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轉發自：機 電 工 程（chéng） 技 術

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

作者（zhě）：王全民

（東（dōng）莞市育才職業技（jì）術學校，廣東東莞 523420）

摘要：衝壓模具壽命是一個重要的研究和發展課題。

結合工作實際，從衝壓模具的主要（yào）失效形式、影響冷衝壓模具（jù）壽命（mìng）的主要因素、提高冷衝壓模具壽命的方法和措施等（děng）方麵（miàn）進行了分析研討。

通過分析（xī）影響衝壓模具（jù）壽命的原因，對其正常使（shǐ）用壽命進行研究（jiū），針對（duì）衝壓模具的（de）設計、選材、裝配和熱處理工藝等方麵采取合（hé）理措（cuò）施，有效提高衝壓模（mó）具的使用壽命。

關鍵詞：衝壓模具；使用壽命；分析；合理措施中圖（tú）分類號：TG385.2 文獻標（biāo）誌碼：A 文章編號：1009－9492 ( 2020 ) 01－0134－03

Analysis and Improvement of Stamping Die Life

WANG Quanmin

（Dongguan Yucai Vocational and Technical School，Dongguan，Guangdong 523420，China）

Abstract: Stamping die life is an important research and development topic.The main failure modes of stamping dies, the main factors affecting the life of cold stamping dies, the methods and measures to improve the life of cold stamping dies are analyzed and discussed. By analyzing the reasons affecting the service life of stamping die, the normal service life of stamping die was studied. Reasonable measures were taken for the design, material selection, assembly and heat treatment process of stamping die to effectively improve the service life of stamping die.

Key words: stamping die；service life；analysis；reasonable measures

0引言

衝壓模具壽命包括修磨（mó）壽命和總壽命兩重含（hán）義。

在生產中，一方麵要延長（zhǎng）模具的總壽命，另（lìng）一方麵也需要（yào）使維修壽命提升。

模具壽命受各（gè）種失效形（xíng）式的限製，由於模具（jù）的類型不同，其失效形式也各異。

總的來說，衝壓模具失效的形式是（shì）多種多樣的，如磨損、變形、斷裂等。

由於衝壓工藝和工作環境的不同（tóng），致使衝（chōng）壓模具壽命受到影響。此外，技術等因素也會使衝壓模具（jù）的壽命受到不同程度的影響。

因此，提高衝壓模具的使用壽命，以保障產品的加工質量，降低生產成本，追求最大經濟（jì）效益對模（mó）具企業行業具有現實意義。

1衝壓（yā）模具的（de）失效形式

衝壓（yā）模具的（de）失效在（zài）不同程度上影響加工質量，同時（shí）也對其壽命產生影響。

當衝壓模具經過使用後，不能加工出合格工件且無法進行修（xiū）複，這種情況（kuàng）即為模（mó）具失（shī）效[1]。

冷衝模失效的形式（shì）主要有以（yǐ）下幾種。

1.1 磨損（sǔn）失效

衝（chōng）壓（yā）模具（jù）在工作時，其凸、凹模與（yǔ）被加工坯（pī）料表麵（miàn）接觸產生（shēng）摩擦，造成摩擦磨損。

而模具的磨損主要表現為凸、凹模刃口磨損，在衝壓過程中，由於刃口頻繁工作，其表麵會（huì）出現磨損（sǔn），導致表麵損壞剝落。隨著磨損加劇，刃口遭到（dào）破壞，模具的使（shǐ）用（yòng）性能就會產生問題（tí）[2]。

在實際生產中，衝（chōng）壓（yā）模間隙過大或者（zhě）過小都會使磨損增加，從而對衝壓模整體的壽命產生很（hěn）大影（yǐng）響。

1.2 變形失效

由於衝壓模（mó）具工作零件的熱處理工藝不達（dá）標，導致模具（jù）零件的內應力過大，使（shǐ）材料的伸縮性能減小，增加了產生塑性變（biàn）形的可能，最終使被（bèi）加（jiā）工的（de）零件質量受（shòu）到影響，如尺寸精度、形狀等。

一（yī）般情況下，凸（tū）模（mó）經過（guò）幾次工作後會發生0.2%～0.5%的塑性變形，但超過塑性變形的上限就會導致凸、凹（āo）模的形狀和尺寸超過許可（kě）的範圍，即變形失效，這種失效主要表（biǎo）現為模具工作零件表麵壓塌、皺紋，凸（tū）模的鐓粗、彎曲等[3]。

1.3 斷裂失效

斷裂失效（xiào）是指衝壓模具在衝壓過程中突然出現裂紋而失效，破損、折斷和裂縫是斷裂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（jiàn），在衝壓過程中（zhōng）承受很大的壓力，因此容易出現斷裂（liè）現象，原（yuán）因在於模具結構設計不合理、熱工藝處理方式（shì）欠妥、選材不當（dāng）[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定數量（liàng）工件之後發（fā）生，而早期斷裂是由於模具材料存在熱加工（gōng）、切削加工的缺（quē）陷或（huò）操作（zuò）不當造成（chéng）的（de）。

發生早期斷裂不但使模具（jù）失效，還（hái）有可能發生安全事故，必須引起注意。

2影響衝壓模具（jù）使用壽命的主要因素

2.1 模具設計的影響

模具結構設計決定著衝壓模具的使用壽命。

設計中，影響模具壽命的因素一般包括模具結構形式、排樣與搭邊（biān）、模具幾何參數、模具導向機構等幾個方（fāng）麵（miàn）。

在大多數情況下，模具的結構（gòu）是由（yóu）零（líng）件的（de）形狀決定的，但同一零件對應的模具結（jié）構會有很多（duō）種。

在設計中，如果模具結（jié）構的選擇不合理，則會致使（shǐ）模具內應力（lì）集中，從而引發斷裂失效。

其次，排樣方法和搭邊值與模具壽命（mìng）聯係（xì）密切，排樣（yàng）的設計（jì）不合理以及過小的搭邊值會導致模具磨（mó）損加快，甚（shèn）至會（huì）引起凸凹模相互啃傷。

模具幾何參數（shù）包括衝裁間隙、衝（chōng）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，模具導向精度和剛度直接（jiē）影響著模具壽命的長短，精（jīng）準的模具導向機構可減少模（mó）具零（líng）件（jiàn）的磨損，並且能（néng）夠防止凸、凹（āo）模發生（shēng）啃傷現象，從而延長模具壽命[5]。

2.2 模具材（cái）料的影（yǐng）響

模具材料（liào）的性質（zhì）和（hé）熱處理工藝對（duì）模具壽命產生重要（yào）影響（xiǎng）。具體來說，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（xiǎng）著模具壽命。

不同模（mó）具鋼類製造的模具用於衝壓（yā）同（tóng）一零件（jiàn），其壽命差距很大。

用（yòng）不同模具鋼製造彎曲模對同一種彈簧鋼板（bǎn）進行彎曲的實驗結果如圖 1 所示。模具零件的硬度對模具壽命也有很大的影響，但並非硬度越高模具壽命越（yuè）長，有的凸、凹模硬度太高，反而會出現崩（bēng）裂現象[6]。

因此，要綜合考慮（lǜ）衝壓工序、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低也影（yǐng）響著模具的壽（shòu）命，如高合金鋼、冶金缺陷較多，這可能會導致（zhì）模具在（zài）淬火過程中開裂，從而增加了模具早期損壞的風險。

圖（tú）1 模具材料種（zhǒng）類對模具壽命（mìng）的影響

2.3 模具製造工藝的影響

熱處理工藝和加工（gōng）工藝（yì）是模具常見的製造（zào）工藝，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（rè）處理中主（zhǔ）要包括（kuò）淬火、回火、退（tuì）火等，熱處理質量對（duì）模具的使用性能和壽命影響很大。

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