第五章影响模具寿命的因素[可修改版ppt]
影响模具寿命的因素
热处理工艺
01
02
03
淬火
提高钢的硬度和耐磨性， 但可能导致开裂或变形。
回火
稳定组织结构，提高韧性 ，防止开裂和变形。
表面处理技术
如渗碳、渗氮等，增加表 面硬度和耐磨性，提高模 具寿命。
表面处理技术
电镀
在模具表面电镀硬铬、镍 等金属，提高表面硬度和 耐磨性。
湿度变化可能引起模具材料内 部水分分布不均，导致内部应 力产生，加速模具裂纹扩展。
保持较低湿度有助于防止模具 材料吸湿，保持其性能稳定， 延长模具寿命。
腐蚀与氧化
暴露在腐蚀性气体或液体中的模具可能遭受腐蚀，导致表面损伤和材料流失，从而 缩短模具寿命。
氧化反应可能导致模具表面生成氧化膜，影响其表面质量和摩擦性能，进而影响模 具寿命。
详细描述
加工精度包括模具零件的尺寸、形状、位置和表面粗糙度等方面。如果加工精度不足，会导致模具配 合不良、磨损加速和降低使用寿命。因此，在制造过程中应严格控制加工精度，保证模具的质量和稳 定性。
加工误差
总结词
加工误差是指实际加工结果与理想加工结果之间的偏差，加工误差的大小直接影响模具的寿命。
详细描述
模具结构紧凑化
优化模具结构，减少模具零部件数量 ，降低模具复杂程度，有助于提高模 具寿命。
标准化设计有助于提高模具的互换性 和维修性，降低生产成本。
模具强度与刚性
模具强度
选用高强度材料，合理布置受力结构，以抵抗外部压力和冲 击。
模具刚性
保持模具的刚性，防止因受力而发生变形，影响模具精度和 寿命。
冷却系统设计
喷涂
在模具表面喷涂高分子材 料，如聚氨酯、环氧树脂 等，增强表面抗磨损和抗 冲击能力。
影响汽车冲压模具寿命的因素分析
影响汽车冲压模具寿命的因素分析汽车冲压模具的寿命是决定汽车生产效率的重要因素之一。
由于汽车冲压模具在生产过程中经受着巨大的冲击力和高温磨损，因此其寿命往往较短，其影响因素也比较复杂。
下文将会详细介绍这些因素。
一、材料选择在汽车冲压模具的制造过程中，材料的选择是关键因素之一。
常见的模具材料有工具钢、硬质合金、高速钢等。
在选择材料时，需要考虑到模具所需的强度、韧性、硬度以及耐磨性等因素。
不同材料对冲压性能和模具寿命的影响也是不同的。
二、加工质量模具的加工精度和表面光洁度是影响其寿命的重要因素。
模具的表面粗糙度和不平整会使得模具受到的热应力和机械应力增大，从而影响其使用寿命。
因此冲压模具在加工时，需要确保其表面光洁度和精度，这样才能够提高模具的使用寿命和生产效益。
三、设计结构模具的设计结构和形状也是影响其寿命的重要因素之一。
不同的汽车零部件需要不同的模具，因此需要考虑到易损件的位置、应力分布以及强度要求等因素，合理选择结构和形状，避免过度压力造成模具的破坏。
四、使用环境模具在工作时需要承受高温、高压及高速的冲击力，其使用环境会直接影响其使用寿命。
在使用过程中，需要定期对模具进行清洗和维护，避免当成物质穿入模具内部，引起模具的氧化和生锈等现象，从而影响模具的使用寿命。
五、使用条件冲压模具的使用条件也是影响其寿命的关键因素之一。
因此在使用过程中，需要注意不要过度使用，尽量控制冲压定位精度，避免过度冲击造成模具破坏。
另外，在模具使用过程中需要保持稳定的温度和湿度，避免润滑剂和自身热胀冷缩等问题，以提高模具的使用寿命。
综上所述，汽车冲压模具的使用寿命受到材料选择、加工质量、设计结构、使用环境和使用条件等多种因素的影响。
因此，在制造和使用汽车冲压模具时，应充分考虑以上因素，合理选择材料、加工工艺和设计结构，保护模具的环境，严格控制使用条件，以延长模具的使用寿命和提高生产效益。
模具寿命的讲解
模具寿命的讲解模具寿命的长短受到多方面因素的影响，包括材料选择、设计、加工工艺、使用环境等。
下面我们将从各个方面来详细介绍模具寿命的相关内容。
一、材料选择模具的材料选择直接影响着模具的寿命。
一般来说，模具的材料应具有较高的硬度、强度和耐磨性，以确保模具在长时间的使用过程中不易损坏。
常用的模具材料包括铸铁、工具钢、硬质合金等，不同的模具材料适用于不同的工况。
铸铁是一种常用的模具材料，其价格便宜，易于加工，但硬度和耐磨性相对较低，适用于对模具寿命要求不高的场景。
工具钢是一种硬度和强度较高的材料，适用于要求较高的模具，但价格相对较高。
硬质合金则是一种硬度和耐磨性都很高的材料，适用于对模具寿命要求很高的场景。
在选择模具材料时，需要根据具体的工作条件和要求来选择合适的材料，并确保材料质量符合相关标准，以提高模具的寿命。
二、设计模具的设计直接影响着模具的寿命。
合理的设计能够减少模具在工作过程中的应力集中和磨损，延长模具的使用寿命。
在模具设计过程中，需要考虑到模具的结构强度、冲压性能、导向准确性等因素，以确保模具在长时间的使用过程中不易出现问题。
模具的设计应尽量避免应力集中现象，采用圆弧过渡和补强支撑等措施来减少应力集中，延长模具的使用寿命。
此外，还需要考虑模具的冲压性能，确保模具在工作过程中能够承受较大的冲击载荷而不易损坏。
同时，导向准确性也是影响模具寿命的重要因素，需要确保模具的导向部件能够精确、稳定地工作，以防止模具在工作过程中发生偏移或卡滞等问题。
在模具设计过程中，需要充分考虑到这些因素，采取合适的设计措施，提高模具的使用寿命。
三、加工工艺模具的加工工艺对模具的寿命也有重要影响。
在模具加工过程中，需要选择适当的加工设备和工艺流程，确保模具的尺寸精度和表面质量达到要求，避免制造缺陷导致模具的早期损坏。
一般来说，精度要求较高的模具，需要采用精密加工设备和工艺流程，如数控机床、电火花加工等，以确保模具的加工精度和表面质量。
影响模具寿命的因素
模具几何形状
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2.凸模的端面形状
模具几何形状
平底带锥台的凸模（图a），端部受力面积较大， 因此单位面积承受的挤压力比平底凸模（图b）可 降低20%，模具寿命也相应提高
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模具几何形状
当变形程度εF不
是很大时，以平底
凸模所受的单位挤
压力最大，半球面
凸模的挤压力最小，
如：几何形状和刚度。
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一、模具的几何形状
影响模具寿命的几何形状因素： ➢ 模具的圆角半径、 ➢ 凸模端面形状、 ➢ 凹模锥角的大小、 ➢ 凹模截面变化的大小等。
模具结构
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（一）圆角半径
采用圆角结构 可以获得良好 的工艺效果， 同时，也可避 免拐角处产生 应力集中。
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从图中看，挤压 力的大小不仅与 入口角α大小有 关，还与锥形进 口正挤压凹模的 截面变化量 lnA0/A1有关。
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模具几何形状
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1.凹模的锥角和截面变化
冷挤压凹模的型腔截 面变化越小，尺寸过 渡越平缓，则挤压力 越小，模具寿命越高。
平底带锥台凸模居
中。
1-平底凸模
2-平底带锥台凸模
3-锥角凸模a=120º 4-半球面凸模
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变形程度过大时，球面凸 模的单位挤压力会急剧上 升。
平底凸模刃口处增加圆角 半径，可降低挤压力；
凸模端部设计成平底带锥 台形，对减轻挤压力也有 明显效果。
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模具几何形状
影响模具寿命的相关因素及改进措施探讨
检查模具的精度。在检查时采用高精度的测量仪器 ，对成形表面 为复杂空间曲面的零件 ，应使用三坐标测量仪等精密测量设备， 确保测量数据准确可靠。
２ ． ３ 模 具材 料及 热 处理
在 影响模 具寿命的诸 多因素 中 ，模具材料的选择和热处理 工艺的制订对模具寿命的影响应该是最大的 ，合理的选材与实施
学 术 研 讨
缸科 技 ２ ０ １ ３ 年第６ 期
影 响模具 寿命 的相关 因素 及改进措施探 讨
张 艳 琴
南 充 职 业 技 术 学 院机 电 工程 系
摘
一
６ ３ ７ ０ ０ ０ 四川 Ｉ南充
要 本 文介 绍 了与模 具 寿命 相 关 的术 语 和概 念 ，对影 响模 具使 用寿命 的诸 多因素进 行 了分 析 。提 出模 具 的 寿命 是在
正 确的 热处 理技 术 是保 证 模具 寿 命 的基础 。
浪费大量的人力 、物力，影响了生产进度。模具是提高材料利用 率 、保证成形产品质 量、体现成形产品技术经济性的有效手段 。 要获得满意的产品 ，对成形模具而言 ，以下４ 个方面决定了它的及热处理方法 、良好的模具服役条件。实际上只要其 中一个环
机 械 方法 去 除 异常 层 中的再 凝 固层 ，尤其 是微 观 裂纹 或 者在 电加 工 后 进行 一 次 低温 回火 ，使 异 常层 稳 定化 ，以防 微裂 纹扩 展 。
（ １ ）模具寿命 。模具经过安装试模后 ，正常生产出合格模 具产品的过程 ，称为模具服役 。模具正常失效前生产出的合格产 品的数 目叫模具寿命 。模具首次修复前生产出的合格产品的数 目 叫首次寿命。模具一次修复后到下一次修复前所生产出的合格产 品的数目叫修模寿命，模具寿命是首次寿命与各次修复寿命的总 和。一般模具的寿命是由产品可用性决定的 ，如果模具生产的产 品报废 ，就意味着该模具没有使用价值 。 （ ２ ）模具 失效 。如 果模具在使 用过 程 中因结 构形状 、尺 寸 、精度 、表面粗糙度 、材料组织与性能发生变化而达不到原有 设计的功能 ，就认为是模具失效。生产实践中一般表现为模具受 到损坏而导致产品质量不合格或报废，模具即使经过修复也不能
总结影响冲压模具寿命的主要因素
影响冲压模具寿命的主要因素一.合理增大间隙1.合理增大间隙，改善凸模工作部分的受力状态，使摩擦力和压应力减小，冲裁力、卸件力和推件力下降，凸模和凹模刃口磨损减少。
合理增大间隙有利于延长冲压模的寿命。
（试验证明：随间隙的增大冲裁力有一定程度的降低，但当单面间隙介于材料厚度的5％~20％范围内时冲裁力的降低不超过5％~l0％。
因此，在正常情况下，间隙对冲裁力的影响不很大。
对卸料力、推件力的影响比较显著。
随间隙增大，卸料力和推件力都将减小。
一般当单面间隙增大到材料厚度的15％一25％时，卸料力几乎降到零。
但间隙继续增大会时毛刺增大，又将引起卸料力、顶件力的迅速增大。
此外：冲裁间隙选用依据；冲裁间隙的大小主要与材料性能及厚度有关，材料越硬，厚度越大，则间隙值应越大。
由于生产中对冲裁件质量和尺寸精度的要求不同，因此冲裁间隙值的确定应在保证冲裁件尺寸精度和满足剪切面质量的前提下，考虑模具寿命、模具结构、冲裁件尺寸和形状、生产条件等因素综合分析后确定。
对下列情况应酌情增减冲裁间隙值。
（1）在同样条件下，冲孔间隙比落料间隙大些。
（2）冲小孔时，凸模容易折断，间隙应取大些，但这时要采取有效措施防止废料回升。
（3）硬质合金冲裁模由于热膨胀系数小，其间隙值可比钢模大30%。
（4）复合模的凸模和凹模壁单薄时，为防止胀裂，应放大冲孔凹模间隙。
（5）冲裁硅钢片时随着含硅量增加，间隙相应取大些；冲裁热轧硅钢片应比冷轧硅钢片的间隙大；对需攻丝的孔，间隙应取小些。
（6）采用弹性压料装置时，间隙应取大些。
（7）高速冲压时，模具容易发热，间隙应增大。
（8）电火花穿孔加工凹模型孔时，其间隙应比磨削加工取小。
（9）加热冲裁时，间隙应取小。
凹模为斜壁刃口时，应比直臂刃口间隙小。
落料时凹模尺寸为工件要求尺寸，间隙值由减小凸模尺寸获得，冲孔时凸模尺寸为工件要求尺寸，间隙值由增大凹模尺寸获得。
合理间隙：Z=2(t-b)tanβ=2t(1-b/t)tanβ（课本2-4）式中：t——材料厚度； b/t——产生裂纹时，凸模压入板料的相对深度。
影响模具寿命的因素
影响模具使用寿命的因素1、型材断面设计影响及措施型材断面形状、壁厚尺寸、偏差要求等，是影响模具使用寿命的第一因素。
型材断面简单、壁厚合适、公差带较宽、无太大悬臂、挤压比合适、模具的使用寿命就会大大提高，反之，则降低。
应采取的措施是：在设计型材断面时，尽量避免尖角、大悬臂等问题，在满足型材使用的情况下，选择合适的壁厚和尺寸偏差，尽量避免单向偏差‘即使对尺寸进行调整，也要保证双向偏差。
2、模具设计的影响因素及措施募集的设计作用，一是确保模具在挤压使用时，生产出符合图纸要求的产品；二是要根据模具的工作环境及工艺条件，确保其机械性能。
三是选择合适的模具结构及材质。
但是，由于模具设计参数选择不当、材质选择不合适、单方面追求产品的合格性而忽略了模具的机械性能、对模具的工作环境考虑不足等因素，极易造成模具的早期失效或者缩短使用寿命。
因此，正确地选择模具设计的各项参数，正确地选择材质，充分考虑模具的使用工作环境、详细计算模具的机械性能、合理地选择模具的结构形式、避免模具的尖角过度和模具内表面凹凸不平等措施，是提高模具使用寿命的重要途径之一。
另外，采用模具设计的先进性理论‘考虑模具受力均衡性，结合每一种型材及模具的特点进行设计，是提高模具使用寿命的重要措施。
3、挤压工艺条件、操作过程对模具寿命的影响及措施模具是在高温高压环境十分恶劣的条件下使用的。
对模具使用寿命而言，是最重要的影响环节。
在良好的挤压工艺条件、良好的操作过程中，模具的材质、设计、制作、热处理等，都将在此环节中得到检验和验证。
挤压筒温度、模具温度、铸棒温度是挤压生产的关键参数，统称挤压温度，其直接影响到挤压操作过程的顺利与否。
挤压速度是和挤压温度紧密相连的一个参数，挤压速度的选择，是操作人员根据挤压比大小、型材挤压难易程度、铝合金材质、生产环境等因素来确定的。
挤压温度选择不当、挤压速度选择不合适，就会引起闷车、挤出型材划裂、挤“大帽”等问题，既影响了生产效率，又影响了模具的使用寿命。
关于模具使用寿命及失效问题分析
关于模具使用寿命及失效问题分析摘要：在现代工业社会中，冷冲压模具生产方式是一种倍受青睐的现代工业品的加工方式，它的使用寿命直接影响着现代工业生产的效能与效率，它已是现代工业生产中的关键一环，因而它的使用寿命的提高也成为众多企业和专家学者研究课题。
关键词：模具使用寿命；失效问题；措施模具被人们称为工业之父，由于现代工业的自动化程度越来越高，模具的使用范围也越广泛，可在我国的较多中小企业中，其寿命还很低，仅相当于国外同行业的1/3到1/5。
模具的寿命低，不但会降低产品质量，更会产生浪费模具材料、增加加工工时等严重的后果，使产品的成本居高不下并严重影响生产效率。
1模具结构丧失功能的原因分析模具制品主要应用于工业生产，但时常会出现各类异常操作，进而导致模具结构定型功能的丧失，由此白白消耗大批的劳动工时，制约了生产效率的提升。
在此重点阐释模具制品失效的常见原因及常见的失效类型。
模具制品有多种失效模式，其中冷热型模具在使用过程造成功能丧失的几种主要表现是：在实际使用过程中模具结构产生塑性形变；模具工件内腔的摩擦损耗；模具材质疲劳；模具结构开裂。
1.1模具结构产生塑性形变模具结构所产生的塑性形变就是指其所承受的负载大小超出了依照其本身结构特点所设定的屈服强度指标并由此引发的模具结构形态改变，比如模具发生胎腔内陷、孔眼增大、棱角边缘坍落以及凸型模转变成镦粗型结构、竖向发生弯曲情况等。
特别是热加工型模具制品，它的有效工作表观层和高温型材料相接触产生摩擦及挤压过程，导致胎腔表观层温度一般都远远超出热加工模具钢材质的回火状态温度，胎腔内表面因为受热变软而被挤陷或挤成堆状。
冷镦型模具主要采用具有弱淬透性能的钢材，模具工件经过淬火预热之后，通过里孔实施喷水降温作业从而形成硬型保护层。
在模具工件使用过程中，倘若其受到的冷镦应力太强，其硬型表层下部的内壁耐压屈服性能不强，此时模具体内腔即被压坍。
模具工质的本身屈服能力通常随着碳元素的组分浓度随着某类合金成分的增大而上升，在硬度性能一样的状态下，不同组分含量的钢材质具备的抗压能力不一样，当钢体硬度指标为64HRC时，下面4类钢质的耐屈服能力从小到大的排列顺序是：5CrNiW＜Cr6WV＜Cr12＜W18Cr4V。
《模具寿命与失效》课件
在本PPT课件中，我们将探讨模具寿命与失效相关的重要概念和实用方法， 加深对模具寿命管理的理解，帮助您更好地延长模具使用寿命。
模具寿命的定义
了解什么是模具寿命，包括使用寿命和预计使用时间等方面的概念。
模具失效的原因
探讨影响模具失效的各种因素，如磨损、腐蚀、疲劳等，并介绍如何预防这 些问题。
常见的模具失效模式
详细分析模具失效的各种模式，包括裂纹、变形、粘连等，以及如何识别和 解决这些问题。
模具寿命管理的重要性
强调模具寿命管理对于提高生产效率、降低成本和确保产品质量的重要性。
延长模具寿命的方法
介绍些延长模具寿命的实用方法，如正确的保养、合理的使用条件和及时 的维修等。
模具失效分析的步骤
探索进行模具失效分析的常用步骤和方法，包括观察、记录、测试和分析等。
案例研究和实践经验
分享一些实际案例和经验，展示如何应用模具寿命与失效管理的原理和技巧提高生产效益。
影响汽车冲压模具寿命的因素分析
影响汽车冲压模具寿命的因素分析现代汽车行业的迅猛发展，使得人们对汽车各个方面的要求也越来越高，故而要求汽车冲压件结构复杂，且能在高温、高速、高摩擦剂腐蚀性工作环境中正常工作，也随之提高了对冲压模具的要求。
冲压模具使用寿命一直是企业关注的重要问题，但目前我国企业生产的模具使用寿命仅相当于发达国家的1/3mdash;1/5。
为了提高模具寿命，降低成本，必须分析影响模具使用寿命的因素，获得提高模具寿命的方法。
通过分析模具失效原因发现，合理设计模具结构，恰当的选用材料及热处理，正确使用和维护模具，对模具使用寿命的提高是有重大意义的。
模具结构冲压模具结构是影响模具寿命最主要的因素。
因此模具设计者要需对冲压模具有较好的认识，同时具备基本的铸造和机加工相关知识，并能将这三者结合在一起来设计模具。
模具设计最基本原则是安全性，其次是经济性，考虑这个因素节省成本，为企业带来效益。
所以设计模具过程中，在合理安排模具冲压间隙，冲压工序及冲压工位之后，还须做到以下几点保证模具的寿命达到预期：1.1整个模具框架结构的厚度需均匀合理根据模具的大小及生产要求确定模具框架筋、结构筋和工作部分结构的厚度，确保模具足够的强度，保证使用寿命。
1.2模具结构必须受力均衡，避免应力集中而导致模具局部开裂要求模具压力源选择和布置合理，并且在承载力的部位设计支撑筋；承受侧向力的必须有防侧机构。
1.3必须慎重考虑起吊部件将起吊部件选择比实际起吊重量大一级，起吊部件周围保证有足够的铸件厚度，以防断裂。
1.4模具防松部件及紧固螺钉必须大小适宜，防止在生产过程中震落，损坏模具。
1.5模具的导向必须合理一般情况下，导向基本上用导板导向，导向精度要求高的情况下使用导板加导柱的导向形式。
准确可靠地导向减少模具工作零件的磨损，避免凸凹模啃伤。
1.6模具结构让空必须合理铸件与铸件之间最小距离为15mm，铸件与非铸件之间最小距离为10mm,以免铸造偏差产生干涉而造成模具损坏。
模具失效与寿命
一．模具寿命的概念与意义模具寿命指在保证制件品质的前提下;所能成形出的制件数..它包括反复刃磨和更换易损件;直至模具的主要部分更换所成形的合格制件总数..模具的失效分为非正常失效和正常失效..非正常失效早期失效是指模具未达到一定的工业水平下公认的寿命时就不能服役..早期失效的形式有塑性变形、断裂、局部严重磨损等..正常失效是指模具经大批量生产使用;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..模具正常失效前;生产出的合格产品的数目;叫模具正常寿命;简称模具寿命;模具首次修复前生产出的合格产品的数目;叫首次寿命；模具一次修复后到下一次修复前所生产出的合格产品的数目;叫修模寿命..模具寿命是首次寿命与各次修复寿命的总和..模具寿命的高低是衡量模具质量的重要指标之一..它不仅影响产品的质量;而且还影响生产率和成本..随着模具工业的发展;高质量、高性能、高效率模具的大量应用;模具的寿命已引起人们的关注..在工业产品飞速发展的今天;从模具发展的总趋势可以看出;无论是模具的大型化、复杂化还是高精度、高效率;都依赖于模具寿命的提高..二．模具失效2．1模具失效形式及机理模具种类很多;按照用途的不同;大致可以分为六大类:冷冲压模、热锻压模、压力铸造模、塑料模、玻璃压模和粉料压制模等..模具种类繁多;工作状态差别很大;损坏部位也各异;但失效形式归纳起来大致有三种;即磨损、断裂、塑性变形..1磨损失效模具在服役时;与成形坯料接触;产生相对运动..由于表面的相对运动;接触表面逐渐失去物质的现象叫磨损..磨损失效可分为以下几种：1疲劳磨损两接触表面相对运动时;在循环应力机械应力与热应力的作用下;使表面金属疲劳脱落的现象称为疲劳磨损..2气蚀磨损和冲蚀磨损气蚀磨损金属表面的气泡破裂;产生瞬间的冲击和高温;使模具表面形成微小麻点和凹坑的现象叫气蚀磨损..冲蚀磨损液体和固体微小颗粒反复高速冲击模具表面;使模具表面局部材料流失;形成麻点和凹坑的现象叫冲蚀磨损..3磨蚀磨损在摩擦过程中;模具表面和周围介质发生化学或电化学反应;再加上摩擦力的机械作用;引起表面材料脱落的现象叫磨蚀磨损..4磨损的交互作用摩擦磨损情况很复杂;在一定的工况下模具与工件或坯料相对运动中;磨损一般不只是以一种形式存在;往往是以多种形式并存;并相互影响..具有磨损失效形式的主要有冷作模具;主要材料是冷作模具钢;冷作模具钢用于制造冷冲模、冷镦模、冷挤压模、冷拉丝模、滚丝模、冷剪切刀等..冷作模具在室温下成形;对模具材料的高温性质没有特殊要求;但要求在室温下有高硬度、高耐磨性和足够的韧度..2断裂失效模具出现大裂纹或分离为两部分和数部分丧失服役能力时;成为断裂失效..断裂可分为塑性断裂和脆性断裂..模具材料多为中、高强度钢;断裂的形式多为脆性断裂..脆性断裂又可分为一次性断裂和疲劳断裂..具有断裂失效的主要有热作模具;主要材料为热作钢;热作模具钢主要用于制造热锻模、热挤压模和压铸模等..3塑性变形失效塑料模具在服役时承受很大的应力;而且不均匀..当模具的某个部位的应力超过了当时温度下模具材料的屈服极限时;就会以晶格滑移、孪晶、晶界滑移等方式产生塑性变形;改变了几何形状或尺寸;而且不能修复再服役时;叫塑性变形失效..塑性变形的失效形式表现为镦粗、弯曲、形腔胀大、塌陷等..模具的塑性变形是模具金属材料的屈服过程..是否产生塑性变形;起主导作用的是机械负荷以及模具的室温强度..在高温下服役的模具;是否产生塑性变形;主要取决于模具的工作温度和模具材料的高温强度..具有塑性变形失效的有塑料模具;主要模具材料是塑料模具钢;塑料模具是塑料成形加工不可缺少的工具;钢材耗用量大;品种、规格多..对塑料模具钢的使用性能<包括强度、硬度、耐磨性、韧度、热稳定性等的要求并不高;但是必须具备优良的加工性能;包括热处理变形小;机加工性能、焊接性能、图案花纹刻蚀性能、研磨和抛光性能好;粗糙度低2.2影响模具失效的因素1模具结构的影响模具结构对模具受力状态的影响很大;合理的模具结构能使模具工作时受力均匀;不易偏载;应力集中小..模具种类繁多;形式差别很大;工作环境也不尽相同;下面从几个具有共性的方面加以讨论..1圆角半径圆角半径分为外凸圆角半径和内凹圆角半径..工作部位圆角半径的大小;不仅对成形过程及成形件品质有影响;也对模具的失效形式及寿命产生影响..2模具结构形式①整体模具与镶拼模具整体模具的凹圆角半径很易造成应力集中;并由此引起开裂..②模具的导向采用导向装置的模具;能保证在模具中各相关零件相互位置的精度;增加模具抗弯曲、抗偏载的能力;避免模具不均匀磨损..2模具工作条件的影响1成形件的材料、温度①材质成形件的材料有金属和非金属..一般来讲;非金属材料的强度低;所需的成形力小;模具受力小;模具寿命高..因此;金属件成形模比非金属成形模的寿命低..②温度在成形高温工件时;模具因接受热量而升温;随着温度的上升;模具的强度下降;易产生塑性变形..同时;模具同工件接触的表面与非接触表面温度差别很大;在模具中造成温度应力..2设备特性①设备的精度与刚度模具成形工件的力是由设备提供的;在成形过程中;设备因受力将产生弹性变形..②速度设备对模具及工件的作用力是在一段时间内逐渐增加的;设备速度影响施力过程..设备速度愈高;模具在单位时间内受的冲击力愈大冲量大；时间愈短;冲击能量来不及传递和释放;易集中在局部;造成局部应力超过模具材料的屈服应力或断裂强度..因此;设备速度越高;模具越易断裂或塑性变形失效..3润滑润滑模具与坯料的相对运动表面;可减少模具与坯料的直接接触;减少磨损;降低成形力..同时;润滑剂还能在一定程度上阻碍坯料向模具传热;降低模具温度;对提高模具寿命都是有利的..3模具材料性能的影响模具材料的性能对模具的寿命影响较大;其中使用性能：强度、冲击韧度、耐磨性、耐蚀性、硬度、热稳定性和耐热疲劳性..工艺性能：锻造工艺性能、切削加工工艺性能、热处理工艺性能、淬透性..模具使用性能性能的选择1室温载荷较小的工况这类模具的强度越高;硬度越高;耐磨性越好;寿命越高..2室温载荷较大的工况主要考虑具有较高的强度、耐磨性;并有较好的韧性..3高温载荷较大的工况这类模具还应具有耐冷热疲劳性、热硬度及热疲劳性;同时还应具有适当的冲击韧度..4高温载荷较小的工况这类模具还应具有合适的高温强度、热硬度及热疲劳性..4模具制造过程的影响1在模块锻造时;模块加热和冷却所带来的内外温差会产生温差应力；镦粗、冲孔和扩孔等过程如技术参数选择不当易使锻坯开裂..此外;当锻比超过一定值后;由于形成纤维组织;横向力学性能急剧下降;导致各向异性..2在模具的电加工中;会出现不同程度的变质层;此外由于局部骤热和骤冷;还容易形成残余应力和龟裂..3模具的热处理模具热处理安排在模块锻造、粗加工之后;几乎是模具加工的最终工序..模具材料的选用及热处理工序的确定对模具性能的影响极大..三．模具失效分析实例3.1冲裁模冲裁模的主要失效形式为磨损;从磨损机理看主要为粘着磨损..主要影响因素：1冲裁间隙：间隙小减小磨损;间隙大增大磨损2压边状态提高冲裁模寿命的措施：1尽量采用大间隙2采用弹性卸料板3采用导向装置4增加凸模刚度5采取耐磨性好的模具材料6采用表面强化技术7超前维修3.2拉伸模拉伸模的主要失效形式为冲头头部镦粗变形..提高拉伸模寿命的措施：1)将实心冲头改为空心内冷结构冲头;并将壁厚减至14mm以下2)空心冲头口部采用内螺纹连接是;螺纹末端不应留空刀槽;以免造成应力集中;导致断裂失效3)冲头尾部表面拐角处有较大应力集中;易萌生疲劳裂纹;应进一步改进..3.3塑料压注模塑料压注模的主要失效形式为型腔拉毛和凌边堆塌..提高塑料压注模寿命的措施：1）适当提高模具回火的温度;增加回火保温时间..2）实际采用两段回火工艺;是模具回火充分;保持较高硬度的同时改善韧性..。
影响冷冲压模具寿命的因素及提高寿命的措施
《装备维修技术》2021年第6期—419—影响冷冲压模具寿命的因素及提高寿命的措施安 宁 张永平（中车永济电机有限公司，山西 永济 044502）所谓的冷冲压工艺指的是通过压力机上的冲模对原材料进行施加压力，让材料出现塑性变形或者分离的情况，从而获取到所需要的生成零件。
不仅如此，冷冲压工艺一般常用于批量生产的零件中，其模具能够有效提升零件的生产效益，为企业带来更多的经济利润，提升其竞争力，使企业在市场的竞争中站稳脚跟，向着更好的方向发展。
二、影响冷冲压模具寿命的因素（一）模具方面 能够影响冷冲压模具寿命的主要因素之一便是模具本身，且在模具本身因素中又包括材料、结构、加工工艺和装配四个方面。
第一，冷冲压模具材料。
材料是模具的基础构成，若材料本身的硬度、强度、刚度有所不足，那么在作为冷冲压模具时，便可能会因材料本身性能而出现不同程度的变形、断裂等情况[1]。
第二，因机械零部件生产的不同，需针对性的生产模具，但是在实际生产中，部分模具的结构较为特殊，甚至会存在不合理情况，进而会加剧模具的磨损速度，导致其过早的结束寿命。
第三，根据模具工作环境的不同来采用不同的加工工艺，而不同的工艺也会成为影响模具使用寿命的重要因素。
一般情况下，模具的主要零部件加工工艺主要包括：有线切割加工、电火花加工等，根据模具的种类和使用的不同，其加工工艺也有差异。
第四，在模具的实际应用中多为凸模、凹模，其必须要配合使用才可完成材料的加工生产，但在装配应用时，间隙过大或过小都会影响模具的使用寿命。
（二）冲压方面 影响模具应用寿命的因素除模具本身外，还与冲压有关。
冷冲压是模具生产中的重要环节，想要提升模具的整体性能，就必须要从模具选择、零件检查、润滑剂及工作人员等方面做好管控。
首先，应根据模具的具体类型来选择合适的机床，这一点要严格重视，必须综合考虑生产任务、机床吨位大小、机床精度、平行度、导轨间隙等因素，以此来保障[2]。
其次，冷冲压模具几乎每天均处于高强度的应用中，且冷冲压时也需要整体设备的配合，由于其工作强度大，零部件也存在易损的特点，若未能定期检查，便会影响冷冲压模具的寿命甚至损坏。
影响厚板冲裁模具寿命的因素
影响厚板冲裁模具寿命的因素分析了影响模具寿命的诸多因素，重点探讨了模具设计、模具材料及热处理、设备选型、安装与调试、保养和检修对模具寿命的影响。
标签：模具寿命；冲裁；影响因素引言模具寿命是指模具磨损或其它形式失效，终至不可修复而报废之前所加工的产品数。
当前，模具寿命已作为衡量模具设计、装配及使用质量的一项重要指标。
影响模具寿命的因素很多，如模具设计、模具材料及热处理、设备选型、安装与调试、保养和检修等。
作为重卡汽车制造业，对厚板横梁和连接板的使用量较大，因此本文仅对加工厚板料的冲裁模具寿命进行探讨。
1 模具设计模具的结构不仅能影响到所生产零件的质量，而且对模具的使用寿命也具有至关重要的影响。
因此在设计时，应重点关注：模具的压力中心、导向机构、冲裁间隙、镶块结构和布置、漏料机构等问题。
1.1 模具的压力中心冲裁力合力的作用点称为模具的压力中心。
如果模具的压力中心与机床滑块中心不一致，冲压时会产生偏载，导致模具以及压力机滑块与导轨的急剧磨损，降低模具的使用寿命。
所以设计模具时，应使模具的压力中心与压力机滑块中心相重合。
但实际生产中，可能出现冲模压力中心在冲压过程中发生变化的情况，或者由于冲压件形状的特殊性，从模具结构考虑不宜于使压力中心与滑块中心重合，这时应注意使压力中心的偏离不致超出所选用压力机所允许的范围。
1.2 导向机构合理的导向机构，对于减少模具工作部分的磨损、避免镶块啃刃等影响极大，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。
对于厚板冲裁模具，上、下模座之间的导向机构可设计为导柱和导板配合使用的形式，这样可提高导向的精度和强度，也以缓解冲裁时侧向力不均对零件加工的影響。
厚板冲孔时，经常会出现零件卡在冲头上，无法正常卸料。
设计模具时，在卸料板内增加导向装置，将导柱安装在卸料板上，导套安装在上模板上。
这样可提高卸料板在卸料时的导向精度，避免其倾斜，从而缓解卡料现象。
模具寿命的影响因素20页PPT
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
模具寿命的影响因素
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
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（一）整体式模具与组合式模具
整体式模具主要指凹模是由一块整金属加工成的模具。 不可避免地存在凹角半径，易造成应力集中，并引起开裂。
组合式模具是把模具在应力集中处分割为两部分或几部分， 再组合起来使用的模具。采用组合式模具可避免应力集中 和裂纹的产生。
模具结构的组合方法有多种形式： 1.组合凸模结构
一、成型件的材质和成型温度
1.成型件的材质 成型件按材质分为金属材料和非金属材料。 按状态分为固体材料和液体材料。
①非金属材料、液体材料 强度低，所需的成型力小，模具受力小，因此使用寿命长 寿命：非金属>金属；液体材料>固体材料
②金属件强度越高，需要的变形力越大，模具所承受的 力也越大，模具的使用寿命越短。 寿命：有色金属>黑色金属
第五章影响模具寿 命的因素
主要内容
影响模具寿命的因素主要包括：模具结构设计、 模具工作条件、模具材料、模具的热加工和冷加工、 模具使用状况等方面的因素。
第一节 模具结构
一、模具的几何形状
影响模具寿命的几何形状因素主要包括：模具的圆角半径、 凸模端面形状、凹模锥角和凹模截面变化的大小等。
（一）圆角半径
设计时要综合考虑，能够获得高质量冲裁断面的最佳间隙 值和保证模具较高寿命的最佳间隙值。
（三）模具的结构刚度*
1.模具的导向装置 2.凸模刚度设计要点 3.塑料模的刚度结构
（四）减轻工作载荷
冷挤压模和冷镦锻模等工作中承受较重的静载荷或冲击 载荷，这些模具的结构设计除了保证结构刚度外，还应 特别注意采用减轻工作载荷和减少应力集中的结构，使模 具各部分受力尽量均匀，避免局部应力过大而发生早期 失效。
第三节 模具材料的影响
模具材料的成分、组织、质量及性能对模具的承载能力， 使用寿命及加工精度、制造成本等均有较大影响。
选材不当，性能要求不合理，将导致模具的早期失效或者 造成浪费。因此，根据模具的工作条件合理选用模具材料 是保证模具既安全可靠又经济合理的关键因素。
一、模具材料的性能
模具的基本性能包括使用性能和工艺性能。
图5-9（a）心轴根部容易发生应力集中
2.组合凹模结构
V型槽底易于发生应力集中而断裂
底部R处易于发生应力集中而断裂
3.预应力镶套凹模
用高强、高韧材料制造凹模体，工作部分采用淬硬的高速 钢或硬质合金等高硬度、高耐磨性材料，通过压力将工作 部分镶入凹模体成为组合式模具。 优点：可以满足型腔表面高耐磨性和整体高强、韧性的要 求。
模具的圆角半径可分为外（凸）圆角半径和内（凹）圆角半径。 工作部位圆角半径的大小，不仅对工艺及成型件质量有影响，也对 模具的失效形式及寿命产生影响。
什么是应力集中？ 应力集中是指受力构件由于几何形状、外形尺寸发生 突变而引起局部范围内应力显著增大的现象。
应力集中对构件强度的影响
脆性材料 对于由脆性材料制成的构件，应力集中现象将一直保持到 最大局部应力到达强度极限之前。 因此，在设计脆性材料构件时，应考虑应力集中的影响。 塑性材料 对于由塑性材料制成的构件，应力集中对其在静载荷作用 下的强度则几乎无影响。所以，在研究塑性材料构件的静 强度问题时，通常不考虑应力集中的影响。
采用圆角结构可以获得良好的工艺效果，同时， 也可避免拐角处产生应力集中。
小的凸圆角半径会使局部受力恶化，在四角半径处产生 较大的应力集中。易萌生裂纹，导致断裂。 大的圆角半径使模具受力均匀，不易产生裂纹。
（一）几何角度 1.凹模的锥角和截面变化
冷挤压凹模的型腔截面变化越小，尺寸过渡越平缓， 则挤压力越小。
采用预应力镶套，使模具产生预切向压应力，降低成型过程中的拉应力峰值， 可有效提高模具寿命。层数越高，寿命越高。
（二）模具的工作间隙
冲裁模凸、凹模的刃口间隙是工作间隙，也叫冲裁间隙， 不仅影响冲裁过程和冲裁质量，也影响模具的寿命。
工作间隙过小时，冲裁过程中挤压作用增强，模具承受 的压力和摩擦力增大，从而使凸模、凹模的侧面磨损加剧。 适当增加间隙，可以减轻不利影响。
冲头压力与寿命的关系
改变工件形状和冷挤压工艺
（五）热作模具结构要点
热作模具结构设计应注意： 1.避免突出尖角 2.采用内冷结构 3.减轻热-机械载荷
第二节 模具工作条件
模具工作条件包括被加工坯料的状况，锻压设备的特性及 工作条件，模具工作中的润滑、冷却及使用维护状况等。 这些因素对模具的寿命和失效都会造成影响。
对于热作模具，其失效形式受热锻压设备的加载速度、 冲压频率和冲压能量的影响。 设备的冲压频率高，使模具的平均温度高而温度变化幅度 小，容易导致模具因热强度不足而产生塑性变形失效。 当冲压频率低时，模具的热振幅大而平均温度低，容易导 致模具的冷热疲劳失效。
三、模具的使用与维护
模具的正确操作，使用和维护对模具的寿命有很大的影响。 模具使用时应严格遵守操作规范： 对模具要进行正确的安装和调整； 保证良好的导向和刚性； 应定时检查，及时排除故障，并注意润滑及冷却； 注意定期维护保养等。
二、设备特性
1.设备的精度与刚度 滑块运动的导向精度越高，模具上、下模或动、定模定位 精度越高，越不易产生附加的横向载荷和转矩，使模具磨 损均匀，则模具的寿命越高。
设备的刚度越大，在成型过程中产生的弹性变形越小， 模具上下模或动定模可较好地保证正确的配合状态。
2.设备速度
设备速度越高，模具在单位时间内受到冲击越大， 设备施力时间越短，越易造成局部应力超过模具材料 的屈服应力或断裂强度。 因此，设备速度越高，模具越易发生断裂或塑性变形失效。
（一）使用性能 1.强度 定义：模具材料抵抗失效最重要的性能。 常用σs σb σ0.2表示
③成型件材料与模具材料的亲和力愈大，在成型过程中 越容易与模具产生粘着磨损，则模具的寿命越低。
④坯料的表面状态对模具受力、磨损也有较大影响。 当成型件表面光亮。性能均匀、表面存在较薄的氧化层 或磷化膜时，对模具的工作有利。
2.成型温度 成型温度对材料强度有影响，同时也影响模具与成型件
接触面的情况。 在成型高温工件时，模具因受热而升温，随着温度的升高， 模具的屈服强度下降，易发生塑性变形。