模具的失效分析

模具的失效分析

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

轴类厂冲头-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

哪旋弹簧-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-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?

(T r b tRi b rRi

P 1R 2 R 2 -R 2 P i

R[ R 2 -R 1 R 21 R R

- 2 O R P i R 2 R 2

R 2 ( R 2 -R 2 ) 当R=R i 时,分别代入公式③ R 2

R i 2 ,④得

P i R ? R 2 -R 2 )=P i P i R i 2 R 2 -R 2 (i- R 2

R 2 )

=-P i

= — i+4 ③

R o -R i

R 2 +R 2

R 2 -R 2

R 2 ② 冷挤压凹模的工作条件 血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）

拉应力 t = PiRi - Po R 0

+ Ri R0 ( Pi -Po )

R O -R 2 R 2( R 2-R 2 )

压应力 P i R i 2 - P o R 2 R 2 -R i 2 R 2 R 2( P i -P o )

R 2 ( R 2 -R i 2 )

当采用整体模时，如下图

P 0 =0代入①，②式

结论：

1,

(T t 切向应力不是均匀分布，靠近内表面处最大，靠近外表面处最小.

2, 凹模承载能力并非随壁厚的增加而按比例增加.

3, 整体模孔与外径的尺寸关系

当R 0 = 4 R 〔时，由公式⑦得

2R 2

tR0 = p 1 2 2 =2 /15 P 1 =0.133 P 1

(4R i ) -R 1

当R o = 6 R 1时，由公式⑦得

2R 2

tRo = p 1

=2 /35 =0.0571 P 1

(6R 1)2 -R 2 所以实际应用中，整体式凹模 d 外/ d 内比值取4-6符合上面计算结果.

4,当计算挤圧力过大时、则选用SL 合式凹模，二层*三层.

三,模具失效的基本形式及原因

模具失效形式-模具丧失服务能力的某种损伤形式 .

大多数模具出现损伤后，不会立即丧失服务能力，仅在其中一种损伤发展到足以妨碍模 具正常工作或生 P 1R 2

(1 + R 2 2R ? b tR0 =-

2 2 R 2 -R ： R 2

」=P1^TR7

P 1R 2 R 0 -R 2 )=0 如已知一整体模及 P 1 ,R ° ,R 1 ,则可求出模中某点应力状态 ，见下图

右-

3RD

P 1 b rR0

R 2 ⑧

P

产出废品时，此模具才停止服役.

一模具失效的基本形式血

（二）模具塑性变形失效原因

12CrNi3A 模具失效分析

《模具材料及其失效分析》 结课大作业 系别： 班级： 姓名： 学号： 任课教师： 2013年月日

一12CrNi3A钢简介 (1)12CrNi3A钢是中淬透性合金渗碳钢。该钢淬火，低温回火或高温回火后都具有良好的综合力学性能，钢的低温韧性好，切削加工性能良好，当硬度为260-320HBS时，相对切削加工性为60%-70%。另外，钢退火后硬度低，塑性好，因此，既可以采用切削加工方法，也可以采用冷挤压成型方法制造模具。模具成型后需要进行渗碳处理，然后再进行淬火和低温回火，从而保证模具表面具有高硬度，高耐磨性而心部具有很好的韧性。但该钢有回火脆性倾向和形成白点的倾向，在冶金生产和热处理工程过程中必须注意。 …. 二12CrNi3A钢热处理特点 (1) 锻造工艺：锻造加热温度为1200℃，始锻温度1150℃，终锻温度大于850℃，锻后缓冷，锻后必须软化退火。 (2) 退火工艺：670-680℃加热，保温4-6h后以5-10℃/h的速度缓冷至600℃，再炉冷至室温，退火后的硬度＜160HBS,适于冷挤压成形。 (3) 正火工艺：880-940℃加热并保温3-4h后空冷，正火后硬度≤229HBS,切削加工性良好。 (4) 渗碳及淬火工艺：12CrNi3钢材采用气体渗碳工艺时，加热温度为900-920℃，保温6-7h,可获得0.9-1.0mm的渗碳层，渗碳后预冷至800-850℃后直接油淬或空冷，淬火后表层硬度可达56-62HRC,心部硬度为250-380HBS,变形微小。 采用渗碳钢制作的模具经表面渗碳后，使表面具备高耐磨性而心部保持高强韧性，不会发生早期磨损和脆断失效。其不足之处就是热处理工艺较复杂。 三12CrNi3A钢材料的热处理规范[3] （1）对热处理工艺的要求 渗碳层的厚度压制含有矿物填料的塑料（硬性塑料）时，模具的渗碳层厚度为 1.3—1.5mm.压制软性塑料时取0.8—1.2mm。有些模具有尖齿，薄边，则取0.2—0.6mm. (2) 渗层的化学成分若采用碳氮共渗，则其耐磨性，抗氧化性，耐腐蚀性，抗粘料性均优于前者。尤其对于压制胺基塑料的模具，碳氮共渗的效果更好。 ……. （10）渗碳后淬火工艺规程，直接空冷淬火，更好的是在氨气氛围下冷却淬火。

《模具失效研究》参考试卷

《模具失效分析》参考试卷制作人：陈杰200810111422 侯小毅200810111419 一、填空题：<每空1分，共20分） 1.为方便模具材料的选用，按模具的工作条件可将模具分为冷作模具、热作模具和温作模具三大类。 2. 评价冷作模具材料塑性变形抗力的指标主要是常温下的屈服点或 屈服强度；评价热作模具材料塑性变形抗力的指标则应为高温屈服点或屈服强度。 3. 在模具中常遇到的磨损形式有磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、气蚀和冲蚀磨损和腐蚀磨损等。 4. 模具失效分为非正常失效<早期失效）和正常失效两类。 5.模具常见的失效形式是磨损失效、塑性变形失效和断裂失效等。 6. 塑料模具成型工艺分为模压成型、挤压成型、注射成型三个阶段组成。 7.表面强化处理按其目的和作用可分为表面化学成分和组织结构改变型 和 表面物质保护型两大类。 二、选择题：<每题2分，共24分） 1. 常用来制作小型切边模、落料模以及小型的拉深模具，且性能较好、应用最广的碳素工具钢是< C ）。 A、T7A B、T8A C、T10A D、T12A 2. 拉深模常见的失效形式是< B ）。 A、断裂 B、粘附 C、磨损 D、过量变形 3. 3Cr2W8V钢是制造< C ）的典型钢种。 A、冲裁模 B、冷挤压模 C、压铸模 D、塑料模 4. 适于制造要求高耐磨性的大型、复杂和精密的塑料模的材料是< D ）。 A、T10A B、CrWMn C、9SiCr D、Cr12MoV 5. 以下各项表面强化技术中属于机械强化的是< D ）。 A、高频加热淬火 B、渗碳 C、镀金属 D、喷丸 6. 低淬低回、高淬高回、微细化处理、等温和分级淬火等强韧化处理工艺主要用于< A ）。

失效案例分析

工程材料失效分析 姓名：丁静 学号：201421803012

案例一乙烯裂解炉炉管破裂原因分析某石化公司化工一厂裂解车间CBL一Ⅲ型乙烯裂解炉于1998年9月投入运行，1 999年4月检查发现一根裂解炉管发生泄漏。为查明炉管泄漏原因，对失效炉管进行了综合分析。 CBL一Ⅲ型乙烯裂解炉炉管工作温度为1050～llOO℃，材质化学成分（质量分数）为0.35~0.60%C;1.0%~2.0%Si;1.O%~1.50%Mn;33%~38%Ni;23%~28%Cr及微量Nb.Ti.Zr等。宏观观察失效炉管表面可以看出，泄漏部位炉管内、外壁均有两个孔坑，两个孔坑在内、外表面相互对应，孔坑边缘金属略有凸起，呈火山口状。仔细观察发现，在内壁两个孔坑附近表面有一约3 mm xl mm凸棱，凸棱略高于附近炉管表面（图11-1、图11-2）。

化学成分分析结果表明，失效炉管化学成分符合厂家技术要求。金相检查结果表明，失效炉管显微组织基体为奥氏体，晶界分布有骨架状碳化物，晶内和晶界分布有一定数量的颗粒状碳化物（图11-3）。 能谱分析结果表明，这些颗粒状碳化物为Nb.Zr.Ti或Cr的

碳化物。晶界分布的骨架状碳化物系以铬为主的碳化物。首先，采用扫描电镜观察了泄漏部位炉管内、外表面的放大形貌，观察发现，所有孔坑均存在白亮色块状物。通常，不导电的非金属氧化物或金属氧化物在电子束作用下因积累电荷而呈白亮色。能谱分析结果表明，白亮色块状物含有很高的稀土铈。分析认为，白亮色块状物为稀土氧化物。在泄漏部位，分别在内壁凸棱和孔坑两处，垂直于内表面制备了炉管横截面金相试样。可以看出，不论是凸棱对应部位，还是炉管内、外表面两个孔坑之间，炉管横截面均分布有宏观深灰色金属夹杂物，夹杂物在内、外表面两个孔坑之间连续贯通（图11-4）。 在扫描电镜下进一步观察、分析结果表明，两个横截面深灰色区域同样是稀土铈的氧化物（图11-5）。采用微型拉伸试样，对失效炉管进行了1100℃短时高温拉伸试验，其结果如表11-1所示。可以看出，失效炉管1100℃高温短时拉伸性能低于厂家相关技术要求。

董斌—模具失效分析

模具失效分析 目录 1引言模具失效 2模具失效形式案例分析及其改进模具磨损失效 模具断裂失效 模具塑性变形失效 3总结 4参考文献

1引言模具失效 冲压模具是冲压生产中必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 生产中的冲压模具经过一定时间使用后，由于种种原因不能再冲出合格的产品，同时又不能修复的现象称为冲压模具的失效。由于冲压模具类型、结构、模具材料、工作条件的不同，所以冲压模失效的原因也各不相同。 一般为塑性变形、磨损、断裂或开裂、金属疲劳及腐蚀等等。 模具的失效也可分为： 正常失效和早期失效

模具模具在工作中，与成形坯料接触，并受到相互作用力产生一定的相对运动造成磨损。当磨损使模具的尺寸、精度、表面质量等发生变化而不能冲出合格的产品时，称为磨损失效，磨损失效是模具的主要失效形式，为冲模的正常失效形式，不可避免。 按磨损机理，模具磨损可分为磨粒磨损、黏着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损。 ①磨粒磨损硬质颗粒存在于坯料与模具接触表面之间，或坯料表面的硬突出物，刮擦模具表面引起材料脱落的现象称为磨粒磨损。 ②黏着磨损坯料与模具表面相对运动，由于表面凹凸不平，黏着部分发生剪切断裂，使模具表面材料转移或脱落的现象称为黏着磨损。 ③疲劳磨损坯料与模具表面相对运动，在循环应力的作用下，使表面材料疲劳脱落的现象称为疲劳磨损。 ④腐蚀磨损在摩擦过程中，模具表面与周围介质发生化学或电化学反应，引起表层材料脱落的现象称为腐蚀磨损。 在模具与坯料相对运动过程中，实际磨损情况非常复杂。工作中可能出现多种磨损形式，它们相互促进，最后以一种磨损形式失效。 冲裁模的工作条件 冲裁模具主要用于各种板料的冲切。从冲裁工艺分析中我们已经

模具的失效分析

模具的失效分析 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 轴类厂冲头-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 哪旋弹簧-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-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?

(T r b tRi b rRi P 1R 2 R 2 -R 2 P i R[ R 2 -R 1 R 21 R R - 2 O R P i R 2 R 2 R 2 ( R 2 -R 2 ) 当R=R i 时,分别代入公式③ R 2 R i 2 ,④得 P i R ? R 2 -R 2 )=P i P i R i 2 R 2 -R 2 (i- R 2 R 2 ) =-P i = — i+4 ③ R o -R i R 2 +R 2 R 2 -R 2 R 2 ② 冷挤压凹模的工作条件 血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） 拉应力 t = PiRi - Po R 0 + Ri R0 ( Pi -Po ) R O -R 2 R 2( R 2-R 2 ) 压应力 P i R i 2 - P o R 2 R 2 -R i 2 R 2 R 2( P i -P o ) R 2 ( R 2 -R i 2 ) 当采用整体模时，如下图 P 0 =0代入①，②式

模具失效

1、什么是模具失效？ 答：模具零件在服役中产生了过量变形、断裂破坏、表面损伤等现象后，将丧失原有功能，达不到预期要求，或变的不安全不可靠，以致不能正常的服役，这种现象称为模具失效。 2、什么是模具损伤？ 答：模具在制造和使用中产生了某些缺陷，如表面轻度磨损、微裂纹等，但还没有丧失规定的功能而仍可继续服役，那么，这些缺陷就称为模具的损伤。 4、什么是模具的早期失效？其主要是因为什么引发的？特点为何？ 答：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。早期失效发生在模具的使用初期，主要是由于模具设计和制造上的缺陷一经使用就显露出来，进而诱发失效。这一阶段的失效几率甚高，但随着使用时间的延长而迅速减低。 5、什么是模具的随机失效？该种失效有何特点并如何防止？ 答：模具经过使用初期的考验而未发生失效，就进入了随机失效阶段。由于环境的偶然变化，操作者的人为差错，或者因管理不善而造成的某些损伤，仍可能导致失效。特点：这种失效几率很低，且随着使用时间的延长其增长也很缓慢，呈随机分布。防止措施：对模具的正确使用和精心维护。 6、什么是耗损失效？如何拖延耗损失效期的到来？ 答：模具经过了长期使用，由于损伤的大量积累，致使发生的几率急剧增加，从而进入耗损失效阶段，即到了模具寿命的终止期。在模具使用过程中，经常性的维护、保养，可延迟耗损失效期的到来。 7、按经济法观点对失效分类，可将失效分为哪四种情况？ 答：正常耗损失效、产品缺陷失效、误用失效、受累性失效 8、按失效形式及失效机理分类，失效大致可分为哪几类？ 答：过量变形、断裂、表面损伤 9、模具失效原因的分析和防护措施的提出，可以从哪几方面入手？ 答：合理选材、合理结构设计、合理加工与装配、合理使用与保养、严格质量控制、表面强化。 10、以断裂失效形式为例，简要说明失效分析的方法和步骤有哪些？ 答：现场调查和模具断裂件的处理、模具制造工艺和服役历史的调查及质量检验、模具工件条件和断裂状况分析、断口分析、断裂原因的判定、提出防护措施 12、什么是一次刃磨寿命？ 答：两次刃磨之间模具服役的时间或冲裁次数，称为一次刃磨寿命。 13、模具在服役过程中磨损可分为哪三个阶段？各阶段有何特点？ 答：初期磨损、稳定磨损、急剧磨损。特点：磨损速度较大、磨损速度变缓、模具失效 14、影响模具磨损的主要因素有哪些？ 答：模具材料和被加工材料的成分、组织及性能，模具和坯料的表面状态及粗糙度，模具的工作条件如冲裁力、冲裁速度、工作温度及润滑条件等。 15、冷挤压模的失效形式主要有哪些？ 答：模具冲头承受很大的三向压应力及拉应力、偏载或横向弯曲载荷，因此，冲头的失效形式可能有塑性变形、折断、疲劳断裂、纵向断裂等。冷挤压凹模的内壁承受均压，易发生胀裂或塑性变形。冷挤压凸模、凹模，都要经受坯料塑变流动的剧烈摩擦，从而产生磨粒磨损和粘着磨损。 16、冷镦模失效的主要形式有哪些？ 答：磨损失效和疲劳断裂失效 17、影响冷镦模和冷挤压模寿命的主要因素有哪些？ 答：由于冷挤压模和冷镦模受力较大，因而模具的结构、加工质量、润滑条件、维护保养以及冷挤压工艺设计等因素对模具的失效和寿命影响很大。 18、冷拉深模的失效形式是什么？影响冷拉深模寿命的因素有哪些？ 答：磨粒磨损和粘着磨损。因素：被拉深板材的强度、厚度、表面状况、材料的成分和组织，均影响模具载荷的轻重和粘着（咬

模具失效的原因及预防措施

模具生产过程中失效的原因及预防措施 1 前言 模具在生产应用过程中，经常发生各种不同情况的失效，浪费大量的人力、物力，影响了生产进度。以下主要讲述模具的几种基本失效形式及失效的原因以及预防措施。 2 模具失效 冷热模具在服役中失效的基本形式可分为：塑性变形；磨损；疲劳；断裂。 (1)塑性变形。 塑性变形即承受负荷大于屈服强度而产生的变形。如凹模出现型腔塌陷、型孔扩大、棱角倒塌陷以及凸模出现镦粗、纵向弯曲等。尤其热作模具，其工作表面与高温材料接触，使型腔表面温度往往超过热作模具钢的回火温度，型槽内壁由于软化而被压塌或压堆。低淬透性的钢种用作冷镦模时，模具在淬火加热后，对内孔进行喷水冷却产生一个硬化层。模具在使用时，如冷镦力过大，硬化层下面的基底抗压屈服强度不高，模具孔腔便被压塌。模具钢的屈服强度一般随碳(c)的含量从某些合金元素的增多而升高，在硬度相同的情况下，不同化学成分的钢具有的抗压强度不同，当钢硬度为63HRC时，下列4种钢的抗屈服强度由高到低依次顺序为：W18Cr4V>Cr12>Cr6WV>5CrNiW。 (2)磨损失效。 磨损失效是指刃门钝化、棱角变圆、平面下陷、表面沟痕、剥落粘膜(在摩擦中模具工作表而粘了些坯料金属)。另外，凸模在工作中，由于润滑剂燃烧后转化为高压气体，对凸模表面进行剧烈冲刷，形成气蚀。 冷冲时，如果负荷不大，磨损类型主要为氧化，磨损也可为某种程度的咬合磨损，当刃口部分变钝或冲压负荷较大时，咬合磨损的情况会变得严重，而使磨损加快，模具钢的耐磨性不仅取决于其硬度，还决定于碳化物的性质、大小、分布和数量，在模具钢中，目前高速钢和高铬钢的耐磨性较高。但在钢中存在有严重的碳化物偏析或大颗粒的碳化物情况下，这些碳化物易剥落，而引起磨粒磨损，使磨损加快。较轻冷作模具钢(薄板冲裁、拉伸、弯曲等)的冲击，载荷不大，主要为静磨损。在静磨损条件下，模具钢的含碳量多，耐磨性就大。在冲击磨损条件下(如冷镦、冷挤、热锻等)，模具钢中过多的碳化物无助于提高耐磨性，反而因冲击磨粒磨损，而降低耐磨性。 研究表明，在冲击磨粒磨损条件下，模具钢含碳量以O.6％为上限，冷镦模在冲击载荷条件下工作，如模具钢中碳化物过多，容易固冲击磨损而山现表面剥落。这些剥落的硬粒子将成为磨粒，加快磨损速度。热作模具的型腔表面，由于高温软化而使耐磨性降低，此外，氧化铁皮也起到磨料的作用，同时还有高温氧化腐蚀作用。 (3)疲劳失效。 疲劳失效的特征：模具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。 使模具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，冷作模具疲劳寿命主要取决于疲劳裂纹萌生时间。

模具爆裂八大具体原因案例分析

模具爆裂八大具体原因案例分析 因为工作条件不同，以及冲压工序不一样，所以多方面原因造成模具爆裂。下面我们根据冲模的设计、制造和使用等方面综合分析模具爆裂的原因，以及给出相应的改善措施供大家学习了解。 1.热处理：淬火回火工艺不当产生变形 事实证明，模具的热加工质量对模具的性能与使用寿命影响甚大。从模具失效原因的分析统计可知，因热处理不当所引发模具失效‘事故’约占40％以上。模具工作零件的淬火变形与开裂，使用过程的早期断裂，均与摸具的热加工工艺有关。 锻造工艺：这是模具工作零件制造过程中的重要环节。对于高合金工具钢的模具，通常对材料碳化物分布等金相组织提出技术要求。此外，还应严格控制锻造温度范围，制定正确的加热规范，采用正确的锻造力法，以及锻后缓冷或及时退火等。 预备热处理：应视模具工作零件的材料和要求的不同分别采用退火、正火或调质等预备热处理工艺，以改善组织，消除锻造毛坯的组织缺陷，改善加工工艺性。高碳合金模具钢经过适当的预备热处理可消除网状二次渗碳体或链状碳化物，

使碳化物球化、细化，促进碳化物分布均匀性。这样有利于保证淬火、回火质量，提高模具寿命。 淬火与回火：这是模具热处理中的关键环节。若淬火加热时产生过热，不仅会使工件造成较大的脆性，而且在冷却时容易引起变形和开裂，严重影响模具寿命。冲模淬火加热时特别应注意防止氧化和脱碳，应严格控制热处理工艺规范，在条件允许的情况下，可采用真空热处理。淬火后应及时回火，并根据技术要求采用不同的回火工艺。 消应力退火：模具工作零件在粗加工后应进行消应力退火处理，具目的是消除粗加工所造成的内应力，以免淬火叫产生过大的变形和裂纹。对于精度要求高的模具，在磨削或电加工后还需经过消应力回火处理，有利于稳定模具精度，提高使用寿命。 2.模具材质不好在后续加工中容易碎裂 不同材质的模具寿命往往不同。为此，对于冲模工作零件材料提出两项基本要求： (一)材料的使用性能应具有高硬度(58~64HRC)和高强度，并具有高的耐磨 性和足够的韧性，热处理变形小，有一定的热硬性； (二)工艺性能良好。冲模工作零件加工制造过程一般较为复杂．因而必须具 有对各种加工工艺的适应性，如可锻性、可切削加工性、淬硬性、淬透 性、淬火裂纹敏感性和磨削加工性等。通常根据冲压件的材料特性、生 产批量、精度要求等，选择性能优模具材料，同时兼顾其工艺性和经济

模具的失效形式

模具的失效形式 模具性能的优劣，最直接的判断依据是其使用寿命的高低。同时，模具的性能优劣，也必然反应在模具的失效形式和失效特点上。为了分析各类模具对模具堆焊材料的性能要求，合理选择堆焊材料，应进行各类模具的失效分析，找出其失效规律。 1. 热作模具的失效形式 热作模具的失效形式主要有断裂（包括整体开裂，局部断裂及机械疲劳裂纹等）、变形、热疲劳龟裂、热磨损、热熔损等５种。一般热作模具以断裂失效时模具寿命较低，被视为模具的早期失效形式。这种失效形式在技术上被视为不能允许的非正常失效形式，这主要是模具钢种选择不当或热处理工艺不合理造成的。具有较长模具寿命的磨损失效、变形失效及热疲劳失效一般可视为模具的正常失效。随着模具技术的不断发展，各类热作模具的失效形式不断由非正常失效形式向正常失效形式转化。而模具堆焊技术人员的任务就是在研究各类模具的失效规律的基础上研究性能优良的堆焊材料，匹配相应的堆焊工艺，在减小模具的早期失效提高使用寿命的情况下，尽量提高模具堆焊效率。 模具的失效形式反映出材料的不同性能。对于热作模具，则突出显示出模具对材料在高温条件下的性能要求。 断裂失效：出现的根本原因有二点：(1)模具的承载应力在整体范围或局部位置超过材料的高温断裂强度；(2)模具承受的瞬时冲击载荷超过材料的高温韧度指标。 堆塌失效：堆塌失效的原因是：(1)材料的低于模具的承载应力水平，塑变累积所致。(2)材料的热稳定性不能适应长时间工作的高温条件。 热疲劳失效：热疲劳失效主要由材料的高温屈服强度决定，也与材料的高温冲击韧性和热稳定性有关。即材料越难变形，韧性越高热疲劳抗力越好。 热磨损失效：对于大多数热作模具钢，提高材料的高温屈服强度、热稳定性及抗氧化能力均可提高热磨损抗力。但是，不同材料的热磨损抗力更多地与材料的组织结构，尤其是材料内部碳化物的类型有关。 热熔损失效：热熔损失效与不同温度及应力下模具材料与铸液的化学亲和力有直接关系。 2. 冷作模具的失效形状 冷作模具常见的失效形式有：刃口崩裂、刃口啃掉、刃口开裂；模具整体开裂，局部断裂；刃口磨损、塌陷；拉延筋面坎子与粘附；模口Ｒ的磨损；拐角处

2021年董斌—模具失效分析

模具失效分析 欧阳光明（2021.03.07） 目录 1引言模具失效 2模具失效形式案例分析及其改进 2.1模具磨损失效 2.2模具断裂失效 2.3模具塑性变形失效 3总结 4参考文献 1引言模具失效 冲压模具是冲压生产中必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 生产中的冲压模具经过一定时间使用后，由于种种原因不能再冲出合格的产品，同时又不能修复的现象称为冲压模具的失效。由于冲压模具类型、结构、模具材料、工作条件的不同，所以冲压模失效的原因也各不相同。 一般为塑性变形、磨损、断裂或开裂、金属疲劳及腐蚀等

等。 模具的失效也可分为： 正常失效和早期失效 2模具失效案例分析及其改进2.1模具磨损失效模具在工作中，与成形坯料接触，并受到相互作用力产生一定的相对运动造成磨损。当磨损使模具的尺寸、精度、表面质量等发生变化而不能冲出合格的产品时，称为磨损失效，磨损失效是模具的主要失效形式，为冲模的正常失效形式，不可避免。 按磨损机理，模具磨损可分为磨粒磨损、黏着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损。 ①磨粒磨损硬质颗粒存在于坯料与模具接触表面之间，或坯料表面的硬突出物，刮擦模具表面引起材料脱落的现象称为磨粒磨损。 ②黏着磨损坯料与模具表面相对运动，由于表面凹凸不平，黏着部分发生剪切断裂，使模具表面材料转移或脱落的现象称为黏着磨损。 ③疲劳磨损坯料与模具表面相对运动，在循环应力的作用下，使表面材料疲劳脱落的现象称为疲劳磨损。 ④腐蚀磨损在摩擦过程中，模具表面与周围介质发生化学或电化学反应，引起表层材料脱落的现象称为腐蚀磨损。 在模具与坯料相对运动过程中，实际磨损情况非常复杂。工作中可能出现多种磨损形式，它们相互促进，最后以一种磨损形式失效。

内部控制失效案例分析

南方航空巨亏案例分析 南方航空集团公司2004年7月间曝出的巨额委托理财投资损失；随后，国家审计署广州特派办对南方航空实施了专项审计；广东证监局也在2005年10月对南方航空股份公司进行了检查。2004年绩效考核的179家中央企业中，南航集团由于重大财务违纪事件，从B级降至了C级。2006年4月底，在香港、纽约和上海三地上市的中国南方航空股份有限公司宣布，2005财年巨亏17.94亿元人民币；公司将其归结为航空燃油价格持续暴涨，以及近年收购北方航空、新疆航空两家公司导致的费用攀升；但这显然难以说服市场。 南方航空集团属于国有大型企业，在银行贷款方面具备良好的信誉凭证，不用任何抵押即可以从每个商业银行获得10至20亿元的贷款。用银行的钱来进行投资理财，确实是赚钱的商机。南航集团从2001年就开始进行委托理财业务；与南航集团有过委托理财业务的有汉唐证券、中关村证券、世纪证券。南航集团调集巨额资金乃至账外资金进行委托理财，其中仅流向深圳世纪证券公司的委托理财资金即达12亿元。 南航给世纪证券的委托理财资金基本上被世纪证券用于重仓持有南航集团旗下的南方航空(600029.SH)。南方航空2003年7月25日上市，当时因“非典”的影响，南方航空上市首日收于3.88元，是四大上市航空公司中股价最低的。世纪证券在此低位入货，3个月不到，南方航空从4.2元上涨到6.8元，升幅超过60％，世纪证券也获得了丰厚的账面利润。但随后，在油价不断攀升的压力下，航空股开始萎靡不振，世纪证券因此损失惨重。从世纪证券账面上看，南航委托理财的12亿资产已经无法偿还。也正是由于对南航所形成的巨大债务压力，世纪证券被迫走上重组之路。世纪证券无力归还南航集团12亿元委托理财中的7.15亿元，南航集团无奈只得将其实行债转股。 2005年8月，南航集团副总裁兼上市公司董事彭安发、南航集团财务部部长的陈利明因涉嫌违法，先后被司法机关依法逮捕；2006年3月二人被广东省反贪局移交广州市检察院起诉。2006年10月16日，中国南方航空集团原财务部部长陈利民因涉嫌挪用、贪污、受贿等罪，接受广州市中级法院公开庭审。据检察机关侦查证实，2001年8月至2005年5月，陈利民利用经办委托理财的职务便利，采用先办事，后请示或不请示；只笼统汇报理财收益，不汇报合作对象或隐瞒不报等方式，大肆超范围地开展委托理财业务，已侵吞集团部分理财收益，收受回扣；超权限地从银行贷款供个人、朋友注册公司、经营所用；收受汉唐证券、世纪证券、姚壮文贿赂近5400万元，挪用公款近12亿元，贪污公款1200多万元。 案例简评：南航集团的委托理财业务，实际上是南航集团用自己的钱，借助于证券公司进行操作自己的股票。从法律法规方面来说，不论是国有资金入股市炒股，还是利用自有资金操作自己股票，都是被明令禁止的。 从内部控制的角度说，南航集团几十亿的委托理财业务集中于公司2-3个人的运作，企业决策层、党委、内部审计监管没有跟上，虽然不能肯定存在管理层纵容，但是可以肯定地说是对重大投资监控不到位；个人收受贿赂、挪用和贪污公款，反映了关键人员的道德败坏和企业基本内部控制的缺失或管理层凌驾等问题。另外，中国的金融体制也为这种现象提供了便利。 （1）建立正确的风险文化和意识 收益与风险是共存的。建立正确的风险文化和意识，就是要不能因为强调利润和规模增长，把业绩提高依赖于高风险业务，而忽视从事高风险业务的高风险性。 （2）完善高风险业务控制制度，并加强监督检查

失效分析课件总结版

1.失效的含义，分类，产品丧失规定的功能即为失效，分类为：按照失效发展的过程：早期失效，偶然 失效；磨损失效1.（按照失效发生速度）突发性失效、渐进性失效、间歇性失效；2.(按失效整体性) 系统性失效、部分性失效;3. (按失效可修复性) 暂时性失效、永久性失效；4.（按失效相关性）独立失效和从属失效，或关联失效和非关联失效；5，按失效造成的后果：部分（退化）失效、完全（恶性）失效、危险性（严重）失效、灾难性（致命）失效。 2.失效分析研究工作内容：（1）失效物理的研究：即从原子和分子的角度出发，来解释元件、材料失效的现象（2）失效机理的研究：研究失效的物理、化学原因、失效过程及其影响因素。（3）失效诊断的研究和失效预防工程技术方面的研究。。失效机理研究是基础，失效分析工作是实践，它们是促进整个失效分析工作以及失效理论向前发展的两个相辅相承的方面。 3.失效分析的内涵：1，失效分析（分析和查明产品的失效原因、失效机理、判断失效模式，研究并提出预防再失效的对策等技术活动和管理活动。）2；明确失效对象(在失效系统中寻找并确认失效零件及其部位和失效过程)。3, 确定失效模式(失效模式是指失效的外在宏观表现形式和过程，可理解为失效的性质和类型。)4, 研究失效机理(失效机理是指失效的物理、化学变化本质，其微观过程可追溯到原子、分子尺度和结构的变化。他是对失效内在本质、必然性和规律性的研究。失效模式与其有必然的联系)。5, 找出失效原因(失效原因是指酿成失效甚至事故的直接关键性因素。失效原因的查询和判断是建立在失效模式的确定和失效机理的分析基础上而得到科学结论。)6, 提出预防措施(更清楚地认识使用材料、提出更合理的技术规范、改进材料的选用和工艺技术) 4.:失效过程的特点：过程的不可逆性，过程的有序性，过程的不稳定性，过程的累计性。 失效原因的特点：必然性，双重性，实序性，普遍性。 5．产品失效业务分析的重点无疑是分析产品的早期失效事件、突发性失效事件以及致命的失效事件，因为这些失效事件的分析事关重大或关系到全局。失效业务分析的深度应依其分析的目的和要求不同而异。作为法律依据的失效诊断主要的任务 6..失效分析的注意事项：（1）深入进行调查研究既是失效分析的第一个步骤，且贯彻失效分析各个环节和整个失效分析工作的始终。调查研究要亲到现场、深入进行、决不要漏掉蛛丝马迹。调查研究要有提纲、口问手记、随时分析整理。调查研究是失效分析的重要原则和基础（2）认真制定失效分析程序，避免盲目性和片面性失效分析程序是整个失效分折工作“纲领性”文件，它是整个失效分析成败的关键。“程序”的制定要建立在深入调查研究的基础上，要经过周密的思考，切不可草草从事；“程序”既要重点突出，避免盲目性，又要考虑到失效原因各种可能，克服片面性；“程序”使整个失效分析工作有章可循和有条不紊地进行。失效分析人员既不能轻易更改“程序”，但也不能一成不变，应根据失效分析的进展和新的情况，作必要的调整。（3）充分注意失效分折的复杂性和综合性，避免技术上的局限性。失效分析涉及多种学科的知识和多种测试技术，因此，失效分析人员在专业知识上和经验上的局限性往往会影响失效分析结果的正确性。为此，不仅要在失效分析小组的组成人员上考虑各有关专业人员的结合，作为每个失效分析人员则要耐心地、虚心地听取不同角度的分析意见，要努力扩大自己的知识面。只有各个学科的知识、各种测试方法和技术、各类人员的结合和密切合作，才能找到合乎实际的失效原因和补救、预防治施。（4）尊重客观事实、坚持实事求是，排除人为的干扰。失效是人们主观认识和客观事物不一致的结果，失效后面有至今尚未认识的真理，因此失效分析一定要尊重客观事实。失效分析可能会牵连到某些人或单位的利益，这些人往往会利用自己的地位和影响来改变失效分析的进程和结论，因此失效分析工作者必须要有科学的求实精神，勇于坚持真理排除各种人为的干扰，这是失效分析能否得出正确结论的关键之一。

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 2 1()=R 20 -R 2 1 P 1R 21 - P 0 R 20 -)(R 20 -R 2 1R 2)(R 21 R 2 0P 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 R 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

董斌—模具失效分析完整版

董斌—模具失效分析 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

模具失效分析 目录 1引言模具失效 2模具失效形式案例分析及其改进 模具磨损失效 模具断裂失效 模具塑性变形失效 3总结 4参考文献 1引言模具失效 冲压模具是冲压生产中必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 生产中的冲压模具经过一定时间使用后，由于种种原因不能再冲出合格的产品，同时又不能修复的现象称为冲压模具的失效。由于冲压模具类型、结构、模具材料、工作条件的不同，所以冲压模失效的原因也各不相同。 一般为塑性变形、磨损、断裂或开裂、金属疲劳及腐蚀等等。 模具的失效也可分为： 正常失效和早期失效

模具模具在工作中，与成形坯料接触，并受到相互作用力产生一定的相对运动造成磨损。当磨损使模具的尺寸、精度、表面质量等发生变化而不能冲出合格的产品时，称为磨损失效，磨损失效是模具的主要失效形式，为冲模的正常失效形式，不可避免。 按磨损机理，模具磨损可分为磨粒磨损、黏着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损。 ①磨粒磨损硬质颗粒存在于坯料与模具接触表面之间，或坯料表面的硬突出物，刮擦模具表面引起材料脱落的现象称为磨粒磨损。 ②黏着磨损坯料与模具表面相对运动，由于表面凹凸不平，黏着部分发生剪切断裂，使模具表面材料转移或脱落的现象称为黏着磨损。 ③疲劳磨损坯料与模具表面相对运动，在循环应力的作用下，使表面材料疲劳脱落的现象称为疲劳磨损。 ④腐蚀磨损在摩擦过程中，模具表面与周围介质发生化学或电化学反应，引起表层材料脱落的现象称为腐蚀磨损。 在模具与坯料相对运动过程中，实际磨损情况非常复杂。工作中可能出现多种磨损形式，它们相互促进，最后以一种磨损形式失效。 冲裁模的工作条件 冲裁模具主要用于各种板料的冲切。从冲裁工艺分析中我们已经得知，板料的冲裁过程可以分为三个阶段： 弹性变形阶段