模具的失效及使用寿命128页PPT
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第八章 影响模具寿命的因素 模具寿命与失效 教学课件
❖磨削加工中防止缺陷的措施
➢ 1）在磨削加工时，控制切削厚度和磨削用 量；
➢ 2）注意砂轮质量； ➢ 3）采用适当的切削液及其足够的用量。力。
在磨削加工时，合理选择磨削用量和砂轮， 正确使用切削液和控制冷却效果，可防止或 减小磨削缺陷的产生。
2020/9/26
25
（三）电火花加工的影响 模具常用电火花加工方法 ➢ 电火花穿孔加工 ➢ 电火花型腔加工 ➢ 电火花线切割加工
氧化使表面形成氧化皮，影响冷却的均匀 性。
氧化和腐蚀使模具表面的粗糙度变差和精 度下降。
2020/9/26
38
2.氧化和脱碳
引起模具失效的热处理缺陷
脱碳则造成淬火后硬度不足或出现软点、 软块，并降低模具的耐磨性、抗咬合能力、 疲劳强度和热疲劳抗力。
采用盐浴炉加热和箱式保护加热可以有效 防止氧化脱碳的产生。
的质量，也会显著影响模具的耐磨性、断 裂抗力、疲劳强度及热疲劳抗力等。
2020/9/26
13
模具零件的加工的影响
1.切削加工的影响
1）切削加工必须把锻造和退火后模具锻坯存在的 脱碳层全部去除。
2）切削加工要注意尺寸准确，保证尺寸过渡处的 圆角半径和圆弧连接。
2020/9/26
14
3）保证表面粗 糙度要求，不 留刀痕，尤其 是不能留下超 出下道工序加 工余量的残迹。
模具制造
2020/9/26
26
电火花加工的影响
电火花加工是现代模具不可缺少的精加工手段。 其加工原理是在工作液中利用工具电极与工件电
极之间脉冲性火 花放电时的电腐 蚀现象来蚀除多 余的金属，以达 到零件要求的尺 寸、形状及表面 质量。
2020/9/26
27
电火花加工的影响
➢ 1）在磨削加工时，控制切削厚度和磨削用 量；
➢ 2）注意砂轮质量； ➢ 3）采用适当的切削液及其足够的用量。力。
在磨削加工时，合理选择磨削用量和砂轮， 正确使用切削液和控制冷却效果，可防止或 减小磨削缺陷的产生。
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（三）电火花加工的影响 模具常用电火花加工方法 ➢ 电火花穿孔加工 ➢ 电火花型腔加工 ➢ 电火花线切割加工
氧化使表面形成氧化皮，影响冷却的均匀 性。
氧化和腐蚀使模具表面的粗糙度变差和精 度下降。
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2.氧化和脱碳
引起模具失效的热处理缺陷
脱碳则造成淬火后硬度不足或出现软点、 软块，并降低模具的耐磨性、抗咬合能力、 疲劳强度和热疲劳抗力。
采用盐浴炉加热和箱式保护加热可以有效 防止氧化脱碳的产生。
的质量，也会显著影响模具的耐磨性、断 裂抗力、疲劳强度及热疲劳抗力等。
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模具零件的加工的影响
1.切削加工的影响
1）切削加工必须把锻造和退火后模具锻坯存在的 脱碳层全部去除。
2）切削加工要注意尺寸准确，保证尺寸过渡处的 圆角半径和圆弧连接。
2020/9/26
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3）保证表面粗 糙度要求，不 留刀痕，尤其 是不能留下超 出下道工序加 工余量的残迹。
模具制造
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电火花加工的影响
电火花加工是现代模具不可缺少的精加工手段。 其加工原理是在工作液中利用工具电极与工件电
极之间脉冲性火 花放电时的电腐 蚀现象来蚀除多 余的金属，以达 到零件要求的尺 寸、形状及表面 质量。
2020/9/26
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电火花加工的影响
第四章 模具材料抗失效性能指标和测试方法 模具寿命与失效 教学课件
当最大应力值随着外载荷的增加而成比 例地增加时，材料的断裂可有以下三种 情况：
2020/10/19
23
❖ 材料断裂的三种情况
1）脆性正断 当载荷增大，σmax>Sk，τmax<τs时，
材料发生正断，断裂前无塑性变形， 是脆性断裂。
2020/10/19
24
2）韧性切断
当载荷增大，τmax>τs，τmax>τk， σmax<Sk时，材料先发生塑性变形， 然后发生切断，是韧性断裂。
2020/10/19
15
❖ 例如：模具用钢
Cr6WV、Crl2MoV、W18Cr4V 淬火+低温回火后的硬度同为63HRC
时， 三者的抗压屈服强度依次递增。
2020/10/19
16
第二节 材料抵抗断裂失效的性能指标
模具的断裂失效是因为模具中的应力超过 了材料相应的断裂抗力。
模具承受载荷或应力的性质不同，模具断 裂的形式不同，则材料的断裂抗力指标也 不同。
手段的影响很小。
2020/10/19
8
二、塑性变形的抗力指标
模具发生塑性变形的根 本原因，是由于在外力 作用下，模具整体或局 部产生的应力值大于模 具材料屈服点的应力值 （图中的σS）。
2020/10/19
9
塑性变形的抗力指标
塑性变形失效的原因
模具材料本身的屈服强度不高，或热 处理不当而未能发挥材料的强度潜力 是塑性变形失效的主要原因；
➢ 适宜用压缩试验测定其压缩屈服点。 ➢ 压缩试验的性能数据与冲头工作时所表现出
来的塑变抗力基本吻合。
2020/10/19
12
冷作模具钢的塑性变形抗力指标
➢ 脆性较大的材料常用弯曲试验测定其抗 弯屈服点。
2020/10/19
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❖ 材料断裂的三种情况
1）脆性正断 当载荷增大，σmax>Sk，τmax<τs时，
材料发生正断，断裂前无塑性变形， 是脆性断裂。
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2）韧性切断
当载荷增大，τmax>τs，τmax>τk， σmax<Sk时，材料先发生塑性变形， 然后发生切断，是韧性断裂。
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❖ 例如：模具用钢
Cr6WV、Crl2MoV、W18Cr4V 淬火+低温回火后的硬度同为63HRC
时， 三者的抗压屈服强度依次递增。
2020/10/19
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第二节 材料抵抗断裂失效的性能指标
模具的断裂失效是因为模具中的应力超过 了材料相应的断裂抗力。
模具承受载荷或应力的性质不同，模具断 裂的形式不同，则材料的断裂抗力指标也 不同。
手段的影响很小。
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8
二、塑性变形的抗力指标
模具发生塑性变形的根 本原因，是由于在外力 作用下，模具整体或局 部产生的应力值大于模 具材料屈服点的应力值 （图中的σS）。
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塑性变形的抗力指标
塑性变形失效的原因
模具材料本身的屈服强度不高，或热 处理不当而未能发挥材料的强度潜力 是塑性变形失效的主要原因；
➢ 适宜用压缩试验测定其压缩屈服点。 ➢ 压缩试验的性能数据与冲头工作时所表现出
来的塑变抗力基本吻合。
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冷作模具钢的塑性变形抗力指标
➢ 脆性较大的材料常用弯曲试验测定其抗 弯屈服点。
《模具寿命与失效》课件
《模具寿命与失效》PPT 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。
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。
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。
模具寿命与失效3
PPT文档演模板
2020/11/20
模具寿命与失效3
•冷镦模
n 当工件镦压成形后，由下模的杠杆通过出 模机构将零件从凹模中顶出。
PPT文档演模板
2020/11/20
模具寿命与失效3
•冷镦模
n 在冷镦加工过程中，冲击频率高，可达 60～120次／min，冲击力大，金属坯料 受到强烈地镦击，同时，模具也同样受 到短周期冲击载荷的作用。
使用前先要进行预热。（目的？）
b.与坯料接触的热：在工作中与炽热坯料 接触• 进一步被加热。
c.变形热和摩擦热：坯料变形以及与型腔 表面摩擦所产生的热量有一部分被模具 吸收。
PPT文档演模板
2020/11/20
模具寿命与失效3
（2）模具的受热
•锤锻模
n 在锻造钢件时，坯料温度通常在1000℃ 以上，模具型腔表面的温度一般可达到 500～600℃，其中窄小、凸起等部位吸 热较• 多，温度可高达750℃。
2020/11/20
模具寿命与失效3
•(一)锤锻模
1．锤锻模的工作条件
锤锻模上模与锤头 固定，下模与工作 台的模座固定，工
•
作时上模随锤头向 下运动，与下模合 模的过程中成型模 锻件。
PPT文档演模板
2020/11/20
模具寿命与失效3
1．锤锻模的工作条件
在工作过程中 的机械负荷主 要是冲击力和 摩擦• 力，热负 荷主要是交替 受加热和冷却。
在厚板上冲制小孔时，冲头的单位面积 的压力很大。 设冲头工作部分的直径为d，板料厚度 为t，则比值d/t越小，冲头受力越大， 其寿命就越低。
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2020/11/20
模具寿命与失效3
•冷冲裁模
模具寿命与失效.ppt
金属材料基体相原子间的键合强度 越高，正断抗力越高。
2019/12/4
29
（2）材料的健全度
材料的冶金缺陷、冷热加工缺陷等 使材料的宏观和微观健全度降低， 导致正断抗力下降；
材料的体积尺寸越大，所包含的缺 陷就越多，各种缺陷相遇的几率也 越大，正断抗力越低。
2019/12/4
30
2.应力状态
2019/12/4
13
2、热作模具塑性变形的抗力指标
1）室温下的屈服强度 2）回火抗力， 3）高温下的屈服强度。 4）塑变抗力也可以用硬度指标来衡
量。
Why???
2019/12/4
14
硬度与抗压屈服强度的关系
模具材料的硬度在一定范围内与该材料 的抗压屈服强度成正比。
注意：屈服强度比硬度对材料的组织状 态敏感，相同硬度的不同材料，由于成 分和组织不同，它们的抗压屈服强度并 不相当。
适宜用压缩试验测定其压缩屈服点。 压缩试验的性能数据与冲头工作时所表现出
来的塑变抗力基本吻合。
2019/12/4
12
冷作模具钢的塑性变形抗力指标
脆性较大的材料常用弯曲试验测定其抗 弯屈服点。
弯曲试验时，试样的塑变量（残余挠度） 较大，测试的灵敏度较高，因此可以较 准确地比较出相近材料或同一材料在不 同的热处理工艺条件下较小的性能差别。
模具寿命与失效
授课人：曾珊琪
2019/12/4
1
第四章 模具材料抗失效性能指标和测试方法
模具失效的实质就是在特定负荷作 用下，具有特定形状的模具材料的 失效。
材料可以用各种不同的性能指标来 反映材料对不同形式失效的抗力。
2019/12/4
2
第一节 材料抵抗过量变形失效的性能指标
2019/12/4
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（2）材料的健全度
材料的冶金缺陷、冷热加工缺陷等 使材料的宏观和微观健全度降低， 导致正断抗力下降；
材料的体积尺寸越大，所包含的缺 陷就越多，各种缺陷相遇的几率也 越大，正断抗力越低。
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2.应力状态
2019/12/4
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2、热作模具塑性变形的抗力指标
1）室温下的屈服强度 2）回火抗力， 3）高温下的屈服强度。 4）塑变抗力也可以用硬度指标来衡
量。
Why???
2019/12/4
14
硬度与抗压屈服强度的关系
模具材料的硬度在一定范围内与该材料 的抗压屈服强度成正比。
注意：屈服强度比硬度对材料的组织状 态敏感，相同硬度的不同材料，由于成 分和组织不同，它们的抗压屈服强度并 不相当。
适宜用压缩试验测定其压缩屈服点。 压缩试验的性能数据与冲头工作时所表现出
来的塑变抗力基本吻合。
2019/12/4
12
冷作模具钢的塑性变形抗力指标
脆性较大的材料常用弯曲试验测定其抗 弯屈服点。
弯曲试验时，试样的塑变量（残余挠度） 较大，测试的灵敏度较高，因此可以较 准确地比较出相近材料或同一材料在不 同的热处理工艺条件下较小的性能差别。
模具寿命与失效
授课人：曾珊琪
2019/12/4
1
第四章 模具材料抗失效性能指标和测试方法
模具失效的实质就是在特定负荷作 用下，具有特定形状的模具材料的 失效。
材料可以用各种不同的性能指标来 反映材料对不同形式失效的抗力。
2019/12/4
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第一节 材料抵抗过量变形失效的性能指标
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模具的失效及使用寿命
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特