如何提高冷沖壓模具使用壽命

伍瓊

【摘 要】沖壓模具是一種特殊的工藝裝備，它的使用壽命直接影響了沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)的成本。所以，探討提高沖壓模具使用壽命的方法有非常重要的意義。分析了影響沖壓模具使用壽命的主要因素，然后在此基礎(chǔ)上具體闡述了提高沖壓模具使用壽命的方法。

【關(guān)鍵詞】冷沖壓模具；使用壽命；提高方法

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，將會產(chǎn)生一定微裂紋。在使用一段時(shí)間后，微裂紋將會縱深發(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 影響冷沖壓模具使用壽命的主要原因

影響冷沖壓模具使用壽命的原因雖然很多，但最主要的還是受冷沖壓模具本身和沖壓過程這兩大因素影響。

首先是受冷沖壓模具自身因素的影響。例如：冷沖壓模具的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是否合理，凸、凹模及模具其他結(jié)構(gòu)件選材是否恰當(dāng)合適，熱處理加工過程中，是否達(dá)到了淬火的硬度及深度工藝要求，或是超過了淬火的硬度及深工藝度要求，模具各部件的加工精度與質(zhì)量，模具裝配調(diào)試過程中凸、凹模的裝配間隙調(diào)整是否均勻，凸、凹模光潔度的高低等都直接影響模具使用壽命。

其次是受沖壓過程因素影響。例如：沖床的選用是否合適（沖床噸位的選用），沖床精度是否達(dá)到技術(shù)要求，被沖壓件所用材料材質(zhì)的好壞與優(yōu)劣程度，是否選用合適的潤滑劑，沖壓工序安排的和理性，模具在沖床上安裝的是否正確，沖壓操作人員的操作水平等，這些都是左右冷沖壓模具使用壽命長短的最直接的主要因素。

3 提高冷沖壓模具使用壽命的有效措施

3.1保證冷沖壓模具材料選擇的正確性

為了有效提高冷沖壓模具的使用壽命，必須要保證模具材料選擇的正確性。在實(shí)際操作過程中，可以結(jié)合被沖壓產(chǎn)品的批量來判定材料的材質(zhì)。若是批產(chǎn)量較小，那么只用選擇質(zhì)量一般的材料，若是批產(chǎn)量較大，那么就需要選擇高強(qiáng)度、高耐磨性、韌性以及鋼性較好的模具材料。此外，還可以充分考量被沖壓材料的性質(zhì)，結(jié)合被沖壓材料需要達(dá)到的質(zhì)量要求來選擇模具的材料。若是模具與沖壓材料發(fā)生較大的摩擦，或者要求模具的間隙要小，或者要保證模具沖壓材料尺寸的高精度，那么就需要選擇韌性較高而且耐磨性較強(qiáng)的材料。再者，還需要綜合考量不同沖裁材料的韌性與強(qiáng)度以及沖壓設(shè)備的實(shí)際狀況等等。凹、凸模通常使用的材料有CrIZMoV、Cr12Mov、Cr12、CrWMn和碳素工具鋼等。

3.2保證冷沖模具凸、凹模間隙設(shè)計(jì)的合理性

在設(shè)計(jì)冷沖壓模具沖裁間隙時(shí)，必須要保證其合理性，因?yàn)槠浯笮〔坏珪苯記Q定著沖壓力的大小，而且還會對被沖壓件的質(zhì)量帶來直接影響，從而影響模具的使用壽命。在模具設(shè)計(jì)過程中，合理的選擇間隙值，就能夠使卸料力和沖裁力達(dá)到最小。結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗(yàn)可以知道，在選擇參考數(shù)值的時(shí)候，需要考慮實(shí)際狀況，在滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的前提下，適當(dāng)?shù)姆糯蟀肌⑼鼓５拈g隙，從而有效降低模具的磨損程度。所以為了增加模具的使用壽命，必須要保證模具凸、凹模間隙設(shè)計(jì)的正確性。

3.3對冷沖壓模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

為了有效提高模具的使用壽命，還需要對冷沖壓模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。由于這二者之間存在千絲萬縷的聯(lián)系，在設(shè)計(jì)初始過程中不但要使冷沖壓模具達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，而且還要使模具的強(qiáng)度、鋼度以及韌性達(dá)到相關(guān)要求，進(jìn)而保證冷沖壓模具凹、凸模在沖裁過程中不會因?yàn)闆_壓力的影響而導(dǎo)致其出現(xiàn)磨損、變形以及損壞等現(xiàn)象。在設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)時(shí)最好保證模具具有導(dǎo)向功能，而且還需要全面考量模具的間隙大小，保證其適度，以免增加凹、凸模的磨損程度，降低模具的使用壽命。再者，還需要對模具的緊固及定位方式進(jìn)行考慮，不斷提高模具零件的緊固度，增加接觸面積，進(jìn)一步提升模具的加工質(zhì)量和精度，特別是在設(shè)計(jì)中應(yīng)用加強(qiáng)板與加強(qiáng)筋等材料，都能夠使模具的強(qiáng)度、鋼性和韌性得到有效提升。

3.4保證冷沖壓模具的加工質(zhì)量和精度

在加工裝配冷沖壓模具的時(shí)候，必須要使模具的精度和質(zhì)量達(dá)到要求，加工精度與質(zhì)量不同也會影響模具的使用壽命。若是模具的質(zhì)量與精度越高，那么冷沖壓模具的使用壽命就會更長；反之，使用壽命就會縮短。冷沖壓模具大多使用的是標(biāo)準(zhǔn)模架，這種模架是專業(yè)化生產(chǎn)的，所以導(dǎo)向質(zhì)量很有保障。如果模架是自制的，那么在進(jìn)行裝配的時(shí)候，就必須要保證導(dǎo)柱和導(dǎo)套的精度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，這兩者間的間隙要科學(xué)合理并且能夠滑動自如。在裝配凹、凸模的時(shí)候，需要調(diào)整間隙，使間隙均勻；而且還要使凹、凸模的表面光潔度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；各零部件要保證其垂直與平行方向的平整度，特別是固定板和凸模，凹模和表面的垂直度必須要在公差范圍內(nèi)；各部件在連接銷釘和螺栓的時(shí)候，必須要保證其牢固可靠。

3.5保證冷沖壓模具在熱處理過程中的合理性

為了增加冷沖壓模具的使用壽命，還需要對材料進(jìn)行熱處理。在淬火過程中，若是加熱的溫度過高，那么凹、凸就會過硬，脆性較大，很容易折斷。淬火的硬度較高或者淬火層太深，凹、凸模在冷卻的過程中容易出現(xiàn)變形現(xiàn)象，或者出現(xiàn)隱形的裂紋，難以被人們發(fā)現(xiàn)，卻使模具的使用壽命大大降低。在淬火過程中，若是加熱溫度過低，那么淬火的硬度與深度就難以達(dá)到工藝要求，凹、凸模一旦受力，就很容易變形，進(jìn)而縮減了模具的使用壽命。因此，在制造冷沖壓模具的時(shí)候，必須要科學(xué)掌握熱處理工藝技術(shù)。

3.6保證冷沖壓模具使用與保養(yǎng)的正確性

在使用冷沖壓模具的時(shí)候，選用的沖壓設(shè)備必須要適宜，而且具有較高的精度，設(shè)備的沖壓力應(yīng)該要比零件的重壓力高出30%-40%。安裝模具的時(shí)候，要保證凸模嵌入凹模的深度適宜，最大限度的減少磨損程度，若是嵌入的深度太大，那么就會增加摩擦。通常情況下，為了減少磨損，在凹、凸模和被沖壓零件上適當(dāng)?shù)赝磕ㄒ恍櫥瑒?，進(jìn)而降低模具的摩擦力。當(dāng)凹、凸模的刃口變鈍的時(shí)候，就需要立即刃磨模具的刀口，保證其鋒利。不用模具的時(shí)候，就需要將其封存起來，妥善保護(hù)。為了保證凹、凸模的刃口不會受損，必須要使二者之間留有一定的間隙，在模具表層涂油防止生銹。此外，還需要保證模具表面光滑清潔，以免灰層、雜物落在上面。

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（作者單位：衡陽技師學(xué)院）