高精度、型腔复杂的塑料模具； (2)耐腐蚀、高精度塑料模具。 7、针对型腔复杂、精度要求高和寿命要求长的塑料模具，选材时主要考虑哪些因素？现有T12A和3Cr2Mo（P20）两种材料，请选择最合适的材料，并说明理由？ 参考答案： 1）考虑因素： （1）首先满足材料的使用性能足够原则； （2）考虑材料的工艺性能：如型腔的加工性能；

模具寿命与失效复习资料

《模具寿命与失效》复习资料 2010年4月14日 第一章 1.简述失效分析的意义？P4 失效分析是对事物认识的一个复杂过程，通过多学科交叉分析，找到失效的原因和解决的措施，达到提高模具寿命的目的。 2.简述模具的分类？P5-6 ⑴按模具所加工材料的在结晶温度分 ①冷变形模具②热变形模具③温变形模具 ⑵按模具加工坯料的工作温度分 ①热作模具②冷作模具③温作模具 第二章 名词： 1.制件报废：模具生产出的制品出现形状，尺寸及表面质量不符合起技术要求的现象而不能使用时称为制件报废。模具服役：模具安装调试后，正常生产合格产品的过程叫模具服役。 模具损伤：模具在使用过程中，出现尺寸变化或微裂纹，腐蚀等现象，但没有立即丧失服役能力的状态称为模具损伤。 模具失效：模具受到损伤，不能通过修复而继续服役时称为模具失效。 早期失效：模具未达到一定工业水平公认的使用寿命就不能服役时，称为模具早期失效。 正常失效：模具经大量的生产使用，因缓慢塑性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续服役时，称为模具的正常生效。 2.用模具生产的产品成本中与模具寿命有关的项目有哪些？P14 主要分为两类：①与模具寿命无关的项目，包括生产产品用原材料费，工资，设备折旧费，及管理费等。②与模具寿命有关的项目，如模具费，模具工费等 第三章 1.模具失效的分类P16 ⑴按经济法观点分类 ①正常耗损失效②模具缺陷失效③误用失效④受累性失效 ⑵按失效形式及失效机理分类 ①表面损伤②过量变形③断裂 2.简述磨粒磨损的主要特征？P17 摩擦表面上有擦伤，划痕或形成犁皱的沟痕。 3.影响磨粒磨损的因素有哪些？P18 ①磨粒尺寸与几何形状 ②磨粒硬度 ③模具与工件表面压力 ④工件厚度 4.根据破坏现象不同，粘着磨损有哪几种类型？P19 ①涂抹 ②擦伤 ③撕脱 ④咬死 5.影响粘着磨损的因素有哪些？P20 ①材料性质 ②材料硬度 ③模具与工件表面压力

影响精冲模具寿命的因素分析

影响精冲模具寿命的因素分析 摘要：精冲技术已广泛的应用于成形更厚、更复杂零件，其模具寿命成为亟待解决的问题。文章从模具设计、模具制造及模具装配方面，对模具寿命的影响因素加以分析，找出解决问题的方法，从而达到提高模具寿命的目的。 关键词：精冲模具;寿命;影响因素 随着我国汽车工业的发展和轻量化趋势加剧，许多需经拉深、挤压、镦粗的异形复杂件，越来越多采用短流程的高端级进精冲工艺直接成形，由于精冲模具所受的压力大，凸、凹模间隙非常小，以及精冲过程中的热效应、摩擦力等原因，使精冲模具的寿命很难得到保证，导致模具过早的损坏或报废。精冲机和精冲模具成本较高，频繁装卸或修复模具会严重影响生产效率[1]。因此，精冲模具的寿命成了制约高端精冲技术应用的瓶颈。本文对其影响因素进行分析，找出解决问题的方法，从而达到提高模具寿命的目的。 1.模具设计 1.1模具结构设计 合理的结构可以提高模具的寿命。例如在冲裁模中，导向机构提高了凸、凹模在冲压过程中的相对稳定性，从而保证模具在合理的冲裁间隙范围内进行冲裁。而冲裁间隙的合理性及稳定性正是提高模具寿命的重要措施。精确的导向减少了有相对运动关系的零部件的磨损，避免了凸、凹模由于间隙不合理出现“啃伤”等失效形式。因而为了提高模具的寿命，必须正确选择导向形式和导向精度。导向精度的选择应高于凸、凹模的配合精度。 准确的工艺计算也可以提高模具的寿命。如卸料力及行程的计算，若计算不准，容易造成弹簧的疲劳断裂或失效。对合模高度的计算以及压力机的选择，合理的定位方式及导向机构等，都可以有效地提高模具的使用寿命。对于连续模排样的设计和搭边尺寸的计算也至关重要。 1.2精冲间隙 精冲间隙是指精冲模具凸模和凹模间的间隙值，是指在直径方向的尺寸差。合理的间隙值不仅能提高零件质量，而且能提高模具的重磨寿命。一般精冲凸模和凹模的双面间隙值约为料厚的1%[2]。 1.3模具材料选择 精冲模具的冲裁间隙非常小，在三向压应力下进行塑性剪切成形，冲裁过程中的压力非常大，精度要求高，因此对精冲模具材料的性能要求更高[1]。在选择模具工件材料时，应综合协调模具材料的耐磨性、强度与韧性间的关系，以确

模具寿命相关知识(doc 9页)

模具寿命相关知识（doc 9页）

第一章 1.模具是用来成型各种工业产品的一种重要工艺装备。 2.提高模具的寿命分其实就是延缓模具的实效，找到失效的原因和解决的措施，达到提高模具寿命的目的。 3.模具失效的分析意义在于： 通过对模具失效残骸的研究，可查明失效的机理和过程，并对失效的原因作出判断，从而可针对性地采取改进和预防措施，避免同类失效再次发生，达到改进模具质量、延长使用寿命、提高服役安全性和可靠性的目的。 4.拉拔：在拉拔时，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、毛胚或零件。 5.冲压：冲压是利用冲模使材料发生分离或变形，从而获得零件的加工方法。 6.压铸：压铸是以一定压力将熔融金属高速压射充填到压铸模型腔内，在压力下凝固而形成铸件的工艺方法。 7.模具分类： 1)按模具所加工材料的再结晶温度分①冷变形模具②热变形模具③温变形模具 2)按模具加工坯料的工作温度分①热作模具②冷作模具③温作模具 3)按模具成型的材料分①金属成型模具②非金属成型模具 4)按模具的用途分①锻造模具②冲压模具③挤压模具④拉拔模具⑤压铸模具 ⑥塑料模具⑦橡胶模具⑧陶瓷模具⑨玻璃模具其它模具等 第二章 1.模具因为磨损或其他形式失效、终至不可修复而报废之前所加工的产品的件数，称为模具的使用寿命，简称模具寿命。 2.影响模具寿命的因素 1)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。 2)外在因素包括模具的工作条件和使用维护、制品的材质和形状大小等。 3.提高模具寿命实质上意味着和模具失效作斗争。 4.模具寿命与失效的术语定义 1）制件报废2）模具服役3）模具损伤 4）模具失效5）早起失效6）正常失效 5.我国模具基本分为10大类，其中冲压模和塑料成型模两大类占主要部分。 6.生产模具的时间 1）模具设计时间T12）模具加工时间T23）模具安装、调试时间T3 4）模具修复及维护时间T45）模具工作时间T5 7.模具寿命与实效的术语定义 1)模具生产出的制品出现形状、尺寸及表面质量不符合其技术要求的现象而不能使用时称为制件报废。 2)模具安装调试后，正常生产合格产品的过程叫模具服役。 3)模具在使用过程中，出现尺寸变化或微裂纹、腐蚀等现象，但没有立即丧失服役能力的状态称为模具损伤。 4)模具受到损坏，不能通过修复而继续服役时称为模具失效。

模具寿命与失效(问答题部分)

模具寿命与失效（问答题部分） 1.磨损对断裂的促进作用是什么？（P28页） 答：磨损沟痕可成为裂纹的发源地。当由磨损形成的裂纹在有利于其向纵深发展的应力作用下，就会造成断裂。 2.磨损、塑性变形和断裂的相互作用是什么？（P28页） 答：模具的工作条件比较复杂，一副模具在使用过程中可能出现多种损伤形式，这些损伤又相互促进，加速模具最终以一种形式失效。 ①磨损对断裂的促进作用 磨损沟痕可成为裂纹的发源地。当由磨损形成的裂纹在有利于其向纵深发展的应力作用下，就会造成断裂。 ②磨损对塑性变形的促进作用 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。 ③塑性变形对磨损和断裂的促进作用 局部塑性变形后，改变了模具零件间正常的配合关系。如塑性变形后，模具间隙不均匀，间隙变小，必然造成不均匀磨损，磨损速度加快，进而促进磨损失效；另一方面，塑形变形后，模具间隙不均匀，承载面积变小，会带来附加的偏心载荷以及局部应力过大，造成应力集中，并由此产生裂纹，促进断裂失效。 3.为何回火不足会成为塑料模开裂的因素？（P38页） 答：当模具热处理时，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马氏体，从而产生相变内应力，这也是引起模具开裂的因素。 4.布氏硬度（试验）的优、缺点是什么？（P68页） 答：①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布氏硬度（试验）的缺点是因压痕直径较大，一般不宜在成品件上直接进行检验。 5.洛氏硬度（试验）的优、缺点是什么？（P69页） 答：①洛氏硬度（试验）的优点是操作简便迅速；压痕小，可对工件直接进行检验；采用不同标尺，可测定各种软硬不同和薄厚不一试样的硬度。 ②洛氏硬度（试验）的缺点是压痕较小，代表性差。 6.维氏硬度（试验）的优、缺点是什么？（P71页） 答：①维氏硬度（试验）的优点是硬度值精确可靠。可以任意选择载荷，而不存在布氏硬度那种载荷与压球直径之间的关系约束。也不存在洛氏硬度那种不同标尺的硬度无法统一的问题。比洛氏硬度所测试件厚度更薄。 ②维氏硬度（试验）的缺点是其测定方法较麻烦，工作效率低，压痕面积小，代表性 差，所以不宜用于成批生产的常规检验。