提高冷沖壓模具使用壽命的有效途徑分析

周曉

摘要：隨著我國(guó)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、零部件制造業(yè)等迅速發(fā)展，冷沖壓磨具在社會(huì)各領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍越來越廣泛。接下來，本文將結(jié)合筆者多年相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)論述提高冷沖壓模具使用壽命的有效途徑。

關(guān)鍵詞：冷沖壓模具;使用壽命;途徑

冷沖壓磨具在提高企業(yè)生產(chǎn)效率、降低企業(yè)運(yùn)行成本方面發(fā)揮著舉足輕重的作用，但我國(guó)冷沖壓磨具的加工精度、使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于西方等發(fā)達(dá)國(guó)家。探究冷沖壓模具失效形式，針對(duì)性提出解決對(duì)策，具有重要意義。

1.冷沖壓模具失效的具體形式分析

1.1模具磨損失效

摩擦是導(dǎo)致模具磨損失效的最重要因素，主要表現(xiàn)為表現(xiàn)溝痕、刀口鈍化等。冷沖壓磨具磨損主要與模具材料、結(jié)構(gòu)、胚料、沖壓速度等有密切關(guān)系。

1.2模具開裂失效

模具材質(zhì)、設(shè)計(jì)強(qiáng)度、加工損傷以及熱處理等因素是導(dǎo)致模具開裂失效的主要因素。在具體生產(chǎn)過程中，鍛壓不充分，將會(huì)產(chǎn)生一定微裂紋。在使用一段時(shí)間后，微裂紋將會(huì)縱深發(fā)展，導(dǎo)致模具開裂。

1.3模具變形失效

模具材料強(qiáng)度、熱處理工藝、模具結(jié)構(gòu)是影響模具變形的主要因素。變形失效指的是使用模具過程中出現(xiàn)的凸模彎曲甚至折斷現(xiàn)象。

2.影響冷沖壓模使用壽命因素探究

模具使用壽命的影響因素眾多，相關(guān)研究資料統(tǒng)計(jì)，在影響模具使用壽命的各個(gè)因素中，其中，熱處理不合理占百分之四十五，結(jié)構(gòu)與材料因素約占百分之二十五，模具加工因素約占百分之十，模具使用因素約占百分之二十。結(jié)合模具失效形式以及主要影響因素，筆者提出如下解決對(duì)策。

3.提高冷沖壓模具使用壽命的有效途徑

• 完善冷沖壓模具熱處理工藝

3.1.1強(qiáng)化模具零件基體

通過集體強(qiáng)化處理，能有效降低模具變形與斷裂。對(duì)于普通冷沖壓模具，可以通過低溫淬火、回火方式提高其強(qiáng)度。與此同時(shí)，還可以通過形變熱處理工藝，增加位錯(cuò)密度，提升碳化物彌散硬度。

3.1.2強(qiáng)化模具表面工藝

強(qiáng)化模具表面工藝方式主要由以下幾種：①表面涂覆。在模具表現(xiàn)涂覆金屬化合物方式，有效提高模具耐腐蝕性與硬度。現(xiàn)階段，鍍膜技術(shù)與電鍍技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛。②化學(xué)熱處理方式。這種處理工藝主要是將模具零件加熱到一定溫度，并在表面滲入一定化學(xué)元素，進(jìn)而形成一層化合物層或非金屬層，有效改變模具表現(xiàn)的組織性能與化學(xué)成分?，F(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛的化學(xué)處理技術(shù)與滲C技術(shù)，滲N技術(shù)，滲B技術(shù)以及C、N共滲技術(shù)等。

3.1.3表面加工處理

表面加工處理方式是通過改變金屬表面組織結(jié)構(gòu)方式達(dá)到強(qiáng)化目的。這種加工方式效率高、時(shí)間短，能有效促進(jìn)模具表面結(jié)構(gòu)變化，提高其組織性能與耐磨性能，尤其適用于表面粗糙度與工件形狀的維持?，F(xiàn)階段，應(yīng)用最為廣泛的有電火花表面強(qiáng)化處理，噴丸表面處理以及熱淬火處理，上述方式操作簡(jiǎn)單、方便。

• ?合理冷沖壓模選擇模具材料，科學(xué)設(shè)計(jì)具結(jié)構(gòu)

冷沖壓模具材料與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)也是影響其使用壽命的重要因素。為了有效提升模具使用壽命，在具體選材過程中，可以結(jié)合沖裁產(chǎn)品批量與材質(zhì)進(jìn)行選擇。如果沖裁批量比較大，需要選擇耐磨性能、強(qiáng)度、韌性較高的模具，若沖裁批量不大，可選擇一般模具。被沖壓件質(zhì)量與材料要求，決定了冷沖壓模具選型。若模具沖壓件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)高，間隙要求較小，模具的凸、凹模與沖壓件摩擦較大時(shí)，需選擇韌性與耐磨性較高的材料。

科學(xué)的冷沖壓模具結(jié)構(gòu)是延長(zhǎng)其使用壽命的重要方面，在具體模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)合理的模具間隙，盡可能保障各結(jié)構(gòu)受力均勻，特別是截面、壁厚懸殊、內(nèi)凹角等結(jié)構(gòu)，預(yù)防應(yīng)力過于集中而出現(xiàn)的變形、破裂。具體來說，應(yīng)從以下幾方面著手：①設(shè)計(jì)凸模時(shí)，加強(qiáng)保護(hù)與支撐，尤其是尺寸小、設(shè)計(jì)沖小的凸模，一定要加強(qiáng)保護(hù)與自身導(dǎo)向。②為了盡可能降低窄槽、夾角等部位應(yīng)力集中，需要使用圓弧進(jìn)行過渡。③選擇鑲拼結(jié)構(gòu)能有效降低復(fù)雜凹模的預(yù)應(yīng)力集中現(xiàn)象。④合理選擇模具凸模、凹模的圓角半徑，若選擇不合理，將會(huì)嚴(yán)重影響其使用壽命。⑤適當(dāng)增加模具間隙，能有效緩解模具受力情況，減小出件力與沖裁力，有效緩解模具刀口磨損程度。⑥在設(shè)計(jì)多工位級(jí)進(jìn)模過程中，必須準(zhǔn)確定位粗、精兩級(jí)，強(qiáng)化工藝接口、防跳斜等工藝設(shè)計(jì)。

4.加強(qiáng)模具使用與保養(yǎng)

加強(qiáng)模具使用與保養(yǎng)，能有效提升模具使用壽命。使用模具過程中，嚴(yán)格按照相關(guān)操作流程與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，嚴(yán)格控制進(jìn)入凹模深度，有效降低磨損。若使用后的模具表面粗糙，需要及時(shí)進(jìn)行拋光修護(hù)。做到提前修模，避免磨損而出現(xiàn)的附加彎矩。加強(qiáng)模具的存放與保管，保持一定的存放空間，有效保護(hù)刀口。對(duì)于長(zhǎng)期不使用的模具，需要進(jìn)行表面涂油處理。

5.結(jié)語

綜上所述，本文針對(duì)冷沖壓模具失效的具體形式與影響因素開始入手分析，從三個(gè)方面：完善冷沖壓模具熱處理工藝，科學(xué)設(shè)計(jì)冷沖壓模具結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)模具使用與保養(yǎng)，詳細(xì)論述了提高冷沖壓模具使用壽命的有效途徑，旨在為一線工作提供理論指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚海鷗，陳小艷.并行工程在冷沖壓模具開發(fā)中的應(yīng)用[J].機(jī)械管理開發(fā)，2008（6）

[2]梁?波.冷沖壓中沖裁力和沖裁功的設(shè)計(jì)計(jì)算[J].中華民居，2011（1）

[3]江秉華，成?虹，等.沖壓模具間隙對(duì)模具壽命的影響[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2010（9）