模具失效

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模具提前失效的几个主要原因

模具提前失效的几个主要原因
1）模具主要工作零件的材料的问题，选材不当。

材料性能不良，不耐磨；模具钢未经精炼，具有大量的冶炼缺陷；凸凹模，锻坯改锻工艺不完善，遗存有热处理隐患。

2）模具结构设计问题，冲模结构不合理。

细长凸模没有设计加固装置，出料口不畅出现堆集，卸料力过大使凸模承受交变载荷加剧等。

3)制模工艺不完善，主要表现在凸、凹模锻坯内在质量差，热处理技术及工艺有问题，造成凸、凹模淬不透，有软点及硬度不均。

有时产生微裂纹、甚至开裂，研磨抛光不到位，表面粗糙度值过大。

4)无润滑或有润滑但效果不佳
冷冲压模具主要用于金属和非金属材料的冷态成形。

热作模具主要用于高温条件下的金属成形，模具是在高温下承受交变应力和冲击力，工作成形温度往往较高，模具还要经受高温氧化及烧损，在强烈的水冷条件下经受冷热变化引起的热冲击作用。

热作模具作为金属热加工的成形工具，被广泛应用于各类压铸模、挤压模、热压模和锻模中。

它的工作特点是：在一定的负荷下，使炽热的固体金属材料产生一定的塑料变形，或者使高温的液体金属压铸成形，或者使热的非金属注塑成形。

模具失效概述

(四) 提高耐粘着磨损性能的措施
① 合理选用模具材料选与工件互溶性小的材料，减小亲合力，降低粘结的可能性。
② 合理选用润滑剂和添加剂润滑油膜一方面可防止金属表面直接接触，另一方面可减小摩擦，成倍提高抗粘着磨损的能力。
③ 采用表面处理通过表面化学热处理，如渗硫、硫氮共渗、磷化、软氮化等热处理工艺，使表面生成一化合物薄膜，或为硫化物，磷化物，含氮的化合物，使摩擦系数减小，起到减磨作用也减小粘着磨损。
模具失效形式及机理
五、气蚀磨损和冲蚀磨损
（二）冲蚀磨损定义：液体或固体微粒高速落到模具表面，反复冲
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。
当小液滴速度特别高，高于100m/s 时，产生的冲击应力会超过材料的屈服强度，造成局部材料断裂。
模具失效形式及机理
五、气蚀磨损和冲蚀磨损（三）提高抗气蚀磨损和冲蚀磨损的措施
模具失效形式及机理
二、磨粒磨损 (一) 磨粒磨损的机理
模具失效形式及机理
二、磨粒磨损
(二) 影响磨粒磨损的因素 ① 磨粒大小与形状 ② 磨粒硬度和模具材料硬度 ③ 模具与工件表面压力 ④ 磨粒尺寸与工件厚度的相
对比值
模具失效形式及机理
二、磨粒磨损
(三) 提高耐磨粒磨损的措施 ① 提高模具材料的硬度 ② 进行表面耐磨处理 ③ 采用防护措施
模具服役时一般都会出现氧化磨损。
一般情况下氧化膜能使金属表面免于粘着，氧化磨损一般要比粘着磨损缓慢，因而可以说氧化磨损能起到保护摩擦副的作用。
主要特征是模具表面有明显的划痕或犁沟，磨损物为条状或切屑状。
模具失效形式及机理
二、磨粒磨损
(一) 磨粒磨损的机理（图3-1、图3-2）

模具失效的三种形式

模具失效的三种形式，铝压铸，重力铸造
1. 热疲劳龟裂损坏失效
模具热疲劳龟裂失效压铸生产时，模具反复受激冷激热的作用，成型表面与
其内部产生变形，相互牵扯而出现反复循环的热应力，导致组织结构二损伤和丧失韧性，引发微裂纹的出现，并继续扩展，一旦裂纹扩大，还有熔融的金属液挤入，加上反复的机械应力都使裂纹加速扩展。

为此，一方面压铸起始时模具必须充分预热。

另外，在压铸生产过程中模具必须保持在一定的工作温度范围中，以免出现早期龟裂失效。

同时，要确保模具投产前和制造中的内因不发生问题。

因实际生产中，多数的模具失效是热疲劳龟裂失效。

2. 碎裂失效
碎裂失效在压射力的作用下，模具会在最薄弱处萌生裂纹，尤其是模具成型
面上的划线痕迹或电加工痕迹未被打磨光，或是成型的清角处均会最先出现细微裂纹，当晶界存在脆性相或晶粒粗大时，即容易断裂。

而脆性断裂时裂纹的扩展很快，这对模具的碎裂失效是很危险的因素。

为此，一方面凡模具面上的划痕、电加工痕迹等必须打磨光，即使它在浇注系统部位，也必须打光。

另外要求所使用的模具材料的强度高、塑性好、冲击韧性和断裂韧性均好。

3. 溶蚀失效
熔融失效前面已讲过，常用的压铸合金有锌合金、铝合金、镁合金和铜合金，也有纯铝压铸的，Zn、A l、Mg是较活泼的金属元素，它们与模具材料有较好的亲和力，特别是Al易咬模。

当模具硬度较高时，则抗蚀性较好，而成型表面若有软点，则对抗蚀性不利。

模具失效分析实验报告

模具失效分析实验报告1. 实验目的本实验旨在通过模具失效分析，探究模具失效原因，提升模具寿命和生产效率。

2. 实验原理模具失效是指模具在使用过程中发生的各种故障和损坏现象，主要包括磨损、断裂、变形等。

模具失效的原因多种多样，常见的包括材料质量、设计缺陷、使用条件等方面。

本实验采用模具失效分析技术，通过观察和测试，对失效模具进行分析，确定失效原因，并提供相应的改进措施。

3. 实验步骤3.1 模具选取与准备从生产线上选取三个出现失效的模具作为实验样本，确保这些模具具有代表性。

3.2 外观检查对选取的模具进行外观检查，观察是否有明显的表面磨损、裂纹、变形等现象，并记录下来。

3.3 尺寸测量使用测量仪器对模具的关键尺寸进行测量，并与设计要求进行比对，记录下偏差值。

3.4 材料分析通过对模具材料进行化学成分分析和显微结构观察，判断是否存在材料质量问题，并记录下分析结果。

3.5 应力分析利用有限元软件对模具进行应力分析，分析模具在使用过程中的受力情况，并找出可能存在的应力集中区域。

3.6 用户反馈分析与模具使用人员进行交流，了解他们对模具失效的主观评价和使用情况，寻找可能的改进方向。

3.7 综合分析将以上各项分析结果综合起来，对模具失效原因进行初步判定，并提出相应的改进建议。

4. 实验结果与讨论通过上述实验步骤，得到了以下模具失效分析结果：- 模具外观检查发现，样本1有较严重的表面磨损和裂纹，而样本2和样本3则表现较好。

- 尺寸测量结果显示，样本1存在较大的尺寸偏差，而样本2和样本3与设计要求基本一致。

- 材料分析结果表明，样本1的材料成分出现异常，可能质量存在问题。

- 应力分析显示，样本1的应力分布不均匀，存在较大的应力集中区域。

- 用户反馈分析发现，样本1的使用寿命明显较短，存在易损部件设计不合理的问题。

综合以上分析结果，初步判定样本1的失效原因是由于材料质量问题和设计缺陷导致的。

为提升模具寿命和生产效率，建议采取以下改进措施：- 对模具材料进行检测和筛选，确保材料质量稳定。

模具失效的案例分析

磨损失效、疲劳失效、断裂失效和综合因素导致的失效。
模具失效的分类
按失效原因可分为
按失效形式可分为
01
02
03
04
模具设计不合理
模具材料选择不当
模具制造工艺问题
使用和维护不当
模具失效的原因
如加工精度不足、装配不良等。
如材料性能不匹配、热处理不当等。
如结构不合理、热平衡性差、强度不足等。
如操作不规范、保养不及时等。
03
模具失效的检测与预防
外观检测
尺寸检测
硬度检测
无损检测
模具失效的检测方法
通过观察模具的表面状况，检查是否有裂纹、磨损、变形等失效迹象。
定期测量模具的尺寸，检查是否超出了公差范围，导致产品不合格。
检测模具材料的硬度，判断是否因硬度不足而导致模具失效。
利用超声波、X射线等技术对模具进行无损检测，发现表面和内部缺陷。
随着科技的不断发展，相关行业的发展趋势也在不断变化。未来，随着智能制造和数字化技术的广泛应用，模具的设计、制造和使用将更加智能化和高效化。同时，随着环保意识的提高，绿色制造和可持续发展将成为行业的重要发展方向。
作为从事模具设计和制造的专业人员，我希望能够不断学习和掌握新技术、新工艺和新材料，提高自身的专业素养和技术水平。同时，我也希望能够积极参与行业交流和合作，与同行共同探讨和解决模具失效等关键问题，为相关行业的发展做出更大的贡献。
根据模具的使用条件和要求，选择具有适当性能和耐久性的材料。
合理选材
对模具结构进行优化，减少应力集中和薄弱环节，提高模具的强度和稳定性。
优化设计
严格控制模具加工和装配精度，确保各部件之间的配合良好，减少磨损和应力集中。
制造精度控制

模具失效总结

1.1模具的相关定义、模具寿命的基本概念模具：其是用来成型各种工业产品的一种重要工艺装备，是机械制造工业成型毛坯或零件的一种手段。

模具寿命：模具因为磨损或其他形式失效、终至不可修复而报废之前加工的产品的件数。

制件报废：模具生产出的制品出现形状、尺寸及表面质量不符合其技术要求的现象而不能使用。

模具服役：模具安装调试后，正常生产合格产品的过程。

模具损伤：模具在使用过程中，出席那尺寸变化或微裂纹、腐蚀等现象，但没有立即丧失服役能力的状态。

模具失效：模具收到损坏，不能通过修复而继续服役。

早期失效：模具未达到一定工业技术水平公认的使用寿命就不能服役时。

正常失效：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。

模具正常寿命：模具正常失效前生产出的合格产品的数目。

1.2模具失效形式基本概念模具失效：在特定负荷作用下，具有特定形状的模具材料的失效磨粒磨损:工件表面的硬突出物或外来硬质颗粒存在工件与模具接触表面之间，刮擦模具表面，引起模具表面材料脱落。

粘着磨损:工件与模具表面相对运动时，由于表面凹凸不平，某些接触点局部应力超过了材料的屈服强度发生粘合，粘合的结点发生剪切断裂而拽开，使模具表面材料转移到工件上或脱落。

疲劳磨损:两接触表面相互运动时，在循环应力的作用下，使表层金属疲劳脱落。

气蚀磨损:当模具表面与液体接触作相对运动时，接触处形成气泡，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。

冲蚀磨损:液体和固体微小颗粒高速落下，反复冲击到模具表面，局部材料流失，在金属表面形成麻点和凹坑。

腐蚀磨损:在摩擦过程中，模具表面与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，引起表层材料脱落。

断裂失效：模具在工作过程中出现较大裂纹或部分分离而丧失正常服役能力的现象。

韧性断裂：断裂前产生明显的宏观塑性变形，端口截面尺寸减少，有颈缩现象。

脆性断裂：断裂前变形量很小，没有明显的塑性变形量，端口尺寸无明显变化，不产生颈缩。

第三章模具失效形式及机理

第三章模具失效形式及机理
本章学习目标：
1、掌握模具失效主要形式
2、掌握磨损失效形式、失效机理以及影响因素 3、掌握断裂失效形式、失效机理以及影响因素 4、掌握塑性变形失效失效机理以及多种失效形式的交互作用
模具的主要失效形式：
1.磨损失效 2.断裂失效 3.塑性变形失效
失效几率
早期失效
随机失效
图1-1 寿命特性曲线
耗损失效使用时间
第一节磨损失效
磨损：由于表面的相对运动，从接触表面逐渐失去物质的现象。
磨损失效：模具在服役时，与成形坯料接触，产生相对运动，造成磨损。当该磨损使模具的尺寸发生变化，或改变了模具的表面状态使之不能继续服役时。
磨损的分类：
1.磨粒磨损(particle wear) 2.粘着磨损(adhesive wear) 3.疲劳磨损(fatigue wear) 4.气蚀和冲蚀磨损(cavitation erosion and wash-out wear)
图3-9 压力对磨损量的影响
d.磨粒尺寸与工件厚度的比值
工件厚度越大，磨粒越易嵌入工件，嵌入越深，对模具的磨损越小。
磨粒工件
( a) dm<t (b) dm=t (c) dm>t
图3-10 磨粒尺寸与工件厚度相对比值对磨损量的影响
提高耐磨粒磨损的措施： a.提高模具材料的硬度 b.进行表面耐磨处理 c.采用防护措施
图3-8 相对硬度对磨损量的影响
当Hm=Ho时，如II区，为磨损软化状态，此时的磨损率急剧增加，曲线上升很徒。
当Hm>Ho 时，如III区，为严重磨损状态，此时磨损量较大，曲线趋平。
图3-8 相对硬度对磨着模具与工件表面压力的增加，磨粒压入模具的深度增加，磨损越严重。但当压力达到一定值后，磨粒棱角变钝，磨损增加趋缓。

模具失效的原因分析

第一节模具失效的原因分析塑料模具的失效形式主要体现在以下几个方面：选材、钢料品质、模具设计、模具加工质量、热处理、模具表面处理、模具使用等。

1)表面磨损、局部崩裂、变形及断裂；模具的耐磨性，随着模具硬度的提高而增加，但在硬度相同的情况下，韧性愈好耐磨性愈高，所以，模具硬度越高，冲击性能会下降，会促使磨损裂纹的形成和扩展，从而加速磨损的进程。

要提高耐磨性，必须注意硬度和韧性的良好配合。

2)由于塑料制品的表面粗糙度及精度要求较高，再加上不少塑料中含有氯氟元素，其产生的腐蚀性气体的腐蚀，会加剧模具的磨损失效，所以，因表面磨损造成的模具失效比例大；3)因未调整好低压保护，胶件的压模造成模具表面凹陷的情况也时有发生；4)小型模具在大吨位机台上超载使用时，容易产生表面凹陷、皱纹、堆塌等，特别是在棱角处易产生塑性变形；5)由于塑料制品成型模具形状复杂，存在许多棱角、薄壁等部位，在这些部位会产生应力集中，而发生断裂。

6)模具材质选择不当。

具体见《模具选材原则》。

7)模具工件热处理工艺不良。

从模具失效分析得知，70％的模具失效是由于热处理不当与选材不当造成的。

二、模具失效改善途经：采用正确的钢料热处理工艺与钢料表面处理工艺为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。

热处理加热温度的高低、保温时间的长短、冷却速度的快慢和炉内气氛等工艺参数的选择不当，都会造成淬火开裂或早期失效。

众所周知，磨损、粘结均发生在表面，疲劳、断裂也往往从表面开始，因此，对模具表面的加工质量要求非常高。

但实际上由于加工痕迹的存在，热处理时表面氧化脱碳也在所难免。

因此，模具的表面性能反而比基体差。

采用热处理新技术是提高模具性能的经济而有效的重要措施。

模具热处理工艺包括基体强韧化和表面强化处理。

基体的强韧化在于提高基体的强度和韧度，减少断裂和变形。

表面强化的主要目的的是提高模具表面的耐磨性、耐蚀性和润滑性能。

模具失效及解决方法实例

模具失效及解决方法实例一、引言模具是工业生产中必不可少的工具，它能够成型出各种形状和尺寸的产品。

然而，模具在使用过程中会受到各种因素的影响，导致失效。

模具失效不仅会影响生产效率，增加生产成本，还会影响产品的质量。

因此，了解模具失效的原因和解决方法非常重要。

本文将介绍模具失效的类型、原因以及一些常见的解决方法实例。

二、模具失效类型1. 磨损：模具在使用过程中，其工作表面会与材料不断接触，导致工作表面磨损。

2. 腐蚀：模具受到化学或电化学作用，导致腐蚀损坏。

3. 塑性变形：材料在模具内塑性变形，导致模具变形。

4. 热疲劳：模具在工作过程中频繁冷热交替，导致热疲劳损坏。

5. 裂纹扩展：由于制造、使用过程中产生的裂纹在交变应力作用下扩展导致破坏。

三、模具失效原因1. 操作不当：如超负荷生产、材料硬度过高、材料中有杂质等都会导致模具过早磨损或腐蚀。

2. 维护不当：润滑不足、冷却系统不良等都会导致模具过热或腐蚀。

3. 材料问题：模具材料的选择不当，如硬度、耐腐蚀性、耐磨性等都会影响模具的使用寿命。

4. 制造问题：制造过程中的缺陷，如铸造缺陷、热处理不当等都会导致模具产生裂纹或塑性变形。

四、解决方法实例1. 磨损修复：对于磨损的模具，可以采用堆焊、喷涂等方法进行修复。

例如，对于磨损的凸轮表面，可以采用堆焊的方式进行修复，选择耐磨性好、焊前流动性好的合金堆焊焊条。

在修复过程中，需要注意控制热输入，避免热影响扩大。

同时，对于一些磨损严重的模具，还可以采用喷涂的方法进行修复，选择耐磨性好、耐腐蚀的涂层材料，如金属陶瓷、镍基涂层等。

2. 腐蚀防护：对于腐蚀的模具，可以采用镀层、表面处理等方法进行防护。

例如，对于受腐蚀的模具钢表面，可以采用镀铬或镀锌等防腐方法进行防护。

此外，还可以采用表面处理的方法提高模具表面的抗腐蚀性能，如采用氧化处理、磷化处理等。

3. 温度控制：对于塑性变形的模具，可以通过调整生产工艺、选择合适的材料等方法来降低模具工作时的温度。

模具失效的基本概念及失效主要形式

模具失效的基本概念及失效主要形式模具失效的基本概念：众所周知，模具在服役时，在其不同部位，承受着不同的作用力。

一个副模具在服役过程中，可能同时或先后出现多种损伤形式。

大多数模具出现损伤后不会立即丧失服役能力，仅在其中之一种损伤发展到足以妨碍模具的正常工作或是生产出废品时，此模具才停止服役。

因此，所谓失效形式，就是使模具丧失服役能力的某些损伤形式。

冷、热模具在服役中失效的基本形式有五种：塑性变形、磨损、疲劳、冷热疲劳、断裂及开裂。

东莞弘超研究表明，模具在工作过程中有可能同时出现多种损坏形式，各种损伤之间又相互渗透、相互促进、各自发展，而当某种损坏的发展导致模具失去正常功能，则模具失效。

其中除冷热疲劳主要出现在热作模具外，其他四种失效形式，在冷作或热作模具上，均可能出现。

失效分析的目的：失效分析是指分析失效原因，研究和采取补救措施和预防措施的技术与管理活动，再反馈于生产，因而是质量管理的一个重要环节（下图为压铸模具热龟裂的表现图）。

失效分析的目的是寻找材料及其构件失效的原因，从而避免和防止类似事故的发生，并提出预防或延迟失效的措施。

失效分析工作在材料的正确选择和使用，新材料、新工艺、新技术的发展，产品设、制造技术的改进，材料及零件质量检查、验收标准的制定、改进设备的操作与维护，促进设备监控技术的发展等方面均起重要作用。

金属材料失效分析涉及的学科和技术种类极为广泛。

学科包括金属材料、金属学、冶金学、金属工艺学、金属焊接、材料力学、断裂力学、金属物理、摩擦学、金属的腐蚀与保护等。

试验分析技术包括金相、化学成分、力学性能、电子显微断口、X射线相结构等。

失效形式一：塑性变形当模具承受的负荷超过模具钢材的屈服强度时，模具会产生塑性变形。

东莞市弘超模具科技有限公司根据实践总结，图例解读模具的塑性变形概念和原理。

例如：凹模在服役中出现的型腔、型孔胀大，棱角倒塌以及冲头在服役中出现冲头镦粗、纵向弯曲等，尤其是热模具，模具的工作面与高温的坯料接触，使型腔表面温度往往超过热作模具钢的回火温度，型槽内壁由于软化而被压塌或压堆，使型槽尺寸变样，失去其尺寸和形状的精度而失效。

模具失效的原因及预防措施

模具失效的原因及预防措施摘要：叙述了模具失效的几种基本形式，分析了其原因和防范措施。

关键词：模具失效塑性变形磨损疲劳断裂前言：模具是机械，电子，轻工,国防等行业生产的重要工艺装备。

模具在生产应用过程中，经常发生各种不同情况的失效，浪费大量的人力、物力，影响了生产进度。

以下主要讲述模具的几种基本失效形式及失效的原因以及预防措施。

一、模具失效模具的失效是指模具丧失了正常工作的能力，其生产出来的产品已成为废品。

模具的基本失效形式主要有断裂及开裂、磨损、疲劳及冷热疲劳、变形、腐蚀。

模具在工作过程中可能同时出现多种损坏形式，各种损伤之间又互相渗透、相互促进、各自发展，而当某种损坏的发展导致模具失去正常功能时，则模具失效。

从目前的实际情况来看，导致模具失效的原因主要有以下五种：塑性变形失效；磨损失效；疲劳失效；断裂失效；综合因素影响下的失效。

（1）塑性变形。

塑性变形即承受负荷大于屈服强度而产生的变形。

如凹模出现型腔塌陷、型孔扩大、棱角倒塌陷以及凸模出现镦粗、纵向弯曲等。

尤其热作模具，其工作表面与高温材料接触，使型腔表面温度往往超过热作模具钢的回火温度，型槽内壁由于软化而被压塌或压堆。

低淬透性的钢种用作冷镦模时，模具在淬火加热后，对内孔进行喷水冷却产生一个硬化层。

模具在使用时，如冷镦力过大，硬化层下面的基底抗压屈服强度不高，模具孔腔便被压塌。

模具钢的屈服强度一般随碳(c)的含量从某些合金元素的增多而升高，在硬度相同的情况下，不同化学成分的钢具有的抗压强度不同，当钢硬度为63HRC时，下列4种钢的抗屈服强度由高到低依次顺序为：W18Cr4V>Cr12>Cr6WV>5CrNiW。

.(2)磨损失效。

磨损失效是指刃门钝化、棱角变圆、平面下陷、表面沟痕、剥落粘膜(在摩擦中模具工作表而粘了些坯料金属)。

另外，凸模在工作中，由于润滑剂燃烧后转化为高压气体，对凸模表面进行剧烈冲刷，形成气蚀。

冷冲时，如果负荷不大，磨损类型主要为氧化，磨损也可为某种程度的咬合磨损，当刃口部分变钝或冲压负荷较大时，咬合磨损的情况会变得严重，而使磨损加快，模具钢的耐磨性不仅取决于其硬度，还决定于碳化物的性质、大小、分布和数量，在模具钢中，目前高速钢和高铬钢的耐磨性较高。

模具的失效及使用寿命

模具的失效及使用寿命引言模具是工业生产中常见的重要工具，用于制造各种零件和产品。

然而，由于长时间的使用和外界环境的影响，模具会发生失效，并且其使用寿命也会受到一定的限制。

本文将探讨模具的失效原因和如何延长其使用寿命。

模具失效原因模具失效是指模具无法正常工作或无法满足生产需求的状态。

模具的失效原因可以分为以下几种：模具常常需要与材料接触，在长时间使用过程中，模具表面不可避免地会发生磨损。

磨损会导致模具尺寸偏差增大，使得制造的产品不符合要求。

疲劳疲劳是指模具在循环工作中受到反复加载引起的损伤。

长时间的循环工作会导致模具材料发生变形、龟裂甚至断裂，使得模具无法正常工作。

锈蚀模具在储存或使用过程中会与空气中的氧气与湿度接触，导致模具表面产生氧化反应，形成锈蚀。

锈蚀会导致模具表面粗糙，增加摩擦力并降低模具寿命。

模具在使用过程中，可能会遇到工件材料的结疤、套筒材料的残留物等堵塞问题。

堵塞会导致模具无法正常排出产品，影响生产效率。

温度模具在工作时会受到温度的影响。

温度过高会导致模具热胀冷缩不均匀，引起变形；温度过低会导致模具变脆，容易破裂。

延长模具使用寿命的方法虽然模具的失效是不可避免的，但可以采取一些措施来延长模具的使用寿命。

以下是几种常见的方法：定期保养定期保养是延长模具使用寿命的重要措施之一。

保养包括清洁模具、润滑模具以及进行各种维护工作。

定期保养可以有效减少磨损和锈蚀，延缓模具的失效。

控制模具工作环境模具的使用寿命与工作环境密切相关。

控制模具工作环境的温度、湿度和清洁度可以减少模具的疲劳和锈蚀，延长使用寿命。

使用合适材料选择合适的模具材料可以提高模具的抗磨损性能和抗疲劳性能。

同时，合适的材料还可以降低模具的摩擦力，减少磨损和温度影响。

加强培训和操作规范加强员工的培训和操作规范可以减少误操作，降低模具遭受损坏的风险。

培训员工正确使用模具和注意模具的保养，可以延长模具的使用寿命。

定期更换模具部件模具的部件往往是容易受损的部分，定期更换易损部件可以减少磨损的影响，并延长模具的使用寿命。

模具的失效形式

模具的失效形式模具性能的优劣，最直接的判断依据是其使用寿命的高低。

同时，模具的性能优劣，也必然反应在模具的失效形式和失效特点上。

为了分析各类模具对模具堆焊材料的性能要求，合理选择堆焊材料，应进行各类模具的失效分析，找出其失效规律。

1. 热作模具的失效形式热作模具的失效形式主要有断裂（包括整体开裂，局部断裂及机械疲劳裂纹等）、变形、热疲劳龟裂、热磨损、热熔损等５种。

一般热作模具以断裂失效时模具寿命较低，被视为模具的早期失效形式。

这种失效形式在技术上被视为不能允许的非正常失效形式，这主要是模具钢种选择不当或热处理工艺不合理造成的。

具有较长模具寿命的磨损失效、变形失效及热疲劳失效一般可视为模具的正常失效。

随着模具技术的不断发展，各类热作模具的失效形式不断由非正常失效形式向正常失效形式转化。

而模具堆焊技术人员的任务就是在研究各类模具的失效规律的基础上研究性能优良的堆焊材料，匹配相应的堆焊工艺，在减小模具的早期失效提高使用寿命的情况下，尽量提高模具堆焊效率。

模具的失效形式反映出材料的不同性能。

对于热作模具，则突出显示出模具对材料在高温条件下的性能要求。

断裂失效：出现的根本原因有二点：(1)模具的承载应力在整体范围或局部位置超过材料的高温断裂强度；(2)模具承受的瞬时冲击载荷超过材料的高温韧度指标。

堆塌失效：堆塌失效的原因是：(1)材料的低于模具的承载应力水平，塑变累积所致。

(2)材料的热稳定性不能适应长时间工作的高温条件。

热疲劳失效：热疲劳失效主要由材料的高温屈服强度决定，也与材料的高温冲击韧性和热稳定性有关。

即材料越难变形，韧性越高热疲劳抗力越好。

热磨损失效：对于大多数热作模具钢，提高材料的高温屈服强度、热稳定性及抗氧化能力均可提高热磨损抗力。

但是，不同材料的热磨损抗力更多地与材料的组织结构，尤其是材料内部碳化物的类型有关。

热熔损失效：热熔损失效与不同温度及应力下模具材料与铸液的化学亲和力有直接关系。

2. 冷作模具的失效形状冷作模具常见的失效形式有：刃口崩裂、刃口啃掉、刃口开裂；模具整体开裂，局部断裂；刃口磨损、塌陷；拉延筋面坎子与粘附；模口Ｒ的磨损；拐角处出现凹槽；托卸料板的变形与开裂等。

模具寿命与失效

③塑性变形对磨损和断裂的促进作用，局部塑性变形后，改变了模具零件间正常的配合关系。如塑性变形后，模具间隙不均匀，间隙变小，必然造成不均匀磨损，磨损速度加快，进而促进磨损失效；另一方面，塑性变形后，模具间隙不均匀，承载面积变小，会带来附加的偏心载荷以及局部应力过大，造成应力集中，并由此产生裂纹，促进断裂失效。
④工件厚度越大，磨粒越易嵌入工件，嵌入工件的深度越深，对模具的磨损量减小。
7、影响粘着磨损的因素：①材料性质，相同金属或互溶性大的材料组成的摩擦副，粘着效应较强，易产生粘着磨损。性质不同的金属或互溶性较小的材料组成的摩擦副，不易产生粘着磨损。②材料硬度，，模具材料的工件材料硬度相差越大，则磨损越小。两者硬度越接近则磨损越严重。③模具与工件表面压力。④滑动摩擦速度
6、影响磨粒磨损的因素：①磨粒的几何形状对磨损率也有较大的影响。当默默里的棱角尖锐且凸出较高时，金属表面磨损率较大。当磨粒棱角不尖锐且凸出较小时，磨损率较小。
②要减小磨粒磨损量，金属的硬度Hm应比磨粒的硬度Ha高。（要求满足Hm≈1.3Ha）
③模具与工件之间的表面压力越大，磨粒压入金属表面的深度越深，则磨损量越大。但当压力达到一定值后，磨粒棱角变钝，使磨损量的增加减缓。
44、耐磨性与哪些因素有关
答：耐磨性不仅与材料的强度、韧性及硬度有关，还与钢中碳化物的数量、大小及分布有关。一般来说，强度或硬度及韧性越高，碳化物越细小、分布越均匀，材料的耐磨性越好。
45、论述减轻粘着磨损的主要措施
答：1.尽量选择互溶性少、粘着倾向小的材料配对；选择强度高、不易塑性变形的材料。
29、模具表面的应力集中部位，加工和使用过程中所造成的表面损伤，材料本身的冶金缺陷等，都易成为疲劳断裂的裂纹源。尤其表面存在较大拉应力时，疲劳裂纹多萌生于表面应力集中处。

模具失效形式

模具失效形式
基本形式有：磨损、断裂、塑性变形。

模具的实际工作情况很复杂，多种损伤形式相互作用，磨损促进了塑性变形和断裂，塑像变形加重了磨损和断裂速度。

1、磨损
模具和被加工坯料之间互相摩擦，引起模具表面物质的损耗，使模具的几何形状发生变化而不能继续服役，即为磨损失效。

磨损失效表现为刃口钝化、棱角变圆、平面下陷、表面沟痕、剥落、粘模等。

影响因素：模具材料和被加工的坯料的化学成分及力学性能；
模具材料和坯料的表面状态（氧化膜、表面处理情况）；
冲压过程的压力、温度、速度、润滑。

模具的耐磨性取决于模具材料的硬度，尤其是碳化物等硬化相的性质、大小、分布和数量。

根据磨损机理可分为磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、气蚀和冲蚀磨损、腐蚀磨损。

2、断裂
断裂主要是脆性断裂、疲劳断裂、韧性断裂、蠕变断裂、应力腐蚀断裂。

影响断裂的主要因素：模具的表面形状（突变凹槽、尖角等部位易产生应力集中，形成裂纹）、材料性能（冶金质量、材料的断裂韧性）。

3、塑性变形
当模具承受的负荷超过模具钢材的屈服强度时，模具会产生塑性变形，改变模具的几何形状和尺寸，不能修复再服役时即为塑性变形失效。

其失效形式主要有型腔型孔胀大、塌陷、弯曲、镦粗。

模具的塑性变形是模具金属材料的屈服过程：局部应力大于模具的屈服强度。