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1、第四章模具壽命的影響因素1.模具結(jié)構(gòu)2.模具工作條件3.模具材料4.模具制造5.模具熱處理與表面強化6.模具維護和管理第一節(jié)模具結(jié)構(gòu)1.模具型腔過渡圓角半徑的影響凸的圓角半徑r------對工藝影響大。r過小，板料拉深中成形力增加；在模鍛中，造成鍛件折疊缺陷。凹的圓角半徑R-----對模具的壽命影響大。R小，在圓角半徑處產(chǎn)生較大應(yīng)力集中，易萌生裂紋，導(dǎo)致斷裂；大的R使模具受力均勻，不易產(chǎn)生裂紋。2.模具幾何現(xiàn)狀的影響3.模具結(jié)構(gòu)形式整體模具結(jié)構(gòu)與組合模具結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力加強環(huán)模具的導(dǎo)向第二節(jié)模具工作條件
2、1.成形件的材質(zhì)、狀態(tài)、溫度金屬件，強度高，模具受力大，模具壽命低；非金屬材料、流體材料，強度低，模具受力小，模具壽命高；坯料與模具的親合力愈大，模具壽命愈低；成形有色金屬件的模具比成形黑色金屬件的模具，強度低，模具受力小，模具壽命高；坯料表面光滑，沖頭受力均勻，壽命較高坯料溫度愈高，模具壽命愈低。沖壓冷軋鋼板壽命3萬件沖壓熱軋鋼板壽命1.7萬件2.成形設(shè)備的特性a.設(shè)備的精度與剛度模具運動部分導(dǎo)向精度高、剛度大，模具磨損均勻，模具壽命高。注塑機、機械壓力機、模鍛錘壽命依次下降b.設(shè)備的速度設(shè)備的速度
3、愈高，模具越易斷裂或塑性變形失效。液壓機、曲柄壓力機、螺旋壓力機、錘、高速錘壽命依次下降2.成形過程中的潤滑與冷卻不銹鋼表殼擠光模：機油潤滑壽命80件二硫化鉬配制油劑潤滑壽命1萬件熱強鋼葉片精鍛模：3Cr2W8V鋼制作的壓鑄模：不用涂料150次3次刷一次350次1次刷一次700次冷卻方式：內(nèi)冷和外冷第三節(jié)模具材料1.材料的類別類別對模具的使用性能影響很大。某沖裁模9Mn2V5萬余次Cr12MoV40多萬次2.硬度T10鋼制作的硅鋼片沖裁模：53～56HRC幾千次60～63HRC刃磨壽命2～3萬次硬度繼
4、續(xù)提高模具出現(xiàn)早期斷裂Cr12MoV鋼制造的六角螺母冷鐓模：56～60HRC2～3萬件50～56HRC6～8萬件3.冶金質(zhì)量4.模具材料的性能使用性能和工藝性能模具的工作條件：a.室溫沖擊力較小工況強度愈高，硬度愈高，耐磨性愈好，壽命愈高（沖裁模、拉深模）b.室溫沖擊力較大工況強度愈高，耐磨性愈好，韌性愈好，壽命愈高（冷鐓模、冷擠模）c.高溫下沖擊力較小的工況需要高溫強度，高溫耐磨性，耐冷熱疲勞性，熱硬度，熱疲勞性，適當(dāng)?shù)臎_擊韌度。（曲柄壓力機的鍛模）d.高溫下沖擊力較大的工況需要高溫韌性，合適的高溫
5、強度、耐冷熱疲勞性、熱硬性。（錘鍛模、高速錘鍛模）第四節(jié)模具制造1.鍛造工藝對模具壽命的影響鍛造的目的：a.使鋼材達到模具毛坯的尺寸及規(guī)格b.改善模具鋼的組織和性能，使大塊碳化物破碎，獲得均勻分布狀態(tài)c.改善模具金屬纖維的方向性，使流線合理分布d.消除或減輕冶金缺陷如焊合氣孔、提高鋼的致密度材料為Cr12的冷沖模：毛坯尺寸Φ90mm，共晶碳化物5級，不經(jīng)改鍛，由軋材直接車削加工，壽命為數(shù)件至數(shù)十件，最高達3000件；改用Φ60mm棒料，經(jīng)鐓粗制成Φ90mm，共晶碳化物3～4級，壽命8000件以上。2.
6、制造工藝對模具壽命的影響a.車削中的刀痕型腔或凸模圓角部分，因進刀太深而留下局部刀痕，造成嚴重應(yīng)力集中（Cr12MoV制造的冷沖凸模，鉚釘模）預(yù)防措施：在零件粗加工的最后一道切削時應(yīng)盡量減小進給量，避免留下粗刀痕，防止出現(xiàn)不正常的折斷失效。b.磨削加工對模具型腔表面進行研磨時，由于磨削速度過大，冷卻條件差等因素會導(dǎo)致磨削表面過熱，引起表面軟化、硬度降低，易產(chǎn)生磨削裂紋，導(dǎo)致模具早期失效。（Cr12MoV制造的壓制瓷磚用的模具）預(yù)防措施：采用切削力強的粗顆粒砂輪或粘接性較差的砂輪；減小磨削工件的進給量；
7、選用合適的冷卻劑；磨削后采用消除磨削壓應(yīng)力回火。c.電加工對模具進行電加工時，由于產(chǎn)生大量的熱，將被加工部位加熱到很高溫度，在最表層發(fā)生熔融，然后激冷并凝固，形成白亮層。預(yù)防措施：用機械加工方法去除白亮層及其中微裂紋；電加工后進行一次低溫回火，減輕電火花加工層的脆性，防止裂紋擴展。d.表面粗粗度及脫碳層降低模具型腔表面粗糙度值：減少成形坯料的流動阻力，降低模具型腔表面的磨損量；可以減小刀痕、電加工熔斑等表面缺陷和產(chǎn)生裂紋的傾向，提高模具使用壽命。6Cr3VSi制造的冷擠壓模具：粗糙度為Ra6.3～3.
8、2um時，3萬次左右粗糙度為Ra0.8～0.4um時，4.5～5萬次e.模具的裝配精度調(diào)整模具安裝后的間隙量及均勻性，減少磨損量，提高壽命。第五節(jié)模具熱處理與表面強化模具熱處理包括預(yù)備熱處理和最終熱處理。預(yù)備熱處理：正火、高溫回火、球化退火、調(diào)質(zhì)處理等。最終熱處理：淬火、回火、表面強化處理等。熱處理的目的：模具通過熱處理獲得所需的組織和性能，保證在正常服役條件具有一定的使用壽命。熱處理的關(guān)鍵：加熱溫度的選擇、冷卻速度或等溫溫度的選擇。淬火加熱溫度過高：會
