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影响冲模寿命的因素分析 岳阳工业技术学院 （中南工业学校） 舒仲连 摘 要: 分析了影响冲模寿命的各种因素,提出了相应的改善措施,从而提高冲模的寿命。 关键词: 冲模寿命 影响因素 改善措施 冲模失效的形式主要有断裂失效、磨损失效、变形失效和啃伤失效等.冲模的使用寿命与冲模的工作条件、设计与制造过程、模具材料、热处理工艺、安装使用及维修有关，因此要提高冲模寿命，必需综合分析各方面的影响因素,并提出相应的改善措施. 1 冲压设备的精度与刚性对冲模寿命的影响 冲压设备(如压力机)的精度与刚度对冲模寿命的影响极为重要. 冲压设备的精度高、刚性好, 冲模寿命大为提高.例如:复杂硅钢片冲模材料为Cr12MoV,在普通开式压力机上使用,平均复磨寿命为1～4万次,而在新式压力机上使用,冲模的复磨寿命可达8～15万次.尤其是小间隙或无间隙冲模、硬质合金冲模及精密冲模必须选择精度高、刚性好的压力机.否则,将会降低模具寿命,严重者还会损坏模具. 2 模具设计对冲模寿命的影响 (1) 模具的导向机构精度. 准确和可靠的导向,对于减少模具工作零件的磨损,避免凸、凹模啃伤影响极大,尤其是无间隙和小间隙冲裁模、复合模和多工位级进模则更为有效.为提高模具寿命,必须根据工序性质和零件精度等要求,正确选择导向形式和确定导向机构的精度.一般情况下,导向机构的精度应高于凸、凹模配合精度. (2) 模具(凸、凹模)刃口几何参数. 凸、凹模的形状、配合间隙和圆角半径不仅对冲压件成形有较大的影响,而且对于模具的磨损及寿命也影响很大.如模具的配合间隙直接影响冲裁件质量和模具寿命.精度要求较高的,宜选较小的间隙值;反之则可适当加大间隙,以提高模具寿命。 3 冲压工艺对冲模寿命的影响 正确的冲压工艺是保证提高冲模寿命的前提. 这里重点强调以下两点: (1)冲压零件的原材料对冲模寿命的影响. 实际生产中,由于冲压零件的原材料厚度公差不符合要求、材料性能波动、表面质量较差和不干净(如油污)等,会造成模具工作零件磨损加剧、易崩刃等不良后果.为此,应当注意:①尽可能采用冲压工艺性好的原材料,以减少冲压变形力,改善模具工作条件;②冲压前应严格检查原材料的牌号、厚度及表面质量等,③保证材料表面质量和清洁对任何冲压工序都是必要的.为此,材料在加工前应擦拭干净,必要时应清除表面氧化物和锈迹④根据冲压工序性质和原材料种类,安排必要的软化处理和表面处理,以及选择合适的润滑剂和润滑工序. (2)排样与搭边对冲模寿命的影响.排样方法与搭边值对冲模寿命影响很大.不必要的往复送料排样法以及过小的搭边值往往会造成模具急剧磨损或凸凹模啃伤.因此,在考虑提高材料利用率的同时,必须根据零件的加工批量、质量要求和模具配合间隙,合理选择排样方法和搭边值,以提高模具寿命. 4 模具材料对冲模寿命的影响 据统计,模具材料性质及热处理质量对模具寿命的影响是影响模具寿命诸因素中最重要的因素.模具材料的化学成分、组织结构、冶金质量及性能特点对模具的承载能力、使用寿命、加工精度、制造成本均有很大的影响.不同材料的模具寿命往往不同.为此,对于冲模工作零件材料提出两项基本要求:①材料的使用性能应该具有高硬度(58～64HRC)和高强度,并具有高的耐磨性和足够的韧性,热处理变形小,有一定的热硬性;②工艺性良好.冲模工作零件加工制造过程一般较为复杂,因而必须具有对各种加工工艺的适应性,如可锻性、可切削加工性、淬硬性、淬透性、淬火裂纹敏感性和磨削加工性等.通常根据冲压件的材料特性、生产批量、精度要求等,选择性能优良的模具材料,同时兼顾其工艺性和经济性。 5 热加工工艺对冲模寿命的影响 模具的热加工主要包括锻造、预备热处理、粗加工后的消除应力退火、淬火与回火、磨削后或电加工后消除应力回火等. 实践证明,模具的热加工质量对模具的性能与使用寿命影响很大.从模具失效原因的分析统计可知,因热处理不当而引起模具失效“事故”约占40%以上.模具工作零件的淬火变形与开裂,使用过程的早期断裂,均与模具的热加工工艺有关. ⑴ 锻造工艺.锻造在很大程度上影响模具的质量和使用寿命.通过合理锻造,在得到所需形状的模具毛坯的同时,还能改善材料组织与性能.如焊合气孔、疏松、提高致密度;改变原材料中的流线方向;消除碳化物的偏析. 这是模具工作零件制造过程中的重要环节.对于高合金工具钢的模具,通常对材料碳化物分布等金相组织提出技术要求.此外,还应严格控制锻造温度范围,制定正确的加热规范,采用正确的锻造方法,以及锻后缓冷或及时退火等. ⑵ 预备热处理. 应视模具工作零件的材料和要求的不同分别采用退火、正火或调质等预备热处理工艺,以改善组织,消除锻造毛坯的组