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轉發自：機 電 工（gōng） 程 技 術（shù）

第49卷 第01期 MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGY Vol.49 No.01

作（zuò）者（zhě）：王全民

（東莞市育（yù）才職業技（jì）術學校（xiào），廣東東莞 523420）

斷裂失（shī）效是指衝壓模具在衝壓（yā）過程中突然出現裂紋而失效，破損、折斷和裂縫是斷裂（liè）失效的主要表現形式，這種失效對生產影響很大。

由於凸、凹模是衝壓模具的核心部件，在衝壓過程中承受很大的壓力，因此容易出現斷裂現象，原因（yīn）在於（yú）模具結構設計（jì）不合理、熱工藝（yì）處理（lǐ）方式欠妥（tuǒ）、選材不當[4]。

模具斷裂分為疲勞斷裂和早期斷裂，疲勞斷裂是模具在衝壓一（yī）定數量工件之後發生，而早期斷裂是由於模（mó）具材料存（cún）在（zài）熱加工、切削加工的缺陷或操作不當造成的。

發生（shēng）早（zǎo）期斷（duàn）裂不但使模具失效，還（hái）有可能發生（shēng）安全事故，必須引起注意。

2影響衝壓模具使用壽命（mìng）的主要因素

2.1 模具設計的（de）影響

模具結構設計決定著衝壓模（mó）具的使（shǐ）用壽命。

設計中（zhōng），影響模具壽命的（de）因素一般（bān）包括模具結構（gòu）形式、排樣與搭邊、模具幾（jǐ）何參（cān）數、模具導向機構等幾個方麵。

在大多數情況下，模具的（de）結構（gòu）是由零件的形狀決定的，但同一零件對應的模具結構會有很多種。

在（zài）設計中，如果模具（jù）結（jié）構的選擇不合理，則會致使模具內應力集中，從而引發斷裂失效。

其次，排樣方法和（hé）搭邊值與模具壽命聯係密切，排樣的設計不合理以及過小的搭邊值會導致模具磨損加快，甚（shèn）至會引起凸凹模相互啃傷。

模具幾何參數包括衝裁間隙、衝裁力、凸凹模圓角半徑等，它們對衝件成形和模具磨損影響很大。

此外，模具（jù）導向精度和剛度直接影響著模具壽命的長短，精準（zhǔn）的模具（jù）導向機構（gòu）可減少模具零件的磨（mó）損，並（bìng）且能夠防止凸（tū）、凹模發生啃傷現象（xiàng），從而延長模具壽命[5]。

2.2 模（mó）具材料的（de）影（yǐng）響

模具材料的性（xìng）質（zhì）和熱處理工藝（yì）對模具壽命（mìng）產生重（chóng）要影響（xiǎng）。具（jù）體來說，模具材料的種類、硬度、強度、耐磨性、韌性、熱處理質量等方麵影響著模具壽命。

不同模具鋼類製造（zào）的模具用於衝壓同一零（líng）件，其（qí）壽命差距很大。

用不同模具鋼製造彎曲模對同一種（zhǒng）彈簧鋼板進行彎曲的（de）實驗結（jié）果如圖 1 所示。模具零件（jiàn）的硬度對模具壽命也（yě）有很大的影響（xiǎng），但並非硬度（dù）越高模具壽（shòu）命越長，有的凸（tū）、凹模硬度太高，反而會出現崩裂現（xiàn）象[6]。

因此，要綜合考慮衝（chōng）壓工序、模具失效形式等因素，來確定模具零件的硬度。

同時，模具材料熱處理質量的高（gāo）低也影響著模（mó）具的壽命，如高合（hé）金鋼、冶金缺陷較多（duō），這可能（néng）會導致模具在淬火過程中開裂，從而增加了模具早期損壞的風險。

圖1 模具材料（liào）種類對模（mó）具壽命的影響

2.3 模具製（zhì）造工藝的影響

熱處理工藝和加（jiā）工（gōng）工藝是模具常見的製造工（gōng）藝（yì），其合理與否直接影響著模具的使用壽命。

在實際生產中，模具的熱處理中（zhōng）主要包括淬（cuì）火、回火、退火等（děng），熱處理質量對（duì）模具的使用性能和壽命（mìng）影響很大。

在熱處理中，模具零件出現淬火變形、氧化與開裂等現（xiàn）象，與模具的熱處理工藝不當有關。

據分（fèn）析統計，由（yóu）熱處理不（bú）當引（yǐn）起的模（mó）具失效占一半以上。

模具的耐磨性（xìng）、抗粘合能力（lì）、抗斷裂能力等性能受模具加工質量的影響。

模具零件經（jīng）過平麵磨削、省模拋光等精加（jiā）工後，表麵較光滑，這樣零件對模具的磨損會大（dà）大減少，從而延（yán）長模具的使用壽（shòu）命。

模具工作零件經過加工後（hòu），其表（biǎo）麵可能會產（chǎn）生刀（dāo）痕、夾具夾痕等缺陷，若這些缺陷（xiàn）位於應力集中部位，則有可能導致模具加快斷裂[7]。

3提高衝壓模具壽命的主要措施

3.1 優化衝壓模具結構設計

衝壓模具結構設計是核心環節（jiē），其合理與（yǔ）否（fǒu）直接影響著模具使用壽命的長短（duǎn）。

在設計（jì）時，要確保卸（xiè）料板、送料裝置、導向機（jī）構等模（mó）具零部件靈活（huó）、可靠（kào），並具備足夠的（de）剛度和強度，減少衝壓過程中（zhōng）的變（biàn）形（xíng）、磨損現象。

同（tóng）時，盡可能采用鑲拚式凸、凹模結構，以此減少應（yīng）力（lì）集中，降低（dī）疲勞裂紋的產生幾率。

而且當局部（bù）損壞時，可（kě）將損壞部件更換，不至於造成整個凸、凹模報廢，從而延（yán）長模具的使用壽命。

同時，應考慮模具的定位和緊固方式，保證模具的穩定性、剛度和強度。

3.2 合理設計衝模凸凹模間隙

在實際生產中，衝壓件斷麵質量（liàng）、衝壓力大小和模具（jù）使用壽命受（shòu）衝裁間隙的影響，合理的間隙可獲得合格（gé）的衝壓件和（hé）較長的模具使用壽命。

因此，在設計新模具時，應根據理論法或查（chá）表法來確定合理的間隙值。

同時，要結合具（jù）體情況，在保證產品質量的前提下，采取最大合理間隙（xì），從而大（dà）大（dà）降低凸、凹模的磨損程度。

對尺（chǐ）寸精度、斷麵質量（liàng）垂直度要求高的工件（jiàn）應選用（yòng）較小的間隙（xì）值（zhí），反之，則在優先考慮提高模具使（shǐ）用壽命的情況下，采用（yòng）大間隙值[8]。

3.3 采用（yòng）合理的熱處理工藝

對模具材料采取合理的熱處理工藝是提（tí）高衝壓模具使用壽命的（de）有效（xiào）途（tú）徑。

淬火時，要合理地控製加熱溫度，溫度過高會促進晶粒長大（dà），從而使模具零（líng）件變脆，零（líng）件在（zài）加工中出現（xiàn）崩刃（rèn）、開（kāi）裂，折斷的風險就（jiù）會大大增加。

所以，衝壓模具在（zài）淬火過（guò）程中應保證均勻受熱，在加熱後使冷卻（què）均勻，防止溫度迅速（sù）改變帶來的模具氧化和（hé）脫碳現象。

為消除（chú）模具零件的內應力，還應進行高溫回火（huǒ），以（yǐ）降低（dī）模具產生裂紋的可（kě）能性（xìng）。

同時，為使模具獲得外硬內韌的效果，模具工作零件表麵（miàn）需進（jìn）行強化處理，如離子滲（shèn）氮、碳氮共（gòng）滲和電火花強化。

這（zhè）樣，模具表（biǎo）麵的硬度和耐（nài）磨性得

到（dào）了保證，衝壓模具的壽命得到有效提高。

4結束語

衝壓模具是工業生產的重要工藝裝備，其使用壽（shòu）命關乎產品的生產效率、企業的生產成（chéng）本。提高衝壓模具的使用壽命是當前需要解決的一（yī）個綜合性技術問題。

在衝壓模具的設計、製造、使用（yòng）和維（wéi）護（hù）保養過程中，應該采用先進的現代製造（zào）技術和標準的質量管理體係，實施專業化生產，強化模具標準化工作，切實（shí）提高模具（jù）設（shè）計與製造水平，從而有（yǒu）效提高模具的（de）使用壽命。

參考（kǎo）文獻：

［1］ 陳雪岩，餘（yú）小魯.影響（xiǎng）衝壓模具壽命的因素及提高（gāo）模具壽命的措施研究［J］.赤峰（fēng）學（xué）院學報（自然科學版），2017，33（15）：35-37.

［2］ 郭（guō）淩海.如何提高冷衝壓模具使用壽命［J］.科技（jì）視（shì）2020年01月 機 電 工 程 技 術 第49卷 第01期界，2015（20）：85.

［3］ 李恒菊.提高衝壓模具使用壽命（mìng）的措施［J］.時代農機，2015，42（03）：54-55.

［4］ 崔俊超. 開瓶器衝壓模具及衝壓（yā）自（zì）動送料設計［D］. 邯鄲：河北工程大學，2016.

［5］ 李江曼. 超高強鋼板衝壓模具磨損CAE分析與壽（shòu）命預測［D］.長沙：湖（hú）南大學（xué），2015.

［6］ 張明江.探究影響冷衝壓模具壽命的主要因素［J］.黑

［7］ 丁海.衝壓模具失效分析（xī）及壽命的提高措施［J］.機床與液壓，2014，42（04）：120-121.

［8］ 張靈（líng）曉，文學洙.淺談影響冷衝（chōng）壓模具壽命的因素及提高壽命的措施［J］.裝備製造技術，2013 （02）：106-108.

作者簡介：王全民（1983-），男，大學本科，工程（chéng）師。研究（jiū）領域（yù）為機械模具加工製造技術。

已發（fā）表論文4篇，龍江科技（jì）信息75 ，2014（11）：15. （編輯：劉詩寒（hán））