第八章 模具的维护与管理

8.1.1 模具的失效过程和失效形式 1．模具的失效过程 ．
（1）早期失效 早期失效发生在模具使用的初期， 早期失效发生在模具使用的初期，属于非正常 失效。 失效。 （2）随机失效 随机失效是模具经大量的生产使用， 随机失效是模具经大量的生产使用，因缓慢塑 性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续服役， 性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续服役， 属于正常失效。 属于正常失效。 （3）耗损失效 耗损失效属于正常失效。 耗损失效属于正常失效。
2．塑料模失效形式 ．
（1）型腔表面的磨损和腐蚀 ） （2）塑性变形 ） （3）断裂 ） （4）疲劳和热疲劳 ）
8.1.5 影响模具失效的基本因素 1．模具结构对失效的影响 ．
（1）圆角半径 ） （2）凸模端面形状 ） （3）凸、凹模结构形式 ） （4）模具工作间隙 ）
2．模具材料对失效的影响 ．
8.2 模具的维修与修复
8.2.1 模具修复的方法
1．堆焊 2．电阻焊 3．电刷镀 4．加工修复 （1）镶拼法 （2）挤胀法 （3）扩孔法 ） ） ） （4）更换新件法 ）
8.2.2 冲压模的修复 1．冲压模的随机故障修复 ．
更换或调整易损件。 ① 更换或调整易损件。 随机修磨凸、凹模。 ② 随机修磨凸、凹模。 模具紧固。模具使用过程中， ③ 模具紧固。模具使用过程中，由于震动 和冲击，紧固件可能会产生松动， 和冲击，紧固件可能会产生松动，需要经常 检查，随机紧固。 检查，随机紧固。
8.1.3 热作模具的工作条件与失效形式 1．锤锻模 ．
（1）锤锻模工作条件 ） 主要是冲击力和摩擦力的作用，吨位越大， 主要是冲击力和摩擦力的作用，吨位越大，产生 的冲击力越大，同时模具型腔受坯料变形的反作用， 的冲击力越大， 同时模具型腔受坯料变形的反作用， 使型腔表面承受很大的压力。 使型腔表面承受很大的压力。 （2）锤锻模的基本失效形式 ） 基本失效形式有：型腔部分的模壁断裂、 基本失效形式有：型腔部分的模壁断裂、型腔 表面热疲劳、塑性变形、磨损及锤锻模燕尾开裂。 表面热疲劳、塑性变形、磨损及锤锻模燕尾开裂。
3．模具的热处理与表面硬化对模具失效 ． 的影响
一般模具零件都要进行热处理， 一般模具零件都要进行热处理 ， 热处理过程 会产生各种缺陷。热处理缺陷可分为两大类， 会产生各种缺陷 。 热处理缺陷可分为两大类 ， 一 类是热处理的一般缺陷，主要包括过热和过烧、 类是热处理的一般缺陷 ， 主要包括过热和过烧 、 脱碳和腐蚀、淬火裂纹、淬火温度过高或过低、 脱碳和腐蚀、 淬火裂纹 、 淬火温度过高或过低 、 回火不足等， 回火不足等， 一般缺陷可通过采取相应技术措施 予以防止。另一类是热处理变形，包括热应力引 予以防止。 另一类是热处理变形， 起变形、相变和组织应力引起变形、畸形变形等， 起变形 、 相变和组织应力引起变形 、 畸形变形等， 这类缺陷有些可通过校正或修磨方法解决， 这类缺陷有些可通过校正或修磨方法解决 ， 有些 缺陷模具只能报废。 缺陷模具只能报废。
2．拉深模 ．
（1）拉深模工作条件 一般凸模主要承受压力和摩擦力， 一般凸模主要承受压力和摩擦力，凹模主要承 受径向张力和摩擦力。 受径向张力和摩擦力。 （2）拉深模的失效形式 因为拉深模在工作中受到较大的摩擦力， 因为拉深模在工作中受到较大的摩擦力，所以这 种模具的主要失效形式是磨损。 种模具的主要失效形式是磨损。
2．冲压模拆卸后的修复 ．
合理确定拆卸顺序，一般顺序是先外后内。 ① 合理确定拆卸顺序，一般顺序是先外后内。 对拆卸下的零件作好标记和具体位置， ② 对拆卸下的零件作好标记和具体位置 ， 必要 时可画简图以便装配，擦净涂油，统一摆放， 时可画简图以便装配，擦净涂油，统一摆放，对 于凸、凹模等工作零件，最好放在盛油的容器中， 于凸、凹模等工作零件，最好放在盛油的容器中， 以防生锈。 以防生锈。 对所有损坏的零件进行检查， ③ 对所有损坏的零件进行检查 ， 根据损坏程度 确定解决方案，然后进行修复或更换。 确定解决方案，然后进行修复或更换。 损坏的零件修复或更换后， 经装配、 试冲、 ④ 损坏的零件修复或更换后 ， 经装配 、 试冲 、 调整、检查，必须达到制件质量要求。 调整、检查，必须达到制件质量要求。
模具材料的成分、 组织、 模具材料的成分 、 组织 、 质量及性能对模具 的承载能力、模具寿命及加工精度、 的承载能力、模具寿命及加工精度、制造成本等 均有很大影响。 均有很大影响。 在模具材料对模具寿命的影响因素中， 在模具材料对模具寿命的影响因素中，材料的 类别影响很大。 类别影响很大。 模具材料的硬度对模具寿命也有显著的影响， 模具材料的硬度对模具寿命也有显著的影响， 经验表明，模具的早期失效， 经验表明，模具的早期失效，大多数是由于硬度 过高而引起的断裂， 过高而引起的断裂，少数是由于硬度过低引起的 塑性变形和磨损。 塑性变形和磨损。
模具零件的表面强化可以改善模具材料的表 面特性，获得硬度、耐磨性、韧性、 面特性，获得硬度、耐磨性、韧性、抗疲劳强度 的良好配合，得到“外硬内韧”的效果， 的良好配合，得到“外硬内韧”的效果，有时可 提高模具寿命几倍至几十倍。 提高模具寿命几倍至几十倍。表面强化的方法很 除常用的渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、 多，除常用的渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、渗 钒等工艺外，还有电火花强化，激光强化， 钒等工艺外，还有电火花强化，激光强化，化学 气相沉积，物理气相沉积等工艺。和速度运动。 气相沉积，物理气相沉积等工艺。和速度运动。
8.3 模具的管理
8.3.1 模具的保管
1.建立模具档案 建立模具档案 模具档案是模具从设计开始至投产使用， 模具档案是模具从设计开始至投产使用，维护 修理，更新改进直至报废为止全过程的详尽记录。 修理，更新改进直至报废为止全过程的详尽记录。 2．模具的存放管理 ． 模具在存放期间却常常受到忽视。 因而， 模具在存放期间却常常受到忽视 。 因而 ， 在实 际生产中， 际生产中，因模具保管存放不善而造成的生产上损 失惨重的事例时有发生，不能不引起重视。 失惨重的事例时有发生，不能不引起重视。模具的 入库存放应具备以下条件。 入库存放应具备以下条件。
8.1.2 冷作模具的工作条件与失效形式 1．冲裁模 ．
（1）冲裁模工作条件 ） 冲裁模，包括落料、冲孔、切边等， 冲裁模，包括落料 、冲孔、切边等，冲裁 模的工作部位是凸模、 凹模刃口， 模的工作部位是凸模 、 凹模刃口 ， 工作时刃 口承受着冲击力、 剪切力和弯曲力， 口承受着冲击力 、 剪切力和弯曲力 ， 同时还 受到被冲板料的强烈摩擦。 受到被冲板料的强烈摩擦。 （2）冲裁模失效形式 ） 模具刃口在压力摩擦力的作用下， 模具刃口在压力摩擦力的作用下，最常 见的失效形式是磨损，尤其是凸模。 见的失效形式是磨损，尤其是凸模。
2．模具的失效形式 ．
模具的失效形式主要有3 大类： 模具的失效形式主要有 3 大类 ： 表面磨 过量变形和断裂。 损、过量变形和断裂。 要正确分析出模具失效的原因， 要正确分析出模具失效的原因，找出提高 模具寿命的措施， 模具寿命的措施，首先要认识模具的工作 条件和可能产生的失效形式。 条件和可能产生的失效形式。模具按工作 条件可分为冷作模具、 条件可分为冷作模具、热作模具和塑料模 模具工作条件不同， 具。模具工作条件不同，在服役过程中发 生失效的形式和特点也各不相同。 生失效的形式和特点也各不相同。
目前我国模具国家标准和行业标准已有 50多项， 涉及到主要模具的各个方面 。 随 多项， 多项 涉及到主要模具的各个方面。 着国际交往的增多， 着国际交往的增多 ， 进口模具国产化工作 的发展和三资企业对其配套模具的国际标 准的提出， 准的提出 ， 一方面在标准制定方面注意了 尽量采纳国际标准或国外先进国家的标准， 尽量采纳国际标准或国外先进国家的标准 ， 另一方面考虑模具标准件生产企业各自市 场需要， 场需要 ， 除按中国标准外也按国外先进企 业的标准生产标准件。 业的标准生产标准件。
4．模具加工工艺对失效的影响 ．
模具加工工艺包括锻造、切削加工、 模具加工工艺包括锻造 、 切削加工 、 磨 削加工和电火花加工等， 削加工和电火花加工等 ， 这些工艺中的质 量问题对模具失效都有较大影响。 量问题对模具失效都有较大影响。
5．模具服役条件对失效的影响 ．
（1）坯料状况的影响 ） 坯料的材质和性能， 如塑变抗力、 磨损作用、 坯料的材质和性能 ， 如塑变抗力 、 磨损作用 、 咬合倾向及腐蚀性等对模具失效都有很大影响。 咬合倾向及腐蚀性等对模具失效都有很大影响 。 此外， 此外 ， 坯料的表面状况和加工温度也影响模具的 使用寿命。 使用寿命。 （2）锻压设备对失效的影响 ） 锻压设备的刚度和精度对模具寿命影响较大。 锻压设备的刚度和精度对模具寿命影损的修复 ．
（1）定位及导向元件磨损的修复 ） （2）分型面磨损的修复 ） （3）型腔表面磨损的修复 ）
2．意外损坏的修复 ．
（1）推杆折断 ） 模具在正常使用中， 模具在正常使用中，推杆折断现象时有 发生，产生原因有多种。 发生，产生原因有多种。 （2）异物掉入损坏型腔 ） 这是意外事故中较为常见的一种。 这是意外事故中较为常见的一种。要立 足于预防。 足于预防。
2．压铸模 ．
（1）压铸模工作条件 ） 压铸模是在高压（一般为30～ 压铸模是在高压 （ 一般为 ～ 150MPa）下 ， ） 将400℃～1 600℃的熔融金属压入模具型腔，熔 ℃ ℃的熔融金属压入模具型腔， 融金属高速喷射到型腔内，和模壁不断接触， 融金属高速喷射到型腔内，和模壁不断接触，冲 蚀模具，使模具型腔极快升温，摩擦也很激烈。 蚀模具，使模具型腔极快升温，摩擦也很激烈。 （2）压铸模的失效形式 ） 主要有热疲劳失效、热熔蚀失效、 主要有热疲劳失效、热熔蚀失效、冲蚀和气蚀 失效、粘模失效等。 失效、粘模失效等。
（3）模具的使用与维护对失效的影响 ） 模具的寿命与其正确的操作、 模具的寿命与其正确的操作、使用及维护有很 大关系。工作前，对模具进行正确的安装和调整； 大关系。工作前，对模具进行正确的安装和调整； 工作中，定时检查，及时排除故障，并注意润滑、 工作中，定时检查，及时排除故障，并注意润滑、 冷却；工作后，进行维护保养、消除应力。 冷却；工作后，进行维护保养、消除应力。