淺析冷沖壓模具壽命的影響因素及改善措施

周立偉

摘 要：冷沖壓模具的使用壽命，直接關(guān)系著產(chǎn)品加工品質(zhì)和產(chǎn)品加工效率的高低，是影響產(chǎn)品加工經(jīng)濟成本以及產(chǎn)品加工經(jīng)濟效益的重要因素，同時也是衡量冷沖壓模具制造水平高低的重要指標(biāo)。本文簡單分析了冷沖壓模具壽命的影響因素及改善措施。

關(guān)鍵詞：冷沖壓模具；壽命；影響因素：改善措施

目前，企業(yè)越來越重視產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，因此生產(chǎn)效率高的冷沖壓生產(chǎn)方式倍受青睞，對模具制造業(yè)也提出了更高更新的要求，模具結(jié)構(gòu)和工作條件更加復(fù)雜。冷沖壓模具有著生產(chǎn)效率高的獨特優(yōu)勢，故而廣受企業(yè)的青睞，但是冷沖壓模具的工作環(huán)境十分復(fù)雜，所以對于冷沖壓模具的工作性能有著十分嚴(yán)格的要求，例如高壽命、高精度、高性能。其中，沖壓模具壽命是影響沖壓件成本的主要因素，同時對生產(chǎn)效率也有影響。只有提高鋼材的冶煉質(zhì)量正確選材、優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、合理設(shè)計熱處理工藝、提高加工精度與裝配品質(zhì)、注意使用和保養(yǎng)才能從根本上延長模具的使用壽命。

一、冷沖壓模具壽命的影響因素

（一）模具材料的影響。模具材料對模具壽命的影響是材料成分、組織結(jié)構(gòu)、硬度和冶金質(zhì)量等諸多因素的綜合反映。不同材質(zhì)的模具，壽命往往不同。例如在拉深模的制作中如采用Cr12MoV鋼就很容易出現(xiàn)咬合和拉毛現(xiàn)象，但是采用GT35型鋼結(jié)硬質(zhì)合金制作就能大大的減弱咬合傾向提高模具的使用壽命。

（二）熱處理工藝的影響。預(yù)先熱處理、粗加工后的消除應(yīng)力退火、淬火與回火、磨削后或電加工后消除應(yīng)力退火等都是屬于模具的熱處理方式，模具的熱處理質(zhì)量同樣對模具的性能以及使用壽命有著極大的影響。大量的事實證明，模具的熱處理工藝差能夠直接導(dǎo)致模具工件零件的淬火變形與開裂以及使用過程中的早期斷裂。

（三）鍛造工藝的影響。鍛造是模具工作零件制造過程中的重要環(huán)節(jié)。鍛件鍛造時會出現(xiàn)各種缺陷，例如高碳高合金模具鋼鍛件，因其具有塑性低、塑變抗力大、導(dǎo)熱性差、鍛造溫度區(qū)間窄、組織缺陷嚴(yán)重、淬透性高、內(nèi)應(yīng)力大等特點，很容易產(chǎn)生鍛造缺陷。這些缺陷可導(dǎo)致模具產(chǎn)生裂紋，影響模具熱處理工藝性及熱處理后的強韌性，增加模具早期失效的傾向。

（四）預(yù)處理工藝的影響。鍛造后的模具零件毛坯一般需進行預(yù)處理（退火、正火、調(diào)質(zhì)等），以消除毛坯中的殘余內(nèi)應(yīng)力和鍛造組織的某些缺陷，改善加工工藝性。模具鋼經(jīng)過適當(dāng)?shù)念A(yù)處理可使碳化物球化和細化，提高碳化物分布均勻性，經(jīng)淬火、回火后質(zhì)量高，可大大提高模具壽命。

二、冷沖壓模具壽命的改善措施

（一）正確選擇材料。正確選擇冷沖壓模具材料是提高冷沖壓模具使用壽命的基礎(chǔ)，可以根據(jù)沖裁產(chǎn)品的批量大?。ㄅ看髸r，要選韌性好、強度高、鋼性及耐磨性較高的模具材料；批量小時，則可選擇一般的模具材料）或沖壓材料的性質(zhì)和沖壓件的品質(zhì)要求（沖壓件的尺寸公差要求高時，模具間隙要求較小，模具凸凹模與沖壓件間摩擦較大，應(yīng)選用耐磨性高和韌性高的材料）來決定模具材料。一般常用的模具凸凹模材料有T10A、Cr12MoV、Cr12等。

（二）改善模具結(jié)構(gòu)。第一，合理選擇模具間隙模具間隙對模具壽命影響較大，因此，設(shè)計時應(yīng)綜合考慮具體要求，合理選擇模具間隙；第二，保證結(jié)構(gòu)剛度，模具結(jié)構(gòu)必須具有足夠的剛度和可靠的導(dǎo)向，否則模具在工作中不能保證凸凹模間的動態(tài)間隙和工作精度，會出現(xiàn)凸凹模相互卡死和啃傷，影響模具壽命；第三，采用組合式凸凹模，有效減少應(yīng)力集中，延緩疲勞裂紋的產(chǎn)生，提高模具的壽命。

（三）優(yōu)化熱處理工藝。對不同材質(zhì)、不同性能的材料進行合理的熱處理是提高模具壽命不可缺少的一個關(guān)鍵因素。淬火過程，若加熱溫度過高，會使凸、凹模淬火過硬，造成脆性過大而易折斷碎裂；若加熱溫度不夠，淬火的硬度或深度達不到工藝技術(shù)要求，凸凹模受力后易變形。所以在制造冷沖壓模具時，必須合理、正確和熟練的掌握熱處理工藝技術(shù)過程。

（四）改善模具加工條件。第一，改善潤滑，提高模具壽命，良好的潤滑，可有效降低摩擦、減少磨損，顯著提高模具的使用壽命，特別是在拉伸大的復(fù)雜的高強板制件時，拉延油、潤滑液的使用顯得尤為重要；第二，減少沖壓設(shè)備對模具壽命的影響，開式壓力機為C型框架，剛度較差，工作時易產(chǎn)生變形，造成上、下模錯位，工作間隙不均，甚至啃刃、崩刃現(xiàn)象，特別是對于小間隙或無間隙沖模、硬質(zhì)合金沖模及精密沖模必須選擇精度高、剛性好閉式壓力機。

（五）加強模具維護保養(yǎng)。模具的維護保養(yǎng)，其目的就是使模具保持最佳的性能狀態(tài)，從而延長模具的使用壽命。在日常生產(chǎn)過程中，必須做到及時維護、保養(yǎng)，如果模具帶病工作，不僅存在一定的安全隱患，同時也會加劇模具的失效速度。因此，模具操作者及專業(yè)模保人員必須及時清理、維護、保養(yǎng)模具，預(yù)防、杜絕不良異常情況的發(fā)生，延長模具的使用壽命。

（六）規(guī)范操作人員工作。模具操作人員應(yīng)規(guī)范操作，在安裝調(diào)試模具過程中，應(yīng)循序漸進，避免因操作過量而引起模具的失效；在正常生產(chǎn)時，密切關(guān)注模具的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常聲音、振動等情況，及時停機檢查，杜絕模具帶病工作情況的發(fā)生。同時還應(yīng)保持模具清潔，避免模具在工作時有影響安全及模具失效的異物存在；避免雙件沖壓現(xiàn)象的發(fā)生等。

三、結(jié)語

總而言之，通過分析冷沖壓模具壽命的影響因素可知，影響模具壽命的因素是多方面的，在設(shè)計模具時應(yīng)綜合考慮這些因素，從而設(shè)計出更經(jīng)濟高效的模具，此外對于特殊用途的冷沖壓模具，應(yīng)結(jié)合其自身要求設(shè)計出經(jīng)濟適用的模具。

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