论述提高冷冲压模具使用寿命的措施

论述提高冷冲压模具使用寿命的措施

杜炜新

佛山市三水庐江五金制品有限公司528139

摘要：本文主要对提高冷冲压模具使用寿命的寿命进一步分析。企业为了确保机械产品的加工质量，提高产品的加工效率，降低制造成本，已经把提高冷冲压模具的使用寿命作为企业研发的一项重要课题来研究。

关键词：冷冲压模具；寿命；因素；形式；措施

引言：

随着机械产品零部件的批量化生产，冷冲压模具已经越来越被企业广泛的应用。影响冷冲模使用寿命的因素很多，主要的是由冲压方面、模具方面的因素决定的。模具质量的提高必须合理地选择材料，针对不同的材料采用相应的热处理工艺及优化的加工工艺，可以提高模具的制造精度和使用寿命，避免模具发生早期失效。

一、影响冷冲压模具使用寿命的因素

1.冷冲压模具材料

模具材料性能的影响。各种模具材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性、塑性变形抗力、断裂抗力、冷热疲劳抗力等性能均有所不同，材料的性能必须满足模具的具体使用要求，以免模具的早期失效；模具钢材冶金质量的影响。若钢中含有强度低、塑性差的非金属夹杂物，则容易形成裂纹源，引起模具早期断裂失效。当钢中的碳化物过多，形成网状、大块状或带状偏析时，将严重降低钢的冲击韧度及断裂抗力，引起模具的断裂、崩块及开裂等。

2.模具的工作硬度

模具硬度的提高主要指模具钢的抗压强度、耐磨性和抗咬合能力，但是也会降低模具韧性、冷热疲劳抗力及可磨削性能。在生产生活实践中，常见的失效形式就是硬度过高导致模具断裂，极少数会出现变形和磨损。

3.受冷冲压模具自身因素

冷冲压模具的设计结构是否合理，凸、凹模及模具其他结构件选材是否恰当合适，热处理加工过程中，是否达到了淬火的硬度及深度工艺要求，或是超过了淬火的硬度及深工艺度要求，模具各部件的加工精度与质量，模具装配调试过程中凸、凹模的装配间隙调整是否均匀，凸、凹模光洁度的高低等都直接影响模具使用寿命。

4.模具的热处理工艺

预先热处理、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退火等都是属于模具的热处理方式模具的热处理质量同样对模具的性能以及使用寿命有着极大的影响大量的事实证明模具的热处理工艺差能够直接导致模具工件零件的淬火变形与开裂以及使用过程中的早期断裂。

5.模具材料的冶金质量

模具材料的冶金质量首要影响的是那些大、中型截面的模具和碳和合金元素含量高的模具钢，现实的表现为非金属同化、碳化物偏析、中间松散等，对那些高碳高合金钢，凡是轻易造成模具淬火开裂和模具的初期破坏；若钢中含有强度低、塑性差的非金属夹杂物，则容易形成裂纹源，引起模具早期断裂失效。当钢中的碳化物过多，形成网状、大块状或带状偏析时，将严重降低钢的冲击韧度及断裂抗力，引起模具的断裂、崩块及开裂等。

二、影响冷冲压模具使用寿命的形式

断裂。凸、凹模在使用过程中出现的折断和裂痕等现象。模具凸、凹模的断裂，有的是局部的损坏，我们可以通过修复后继续使用，有的则是断裂损坏的程度比较大或是完全损坏不可再修复，只得按图纸设计另行配置新的凸模或凹模后使用。

变形。冷冲压模具凸、凹模在使用过中发生了形状变形，使被加工出的产品零件，几何形状有所改变，进而影响了被加工零件的尺寸精度与形状要求。

磨损。凸、凹模与被加工材料之间相互长时间频繁摩擦，造成的磨损；大批量长时间的冲裁加工零件，冲裁零件毛刺过大，凸、凹间隙过小等，都是造成凸、凹模刀口部分磨损的重要原因。

啃伤。凸、凹模间隙调整装配不均匀，凸、凹模相邻边缘相互啃咬，造成凸、凹模刃口啃伤。模具装配过程中，凸、凹模位置偏移、间隙不均匀，安装不带导向的模具时，凸、凹模间隙调整不合适，而发生的凸、凹模相互啃咬损伤。

三、提高冷冲压模具使用寿命的措施

1.优化冷冲压模具结构设计

冷冲压模具的使用寿命与合理的结构设计有着很大的关系，设计之初在保证冷冲压模具其他设计要求外，须保证模具的韧性、钢度与强度，以确保冷冲压模具在冲裁过程中模具的凸、凹模及其他结构件不至于因受冲裁力影响而发生的变形、损坏或增加磨损程度。模具设计应尽可能采用带导向的模具设计，同时还应考虑模具设计间隙，设计间隙过小或过大也会增加凸、凹模磨损程度，从而导致模具损坏，使用寿命降低。另外，综合考虑模具的紧固方式和定位方式，加强模具零部件的紧固程度和合理的接触面积，以保证模具整体的制造精度与质量，尤其是带有加强筋、加强板等的设计都会提高模具的整体韧性、刚性和强度。

2.选择正确的模具

为提高模具的使用寿命，正确的选择模具材料是很重要的。实际中，可根据被冲裁产品的批量大小来决定模具材料的材质。批产量大时，选用材料的材质，要选韧性好、强度高、刚性及耐磨性较高的模具材料。批产量小时，则可选一般的模具材料；根据被冲压材料的材料性质，被冲压件的质量要求，决定模具的选材。模具冲压件尺寸公差要求高，模具间隙要求较小，模具的凸、凹模与冲压件摩擦较大时，可选用耐磨性高和有足够韧性材料。同时还应考虑冲裁材料不同的强度和韧性，冲压设备的具体情况等。

3.加工与装配质量

提高设计人员的技术水平和工人技能，严格质量控制，增加审核、检验手段，提高模具制造质量。尤其是设计人员要有实际生产的感性认识，同时要跟上时代的步伐。冷冲压模具加工精度与质量越高其使用寿命就越长，相反就会缩短其使用寿命。一般冷冲压模多选用标准模架，由于是专业化生产的模架，其导向质量不成问题。凸、凹模装配时，间隙调整要求均匀，凸、凹模表面的光洁度要达到设计要求，要保证各零部件的平行度与垂直度，尤其是凸模与固定板，凹模与表面的垂直度要确保在公差允许值的范围以内，各部件连接螺栓、销钉要连接牢固可靠。

4.合理的热处理工艺

提高模具寿命的重要因素是对不同材质以及不同性能的材料进行合理的热处理方式碎火过程中温度过高会使得材料过硬韧性降低从而很容易出现断裂的情况碎火温度不足会导致硬度不够易产生变形。

5.冷冲压模具的使用和保养

加强冷冲压模具的使用和保养。冲压时垫铁的间距过宽，使模具处于弹性变形状态，以至于下模板变形和断裂；模具长期不用生锈等。因此要提高模具的使用寿命，必须要做到：使用前应严格检查、清除污物，有导向装置的模具应检查润滑是否良好；定期检修压力机，保证其精度；将模具安装在压力机上，要仔细调整间隙；安装后正确调整凸模进入凹模的深度；毛坯要清洁，并均匀的涂以良好的润滑剂；及时检修刃口、及时刃磨，否则迅速扩大的刃口磨损会降低冲件质量和模具寿命；使用后应清除废料，并在刃口和导向部分涂上润滑油，以保持模具的清洁不生锈。

结束语：

综上所述，随着工业的飞速发展，各行业冲压加工对冷冲压模具的加工质量，尤其是冷冲压模具的使用寿命，提出了更高的要求。冷冲模使用寿命提高的意义重大，它涉及模具的设计、制造、选材、使用及维护等各个方面，要从根本上提高冲模寿命，就要选用硬度高、韧性好、耐磨性与加工性能好且成本较低的模具材料，才能不断提高冷冲压模具的使用寿命。

参考文献：

[1]赵昌盛.模具材料的使用于使用寿命[M].模具制造，2003（10）.

[2]影响冲压模具寿命的因素及提高冲模寿命的措施.机械专家网，2007（11）

[3]周本凯.冲压模具使用技巧与修复实例[M].化学工业出版社，2011.