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轉發自：衝壓模技術

作者：李海林

（貴州省電了信息技師學（xué）院，貴州都勻，558000）

摘要：概述了（le）影響（xiǎng）衝壓模具壽命的各種分析，並針（zhēn）對（duì）這（zhè）些（xiē）因素提出了相應的具體改進措（cuò）施，從而有效的提高了衝壓模具壽命。

關鍵詞：衝壓模具、壽命分析、改進措施（shī）

由於這些製（zhì）件材料因（yīn）素的影響，直接降低了模具使用壽（shòu）命，所以冷衝壓製件所用的鋼板或其他原材料，應在滿（mǎn）足使用要（yào）求的前提下，盡量采用成形性能好的材料，以減少衝壓變形力，改善模（mó）具工作條件。另外，保證材料表麵

的（de）質量和清潔對任何衝壓工序都是必要的。因此，材料在加（jiā）工前應擦洗幹淨，必要時（shí）還要清除表麵氧化（huà）物和其他缺陷（xiàn）。

@模具材料的影響模具材料性能及熱處（chù）理質量是影響模具壽命的主要因素。對衝壓模（mó）具，因（yīn）工作零件在工作中承受拉伸（shēn）、壓（yā）縮、彎曲、衝擊摩擦等機械力的作用，因此衝模材料應具備（bèi）抗變（biàn）形、抗磨損（sǔn）、抗斷裂、耐疲勞、抗（kàng）軟化及抗黏性的能力。近年來新開發出（chū）的新型模具材料，既有優良的強度和耐磨性等，又有良好的加工（gōng）工藝性，不僅大大提（tí）高了製（zhì）件質（zhì）量，而（ér）躚大（dà）大提高（gāo）了模具壽（shòu）命。

o 模具熱處理的影響模具的熱處理質量對模具（jù）的性能與使用壽（shòu）命影響很大。因為熱處理（lǐ）的效果直接影響著模（mó）具用鋼的硬度、耐磨性、抗咬合性、回（huí）火穩定性、耐（nài）衝擊以及抗腐蝕性，這些都是與模具壽命直接有關的性質。通過熱處理可以改變模（mó）具 工（gōng）作零件的硬度，而（ér）硬（yìng）度對（duì）模具壽（shòu）命的影響是很大的。但並不是（shì）硬度越（yuè）高，模．具壽命越長。這是（shì）因 為硬度與強度、韌性及耐磨性等有密切關係，硬度提高，韌性（xìng）一般要降低，而抗（kàng）壓強度、耐磨性、抗黏合能力則有所提高。有的衝模要求硬度高、壽命長，例如采用T10鋼製造矽鋼片的小衝孔模，硬度為 HRC56、58時隻衝（chōng）幾千次製件時毛刺就很人，如果將硬度提高到日RC60、62，則刃磨壽命可達到2萬、3萬次；但如果繼續提高硬度，則會出現早期斷裂。有的衝模硬度不宜過（guò）高，例如采用Cr12MoV製造六角螺 母冷鐓（duì）衝頭，其硬度為11RC57、59時，模具壽命（mìng） 般為2萬（wàn）、3萬件，失效形式是崩裂，如（rú）將（jiāng）硬（yìng）度降（jiàng）到 IIRC52、54，壽命則提高到（dào）6萬、8萬件。山（shān）此可見，熱處理應達到的模具硬度必須根據衝壓工序性質和模具的失效形式而定，應使硬度、強度、韌性（xìng）、耐磨性、疲勞強度等達到特定模具成形工序所（suǒ）需的最佳（jiā）配（pèi）合

@模具結（jié）構的影響合理的模具結（jié）構是（shì）保證模具高壽命的前提，因而在設計模具結（jié）構時，必須認真考慮模（mó）具壽命問題。模具結構對模具受力狀態的影響很大，合理的模具結構，能（néng）使模具在工作時受（shòu）力均（jun1）勻，應（yīng）力集中小，也不易受偏載，因（yīn）而能匕提日家（jiā）回了模具壽命。在設計（jì）模具結（jié）構時（shí）應注意以下幾方麵：

o ）適當增大模座的（de）厚度，加大（dà）導柱、導套直徑，

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以提高模架的剛性；（2）提高模架的導向性能，增加導柱導套數量：（3）盡量使凸模或型芯工作部分長度縮（suō）短，並增大（dà）固定部分直徑和尾（wěi）端的承壓麵積（jī）； （4）適當增加（jiā）衝裁凹模刃（rèn）口直壁部分的高度，以增加刃磨次數：（5）盡量避免模具成（chéng）形零件截而的急劇變化及尖角過渡，以減（jiǎn）小應力集中或延緩磨損，防（fáng）止模（mó）具過早損壞；（6）在衝壓成形工序中，模（mó）具成形零件的（de）幾何參數（shù）應有利（lì）於金屬或製（zhì）件的變形和流動，工作表麵的（de）粗糙（cāo）度值盡可能地（dì）減小：（7）保持模具的壓力中心與（yǔ）壓（yā）力機、注塑機或壓鑄機等成形設備的壓力中心基本一致。

o 加工工藝（yì）的影響模具工作（zuò）零（líng）件需要經過車、銑、刨、磨、鑽、冷壓（yā）、刻印、電加工、熱處理等多（duō）道加工工序。加工質量對模具的耐磨性、抗斷（duàn）能力、抗黏合能力都有（yǒu）顯著的影響。在模具加（jiā）工時可采用合（hé）理的（de）加（jiā）工方法和工藝路線，盡可能通過加工設各來保證模具的加工質量；對尺寸和質量要求均較高的模（mó）具零件，應（yīng）盡量（liàng）采用精密機床（如（rú）坐標鏜床、坐標磨床（chuáng）等）和數控機床（如數控銑床、數控磨床、數控線切割（gē）、數控電（diàn）火花機、加工中心等設備）加工；消除（chú）電加工表麵不穩定的淬硬層（可（kě）用機械（xiè）或（huò）電解、腐蝕（shí）、噴射、超聲波等方法去（qù）除（chú）），電加工後進行回火（huǒ），以消除加工應力；嚴格控製磨（mó）削工藝條件（jiàn）和方法（如砂輪硬度、精度、冷卻、進給量等參數），防止磨（mó）削燒傷和裂紋的產生；注意掌握正確的研磨、拋光方法。拋光方向應盡量與金屬（shǔ）的變形流動方向保持（chí）一致，並注（zhù）意保持模具成形（xíng）零件形狀的準確性。

@模具的使用、維護和保管的影響 一副模具即（jí）使設計合理、加工（gōng）裝配精確（què）、質（zhì）量良好，但若使用、維護及保管（guǎn）不當，也會導致模具變形、生鏽、腐蝕，失效加快（kuài），壽命降低。為此，需要正確地安裝與調整模具；在使用過程中，注意保持模具工作 麵的清潔，定期清洗模具內部，合理潤滑與冷卻：對（duì）衝模，應嚴格控（kòng）製衝裁凸模進入（rù）凹模的深（shēn）度，並（bìng）防止誤送料、衝（chōng）疊片，還（hái）應嚴格控製矯正彎曲、整形、冷擠等工序中上模的下（xià）止點位置，以防模具超負荷：當衝裁模出現0．的（de）鈍口磨損時，應立即刃磨，刃磨後要研光，最好使表麵粗糙（cāo）度Ra< 0，1厚模具編號管理，在專用庫房裏（lǐ）進行存放和保管。模具儲藏期間，要注意防（fáng）鏽處理，最好使彈性（xìng）元件保（bǎo）持鬆（sōng）弛狀態。

3 ·提高衝壓模具壽命（mìng）的改進措施

模具磨損的（de）根（gēn）本原因是模具零件與製件（或坯料）製件或模（mó）具零件之間的相互摩擦作用。降低這種摩擦作（zuò）用或者提高模具零（líng）件耐磨性的途徑都是降低模具的磨損速度、提高模具有效磨損壽命的有效途徑。

合理（lǐ）選擇模具材料模（mó）具（jù）材料的耐磨性是決定模具零件磨損速度的主要因素之一，材料的耐磨性主要取決（jué）於材料的種類和熱處理狀態。常用（yòng）模（mó）具材料中，以冷（lěng）作（zuò）模具用鋼為例，硬質合金的耐磨性最高，其次是高碳高鉻工具鋼，再次（cì）是低合金（jīn）工具鋼，碳素工具鋼的耐磨性最低。一般情（qíng）況下，需要耐磨的模具零件都應通（tōng）過（guò）淬火或其他熱處理方法提（tí）高材料的硬度。材料越硬，耐磨性就越好。

@提高（gāo）模具零件表麵質量首先，要提高模具零件表（biǎo）麵的精加工質量。零件加工越精細（xì），表麵粗糙度值越小，則模（mó）具（jù）的磨損（sǔn）速度就越（yuè）慢，使用壽（shòu）命就越高。其次，要盡力避免零件表層材料在加工過程中發（fā）生軟化（huà）現象，防止材料耐磨性的降低。例如，在（zài）磨削加工時，如果工藝條（tiáo）件選擇不當（dāng），就會產生磨削燒傷，使模（mó）具（jù）的表層材料的硬度降低，大大降低了零件的耐磨性。

潤滑處理模具的導柱、導（dǎo）套及其它有（yǒu）相對運動的部位應經（jīng）常加注潤滑油。衝壓加工時，一般應在凸、凹模工作表麵或毛坯表麵塗覆潤滑油（yóu）或潤滑劑。變形（xíng）抗力大的衝壓加工，如冷（lěng）擠（jǐ）壓、厚料（liào）拉深、變薄拉（lā）深等，應對（duì）坯料進行表麵潤（rùn）滑處理（lǐ）。

@防止粘膜如（rú）果製件材料與模具材（cái）料製件（jiàn）有較強的親和力，兩（liǎng）者之間（jiān）會產（chǎn）生很強的黏（nián）附作用（yòng），甚至相互間在高壓（yā）作用下產生冷焊，這就是所謂的粘膜現象。粘膜現象嚴重時，將在起（qǐ）模時導致製件和模具零件表麵的材料（liào）撕裂脫落，一方麵影響製（zhì）件的表麵質量，另一方麵將使模具零件產（chǎn）生強烈的粘（zhān）著磨損，同時脫落的材料顆粒還會加劇模具零件的磨損。’

因此，無論是對於（yú）製件質量，還是對於（yú）模具壽命，粘膜（mó）現象（xiàng）都是極為有害的（de），應（yīng）采取措施加以預防（fáng）。預防粘膜（mó）的方法有：采（cǎi）用與（yǔ）製（zhì）件材料親和力較（jiào）小的模具材料；采用可靠的潤滑措施，防止潤（rùn）滑膜在高壓下被擠破；采用（yòng）滲氮、碳（tàn）氮共滲等（děng）表麵（miàn）處理方法，改變模具零件表層材料的組糾/、幺-士口構0

o 合理選擇模（mó）具結構參數和成形工藝條件在保證製件質量（liàng）的前提下，對於衝裁模適當加大（dà）凸、凹模間隙，對於彎曲模、拉深模適當加大（dà）凸、凹模間隙和凹模口部圓角半徑，對於（yú）冷擠壓模適（shì）當減小凹模入口角和凸、凹模工作帶高度，以及增加製件的起模斜（xié）度，都能提高模具壽命。

@表麵強化（huà）表麵強化（huà）的目的是提高模具零件（jiàn）表麵的耐磨性。常用的表麵強化方法有表麵電火花（huā）強化、硬（yìng）質合金堆焊（hàn）、滲氮、碳氮共滲、滲硫處理、表麵鍍鉻等。表麵電火花強化、硬質合金堆焊常用於衝裁（cái）模。

4 ·結束語

衝壓模具在模具設計、製造、使用以及維護保養過（guò）程中，應該采用先進的製造技術和實行（háng）全麵質量管理，以及致力於發展專業化生產，加強模具標準化工作，不斷提高模具設計和製造水平，這樣有利於提高模具壽命。

參考文獻（xiàn）：

[ 1 ]薛敵（dí）翔（xiáng）等編著（zhe）．衝壓（yā）模具（jù）設計（jì）製造難點與竅（qiào）門（mén） [嬪北京：機械工業出版社，2003

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[ 3 ]翁其金主編，衝壓（yā）工藝與衝模（mó）設計[ M].（第2版）北京：機械工業出（chū）版社，2011

[ 4 ]李奇（qí）主編．模具材料及熱處理[ M ]、（第3版）北京（jīng）：北京理工大學（xué）出版（bǎn）社，2012