今天給各位分享怎么提高沖壓模具壽命的知識，其中也會對沖壓模具壽命一般是多久進(jìn)行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開始吧！

本文目錄概覽：

• 1、沖壓模具提升壽命方法有什么？
• 2、如何延長沖壓模具壽命？
• 3、哪些因素影響沖壓模具壽命-影響沖壓模具壽命的十大因素
• 4、提高壓鑄模具壽命的措施
• 5、如何以提高模具壽命和防止模具損壞來降低
• 6、如何提高沖壓模具的使用壽命

沖壓模具提升壽命方法有什么？

1、改進(jìn)沖壓模具的設(shè)計

沖壓模具設(shè)計是否合理是提高沖壓模具耐用度的基礎(chǔ)。因此，在設(shè)計沖壓模具時應(yīng)對產(chǎn)品成形中的不利條件采取有效措施，以提高沖壓模具的耐用度，如設(shè)計小孔沖壓模具的壽命往往表現(xiàn)在沖小孔的凸模上。對于這類沖壓模具，在設(shè)計時應(yīng)使細(xì)小的凸模盡量縮短其長度，以增加強度，同時，還應(yīng)采用導(dǎo)向套的方法加強細(xì)小凸模進(jìn)行保護(hù)。此外，在沖壓模具設(shè)計上，應(yīng)充分考慮到模架的形式、凸凹模的固定方法和導(dǎo)向形式、壓力中心的確定及上、下模板的剛性等因素。特別對于沖裁模來說，選取間隙值對耐用度有很大的影響。在設(shè)計時，沖壓模具的間隙要選擇合理，其間隙值不能太小，否則會影響沖壓模具的使用壽命和耐用度。實踐證明，在不影響沖壓件質(zhì)量的情況下，適當(dāng)放大間隙可大大提高沖壓模具的耐用度，有時甚至提高幾倍及幾十倍。

2、正確選擇沖壓模具材料題

不同的沖壓模具材料具有不同的強度、韌性和耐磨性。在一定的條件下使用高級材料就能使耐用度提高好幾倍。因此，為提高沖壓模具的耐用度必須要選擇好的材料。

Toolox系列的材料,是一種具有高韌性,高耐磨性,基本沒有內(nèi)應(yīng)力的一種預(yù)硬的新型工具鋼.而且具有非常高的純凈度,晶粒度非常細(xì)小,S,P含量非常少,析出的碳化物含量少,而且非常均勻.由于特殊的成分設(shè)計,Toolox系列材料具備非常優(yōu)異的表面處理性能,其中Toolox44氮化后表面硬度能達(dá)到HRC65以上,Toolox40表面硬度能達(dá)到HRC62以上,Toolox33的表面硬度能達(dá)到HRC58以上，深度最高達(dá)1.8mm。

Toolox系列的材料所具備的以上特性,使得Toolox系列材料應(yīng)用在部分沖壓模具方面有著特殊的優(yōu)勢。

1)較厚鋼板（典型案例沖剪厚度為35mm鋼板）,不銹鋼板,以及有色金屬板的沖壓成型模具,比較典型的是空調(diào)翅片模具等。

2)拉伸模具,不銹鋼拉伸模具。

3)冷擠壓模具.冷擠壓304不銹鋼,厚度0.5mm以上,取代DC53等材料,效果非常好。

4)高尺寸穩(wěn)定性要求的大型沖壓模板。

3、合理的安排沖壓模具制造工藝及保證加工精度

沖壓模具的加工精度對沖壓模具的耐用度影響很大。如在沖裁模中由于裝配間隙不均勻，在剪切力作用下常會使凹模啃壞而影響沖壓模具壽命。同時，沖壓模具表面光潔度過低，也會使沖壓模具的耐用度降低。因此，在加工時必須要對孔距大小、裝配時凸模對固定板支撐面的垂直度、沖壓模具間距的均勻和導(dǎo)套、導(dǎo)柱的導(dǎo)向精度等級給于充分注意。制造與裝配精度越高及工作部分表面粗糙度等級越高，沖壓模具的耐用度就越高。

4、合理地進(jìn)行沖壓模具零件的鍛造及熱處理

在選擇優(yōu)質(zhì)沖壓模具材料的同時，對于同材質(zhì)和不同性質(zhì)的材料要求進(jìn)行合理的鍛造和熱處理，是提高沖壓模具耐用度的主要途徑之一。例如，淬火時，若在加熱時生產(chǎn)過熱，不但會使此工件脆性過大，而且在冷卻時容易引起變形和開裂，使耐用度降低。因此在制造沖壓模具時，必須合理的掌握熱處理工藝。

Toolox材料是由鋼廠直接預(yù)硬的淬火調(diào)質(zhì)鋼，不再需要熱處理，配合上恰當(dāng)?shù)谋砻嫣幚恚ㄈ绲?Toolox基體材料的高韌性,配合上表面層的高硬度,能達(dá)到優(yōu)異的效果。

5、正確選擇壓力機

為了提高沖壓模具的耐用度，應(yīng)選取精度較高及剛性較高的壓力機，并使其沖壓噸位大于沖壓力百分之三十以上。正常來說，使用伺服沖床可相應(yīng)提高模具壽命在幾十倍以上。

6、合理的使用及維護(hù)沖壓模具

為了提高沖壓模具耐用度，操作者必須合理的使用及維護(hù)沖壓模具，對沖壓模具應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行維修，以防止沖壓模具帶病工作。

以上就是提高沖壓模具耐磨度的幾個常用方法。提高耐磨度的意義不僅能讓沖壓模具的使用壽命增加，降低模具企業(yè)的生產(chǎn)成本，更能保證生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。

如何延長沖壓模具壽命？

延長沖壓模具壽命勢必加增加模具成本，有以下幾點是本人經(jīng)驗：

1：上模和下模墊板用熱處理后的45號鋼（比較便宜）。

2：下模沖裁部份全割入模鑲件，鑲件采用白鋼或SKD11。

3：沖裁過程中可在沖裁工件區(qū)（沖孔和落料）加入適當(dāng)?shù)睦鋮s液。定時給導(dǎo)柱給油。

4：用模座，或自己加工加套外導(dǎo)柱。

哪些因素影響沖壓模具壽命-影響沖壓模具壽命的十大因素

哪些因素影響沖壓模具壽命-影響沖壓模具壽命的十大因素

研究表明：模具的使用壽命與模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具鋼材選用、熱處理、表面處理、機械加工研磨、線切割工藝，沖壓設(shè)備、沖壓材料及工藝，模具潤滑、保養(yǎng)維修水平差等諸多因素有關(guān)。下面，我為大家講講影響沖壓模具壽命的十大因素，快來看看吧!

合理選擇熱處理工藝

熱處理不當(dāng)是導(dǎo)致模具早期失效的重要原因，從模具失效分析得知，45%的模具失效是由于熱處理不當(dāng)造成的。模具熱處理包括鋼材鍛造后的退火，粗加工以后高溫回火或低溫回火，精加工后的淬火與回火，電火花、線切割以后的去應(yīng)力低溫回火。只有冷熱加工很好相互配合，才能保證良好的模具壽命。

①.模具型腔大而壁薄時需要采用正常淬火溫度的上限，以使殘留奧氏體量增加，使模具不致脹大?？焖偌訜岱ㄓ捎诩訜釙r間短，氧化脫碳傾向減少，晶粒細(xì)小，對碳素工具鋼大型模具淬火變形小。

②.對高速鋼采用低淬、高回工藝比較好，淬火溫度低，回火溫度偏高，可大大提高韌性，盡管硬度有所降低，但對提高因折斷或疲勞破壞的模具壽命極為有效。通常Cr12MoV鋼淬火加熱溫度為1000℃，油冷，然后220℃回火。如能在這種熱處理以前先行熱處理一次，即加熱至1100℃保溫，油冷，700℃高溫回火，則模具壽命能大幅度提高。

③.采用低溫氮碳共滲工藝，表面硬度可達(dá)1200HV，也能大大提高模具壽命。 低溫電解滲硫可降低金屬變形時的摩擦力，提高抗咬粘性能。使用6W6Mo5Cr4V鋼制作冷擠壓凸模，經(jīng)低溫氮碳共滲后，使用壽命平均提高1倍以上，再經(jīng)低溫電解滲硫處理可以進(jìn)一步提高壽命50%。

④.模具淬火后存在很大的殘留應(yīng)力，它往往引起模具變形甚至開裂。為了減少殘留應(yīng)力，模具淬火后應(yīng)趁熱進(jìn)行回火，回火應(yīng)充分，回火不充分易產(chǎn)生磨前裂紋。對碳素工具鋼，200℃回火1h，殘留應(yīng)力能消除約50%，回火2h殘留應(yīng)力能消除約75%～80%，而如果500～600℃回火1h，則殘留應(yīng)力能消除達(dá)90%。

⑤.回火后一般為空冷，在回火冷卻過程中，材料內(nèi)部可能會出現(xiàn)新的拉應(yīng)力，應(yīng)緩冷到100～120℃以后再出爐，或在高溫回火后再加一次低溫回火。

合理的模具表面強化工藝

模具表面強化的主要目的的是提高模具表面的耐磨性、耐蝕性和潤滑性能。表面強化處理工藝主要有氣體氮化法、離子氮化法、點火花表面強化法、滲硼、TD法、CVD法、PVD法、激光表面強化法、離子注入法、等離子噴涂法等。

①. 氣體軟氮化：使氮在氮化溫度分解后產(chǎn)生活性氮原子，被金屬表面吸收滲入鋼中并且不斷自表面向內(nèi)擴散，形成氮化層。模具經(jīng)氮化處理后，表面硬度可達(dá)HV950～1200，使模具具有很高的紅硬度和高的疲勞強度，并提高模具表面光潔的度和抗咬合能力。

②. 離子氮化：將待處理的模具放在真空容器中，充以一定壓力的含氮氣體(如氮或氮、氫混合氣)，然后以被處理模具作陰極，以真空容器的罩壁作陽極，在陰陽極之間加400～600伏的直流電壓，陰陽極間便產(chǎn)生輝光放電，容器里的氣體被電離，在空間產(chǎn)生大量的電子與離子。在電場的作用下，正離子沖向陰極，以很高速度轟擊模具表面，將模具加熱。離能正離子沖入模具表面，獲得電子，變成氮原子被模具表面吸收，并向內(nèi)擴散形成氮化層。應(yīng)用離子氮化法可提高模具的耐磨性和疲勞強度。

③. 點火化表面強化：這是一種直接利用電能的高能量密度對模具表面進(jìn)行強化處理的工藝。它是通過火花放電的作用，把作為電極的導(dǎo)電材料溶滲進(jìn)金屬工件表層，從而形成合金化的表面強化層，使工作表面的物理、化學(xué)性能和機械性能得到改善。例如采用WC、TiC等硬質(zhì)合金電極材料強化高速鋼或合金工具鋼表面，可形成顯微硬度HV1100以上的耐磨、耐蝕和具有紅硬性的強化層，使模具的使用壽命明顯得到提高。點火花表面強化的優(yōu)點是設(shè)備簡單、操作方便，處理后的模具耐磨性提高顯著;缺點是強化表面較粗糙，強化層厚度較薄，強化處理的效率低。

④. 滲硼：由于滲硼層具有良好的紅硬性、耐磨性，通過滲硼能顯著提高模具表面硬度(達(dá)到HV1300～2000)和耐磨性，可廣泛用于模具表面強化，尤其適用于處理在磨粒磨損條件下的模具。但滲硼層往往存著較大的脆性，這也限制了它的應(yīng)用。

⑤. TD熱處理：在空氣爐或鹽槽中放入一個耐熱鋼制的坩堝，將硼砂放入坩堝加熱熔化至800℃～1200℃，然后加入相應(yīng)的碳化物形成粉末(如鈦、鋇、鈮、鉻)，再將鋼或硬質(zhì)合金工件放入坩堝中浸漬保溫1～2小時，加入元素將擴散至工件表面并與鋼中的碳發(fā)生反應(yīng)形成碳化物層，所得到的碳化物層具有很高的硬度和耐磨性。

⑥. CVD法(化學(xué)氣相沉積)：將模具放在氫氣(或其它保護(hù)氣體)中加熱至900℃～1200℃后，以其為載氣，把低溫氣化揮發(fā)金屬的化合物氣體如四氯化鈦(TiCI4)和甲苯CH4(或其它碳?xì)浠衔?蒸氣帶入爐中，使TiCI4中的鈦和碳?xì)浠衔镏械奶?以及鋼表面的碳分)在模具表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而生成一層所需金屬化合物涂層(如碳化鈦)。

⑦ PVD法(物理體相沉積)：在真空室中使強化用的金屬原子蒸發(fā)，或通過荷能粒子的轟擊，在一個電流偏壓的作用下，將其吸引并沉積到工件表面形成化層。利用PVD法可在工件表面沉積碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁等多種化合物。

⑧. 激光表面強化：當(dāng)具有一定功率的激光束以一定的掃描速度照射到經(jīng)過黑化處理的模具工作表面時，將使模具工作表面在很短時間內(nèi)由于吸收激光的能量而急劇升溫。當(dāng)激光束移開時，模具工作表面由基材自身傳導(dǎo)而迅速冷卻，從而形成具有一定性能的表面強化層，其硬度可提高15～20%，此外還具有淬火組子細(xì)小、耐磨性高、節(jié)能效果顯著以及可改善工作條件等優(yōu)點。

⑨. 離子注入：利用小型低能離子加速器，將需要注入元素的原子，在加熱器的離子源中電離成離子，然后通過離子加熱器的高電壓電場將其加熱，成為高速離子流，再經(jīng)過磁分析器提煉后，將離子束強行打入模具工作表面，從而改變模具表面的顯微硬度和粗糙度，降低表面摩擦系數(shù)，最終提高工作的使用壽命。

合理的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

模具結(jié)構(gòu)對模具受力狀態(tài)的影響很大，合理的模具結(jié)構(gòu)能使模具工作時受力均勻，不易偏載，應(yīng)力集中小。模具設(shè)計的原則是保證足夠的強度、剛度、同心度、對中性和合理的沖裁間隙，并減少應(yīng)力集中，以保證由模具生產(chǎn)出來零件符合設(shè)計要求。因此對模具的主要工作零作(如沖模的凸、凹模等)要求其導(dǎo)向精度高、同心度和中性好及沖裁的間隙合理。在進(jìn)行模具設(shè)計時，應(yīng)著重考慮的是：

①.設(shè)計凸模時必須注意導(dǎo)向支撐和對中保護(hù)。特別是設(shè)計小孔凸模時采用導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)，能保證模具零件相互位置的精度，增加模具抗彎曲、抗偏載的能力，避免模具不均勻磨損，從而延長模具壽命。

②. 對小孔、夾角、窄槽等薄弱部位進(jìn)行補強，為了減少應(yīng)力集中，要以圓弧過渡，圓弧半徑R可取3～5mm。

③. 整體模具的`凹圓角半徑很易造成應(yīng)力集中，并引起開裂，對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的凹模采用鑲拼結(jié)構(gòu)，減少應(yīng)力集中。

④. 沖模的凸、凹模圓角半徑R不僅對沖壓件成形有較大的影響，而且對于模具的磨損及壽命也影響很大。設(shè)計時應(yīng)從保證成型零件充分接觸的前提下盡可能放大，避免產(chǎn)生倒錐，影響沖件脫料出模，如圓角半徑R過小且沒有光滑過渡，則容易產(chǎn)生裂紋。

⑤.合理增大間隙，改善凸模工作部分的受力狀態(tài)，使沖裁力、卸件力和推件力下降，凸、凹模刃口磨損減少。一般情況下，沖裁間隙放大可以延長切飛邊模壽命。

⑥.模架應(yīng)有良好的剛性，不要僅僅滿足強度要求，模座厚度不宜太薄，至少應(yīng)設(shè)計到45mm以上。浮動模柄可避免沖床對模具導(dǎo)向精度的不良影響。凸模應(yīng)緊固牢靠，裝配時要檢查凸?；虬寄５妮S線對水平面的垂直度以及上下底面之間的平行度。

⑦.模具的導(dǎo)向機構(gòu)精度。準(zhǔn)確和可靠的導(dǎo)向，對于減少模具工作零件的磨損，避免凸、凹?？袀绊憳O大，尤其是無間隙和小間隙沖裁模、復(fù)合模和連續(xù)模則更為有效。為提高模具壽命，必須根據(jù)工序性質(zhì)和零件精度等要求，正確選擇導(dǎo)向形式和確定導(dǎo)向機構(gòu)的精度。一般情況下，導(dǎo)向機構(gòu)的精度應(yīng)高于凸、凹模配合精度。連續(xù)模具應(yīng)設(shè)計4根導(dǎo)柱導(dǎo)向，這樣導(dǎo)向性能好。因為增加了剛度，保證了凸、凹模間隙均勻，確保凸模和凹模不會發(fā)生碰切現(xiàn)象。

⑧.排樣方式與搭邊值大小對模具壽命的影響很大，過小的搭邊值，往往是造成模具急劇磨損和凸、凹模啃傷的主要原因。從節(jié)約材料出發(fā)，搭邊值愈小愈好，但搭邊值小于一定數(shù)值后，對模具壽命和剪切表面質(zhì)量不利。在沖裁中有可能被拉入模具間隙中，使零件產(chǎn)生毛刺，甚至損壞模具刃口，降低模具壽命。因此在考慮提高材料利用率的同時，必須根據(jù)零件產(chǎn)量、質(zhì)量和壽命，確定排樣方法和搭邊值。

合理選擇模具材料

沖壓模具工作時要承受沖擊、振動、摩擦、高壓和拉伸、彎扭等負(fù)荷，甚至在較高的溫度下工作(如冷擠壓)，工作條件復(fù)雜，易發(fā)生磨損、疲勞、斷裂、變形等現(xiàn)象。因此，模具材料的性能對模具的壽命影響較大，不同材質(zhì)的模具壽命往往不同，對模具工作零件材料的要求比普通零件也高。

①.根據(jù)模具的工作條件、生產(chǎn)批量以及材料本身的強韌性能來選擇模具用材，應(yīng)盡可能選用品質(zhì)好的鋼材。

a.材料的使用性能應(yīng)具有高硬度(58~64HRC)和高強度，并具有高的耐磨性和足夠的韌性，熱處理變形小，有一定的熱硬性。

b.材料的工藝性能良好,具有可鍛性、淬硬性、淬透性、淬火裂紋敏感性和磨削加工性、熱穩(wěn)定性和耐熱疲勞性等。通常根據(jù)沖壓件的材料特性、生產(chǎn)批量、精度要求等，選擇性能優(yōu)良的模具材料，同時兼顧其工藝性和經(jīng)濟性。

在大批量生產(chǎn)選用模具材料時，應(yīng)選用長壽命的模具材料，如硬質(zhì)合金，高強韌、高耐磨模具鋼(如SKD11,SLD,DC53等);對小批量或新產(chǎn)品試制可采用國產(chǎn)的45#、Cr12等模具材料;對于易變形、易斷裂失效的通用模具，需要選用高強度、高韌性的材料DF-2;熱沖模則要選用具有良好的韌性、強度、耐磨性和抗冷熱疲勞性能的材料( 如DAC)。

②.對模具材料要進(jìn)行質(zhì)量檢測，模板要符合供貨協(xié)議要求，模板的化學(xué)成份要符合國際上的有關(guān)規(guī)定。只有在確信模具材料合格的情況下，才能使用。

③.模具鋼材生產(chǎn)廠家采用電渣重熔鋼H13時要確保內(nèi)部質(zhì)量，避免可能出現(xiàn)的成份偏析、雜質(zhì)超標(biāo)等內(nèi)部缺陷,要采用超聲波探傷等無損檢測技術(shù)檢查，確保鋼材內(nèi)部質(zhì)量良好，避免可能出現(xiàn)的冶金缺陷，將廢品及早剔除。根據(jù)碳化物偏析對模具壽命的影響，必須限制碳化物的不均勻度，對精密模具和負(fù)荷大的細(xì)長凸模，必須選用韌性好強度高的模具鋼，碳化物不均勻度應(yīng)控制為不大于3級。

Cr12鋼碳化物不均勻度3級要比5級耐用度提高1倍以上。如果碳化物偏析嚴(yán)重，可能引起過熱、過燒、開裂、崩刃、塌陷、拉斷等早期失效現(xiàn)象。而對于直徑小于或等于50mm的高合金鋼，其碳化物不均勻性一般在4級以內(nèi)，可滿足一般模具使用要求。通過鍛造能有效改善工具鋼的碳化物偏析，一般鍛造后可降低碳化物偏析2級，最多為3級。

沖壓設(shè)備的選擇與安裝運行

沖壓設(shè)備的精度與剛度,結(jié)構(gòu)特征,安裝環(huán)境以及沖壓速度都有將對模具壽命有很大的影響。

①.設(shè)備的精度與剛度 沖壓設(shè)備的精度與剛性對沖壓模具壽命的影響極為重要。沖壓設(shè)備的精度高、剛性好，沖模壽命大為提高。模具成形工件的力是由設(shè)備提供的，在成形過程中，設(shè)備因受力將產(chǎn)生彈性變形。復(fù)雜硅鋼片沖模材料為Crl2MoV，在普通開式壓力機上使用，平均復(fù)磨壽命為1-3萬次，而新式精密壓力機上使用，沖模的復(fù)磨壽命可達(dá)6~12萬次。尤其是小間隙或無間隙沖模、硬質(zhì)合金沖模及精密沖模必須選擇精度高、剛性好的壓力機，否則，將會降低模具壽命，嚴(yán)重者還會損壞模具。

②.沖床本身堅固的框架結(jié)構(gòu)和地基隔離帶可以分解沖壓過程中的沖擊力。在沖床地基周圍設(shè)置高濕度的隔離帶,使用地基可以保持沖床的水平度，而水平度影響模具的壽命。

③.控制滑塊的導(dǎo)向精度。 大多數(shù)沖床只靠導(dǎo)軌來控制滑塊的垂直運動，導(dǎo)軌不但控制驅(qū)動輪的運動而且承載機構(gòu)產(chǎn)生的力。滑軌必須定期更換，但如果安裝一個導(dǎo)向套，將延長滑塊和導(dǎo)軌的壽命。這種帶導(dǎo)向套的滑塊吸收偏心輪產(chǎn)生的側(cè)向力，并將其分解。在雙重導(dǎo)向的沖程中，導(dǎo)軌的作用是引導(dǎo)承受模具反作用力的滑塊，因此必須充分利用導(dǎo)軌的全部長度，使滑塊在整個行程中被充分導(dǎo)向。這種導(dǎo)向套與導(dǎo)軌的組合導(dǎo)向比單獨由導(dǎo)軌導(dǎo)向的導(dǎo)向面積要大1倍多。使用導(dǎo)向套再加上潤滑油(而不是脂潤滑)，可使導(dǎo)軌間隙(0.0015英寸)比無導(dǎo)向套更小(0.008-0.015英寸)。使用小間隙導(dǎo)向可精確的控制滑塊運動，盡管這種結(jié)構(gòu)比無導(dǎo)向套初期的成本要高，但它可以使模具的壽命延長30%。

④.降低落料時或沖裁力很大時的沖擊力。 當(dāng)切刃剪切至板料厚度的20%-30%時，板料開始斷裂，并釋放能量，促使滑塊高速下行。在行程末端滑塊速度的突然增大會對沖床和模具產(chǎn)生巨大的沖擊，滑塊在材料斷裂點的速度與生成的反作用力直接相關(guān)。為減小這種沖擊，在相同的生產(chǎn)節(jié)拍下使用一種驅(qū)動連桿將滑塊在行程末端的速度減小到用曲柄沖床的40%?；瑝K對于模具的接觸速度和沖擊力也將降為曲柄沖床的60%。這種速度降低意味著減小了上下模的沖擊，從而延長了模具的壽命。

⑤.沖壓速度 沖壓速度愈高，模具在單位時間內(nèi)受的沖擊力愈大(沖量大);時間愈短，沖擊能量來不及傳遞和釋放，易集中在局部，造成局部應(yīng)力超過模具材料的屈服應(yīng)力或斷裂強度。因此，沖壓速度越高，模具越易斷裂或塑性變形失效。

日常保養(yǎng)與刃磨維修

為了保護(hù)正常生產(chǎn)，提高沖壓件質(zhì)量，降低成本，延長沖壓模具壽命，必須對模具進(jìn)行日常保養(yǎng),確保正確使用和刃磨維修。

①.做好沖模的日常保養(yǎng)、維護(hù)工作, 注意保持棋具的清潔和合理的潤滑，嚴(yán)格執(zhí)行沖?！叭龣z查”制度(使用前檢查，使用過程中檢查與使用后檢查)。

②.模具的正確安裝與調(diào)試: 嚴(yán)格控制凸模進(jìn)入凹模深度;控制校正彎曲、冷擠、整形等工序上模的下止點。

③.沖模刃磨修理: 凸、凹模表面粗糙度值越低，耐疲勞強度越高，粗糙度值每降低1級，壽命可提高1倍。板料在沖裁時，隨著凸模進(jìn)入板料深度的增加，材料向凸、凹模刃口流動，直到凸模刃口和凹模刃口之間產(chǎn)生的裂紋重合時為止。在材料流動時，凸、凹模端面產(chǎn)生很大的摩擦力，摩擦力大小在很大程度上取決于凸、凹模端面粗糙度的高低，因此，研磨凸、凹模端面有利于提高沖模壽命，特別是形狀復(fù)雜而精度要求高的中小型沖模。因此，研磨凸、凹模時，必須研磨側(cè)面后再研磨端面磨削后。

消除線切割產(chǎn)生的應(yīng)力

線切割機加工前,原材料內(nèi)部因為淬火呈拉應(yīng)力狀態(tài)，線切割時產(chǎn)生的熱應(yīng)力也是拉應(yīng)力，兩種應(yīng)力疊加的結(jié)果很容易達(dá)到材料的強度極限而產(chǎn)生微裂紋，從而大大縮短沖壓模具壽命，因此要提高沖壓模具的壽命,需要消除線切割產(chǎn)生的應(yīng)力。

①研磨去掉白層 通常模具線切割后，經(jīng)過研磨去掉表面硬度低的灰白層后便可進(jìn)行裝配使用。但這樣做沒有改變線切割造成的應(yīng)力區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)，即使增大線切割后的研磨余量，但因高硬層硬度高(達(dá)70HRC) ，研磨困難，過大的研磨量容易破壞零件幾何形狀。

②.回火處理 在線切割后，研磨去零件表面的白層，再在160℃～180℃回火2h ，則白層下面的高硬層可降低5HRC～6HRC，線切割產(chǎn)生的熱應(yīng)力亦有所下降，從而提高了沖模的韌性，延長了使用壽命。但是由于回火時間短，熱應(yīng)力消除不徹底，沖模壽命并不十分理想。

③.磨削加工 線切割后磨削加工，可去掉低硬度的白層和高硬層，提高沖模壽命。因為磨削時產(chǎn)生的熱應(yīng)力也是拉應(yīng)力，與線切割產(chǎn)生的熱應(yīng)力疊加，無疑也會加劇沖模損壞。若在磨削后，再進(jìn)行低溫時效處理，則可消除應(yīng)力影響，顯著提高沖模韌性，使沖模壽命提高。因為幾何形狀復(fù)雜的沖模大多數(shù)是采用線切割加工，所以磨削形狀復(fù)雜的沖模必須采用價格昂貴的坐標(biāo)磨床和光學(xué)曲線磨床，而這兩種設(shè)備一般廠家都不具備，故推廣困難。

④.噴丸處理后再低溫回火 噴丸處理可使線切割切口的殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，提高沖模的強度和硬度，使表面層應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，拉應(yīng)力降低，甚至變?yōu)閴簯?yīng)力狀態(tài)，使裂紋萌生和擴展困難，再結(jié)合低溫回火，消除淬火層內(nèi)拉應(yīng)力，可使沖模壽命提高10～20倍。噴丸處理受設(shè)備條件和沖模零件形狀(內(nèi)表面) 限制，難以普遍應(yīng)用。

⑤.研磨后再低溫時效處理 線切割表面經(jīng)研磨后，高硬層已基本去掉，再進(jìn)行120℃～150℃5～10h低溫時效處理(亦稱低溫回火處理) ，亦可經(jīng)過160℃～180℃4～6h 低溫回火處理。這樣可消除淬火層內(nèi)部拉應(yīng)力，而硬度降低甚微(后者硬度降低稍大)，卻大大提高了韌性，降低了脆性，沖模壽命可提高2倍以上。這一方法簡便易行，效果十分明顯，易于推廣。

消除線切割加工產(chǎn)生的應(yīng)力，提高韌性，最佳方法是噴丸+ 低溫回火，其次是磨削后+ 研磨+ 低溫回火，再次是研磨+ 低溫時效處理，各單位可根據(jù)自己的具體情況選擇。

某單位曾用材料為Cr12MoV的沖模，線切割后分別做如下試驗，其壽命差異非常大。

a.直接用于沖裁，刃磨壽命10742次。

b.160℃回火2h，刃磨壽命11180次。

c.研磨去白層，刃磨壽命僅4860次。

d.研磨去白層，160℃2h回火，刃磨壽命為7450次。

e.磨削，刃磨壽命28743次。

f.噴丸后經(jīng)160℃2h回火， 刃磨壽命達(dá)到220000次。

合理的機械加工工藝和良好的加工精度

機械加工工藝要能消除加工后的加工變形與殘留應(yīng)力,盡量采用磨削、研磨和拋光等精加工和精細(xì)加工，獲得較小的表面粗糙度值，提高模具使用壽命。

①.粗加工時表面粗糙度Ra3.2m，模具工作部分轉(zhuǎn)角處要光滑過渡，減少熱處理產(chǎn)生的熱應(yīng)力。

②.模具表面加工時留下的刀痕、磨痕都是應(yīng)力集中的部位，也是早期裂紋和疲勞裂紋源，因此在沖模加工時一定要刃磨好刀具。模具人雜志微信公眾平臺，引領(lǐng)行業(yè)前沿。平面刀具兩端一定要刃磨好圓角R，圓弧刀具刃磨時要用R規(guī)測量，絕不允許出現(xiàn)尖點。

③.在精加工時走刀量要小，不允許出現(xiàn)刀痕。對于復(fù)雜零件要留一定的打磨余量，即使加工后沒有刀痕，也要再由模具鉗工用風(fēng)動砂輪打磨拋光，但要注意防止打磨時局部出現(xiàn)過熱、燒傷表面和降低表面硬度。

④.模具電加工表面有硬化層，厚10m左右，硬化層脆而有殘留應(yīng)力，直接使用往往引起早期開裂，這種硬化層在對其進(jìn)行180℃左右的低溫回火時可消除其殘留應(yīng)力。磨削時若磨削熱過大會引起肉眼看不見的與磨削方向垂直的微小裂紋，在拉應(yīng)力作用下，裂紋會擴展。對Cr12MoV鋼冷沖壓凹模采用干磨，磨削深度為0.04～0.05mm時，使用中100%開裂;采用濕磨，磨削深度0.005～0.01mm時，使用性能良好。消除磨削應(yīng)力也可將模具在260～315℃的鹽浴中浸1.5min，然后在30℃油中冷卻，這樣硬度可下降1HRC，殘留應(yīng)力降低40%～65%。對于精密模具的精密磨削要注意環(huán)境溫度的影響，要求恒溫磨削。

⑤.沖模粗加工時要為精加工保留合理的加工余量，因為所留的余量過小，可能因熱處理變形造成余量不夠，必須對新制沖模進(jìn)行補焊，若留的余量過大，則增加了淬火后的加工難度。

⑥.沖?；瑝K或浮塊的平行度超過要求時，會使沖模鎖扣啃壞或打裂，重者會打斷頂桿甚至損壞模具，所以在沖模加工中除對模腔尺寸按圖紙要求加工外，對其它各部分外形尺寸、位置度、平行度、垂直度都要按要求加工并嚴(yán)格檢驗。

⑦.沖模模腔的粗糙度直接影響沖模壽命，粗糙度高會使沖件不易脫模，特別是中間帶凸起部位，沖件越深，脫料越困難，最后只能卸下沖模用機加工或氣割的方法破壞沖件。由于粗糙度值高會使金屬流動阻力增加，嚴(yán)重時會將模壁磨損成溝槽，既影響沖件成形，也易使沖模早期失效。工作表面粗糙度值低的模具不但摩擦阻力小，而且抗咬合和抗疲勞能力強，表面粗糙度一般要求Ra=0.4～0.8m。

⑧.模具的制造裝配精度對模具壽命的影響也很大，裝配精度高，底面平直，平行度好，凸模與凹模垂直度高，間隙均勻，亦可獲得相當(dāng)高的壽命。

沖壓原材料的選用

①沖壓件的材料有金屬和非金屬。一般來講，非金屬材料的強度低，所需的成形力小，模具受力小，模具壽命高。因此，金屬件成形模比非金屬成形模的壽命低。

②.實際生產(chǎn)中，由于沖壓原材料厚度公差超差、材料性能波動、表面質(zhì)量較差(如銹跡)或不干凈(如油污)等，會造成模具工作零件磨損加劇、易崩刃等不良后果。為此，應(yīng)當(dāng)注意：

a.盡可能采用沖壓工藝性好的原材料，以減少沖壓變形力;

b.沖壓前應(yīng)嚴(yán)格檢查原材料的牌號、厚度及表面質(zhì)量等，并將原材料擦拭干凈，必要時應(yīng)清除表面氧化物和銹跡;③根據(jù)沖壓工序和原材料種類，必要時可安排軟化處理和表面處理，以及選擇合適的潤滑劑和潤滑工序。

針對工作溫度的良好潤滑

沖壓模具的工作溫度可分為低溫、常溫或交變溫度等幾種狀態(tài)，溫度對鋼的耐磨性有相當(dāng)大的影響。通常在250度以下時主要為氧化磨損，即沖壓模具對接件或沖壓模具與工件之間相對摩擦，形成氧化膜并反復(fù)形成和剝落，磨損量較小;250度到300度之間時轉(zhuǎn)變?yōu)檎持p，磨損量達(dá)到最大值;高于300度又轉(zhuǎn)化為氧化磨損為主，磨損量趨向減小，但溫度過高時，沖壓模具硬度明顯下降，粘著現(xiàn)象加重，甚至形成較大面積燒結(jié)和熔融磨損。

沖壓工作時，模具因受熱而升溫，隨著溫度的上升，模具的強度下降，易產(chǎn)生塑性變形。同時，模具同工件接觸的表面與非接觸表面溫度有差別，在模具中造成溫度應(yīng)力。潤滑模具與坯料的相對運動表面，可減少模具與坯料的直接接觸，減少磨損，降低成形力。同時，潤滑劑還能在一定程度上阻礙坯料向模具傳熱，降低模具溫度，對提高模具壽命都是有利的。

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提高壓鑄模具壽命的措施

提高壓鑄模具壽命的措施

致使壓鑄模失效的主要原因是：①熱脹冷縮的交變應(yīng)力，長期頻繁的反復(fù)循環(huán)，在模具表面出現(xiàn)熱疲勞龜裂紋;②由于熱應(yīng)力及機械應(yīng)力引起的模具整體開裂、破損;③在壓射力和熱應(yīng)力的作用下，模具會在強度最薄弱處萌生裂紋，使型腔碎裂;④化學(xué)腐蝕、機械磨損、沖刷侵蝕、熔損侵蝕造成的模具侵蝕;⑤受到鎖模、插芯壓力和充填壓力作用使模具產(chǎn)生的塑性變形。這些模具失效缺陷出現(xiàn)的原因是復(fù)雜多樣的，下邊從實際應(yīng)用方面探討一些提高壓鑄模具壽命的措施。

1 壓鑄模具材料的選用

為提高熱沖擊韌度，目前常用的H13鋼的化學(xué)成分純凈度要求為：優(yōu)級鋼S 含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)要小于0.005%;超級H13 鋼要求S 含量小于0.003%;P含量小于0.015%。鋼的晶界無共晶碳化物夾雜，大塊狀的共晶碳化物和雜質(zhì)強度極小，不能抵抗熱疲勞，降低了鋼材的塑性，是龜裂發(fā)生的起源點。要使用電渣重熔爐的精煉鋼，它不僅純凈度高，還具有組織致密、優(yōu)良的熱疲勞抗力、抗熱裂性好、優(yōu)良的韌性及塑性，優(yōu)良的拋光性、較好的異向同性等性能。鋼材的均一性要求材料的組織要均勻，鋼坯具備任意方向力學(xué)性能同性，不要有縱、橫、深方向的性能差異。

正確選用模具材料，采用高強度合金材料可以提高模具使用壽命。優(yōu)選用瑞典8407、德國2344、美國H13 (4Gr5MoVlSi)、日本SKD61 材料。日本日立的DAC55、ZHD435 在高硬度時有很好的韌性及抗高溫強度，模具壽命也很高。

2 壓鑄模具的熱處理

采用不同的熱處理工藝會使壓鑄模品質(zhì)性能不一樣。H13 模具鋼的熱處理工藝和熱處理后的金相組織應(yīng)參照北美壓鑄學(xué)會(NADCA 207—2003)的規(guī)定。建議由模具鋼材生產(chǎn)商負(fù)責(zé)模具的熱處理，避免因為材料和熱處理的廠家不同而引起品質(zhì)不同。

H13 鋼采用高壓液氮氣冷高真空爐淬火為好，可以有效防止模具表面的脫碳、氧化、變形和開裂。把淬火溫度升高到1020～1050℃，根據(jù)模塊材料的尺寸大小，和各個零部件要求的強度和韌性，適當(dāng)控制溫度和保溫時間，使合金碳化物充分溶人奧氏體，這樣可以減少模具因熱處理碳化物溶解不充分，殘留在晶界之間而造成的模具龜裂。但要注意鋼的臨界點Acl和Ac3及保溫時間，防止奧氏體粗化。淬火后用不同溫度分3 次回火，特別注意回火的效果，如果還要進(jìn)行氮化處理，可以減少一次回火處理。

模具加工時產(chǎn)生的切削應(yīng)力、電火花放電變質(zhì)層的應(yīng)力、和壓鑄時產(chǎn)生的熱疲勞應(yīng)力，可以通過退火來減輕或消除。模具應(yīng)定期退火處理消除應(yīng)力：第一次去應(yīng)力退火應(yīng)安排在淬火之前(退火溫度700～750℃)，第二次去應(yīng)力退火應(yīng)安排在試模合格后的量產(chǎn)之前，再在壓鑄1 萬模、3 萬模時各退火處理一次，氮化一次可以代替一次退火處理。對H13 鋼退火消除應(yīng)力的溫度比淬火時最后一次回火的溫度低20～40℃，保溫時間為1.0～1.5 h。

合理選擇模具的硬度(HRC)，美國AISI H13 ESR類材料用于壓鑄模具，如果硬度偏低，易出現(xiàn)粘模和早期龜裂，如果硬度太高又可能開裂，所以一般建議：鋅合金壓鑄模硬度(HRC)為47～52;中、小型的鋁、鎂合金壓鑄模為46～48;尺寸大的鋁、鎂合金鑄件和比較厚或形狀復(fù)雜件的模具，應(yīng)適當(dāng)降低硬度(HRC)為44~46。日立的DAC55、ZHD435 及一勝百的DIEVAR鋼在高硬度時有很好的韌性及高溫強度，應(yīng)用時硬度(HRC)可以比H13 提高2～4。

對壓鑄模的型腔表面容易出現(xiàn)粘模的部位和所有的型芯，應(yīng)選用氮化、碳氮共滲等表面強化處理，以減少粘模或侵蝕。目前使用日本的KANUC 處理的比較多。如需氮化，型面的氮化層總深度應(yīng)低于0.2～0.3mm，應(yīng)根據(jù)鑄件壁厚由厚到薄控制在0.04～0.08mm，且應(yīng)無化合物白亮層，防止過厚的白亮層碎裂后引起模具龜裂。對容易粘模部位的零件，可以每壓鑄1～2 萬模進(jìn)行一次氮化等表面處理。當(dāng)模具壓鑄8～10 萬模次之后，由于硬度降低容易出現(xiàn)粘模時，也可以進(jìn)行氮化處理。每次退火和氮化之前、后都要對模具表面進(jìn)行拋光處理。為防止模具型腔在量產(chǎn)之前出現(xiàn)氧化銹蝕，在試模合格后，應(yīng)對模具進(jìn)行530～560℃保溫1.5～2.0 h 的`預(yù)氧化熱處理。

3 壓鑄模具的設(shè)計

壓鑄件壁厚應(yīng)盡量均勻(一般小件厚度為2.51mm，中件厚度為3.01 mm，大件厚度為4.01mm)，棱角過渡要有圓角或斜坡以減小應(yīng)力集中，可使用筋條結(jié)構(gòu)消除鑄件形成的熱節(jié)。過厚的壓鑄件內(nèi)部組織晶粒粗大，會形成氣孔、縮松、氧化、內(nèi)部裂紋，并伴隨有應(yīng)力源產(chǎn)生，以致其強度和耐用性能會低于加強筋輔助結(jié)構(gòu)形成的產(chǎn)品。

模具的易龜裂部位和易損傷部位盡量采取鑲件結(jié)構(gòu)，損壞后便于維修和更換。但成型零件上的鑲拼孔，包括型芯孔至模具的邊緣或附近的另一孔的距離不要太小，并且鑲拼孔的內(nèi)角要有較大的圓倒角，以免成為模具早期龜裂的薄弱部位。

提高模具設(shè)計剛性，要分析模具型腔各個部位的受力情況。型腔受到的力有合金液充填時的壓力、脹型力、沖擊力，還有脫模時的拉力、摩擦力，溫度高低變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力，開合模、抽插芯時受到的壓力、拉力、預(yù)緊力等。設(shè)計時要使模具中各組件、各部位都具有足夠的厚度、寬度，使模具有足夠的剛性以承受各種應(yīng)力。還要使這些受力達(dá)到適當(dāng)?shù)钠胶?這一點很重要)，以防止模具變形、開裂。制造時注意模具的細(xì)薄截面、模塊的凹角根部是模具出現(xiàn)斷裂的敏感部位，要保證其配合精度，如果模塊配合的預(yù)緊力過大，它會把合模力集中到一點上，這是模具出現(xiàn)大面積斷裂的主要因素。

為了較好的預(yù)防模具出現(xiàn)整體變形。正確設(shè)計模具型腔的受力中心位置，使其盡量靠近壓鑄機的受力中心。動模背后的兩個墊塊要盡量支撐在模具的型腔鑲塊上，不要只支撐在型腔鑲塊外的套板上;動模背后中間的支撐柱或支撐塊的支撐面積要足夠大，否則會使支撐塊的端面(甚至使壓鑄機的模具安裝板面)，容易被壓變形而失去支撐的效果。

模具上有凹角的部位容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。產(chǎn)品轉(zhuǎn)角處盡量要有較大的過渡圓角，避免出現(xiàn)窄而深的凹角、凹槽。鋁、鎂合金壓鑄模具的型腔轉(zhuǎn)角半徑應(yīng)大于1.0 mm，表面粗糙度要小，避免圓角處早期開裂。在內(nèi)澆口附近，盡量加大圓角半徑，能夠較好的延緩模具早期龜裂紋的出現(xiàn)。合理選用鑲塊、活動滑塊組合結(jié)構(gòu)，避免模塊上出現(xiàn)較銳的尖角;并使鑲拼接觸密封面的結(jié)合面積要比較大，要使滑塊出現(xiàn)退讓時，也不會出現(xiàn)鋁水從密封面竄入到滑塊的導(dǎo)滑槽里;為防止運動卡滯，滑塊的側(cè)面使用斜面配合。

正確設(shè)計澆注系統(tǒng)，設(shè)計內(nèi)澆口的位置和充填流向時，盡量防止高速充填的鋁水正面噴射沖擊到型壁或型芯。設(shè)計內(nèi)澆口截面大小時，如果選用的壓射充填速度太高，有大量的動能減速后轉(zhuǎn)變成熱能傳遞到模具上，使模具溫度升高，促使模具出現(xiàn)粘模、龜裂、沖蝕缺陷。壓鑄鋁水的最大充填速度不應(yīng)超過56m/s，充填速度以≤46 m/s 為好。設(shè)計內(nèi)澆口的厚度時，在保證產(chǎn)品表面品質(zhì)的情況下，還是選用厚而大一點的內(nèi)澆口為好，這樣可以增加流量，又不增加對模具的沖擊力。

要正確選擇各組件的配合公差和表面粗糙度，因模具受熱不均勻和膨脹不均勻，會使配合公差產(chǎn)生變化，會使部件運動失靈而導(dǎo)致模具表面損傷，也會使動、定模套板之間的合模間隙增加，引起飛邊和飛料。為防止飛料，在分型面上，動、定模型腔鑲塊平面應(yīng)比動定模套板平面略高，一般在0～0.080 mm 范圍內(nèi)，特別要求緊密合模后，動、定模套板的間隙要在0.030～0.100mm 范圍內(nèi)。在套板上的排氣道最淺處的深度為0.12～0.15 mm，它一定要包括合模后動、定模套板的間隙。只有這樣才能防止飛邊、飛料和粘模。盡量讓套板各部位的分型面與模塊的分型面一致，從模塊到套板一樣平齊，減少分型面的臺階，便于排氣和防止飛邊粘模。

盡量不要在內(nèi)澆口附近的型腔平面上設(shè)置產(chǎn)品的字樣、標(biāo)記和頂桿。這些都會引起模具過早的龜裂，也會使字樣標(biāo)記過早的變得不清晰。

盡量利用-Q2圖，使模具能夠很好的與壓鑄機進(jìn)行匹配，提高產(chǎn)品的合格率和生產(chǎn)效率，延長模具的使用壽命。

4 壓鑄模具的冷卻和加熱系統(tǒng)的設(shè)計

為了能夠調(diào)控模具溫度，防止模具變形和龜裂，一定要給模具設(shè)計冷卻、加熱溫控系統(tǒng)。通常在模具模塊的內(nèi)部開設(shè)(6～12)mm孔徑的管道，在型芯和模塊中開設(shè)(3～12)mm 冷卻孔，通水進(jìn)行冷卻，通熱油進(jìn)行加熱。在沒有模溫機的壓鑄廠，也可以使用電加熱管(要控制發(fā)熱溫度≤400℃) 和測溫儀置模具，進(jìn)行自動加熱來預(yù)熱模具。

在型腔模塊的背面，加工出(6～8)mm 的孔，此孔要距離型腔表面(255)mm，要距離冷卻水或加熱油通道在50 mm 以上，插入熱電偶連接在壓鑄機的測溫儀器上。

在模具的橫澆道、分支澆道、內(nèi)澆口附近，在鑄件厚壁處的型腔、型芯等模具吸收熱量比較多的部位要通水冷卻。對薄壁處的型腔，對遠(yuǎn)離內(nèi)澆口的滑塊抽芯，和模具型腔的一些吸收熱量少、散熱快的部位，要設(shè)計用熱油或用電加熱管加熱模具。一般通入的熱油溫度為200～350℃。注意模具的冷卻水通道距離模具表面或模具轉(zhuǎn)角要有足夠的距離，以避免這些部位的型面出現(xiàn)早期龜裂或開裂。

模具每個進(jìn)水管接頭要有開關(guān)，能控制冷卻水的流量，以便調(diào)節(jié)模具各部位的溫度。冷卻水管道里出現(xiàn)的銹蝕和集垢，會影響模具的冷卻效果，要及時清除。模具外接的管道和接頭建議使用銅材和不銹鋼材質(zhì)，以防生銹后堵塞管道。

5 壓鑄模具的制造加工對模具壽命的影響

模具制造的尺寸精度和配合精度要高，密封接觸的配合面，必須密封配合，密封接觸的面積要大，防止鋁液鉆入。盡量避免人為因素造成的燒焊修補處理，因模具燒焊修補過的部位，很容易出現(xiàn)龜裂。

電脈沖放電加工后的型腔表面會產(chǎn)生出一個變質(zhì)層，這一層的化學(xué)成分、金相組織、力學(xué)性能( 強度、硬度、韌性) 等都發(fā)生了改變，變質(zhì)層又硬又脆，并有應(yīng)力和大量的微裂紋，會引起模具早期龜裂;電脈沖或線切割放電精細(xì)加工時，應(yīng)盡量采用低的電流及高的頻率，以減小模具表面的過燒深度。使用好的電火花專用油液，可以起到?jīng)_洗、冷卻、潤滑、絕緣、防電離和減輕變質(zhì)層的作用。放電時浸油比沖油能更好地減輕變質(zhì)層。無論變質(zhì)層深淺，它在模具表面均有極大的應(yīng)力，若不消除其白亮層和殘余應(yīng)力，在使用過程中，模具表面就會較早的產(chǎn)生龜裂、沖蝕和開裂。

模具型腔精加工時，走刀量要小，不要留下刀痕，必要時需留下打磨拋光的余量。模具型腔的所有表面，即使沒有留下加工刀痕的表面，都要進(jìn)行一次打磨拋光，用以消除刀具加工或放電加工產(chǎn)生的硬化層和白亮層。但要注意，打磨時不要讓模具局部過熱，以防燒傷模具表面和降低模具的硬度。消除硬化層、白亮層和去除應(yīng)力的方法有：①用油石打磨、研磨拋光、化學(xué)溶蝕去除;②噴 玻 璃丸的方法既可以去除表面熔化凝固層，消除殘余拉應(yīng)力，還可以形成壓應(yīng)力，是目前延緩龜裂的好方法;③在不降低硬度的情況下，低溫回火也可大幅度降低模具的表面應(yīng)力。模具型腔表面拋光時，粗糙度要以產(chǎn)品而定：①薄壁、表面要求光亮的產(chǎn)品表面位置，型腔表面要適當(dāng)拋光，表面粗糙度Ra 為0.2～0.4m;②厚壁、表面要求一般的產(chǎn)品表面處，型腔表面可拋光，表面粗糙度Ra 為0.4～0.8m;③一般不要求拋光為鏡面，要使脫模劑能在模具表面均勻附著，但刀痕一定要拋光，以免模具過早的出現(xiàn)龜裂;④要注意交叉打磨，模具表面打磨過的痕跡，不要有明顯的打磨方向。

6 壓鑄工藝和生產(chǎn)操作對壓鑄模具壽命的影響

增加壓鑄鋁合金中的鐵含量，可以有效地減輕粘模程度，一般要求鋁合金的鐵含量≤1.5%，實際生產(chǎn)中鋁水的鐵含量控制在0.65%～0.90%范圍內(nèi)為好。在壓鑄過程中鋁液溫度波動應(yīng)在10℃之內(nèi)，ADCl2鋁合金春、秋季澆注溫度建議小于660℃，冬、夏季溫度可以上下變化10℃，這樣可以消除季節(jié)性的缺陷。模具內(nèi)澆口附近容易龜裂、侵蝕，遠(yuǎn)離內(nèi)澆口的部位不容易龜裂、侵蝕，這主要是因為在內(nèi)澆口附近，高溫的鋁水傳遞給模具的熱量比較多，致使模具溫度比較高。所以在不影響產(chǎn)品品質(zhì)的前提下，應(yīng)盡量降低鋁水的澆注溫度。

在滿足成形情形下，盡量使用比較低的低速壓射速度和高速壓射速度。充填速度過高會造成粘模、沖蝕、龜裂;當(dāng)?shù)退賶荷渌俣容^高使金屬液包裹較多的氣體時，氣體在高速壓射進(jìn)入型腔中的低壓區(qū)會膨脹，氣體膨脹產(chǎn)生爆破，氣體帶動鋁液以很高的速度沖擊、侵蝕型腔表面，造成型腔表面氣蝕缺損(這種氣蝕在溢流槽澆口處也會出現(xiàn))，被氣蝕的表面也會有裂紋產(chǎn)生。

在滿足成形良好的條件下，盡可能選用較小的壓力?？梢杂^察殼形和圓形產(chǎn)品，在模具壓鑄幾萬模之后，在產(chǎn)品同一部位的外表面比內(nèi)表面龜裂紋大出很多，這說明在相同的條件之下，模具受到鋁液包裹擠壓與膨脹拉伸的力量方向不同，致使模具出現(xiàn)龜裂的缺陷大小相差很大;特別是在模具型腔的凹角處，拉伸和熱應(yīng)力都會集中在這里，凹角處會過早的出現(xiàn)龜裂和開裂裂紋;而在模具的凸角和型芯表面受到擠壓和熱沖擊力，雖然會出現(xiàn)粘模，但出現(xiàn)應(yīng)力集中情況很小，模具不容易出現(xiàn)龜裂。可見鋁液壓力的大小和受力方向?qū)δ＞啐斄训挠绊懯呛艽蟮?，有時為了配套不容易出現(xiàn)龜裂模塊的壽命，可以采用比較好的模具材料或熱處理的方法，來提高容易龜裂模塊的壽命。

壓鑄時模具表面溫度由100℃上升到610℃，比200℃上升到610℃容易引起龜裂，表面溫度由200℃上升到680℃，比200℃上升到610℃更容易引起龜裂;模具在500℃以上保持6 s比保持3 s也是更容易引起龜裂，所以一定要使模具承受的溫度低、溫差變化量比較小、處于高溫的時間短。一般產(chǎn)品壓鑄開模后的2～3 s時測量模具表面的溫度(或用熱電偶測量模具內(nèi)部溫度) 應(yīng)不高于澆注的合金液溫度的40%～45%，即鋁合金模具溫度應(yīng)小于320℃，以200～280℃為好。合模時模具表面的溫度應(yīng)不低于合金澆注溫度的20%，一般以130～210℃為好。

壓鑄鋁合金模具預(yù)熱至180～300℃再澆注壓射，比用鋁液直接澆注壓射來預(yù)熱模具，能延緩模具表面龜裂紋的出現(xiàn)。因為用鋁液直接澆注壓射來預(yù)熱模具，模具表面承受到的溫度差比較大。模具預(yù)熱后壓鑄的前10～20 模鑄件，要使用低速壓射，以減小鋁液與模具接觸的緊密程度，降低熱量傳遞給模具的速度，達(dá)到緩慢加熱的目的。

壓鑄操作時均勻噴涂脫模劑，可以減輕鋁液對模具的粘模和磨損。為了防止脫模劑對模具激冷，冬天對水基脫模劑要預(yù)熱到20～30℃為好。噴脫模劑要形成霧狀，噴嘴應(yīng)距型面(2010)cm，斜向模面角度155的效果最好。不可噴涂過多脫模劑，噴涂時間控制在0.5～2.5 s 之間;禁止噴灑、澆灌式的噴涂，以防對模具表面急速的激冷。可以采用動、定模多次交換噴涂的方法，以減小激冷的速度。另外，鑄件頂出后，要在頂桿頭部噴涂上涂料得到潤滑之后再退回，以防頂桿運動卡滯。

對許多模具，常用噴 玻 璃丸、陶瓷丸或用微電脈沖打磨加粗模具某些部位的粗糙度，甚至在模具表面修出間隔在0.5～1.5 mm細(xì)小的網(wǎng)狀筋條。這樣不僅能防止龜裂延長模具壽命，還能減小鋁液的流動速度，消除產(chǎn)品表面的冷隔和花紋;能提高模具表面的吸熱速度，使產(chǎn)品表面急速凝固，又因模具表面快速吸熱增加了模具表面的溫度，加快涂料和水的揮發(fā)，消除水的殘留，能防止鑄件出現(xiàn)氣泡和發(fā)黑。

7 壓鑄模的使用和維護(hù)保養(yǎng)

模具在安裝時，動、定模每半模至少要安裝6 個壓板螺栓，如果每半模只安裝4 個壓板螺栓，只要有一個螺栓松動，其他3 個螺栓受力嚴(yán)重失衡，螺栓就會很快被拉變形或拉斷，甚至?xí)霈F(xiàn)模具被拉而掉下來的事故。

壓鑄過程中，要及時打磨拋光模具型腔的粘模痕跡，但要注意不要用硬的工具鑿傷或敲傷模具。當(dāng)模具型腔表面粗糙度變大后，要進(jìn)行很好的拋光處理。當(dāng)產(chǎn)品全部或部分粘模在模具型腔里時，要由有經(jīng)驗的模具修理人員來處理，以防壓鑄工處理時損壞模具。

每班給模具滑塊、導(dǎo)柱、頂桿涂一次潤滑油，每班檢查疏通模具的冷卻水通道，使其暢通和密封。每班觀察模具的分型面和滑塊的密封配合情況，對模具的飛邊和披縫一定要早發(fā)現(xiàn)、早修理，以防其致使模具出現(xiàn)嚴(yán)重的壓傷、凹陷、變形及飛料的缺陷。

當(dāng)模具停產(chǎn)不使用時，最好在壓鑄最后一模之后，不要給模具再噴刷涂料，如果已經(jīng)噴涂了涂料，也要用壓縮空氣吹干凈模具表面和深腔里的殘留水分，以防模具生銹。每批生產(chǎn)完成后，或在每生產(chǎn)一萬模時，要對模具進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。每次保養(yǎng)時，需涂紅丹粉檢查模具的變形和密封配合情況，消除間隙防止飛料，消除模塊或滑塊受力不均衡，防止模塊壓壞、爆裂。保養(yǎng)后要給模具型腔、抽芯滑塊、頂桿、導(dǎo)柱，分型面等涂防銹油。

模具已經(jīng)出現(xiàn)小范圍的沖蝕、掉塊、缺損、裂紋缺陷后，在不能做成鑲件更換時，只有給模具用氬弧焊修補。為有效地防止壓鑄模具焊補后容易出現(xiàn)龜裂，焊補時首先要選用模具鋼材制造廠家指定使用的氬弧焊焊條，并注意區(qū)分在模具淬火處理前后使用的焊條規(guī)格有可能不一樣。對模具進(jìn)行氬弧焊之前，先要把模具龜裂等缺陷修磨掉呈現(xiàn)出金屬基體，使用電熱爐預(yù)熱模塊達(dá)到300～450℃(若使用乙 炔 氧焊的火焰慢慢烘烤預(yù)熱模具，由于預(yù)熱的范圍小，不一定達(dá)到要求的溫度范圍，溫度也不均勻，對防止焊補后出現(xiàn)龜裂沒有明顯的效果。)并把表面清理干凈之后再進(jìn)行氬弧焊，防止焊補時出現(xiàn)氣孔;當(dāng)模具溫度高于475℃時要停止焊補，讓模具降溫后再焊;焊接時注意，一定要隔行焊補，不要一行挨一行焊補，這樣可以較好的降低焊接時產(chǎn)生的升溫和應(yīng)力。淬火之后的焊補，再在低于淬火回火溫度以下20～50℃，保溫2～3h 去應(yīng)力退火(淬火之前的焊補，退火溫度是750℃)這樣可以很好的消除焊接時產(chǎn)生的應(yīng)力。

對于模具表面粘附的涂料燒結(jié)集碳，除用油石和砂紙拋光外，用氣動噴投 玻 璃丸或噴陶瓷丸的方法，不僅能均勻有效的清除掉集碳，還不影響模具的尺寸精度。

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如何以提高模具壽命和防止模具損壞來降低

1. 彈簧的壽命： 彈簧的損壞是常見的，但是當(dāng)使用的彈簧有足夠的長度和強度時事故就很少，一般來說，彈簧可以被壓縮其自由長度的25%。

2. 可卸導(dǎo)正銷： 如果可能的話，導(dǎo)正銷應(yīng)做成可卸的，如圖所示，以便于刃磨凸模。

3. 刃磨的裝置： 這些墊塊是用來在刃磨之后保持這兩個凸模和其余凸模之間的相對長度的，設(shè)計者必需提供一些裝置以適應(yīng)屬于本項的各種情況。

4. 凸模固定板的厚度： 凸模固定板必須有足夠的厚度，特別是當(dāng)凸模在卸料板上沒有導(dǎo)向時尤其如此。直徑是12.7mm（1/2寸）的凸模固定在厚度小于19.05mm（3/4寸）的固定板上是不恰當(dāng)?shù)摹?/p>

5. 凸模上端定位： 為了周向定位，用一個穿過凸模頭部的定位銷比一半在凸模上端而另一半在固定板上的騎縫銷釘要牢靠。

6. 凸模固定板的材料： 由于凸模固定板不淬硬，人們以為用任何材料都可以，其實不然，特別是需要精密鏜孔時尤其是這樣。應(yīng)當(dāng)選用最高級的工具鋼，可以節(jié)省在座標(biāo)鏜床上鏜孔的時間，并可獲得較高的精度(45,55#)[對于精密模具，凸模固定板可采用國產(chǎn)的Cr12MoV或日本的SKD11]。

7. 細(xì)長沖孔凸模的導(dǎo)向： 對于細(xì)長的沖孔凸模，她的導(dǎo)向應(yīng)盡可能地接近工件，這可在卸料板的底面裝一塊平板或用一個襯套來達(dá)到。這是刃模壽命雖然犧牲了一些，但卻可使凸模在使用中不折斷。

8. 彈簧導(dǎo)正銷:由于各種原因，導(dǎo)正銷的后面有時需要放彈簧，這可避免在導(dǎo)正銷不能導(dǎo)正時對模具的損壞。

9. 在厚板材上沖小孔：將沖孔凸模固定在厚的固定板上，上端襯以墊板，并用卸料板上的襯套導(dǎo)向，可以在板厚比凸模直徑大30-35%的材料上沖孔。但凸模上端的直徑至少應(yīng)為沖孔直徑的兩倍，凸模刃端長度只能是材料厚度的兩倍左右，在這里是犧牲了凸模的壽命來換取凸模強度的。

10. 凸模上端鉚開的角度： 鉚開角錐度大約60度似乎最好。

11. 在凸模固定板上的淬火墊板：這種結(jié)構(gòu)通常是必要的，它可使小凸模的端部不致因沖擊而被打入上模座，否則凸模終將由于端布碎裂而被拉出。

12. 凸模的固定：這種固定凸模的方法不需要鉚釘和強行敲打，凸模與夾板間要放0.012mm的間隙,凸模采用壓塊固定。

13. 堅固的不帶導(dǎo)向的凸模：在大多數(shù)情況下，凸模在卸料板上最好有導(dǎo)向.

14. 凸模壓入部分的磨削：所有凸模的壓入部分都必須磨到適當(dāng)?shù)木o配合或過度配合，緊配合應(yīng)足夠緊，以免凸模因沖孔而脫出。壓入部分上端有臺肩的只要磨成滑配合即可，這樣裝拆時不會感到困難(一般都不采用這種結(jié)構(gòu),不利于拆裝)。

15. 模具架的導(dǎo)套和導(dǎo)柱：設(shè)計者應(yīng)當(dāng)對于有關(guān)的特殊模具的要求加以思考及提出意見，對于沖薄料的精密沖裁，特長的導(dǎo)套將有助于對準(zhǔn)。通常四個導(dǎo)柱適合的，對每一種工作稍作一點研究就能確定什么是最好的。

16. 凹模的厚度與壽命：這是應(yīng)當(dāng)重視的問題，設(shè)計者應(yīng)特別注意有些什么要求，以確定理想的厚度。

17. 薄弱處凹模鑲塊： 凹模所有薄弱的地方應(yīng)做成鑲塊，在損壞時能經(jīng)濟地更換。

18. 凸模壽命或長度： 凸模做得短是減少模具成本的一個途徑，長期生產(chǎn)的模具，凸模應(yīng)足夠長，須有1/2寸至1寸（12.7-25.4毫米）的長度供刃磨。但是，細(xì)弱的凸模必須做得短，以便有足夠的強度。

19. 彈簧銷的孔： 落料凸模淬火之前，最好鉆出一個通孔，在孔內(nèi)可裝一個彈簧銷用來頂落工件

20. 每一個沖件必需被推出：如在落料件上有一個彎曲的凸耳，設(shè)計者必須設(shè)計一個長的凸模，把每一個零件都推出去，如非必要，這是不值得推薦的。

21. 用導(dǎo)正銷定位是合理的：跳步模的成功在很大程度上取決于導(dǎo)正銷，在下腳料上作出專門的定位銷孔是適當(dāng)?shù)?，但在大多?shù)情況下會使成本稍微升高。

22. 不符合材料纖維方向的彎型：設(shè)計者往往會在這個問題上出差錯，緊記這點是必要的，因有時可能會造成很大的損失。

23. 模具應(yīng)有足夠的區(qū)段：每一工步設(shè)分離區(qū)段是設(shè)計跳步模時一個要遵守的安全守則，當(dāng)然，為了需要甚至可以做得比需要的更大一些。

24. 模具應(yīng)有一個緩沖墊塊：當(dāng)模具沒有沖料時，模具意外的閉合過深會令致短的沖頭和成型沖頭損壞。為了避免這種情況，在模具的后部擰上一個或兩個墊塊，它的高度正好是模具底板到凸模凸模固定板之間的距離（模具閉合）。這也便于凸、凹模調(diào)整，把這些墊塊裝在價值昂貴和復(fù)雜的跳步模上也是一種好辦法。

25. 導(dǎo)正銷的落料孔：由于偶然的錯誤進(jìn)給，導(dǎo)正銷將把沖下的料帶入導(dǎo)正銷孔中，所以，導(dǎo)銷孔應(yīng)全部作成通孔并帶錐度，以便下腳料通過。

26. 模具座中落料孔的合理結(jié)構(gòu)：不能認(rèn)為落料孔比廢料稍大一點便可，沖件在沖完后會漲大、絆掛和帶鍥形，而在鑄鐵的模座上有些小氣孔，形成一些小的凸臺，它們會使這些廢料停留堆積，如果的錐孔是光滑，沒有凸臺和凹坑，廢料就決不會擠塞，如果有氣孔的話，可以鑲進(jìn)一鋼襯套。

27. 緊靠的凸模：在卸料板上沒有足夠的空間以裝入導(dǎo)向襯套時，就應(yīng)設(shè)計一個鑲塊，若間隔要很精確，孔位就必須在鑲塊淬火后用磨削來校正。

28. 鋼絲凸模：這種類型的凸模由制造小鉆頭的棒料制制成，端部要鈍鉚，用來沖制孔徑是兩倍厚的小孔，這些沖頭應(yīng)由卸料板上的襯套來導(dǎo)向。

29. 沖孔凸模中的彈簧銷子：同落料凸模的情況一樣，在凸模上鉆一個孔裝如一根彈簧銷，這在廢料被帶起并妨礙條料送進(jìn)的情況下是適宜的。

30. 帶料的導(dǎo)向：當(dāng)在沖第一工步之前，材料的長度為料寬的兩倍時，如有可能應(yīng)做材料導(dǎo)向，輪子、彈簧以及各種結(jié)構(gòu)都可以根據(jù)要求來采用。

31. 使小孔的廢料不被帶回：這條說明適用于無法裝彈簧銷的小凸模，特別是沖硬材料時，廢料常常有一個帶料孔中的傾向，這樣就很可能阻礙帶料的進(jìn)給。

如果孔的直徑是材料厚度的2至3倍時，可以像釘子的尖頭一樣把沖頭稍稍磨尖，就可以消除這種現(xiàn)象。

如果直徑和料厚之比更小時，磨尖沖頭也無所幫助的話，可縮小凸模和凹模之間的間隙，并把凹模的入口部分作成直孔，其長度大約是沖材料的兩倍（沒有斜度），若碰到真正難于解決的情況時就必須用不同的間隙通過實驗的方法來確定合理的間隙，直到廢料留在凹模里為止。

如何提高沖壓模具的使用壽命

摘　要：隨著機械產(chǎn)品零部件的批量化生產(chǎn),冷沖壓模具已經(jīng)越來越被企業(yè)廣泛的應(yīng)用,各企業(yè)為了確保機械產(chǎn)品的加工質(zhì)量,提高產(chǎn)品的加工效率,降低制造成本,已經(jīng)把提高冷沖壓模具的使用壽命作為企業(yè)研發(fā)的一項重要課題來研究。文章從工作中的實際經(jīng)驗著手,從影響冷沖壓模具使用壽命的幾種形式,影響冷沖壓模具使用壽命的原因,提高冷沖壓模具使用壽命的措施與途徑等幾方面進(jìn)行了探討。

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