模具的失效形式与修复
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时效机理 ， 并提 出其修复途径 ， 阐述各种修复途径 的 异 同， 对 提高模具使用寿命 ， 降低各行各业 的生产成 本， 提高产品的市场竞争力 ， 具有十分重要 的意义 。
模具设计制 造方面 模具 材料
表１ 影响模具寿命的 因素
模具过载设 计 模具设 计 工具形式 和精度不 良 加强环 预应力不足 选材不 当 下料不 当 过热 ， 脱碳 ， 淬火冷却缓慢 热处理 回火硬度偏 高 ， 回火温度 太低 ， 内部不均匀 多余 的表 面处理 表面粗糙 度不 良， 残存有 刀痕 圆角 Ｒ太小 坯料重量 波动 ， 成分 坡动 ， 硬度波动 表层不 蘸 尺寸 、 形状 、 平 面度不 良
修 复的措施 ， 并 阐述 了各种修复的优缺 点 ， 模具修 复技 术在我 国模具制造 中的作用越来越重要 。
关键 字 ： 模 具失效 ； 模 具寿命 ； 失效形式 ； 模具修 复
中图分 类号 ： Ｔ Ｇ７ ６ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ（ ２ ０ １ ４） ０ １ — ０ ０ ９ ３ — ０ ３
模具设计思路与方案 、 模具制造技术水平 、 模块锻造
模具行业的管理普遍 落后 ， 模具设计不精湛 ， 从 而造 技术 、 模 具热处理水平 、 模具使用水平 以及模具工程
成非正常时效 的模具数量居高不下 ，并且模具修复 系统管理水平的综合体现 。表 １ 大体上描述 了影 响 技术不够完善。因此 ， 研究模具 的失效规律 ， 剖析其 模具寿命 的各种 因素。
，
１ 模 具失效及 失效 形式
１ ． １ 模 具 失效
模具加 工 被加工材料
模具 的失效可分为正常失效 和非正常时效 。正 常失效是 指模 具经长时 间服役 ， 因塑性 变形 、 蠕变 、
使用条件精度 、 刚性不 良 加工速度 大 加工压力 大
，
均匀磨损 以及疲 劳断裂 ，致使其不能继续服役而造
《 装备制造技术） ） ２ ０ １ ４ 年第 １ 期
模 具 的 失效 形 式 与修 复
郑 滢 滢
（ 柳 州 职业 技术 学 院 ， 广西 柳 州 ５ ４ ５ ０ ０ ６ ）
摘 要： 概 述 了模 具失效 的基本形 式及 影响模 具寿命的 因素 ， 剖析 模具 的失效形式 的原 因及预 防措施 ， 提 出 了 ５种模 具
，一
润 滑
润滑油选 择不当 新生 面供 油不 良
１ ． ２ 模 具 寿命
透、 相互诱发 、 相互影 响 ， 当某种损伤 的发展导致模
模具正常失效前 ， 生产 出的合格产品数量 ， 称为 具失去正常功能时 ， 则模具失效 ， 如表 ２ 所示。 模具 的正常寿命 （ 简称 Ｌ ｓ ） ， 模具首次修复前生产 出的 合格产品数量称为首次寿命 ，模 具首次修复后到下 ２ 模具失效 的原 因及预 防措施 次修复前所生产 的合格产品数量 ，称为修复模寿 命， 依次类推 ， 模具 寿命是首次寿命与多次修模寿命 ２ ． １ 结 构 设计 不 合理 的 总和 ： 尖锐转角（ 应力集 中是平均应力的十倍 以上 ） 和 过大的截面变化造成应力集 中。 并且在淬火过程 中，
中心和垂 直度偏心
端接触 成 的报废 。非 正常失效是指模具 未能达 到一定工业 。 ３ 模 具 的失 效 形式 技 术 水 平 下所 公 认 的寿 命 ，其 形 式 有 塑性 变 形 、 断 １ 模 具 失 效 形 式 大致 为 磨 损 、 断裂 （ 包括开裂 、 碎 裂、 局 部 严 重 磨 损 等 。研 究模 具 的失 效 规 律 及 机 理 ， 崩刃 、 掉块（ 剥落） 、 腐蚀 、 疲劳和变形等） 。模具可 其 目的 就 是 要 防止 和 避 免 模 具 的 非 常失 效 ， 同时 寻 裂、 能同时 出现多种形式 的失效 ，各种失效之 间相互渗 找模 具 失 效 的原 因 。
电渣堆 焊 、 等 离子 堆焊 和 激光 堆 焊 。
崩刃
、
疲劳磨损 磨损失效 气蚀磨损 冲蚀磨损 腐蚀磨损 脆性断 裂失效 断裂失效 疲劳断 裂失效 塑性 断裂失效
应 力腐蚀 断裂失效 过量 弹性 变形失效 变形失效 过量 塑性变形失效 局 部塌 陷 、 型 腔涨 大 、 型腔 塌 陷 、 型 Ｌ 扩 蠕变超 限失效 大、 棱角凸模纵 向弯曲
模 具寿命 与模具类 型 、 结构和形貌有关 ， 同时 ， 面均不逊色于国际先进水平 ，然而我国的模具 寿命 它是一定 时期 内模具材料性能 、 模具材料冶金水平 、
目前 我 国 的模 具 产 业 在制 造 技 术 、材 料 技 术 方
却难及工业发达 国家的二分之一 。 究其原 因， 是我国
一
ｎ
１．１
Ｓ＝
Ｓ Ｌ ｓ １ ＋５ ２＋ …
尖锐转角引起残余拉应力 ， 缩短模具寿命。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — １ ０ — ０ ５ 作者简 介 ： 郑 滢滢（ １ ９ ７ ５ —） ， 女， 浙 江温州人 ， 高级工程师 ， 主要从事模具教学 、 设计 、 科研方面工作 。
一
应符合一定要求。
表 ２ 模 具 失 效 形 式 及 特 征
失效形式 分类 特 征
磨、 耐热、 耐蚀等特殊性 能的熔覆 层 ， 使模具达 到使 用要求。据统计， 用于修复旧零件的合金量 占堆焊合 金 总量 的 ７ ２ ． ２％Ｉ 。 模具堆焊修复技术主要有火焰堆焊 、 电弧堆焊 、
９ ３
Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎｏ ． １ ， ２ ０１ ４
预防措施 ： 凸模各部 的过渡应平缓 圆滑 ， 任何役 指 用 焊 接 方法 在模 具 受 损 区 域堆 覆 一 层 或 数 层具 有 小的刀痕都会引起强烈 的应力集 中 ，其直径与长度 定性能材料的工艺过程 。在修 复区域获得具有耐
模具设计制 造方面 模具 材料
表１ 影响模具寿命的 因素
模具过载设 计 模具设 计 工具形式 和精度不 良 加强环 预应力不足 选材不 当 下料不 当 过热 ， 脱碳 ， 淬火冷却缓慢 热处理 回火硬度偏 高 ， 回火温度 太低 ， 内部不均匀 多余 的表 面处理 表面粗糙 度不 良， 残存有 刀痕 圆角 Ｒ太小 坯料重量 波动 ， 成分 坡动 ， 硬度波动 表层不 蘸 尺寸 、 形状 、 平 面度不 良
修 复的措施 ， 并 阐述 了各种修复的优缺 点 ， 模具修 复技 术在我 国模具制造 中的作用越来越重要 。
关键 字 ： 模 具失效 ； 模 具寿命 ； 失效形式 ； 模具修 复
中图分 类号 ： Ｔ Ｇ７ ６ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ（ ２ ０ １ ４） ０ １ — ０ ０ ９ ３ — ０ ３
模具设计思路与方案 、 模具制造技术水平 、 模块锻造
模具行业的管理普遍 落后 ， 模具设计不精湛 ， 从 而造 技术 、 模 具热处理水平 、 模具使用水平 以及模具工程
成非正常时效 的模具数量居高不下 ，并且模具修复 系统管理水平的综合体现 。表 １ 大体上描述 了影 响 技术不够完善。因此 ， 研究模具 的失效规律 ， 剖析其 模具寿命 的各种 因素。
，
１ 模 具失效及 失效 形式
１ ． １ 模 具 失效
模具加 工 被加工材料
模具 的失效可分为正常失效 和非正常时效 。正 常失效是 指模 具经长时 间服役 ， 因塑性 变形 、 蠕变 、
使用条件精度 、 刚性不 良 加工速度 大 加工压力 大
，
均匀磨损 以及疲 劳断裂 ，致使其不能继续服役而造
《 装备制造技术） ） ２ ０ １ ４ 年第 １ 期
模 具 的 失效 形 式 与修 复
郑 滢 滢
（ 柳 州 职业 技术 学 院 ， 广西 柳 州 ５ ４ ５ ０ ０ ６ ）
摘 要： 概 述 了模 具失效 的基本形 式及 影响模 具寿命的 因素 ， 剖析 模具 的失效形式 的原 因及预 防措施 ， 提 出 了 ５种模 具
，一
润 滑
润滑油选 择不当 新生 面供 油不 良
１ ． ２ 模 具 寿命
透、 相互诱发 、 相互影 响 ， 当某种损伤 的发展导致模
模具正常失效前 ， 生产 出的合格产品数量 ， 称为 具失去正常功能时 ， 则模具失效 ， 如表 ２ 所示。 模具 的正常寿命 （ 简称 Ｌ ｓ ） ， 模具首次修复前生产 出的 合格产品数量称为首次寿命 ，模 具首次修复后到下 ２ 模具失效 的原 因及预 防措施 次修复前所生产 的合格产品数量 ，称为修复模寿 命， 依次类推 ， 模具 寿命是首次寿命与多次修模寿命 ２ ． １ 结 构 设计 不 合理 的 总和 ： 尖锐转角（ 应力集 中是平均应力的十倍 以上 ） 和 过大的截面变化造成应力集 中。 并且在淬火过程 中，
中心和垂 直度偏心
端接触 成 的报废 。非 正常失效是指模具 未能达 到一定工业 。 ３ 模 具 的失 效 形式 技 术 水 平 下所 公 认 的寿 命 ，其 形 式 有 塑性 变 形 、 断 １ 模 具 失 效 形 式 大致 为 磨 损 、 断裂 （ 包括开裂 、 碎 裂、 局 部 严 重 磨 损 等 。研 究模 具 的失 效 规 律 及 机 理 ， 崩刃 、 掉块（ 剥落） 、 腐蚀 、 疲劳和变形等） 。模具可 其 目的 就 是 要 防止 和 避 免 模 具 的 非 常失 效 ， 同时 寻 裂、 能同时 出现多种形式 的失效 ，各种失效之 间相互渗 找模 具 失 效 的原 因 。
电渣堆 焊 、 等 离子 堆焊 和 激光 堆 焊 。
崩刃
、
疲劳磨损 磨损失效 气蚀磨损 冲蚀磨损 腐蚀磨损 脆性断 裂失效 断裂失效 疲劳断 裂失效 塑性 断裂失效
应 力腐蚀 断裂失效 过量 弹性 变形失效 变形失效 过量 塑性变形失效 局 部塌 陷 、 型 腔涨 大 、 型腔 塌 陷 、 型 Ｌ 扩 蠕变超 限失效 大、 棱角凸模纵 向弯曲
模 具寿命 与模具类 型 、 结构和形貌有关 ， 同时 ， 面均不逊色于国际先进水平 ，然而我国的模具 寿命 它是一定 时期 内模具材料性能 、 模具材料冶金水平 、
目前 我 国 的模 具 产 业 在制 造 技 术 、材 料 技 术 方
却难及工业发达 国家的二分之一 。 究其原 因， 是我国
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尖锐转角引起残余拉应力 ， 缩短模具寿命。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — １ ０ — ０ ５ 作者简 介 ： 郑 滢滢（ １ ９ ７ ５ —） ， 女， 浙 江温州人 ， 高级工程师 ， 主要从事模具教学 、 设计 、 科研方面工作 。
一
应符合一定要求。
表 ２ 模 具 失 效 形 式 及 特 征
失效形式 分类 特 征
磨、 耐热、 耐蚀等特殊性 能的熔覆 层 ， 使模具达 到使 用要求。据统计， 用于修复旧零件的合金量 占堆焊合 金 总量 的 ７ ２ ． ２％Ｉ 。 模具堆焊修复技术主要有火焰堆焊 、 电弧堆焊 、
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Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎｏ ． １ ， ２ ０１ ４
预防措施 ： 凸模各部 的过渡应平缓 圆滑 ， 任何役 指 用 焊 接 方法 在模 具 受 损 区 域堆 覆 一 层 或 数 层具 有 小的刀痕都会引起强烈 的应力集 中 ，其直径与长度 定性能材料的工艺过程 。在修 复区域获得具有耐