影响模具寿命的相关因素及改进措施探讨
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裂纹的根源 ，尤其是脆 陛氧化物和硅酸盐等 ，在热压力加工 中不 发生塑性变形 ，会引起脆性的破裂而形成微裂纹。在以后的热处
理 和 使 用 中裂 纹 进 一 步 扩 展 ，引 起 模 具 的Fra Baidu bibliotek开 裂 。此 外 ，在 磨 削 中 ，由于 大颗 粒 夹 杂物 剥落 造 成表 面孔 洞 。模 具 钢在 热压 力 加工
继续使用。 ２ 模 具 失效 的原 因分 析 模 具 在 生 产 应 用 过 程 中 ，经 常 发 生 各 种 不 同情 况 的 失 效 ，
在模具装配时时应保证模 具有良好 的装 配精度 。若模具整 体装配精度达 不到要求 ，在试模过程中会导致模具在非正常状态 下动作 ，对模具的寿命会产生很大影响 。同时 ，还应加强模具的
节 不恰 当而导 致 模具 不起 作 用 时 ，其综 合 效果 就 为零 。
２ ． １ 模 具 结构设 计
（ １ ） 模具材料质量 。模具材料 内部缺陷 ，如疏松 、缩孔 、 夹杂成份 偏析 、碳化物分布不均 、原表面缺陷 （ 如氧化 、脱碳 、
折叠 、疤痕等 ） 影响钢材性能 。钢中存在夹杂物是模具内部产生
表 面 脱碳 ，严 重 脱碳 的 钢材 在机 械 加工 后 ，残 留有 脱 碳层 ，在 淬 火 时 ， 由于 内外 层 组 织 的 不 同造 成组 织转 变不 一致 ，而 产 生 裂
凸模 、型芯 ，可 采用组合或镶拼结构来消除应力集 中；细长凸模
纹 。Ｃ ｒ １ ２、 Ｃ ｒ １ ２Ｍｏ Ｖ等模 具钢含碳量和合金元素较高 ，形 成了许多共晶碳化物 ，这些碳化物在锻造比较小时，易呈现带状 和网状偏析 ，导致淬火时常出现沿带状碳化物分布的裂纹 ，模具 在使用 中裂纹进一步扩展 ，而造成模具开裂失效 。所以正确选择 模具材料或者在模具材料生产过程 中改进工艺是提高模具寿命的
精 度检 查 ，包 括 零件 的 加工 精 度 、装配 精度 及 通过 试模 验 收综 合
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
道切 削中 ，应尽量减少进刀量 ，提 高模具表面光洁度。还有模具 在进行 电加工时 ，由于放电产生大量的热 ，将使模具被加工部位 加热到很高温度，使组织发生变化 ，形成所谓的 电加工异常层。 在异常层表面由于高温发生熔融 ，然后很快地凝固 ，该层在显微 镜下呈 白色 ，内部有许多微细的裂纹。针对这种情况我们可 以用
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
模 具 设计是 提高模 具寿 命的关键 环 节 。在 进行结 构设 计
时 ，尽量使模具结构紧凑 、 操作方便，还要保证模具零件有足够 的强度和刚度 ；在模具结构允许时 ，模具零件各表面的转 角应尽
可能 设 计 成圆 角过 渡 ，以避 免应 力 集 中 ；对于 凹模 、型 腔及 部 分
和退火时 ，常常由于加热温度过高 ，保温时间过长 ，而造成钢材
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 功效 ：正确的模具结构设计 、高的模具加工质量、合理的模具材 料及热处理方法 、良好的模具服役条件。实际上只要其 中一个环
模具 寿 命 模 具服 役 模 具 失效
定 时期 内模 具 结构设 计 、模 具 零件 材 料性 能 、加 工及 热处 理 工艺 、模 具 的使 用及 维 护等 各 项相 关指 标 的综 合体 现 。
关键词
工 业产 品的 飞速发 展带动 了模 具工业 的快速 发展 ，高性 能 、高效 率、高质量的模具得到广泛应用 ，模具寿命的长短 ，将 直接影 响到 产品的质 量 、产量 、成本 、新老产 品更新换代 的周 期 、企业产品结构调整速度与市场竞争力。因此 ，提高模具质量
和 使 用寿 命 、降低 模具 生 产成 本是 当前迫 切 需解 决 的 问题 。
１ 模 具寿 命 的相 关概 念
仅可大大提高模具的精度 ，还 能加工 出形状和结构更复杂的模
具 。在 模 具 的 凹模 部 位或 凸模 的圆 角部 位在 机 加工 中 ，常 常 因进 刀 太深 而使 局 部 留下 刀痕 ，造 成 严 重应 力集 中 ，当进行 淬 火处 理 时 ，应 力集 中部位 极 易产 生微 裂 纹 。所 以在 零件 粗 加工 的最 后 一
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
理 和 使 用 中裂 纹 进 一 步 扩 展 ，引 起 模 具 的Fra Baidu bibliotek开 裂 。此 外 ，在 磨 削 中 ，由于 大颗 粒 夹 杂物 剥落 造 成表 面孔 洞 。模 具 钢在 热压 力 加工
继续使用。 ２ 模 具 失效 的原 因分 析 模 具 在 生 产 应 用 过 程 中 ，经 常 发 生 各 种 不 同情 况 的 失 效 ，
在模具装配时时应保证模 具有良好 的装 配精度 。若模具整 体装配精度达 不到要求 ，在试模过程中会导致模具在非正常状态 下动作 ，对模具的寿命会产生很大影响 。同时 ，还应加强模具的
节 不恰 当而导 致 模具 不起 作 用 时 ，其综 合 效果 就 为零 。
２ ． １ 模 具 结构设 计
（ １ ） 模具材料质量 。模具材料 内部缺陷 ，如疏松 、缩孔 、 夹杂成份 偏析 、碳化物分布不均 、原表面缺陷 （ 如氧化 、脱碳 、
折叠 、疤痕等 ） 影响钢材性能 。钢中存在夹杂物是模具内部产生
表 面 脱碳 ，严 重 脱碳 的 钢材 在机 械 加工 后 ，残 留有 脱 碳层 ，在 淬 火 时 ， 由于 内外 层 组 织 的 不 同造 成组 织转 变不 一致 ，而 产 生 裂
凸模 、型芯 ，可 采用组合或镶拼结构来消除应力集 中；细长凸模
纹 。Ｃ ｒ １ ２、 Ｃ ｒ １ ２Ｍｏ Ｖ等模 具钢含碳量和合金元素较高 ，形 成了许多共晶碳化物 ，这些碳化物在锻造比较小时，易呈现带状 和网状偏析 ，导致淬火时常出现沿带状碳化物分布的裂纹 ，模具 在使用 中裂纹进一步扩展 ，而造成模具开裂失效 。所以正确选择 模具材料或者在模具材料生产过程 中改进工艺是提高模具寿命的
精 度检 查 ，包 括 零件 的 加工 精 度 、装配 精度 及 通过 试模 验 收综 合
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
道切 削中 ，应尽量减少进刀量 ，提 高模具表面光洁度。还有模具 在进行 电加工时 ，由于放电产生大量的热 ，将使模具被加工部位 加热到很高温度，使组织发生变化 ，形成所谓的 电加工异常层。 在异常层表面由于高温发生熔融 ，然后很快地凝固 ，该层在显微 镜下呈 白色 ，内部有许多微细的裂纹。针对这种情况我们可 以用
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
模 具 设计是 提高模 具寿 命的关键 环 节 。在 进行结 构设 计
时 ，尽量使模具结构紧凑 、 操作方便，还要保证模具零件有足够 的强度和刚度 ；在模具结构允许时 ，模具零件各表面的转 角应尽
可能 设 计 成圆 角过 渡 ，以避 免应 力 集 中 ；对于 凹模 、型 腔及 部 分
和退火时 ，常常由于加热温度过高 ，保温时间过长 ，而造成钢材
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 功效 ：正确的模具结构设计 、高的模具加工质量、合理的模具材 料及热处理方法 、良好的模具服役条件。实际上只要其 中一个环
模具 寿 命 模 具服 役 模 具 失效
定 时期 内模 具 结构设 计 、模 具 零件 材 料性 能 、加 工及 热处 理 工艺 、模 具 的使 用及 维 护等 各 项相 关指 标 的综 合体 现 。
关键词
工 业产 品的 飞速发 展带动 了模 具工业 的快速 发展 ，高性 能 、高效 率、高质量的模具得到广泛应用 ，模具寿命的长短 ，将 直接影 响到 产品的质 量 、产量 、成本 、新老产 品更新换代 的周 期 、企业产品结构调整速度与市场竞争力。因此 ，提高模具质量
和 使 用寿 命 、降低 模具 生 产成 本是 当前迫 切 需解 决 的 问题 。
１ 模 具寿 命 的相 关概 念
仅可大大提高模具的精度 ，还 能加工 出形状和结构更复杂的模
具 。在 模 具 的 凹模 部 位或 凸模 的圆 角部 位在 机 加工 中 ，常 常 因进 刀 太深 而使 局 部 留下 刀痕 ，造 成 严 重应 力集 中 ，当进行 淬 火处 理 时 ，应 力集 中部位 极 易产 生微 裂 纹 。所 以在 零件 粗 加工 的最 后 一
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