模具寿命的概念

一、模具寿命的概念原理

模具寿命是指在保证制件品质的前提下,模具所能达到的生产次数(冲压次数、成型次数)。它包括反复刃磨和更换易损件，直至模具的主要部分更换所成形的合格制件总数。

模具使用寿命：模具已经生产的次数。模具的失效分为非正常失效和正常失效。非正常失效(早期失效)是指模具未达到一定的工业水平下公认的寿命时就不能工作。早期失效的形式有塑性变形、断裂、局部严重磨损等。正常失效是指模具经大批量生产使用，因缓慢塑性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续工作。

1.模具正常寿命

模具正常失效前，生产出的合格产品的数目，叫模具正常寿命，简称模具寿命，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。

2.模具失效形式及原理

模具种类繁多，工作状态差别很大，损坏部位也各异，但失效形式归纳起来大致有三种，即磨损、断裂、塑性变形。

①.磨损失效

模具在工作时，与成形坯料接触，产生相对运动。由于表面的相对运动，接触表面逐渐失去物质的现象叫磨损。磨损失效可分以下几种：

a. 疲劳磨损

两接触表面相对运动时，在循环应力(机械应力与热应力)的作用下，使表面金属疲劳脱落的现象称为疲劳磨损。

b. 气蚀磨损和冲蚀磨损

金属表面的气泡破裂，产生瞬间的冲击和高温，使模具表面形成微小麻点和凹坑的现象叫气蚀磨损。

液体和固体微小颗粒反复高速冲击模具表面，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。

c. 磨蚀磨损

在摩擦过程中，模具表面和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，引起表面材料脱落的现象叫磨蚀磨损。

在模具与工件(或坯料)相对运动中，磨损往往是以多种形式并存，并相互影响。

②.断裂失效

模具出现大裂纹或分离为两部分和数部分丧失工作能力时，成为断裂失效。断裂可分为塑性断裂和脆性断裂。模具材料多为中、高强度钢，断裂的形式多为脆性断裂。脆性断裂又可分为一次性断裂和疲劳断裂。

③.塑性变形失效

模具在工作时承受很大的应力，而且不均匀。当模具的某个部位的应力超过了当时温度下模具材料的屈服极限时，就会以晶格滑移、孪晶、晶界滑移等方式产生塑性变形，改变了几何形状或尺寸，而且不能修复再工作时，叫塑性变形失效。塑性变形的失效形式表现为镦粗、弯曲、形腔胀大、塌陷等。

模具的塑性变形是模具金属材料的屈服过程。是否产生塑性变形，起主导作用的是机械负荷以及模具的室温强度。在高温下工作的模具，是否产生塑性变形，主要取决于模具的工作温度和模具材料的高温强度。

二、影响冲压模具寿命的主要因素

研究表明：模具的使用寿命与模具结构设计、模具钢材选用、热处理、表面处理、机械加工研磨、线切割工艺，冲压设备、冲压材料及工艺，模具润滑、保养维修水平差等诸多因素有关。其中引起模具失效的各种因素中，模具结构不合理、选材不当约占25%，热处理不当约占45%，工艺问题约占10%；设备问题、滑润问题等因素约占20%。

1.合理的模具结构设计

模具结构对模具受力状态的影响很大，合理的模具结构能使模具工作时受力均匀，不易偏载，应力集中小。模具设计的原则是保证足够的强度、刚度、同心度、对中性和合理的冲裁间隙，并减少应力集中，以保证由模具生产出来零件符合设计要求。因此对模具的主要工作零作（如冲模的凸、凹模等）要求其导向精度高、同心度和中性好及冲裁的间隙合理。在进行模具设计时，应着重考虑的是：

①.设计凸模时必须注意导向支撑和对中保护。特别是设计小孔凸模时采用导向装置结构，能保证模具零件相互位置的精度，增加模具抗弯曲、抗偏载的能力，避免模具不均匀磨损，从而延长模具寿命。

②. 对小孔、夹角、窄槽等薄弱部位进行补强，为了减少应力集中，要以圆弧过渡，圆弧半径R可取3～5mm。

③. 整体模具的凹圆角半径很易造成应力集中，并引起开裂，对于结构复杂的凹模采用镶拼结构，减少应力集中。

④. 冲模的凸、凹模圆角半径R不仅对冲压件成形有较大的影响，而且对于模具的磨损及寿命也影响很大。设计时应从保证成型零件充分接触的前提下尽可能放大，避免产生倒锥，影响冲件脱料出模，如圆角半径R过小且没有光滑过渡，则容易产生裂纹。

⑤.合理增大间隙，改善凸模工作部分的受力状态，使冲裁力、卸件力和推

件力下降，凸、凹模刃口磨损减少。一般情况下，冲裁间隙放大可以延长切飞边模寿命。

⑥.模架应有良好的刚性，不要仅仅满足强度要求，模座厚度不宜太薄，至少应设计到45mm以上。浮动模柄可避免冲床对模具导向精度的不良影响。凸模应紧固牢靠，装配时要检查凸模或凹模的轴线对水平面的垂直度以及上下底面之间的平行度。

⑦.模具的导向机构精度。准确和可靠的导向，对于减少模具工作零件的磨损，避免凸、凹模啃伤影响极大，尤其是无间隙和小间隙冲裁模、复合模和连续模则更为有效。为提高模具寿命，必须根据工序性质和零件精度等要求，正确选择导向形式和确定导向机构的精度。一般情况下，导向机构的精度应高于凸、凹模配合精度。连续模具应设计4根导柱导向，这样导向性能好。因为增加了刚度，保证了凸、凹模间隙均匀，确保凸模和凹模不会发生碰切现象。

⑧.排样方式与搭边值大小对模具寿命的影响很大，过小的搭边值，往往是造成模具急剧磨损和凸、凹模啃伤的主要原因。从节约材料出发，搭边值愈小愈好，但搭边值小于一定数值后，对模具寿命和剪切表面质量不利。在冲裁中有可能被拉入模具间隙中，使零件产生毛刺，甚至损坏模具刃口，降低模具寿命。因此在考虑提高材料利用率的同时，必须根据零件产量、质量和寿命，确定排样方法和搭边值。

2.合理选择模具材料

冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷，甚至在较高的温度下工作（如冷挤压），工作条件复杂，易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。因此，模具材料的性能对模具的寿命影响较大，不同材质的模具寿命往往不同，对模具工作零件材料的要求比普通零件也高。

①.根据模具的工作条件、生产批量以及材料本身的强韧性能来选择模具用材，应尽可能选用品质好的钢材。

a.材料的使用性能应具有高硬度(58~64HRC)和高强度，并具有高的耐磨性和足够的韧性，热处理变形小，有一定的热硬性。

b.材料的工艺性能良好,具有可锻性、淬硬性、淬透性、淬火裂纹敏感性和磨削加工性、热稳定性和耐热疲劳性等。通常根据冲压件的材料特性、生产批量、精度要求等，选择性能优良的模具材料，同时兼顾其工艺性和经济性。

在大批量生产选用模具材料时，应选用长寿命的模具材料，如硬质合金，高强韧、高耐磨模具钢(如SKD11,SLD,DC53等)；对小批量或新产品试制可采用国产的45#、Cr12等模具材料；对于易变形、易断裂失效的通用模具，需要选用高强度、高韧性的材料DF-2；热冲模则要选用具有良好的韧性、强度、耐磨性和抗冷热疲劳性能的材料（如DAC）。

②.对模具材料要进行质量检测，模板要符合供货协议要求，模板的化学成份要符合国际上的有关规定。只有在确信模具材料合格的情况下，才能使用。

③.模具钢材生产厂家采用电渣重熔钢H13时要确保内部质量，避免可能出现的成份偏析、杂质超标等内部缺陷,要采用超声波探伤等无损检测技术检查，确保钢材内部质量良好，避免可能出现的冶金缺陷，将废品及早剔除。根据碳化物偏析对模具寿命的影响，必须限制碳化物的不均匀度，对精密模具和负荷大的细长凸模，必须选用韧性好强度高的模具钢，碳化物不均匀度应控制为不大于3级。Cr12钢碳化物不均匀度3级要比5级耐用度提高1倍以上。如果碳化物偏析严重，可能引起过热、过烧、开裂、崩刃、塌陷、拉断等早期失效现象。而对于直径小于或等于50mm的高合金钢，其碳化物不均匀性一般在4级以内，可满足一般模具使用要求。通过锻造能有效改善工具钢的碳化物偏析，一般锻造后可降低碳化物偏析2

级，最多为3级。

3.合理选择热处理工艺

热处理不当是导致模具早期失效的重要原因，从模具失效分析得知，45%的模具失效是由于热处理不当造成的。模具热处理包括钢材锻造后的退火，粗加工以后高温回火或低温回火，精加工后的淬火与回火，电火花、线切割以后的去应力低温回火。只有冷热加工很好相互配合，才能保证良好的模具寿命。

①.模具型腔大而壁薄时需要采用正常淬火温度的上限，以使残留奥氏体量增加，使模具不致胀大。快速加热法由于加热时间短，氧化脱碳倾向减少，晶粒细小，对碳素工具钢大型模具淬火变形小。

②.对高速钢采用低淬、高回工艺比较好，淬火温度低，回火温度偏高，可大大提高韧性，尽管硬度有所降低，但对提高因折断或疲劳破坏的模具寿命极为有效。通常Cr12MoV钢淬火加热温度为1000℃，油冷，然后220℃回火。如能在这种热处理以前先行热处理一次，即加热至1100℃保温，油冷，700℃高温回火，则模具寿命能大幅度提高。

③.采用低温氮碳共渗工艺，表面硬度可达1200HV，也能大大提高模具寿命。低温电解渗硫可降低金属变形时的摩擦力，提高抗咬粘性能。使用6W6Mo5Cr4V钢制作冷挤压凸模，经低温氮碳共渗后，使用寿命平均提高1倍以上，再经低温电解渗硫处理可以进一步提高寿命50%。

④.模具淬火后存在很大的残留应力，它往往引起模具变形甚至开裂。为了减少残留应力，模具淬火后应趁热进行回火，回火应充分，回火不充分易产生磨前裂纹。

对碳素工具钢，200℃回火1h，残留应力能消除约50%，回火2h残留应力能消除约75%～80%，而如果500～600℃回火1h，则残留应力能消除达90%。

⑤.回火后一般为空冷，在回火冷却过程中，材料内部可能会出现新的拉应力，应

缓冷到100～120℃以后再出炉，或在高温回火后再加一次低温回火。

4. 合理的模具表面强化工艺

模具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。表面强化处理工艺主要有气体氮化法、离子氮化法、点火花表面强化法、渗硼、TD 法、CVD法、PVD法、激光表面强化法、离子注入法、等离子喷涂法等。

①. 气体软氮化：使氮在氮化温度分解后产生活性氮原子，被金属表面吸收渗入钢中并且不断自表面向内扩散，形成氮化层。模具经氮化处理后，表面硬度可达HV950～1200，使模具具有很高的红硬度和高的疲劳强度，并提高模具表面光洁的度和抗咬合能力。

②. 离子氮化：将待处理的模具放在真空容器中，充以一定压力的含氮气体（如氮或氮、氢混合气），然后以被处理模具作阴极，以真空容器的罩壁作阳极，在阴阳极之间加400～600伏的直流电压，阴阳极间便产生辉光放电，容器里的气体被电离，在空间产生大量的电子与离子。在电场的作用下，正离子冲向阴极，以很高速度轰击模具表面，将模具加热。离能正离子冲入模具表面，获得电子，变成氮原子被模具表面吸收，并向内扩散形成氮化层。应用离子氮化法可提高模具的耐磨性和疲劳强度。

③. 点火化表面强化：这是一种直接利用电能的高能量密度对模具表面进行强化处理的工艺。它是通过火花放电的作用，把作为电极的导电材料溶渗进金属工件表层，从而形成合金化的表面强化层，使工作表面的物理、化学性能和机械性能得到改善。例如采用WC、TiC等硬质合金电极材料强化高速钢或合金工具钢表面，可形成显微硬度HV1100以上的耐磨、耐蚀和具有红硬性的强化层，使模具的使用寿命明显得到提高。点火花表面强化的优点是设备简单、操作方便，处理后的模具耐磨性提高显著；缺点是强化表面较粗糙，强化层厚度较薄，强化处理的

效率低。

④. 渗硼：由于渗硼层具有良好的红硬性、耐磨性，通过渗硼能显著提高模具表面硬度（达到HV1300～2000）和耐磨性，可广泛用于模具表面强化，尤其适用于处理在磨粒磨损条件下的模具。但渗硼层往往存着较大的脆性，这也限制了它的应用。

⑤. TD热处理：在空气炉或盐槽中放入一个耐热钢制的坩埚，将硼砂放入坩埚加热熔化至800℃～1200℃，然后加入相应的碳化物形成粉末（如钛、钡、铌、铬），再将钢或硬质合金工件放入坩埚中浸渍保温1～2小时，加入元素将扩散至工件表面并与钢中的碳发生反应形成碳化物层，所得到的碳化物层具有很高的硬度和耐磨性。

⑥. CVD法（化学气相沉积）：将模具放在氢气（或其它保护气体）中加热至900℃～1200℃后，以其为载气，把低温气化挥发金属的化合物气体如四氯化钛（TiCI4）和甲苯CH4（或其它碳氢化合物）蒸气带入炉中，使TiCI4中的钛和碳氢化合物中的碳（以及钢表面的碳分）在模具表面进行化学反应，从而生成一层所需金属化合物涂层（如碳化钛）。

⑦ PVD法（物理体相沉积）：在真空室中使强化用的金属原子蒸发，或通过荷能粒子的轰击，在一个电流偏压的作用下，将其吸引并沉积到工件表面形成化层。利用PVD法可在工件表面沉积碳化钛、氮化钛、氧化铝等多种化合物。

⑧. 激光表面强化：当具有一定功率的激光束以一定的扫描速度照射到经过黑化处理的模具工作表面时，将使模具工作表面在很短时间内由于吸收激光的能量而急剧升温。当激光束移开时，模具工作表面由基材自身传导而迅速冷却，从而形成具有一定性能的表面强化层，其硬度可提高15～20%，此外还具有淬火组子细小、耐磨性高、节能效果显著以及可改善工作条件等优点。

⑨. 离子注入：利用小型低能离子加速器，将需要注入元素的原子，在加热器的离子源中电离成离子，然后通过离子加热器的高电压电场将其加热，成为高速离子流，再经过磁分析器提炼后，将离子束强行打入模具工作表面，从而改变模具表面的显微硬度和粗糙度，降低表面摩擦系数，最终提高工作的使用寿命。

5. 消除线切割产生的应力

线切割机加工前,原材料内部因为淬火呈拉应力状态，线切割时产生的热应力也是拉应力，两种应力叠加的结果很容易达到材料的强度极限而产生微裂纹，从而大大缩短冲压模具寿命，因此要提高冲压模具的寿命,需要消除线切割产生的应力。

①研磨去掉白层通常模具线切割后，经过研磨去掉表面硬度低的灰白层后便可进行装配使用。但这样做没有改变线切割造成的应力区的应力状态，即使增大线切割后的研磨余量，但因高硬层硬度高(达70HRC) ，研磨困难，过大的研磨量容易破坏零件几何形状。

②.回火处理在线切割后，研磨去零件表面的白层，再在160℃～180℃回火2h ，则白层下面的高硬层可降低5HRC～6HRC，线切割产生的热应力亦有所下降，从而提高了冲模的韧性，延长了使用寿命。但是由于回火时间短，热应力消除不彻底，冲模寿命并不十分理想。

③.磨削加工线切割后磨削加工，可去掉低硬度的白层和高硬层，提高冲模寿命。因为磨削时产生的热应力也是拉应力，与线切割产生的热应力叠加，无疑也会加剧冲模损坏。若在磨削后，再进行低温时效处理，则可消除应力影响，显著提高冲模韧性，使冲模寿命提高。因为几何形状复杂的冲模大多数是采用线切割加工，所以磨削形状复杂的冲模必须采用价格昂贵的坐标磨床和光学曲线磨床，而这两种设备一般厂家都不具备，故推广困难。

④.喷丸处理后再低温回火喷丸处理可使线切割切口的残余奥氏体转变为马氏体，提高冲模的强度和硬度，使表面层应力状态发生变化，拉应力降低，甚至变为压应力状态，使裂纹萌生和扩展困难，再结合低温回火，消除淬火层内拉应力，可使冲模寿命提高10～20倍。喷丸处理受设备条件和冲模零件形状(内表面) 限制，难以普遍应用。

⑤.研磨后再低温时效处理线切割表面经研磨后，高硬层已基本去掉，再进行120℃～150℃×5～10h低温时效处理(亦称低温回火处理) ，亦可经过160℃～180℃×4～6h 低温回火处理。这样可消除淬火层内部拉应力，而硬度降低甚微(后者硬度降低稍大)，却大大提高了韧性，降低了脆性，冲模寿命可提高2倍以上。这一方法简便易行，效果十分明显，易于推广。

消除线切割加工产生的应力，提高韧性，最佳方法是喷丸+ 低温回火，其次是磨削后+ 研磨+ 低温回火，再次是研磨+ 低温时效处理，各单位可根据自己的具体情况选择。

某单位曾用材料为Cr12MoV的冲模，线切割后分别做如下试验，其寿命差异非常大。

a.直接用于冲裁，刃磨寿命10742次。

b.160℃回火2h，刃磨寿命11180次。

c.研磨去白层，刃磨寿命仅4860次。

d.研磨去白层，160℃×2h回火，刃磨寿命为7450次。

e.磨削，刃磨寿命28743次。

f.喷丸后经160℃×2h回火，刃磨寿命达到220000次。

6.合理的机械加工工艺和良好的加工精度

机械加工工艺要能消除加工后的加工变形与残留应力,尽量采用磨削、研磨和抛光

等精加工和精细加工，获得较小的表面粗糙度值，提高模具使用寿命。

①.粗加工时表面粗糙度Ra＜3.2μm，模具工作部分转角处要光滑过渡，减少热处理产生的热应力。

②.模具表面加工时留下的刀痕、磨痕都是应力集中的部位，也是早期裂纹和疲劳裂纹源，因此在冲模加工时一定要刃磨好刀具。平面刀具两端一定要刃磨好圆角R，圆弧刀具刃磨时要用R规测量，绝不允许出现尖点。

③.在精加工时走刀量要小，不允许出现刀痕。对于复杂零件要留一定的打磨余量，即使加工后没有刀痕，也要再由模具钳工用风动砂轮打磨抛光，但要注意防止打磨时局部出现过热、烧伤表面和降低表面硬度。

④.模具电加工表面有硬化层，厚10μm左右，硬化层脆而有残留应力，直接使用往往引起早期开裂，这种硬化层在对其进行180℃左右的低温回火时可消除其残留应力。磨削时若磨削热过大会引起肉眼看不见的与磨削方向垂直的微小裂纹，在拉应力作用下，裂纹会扩展。对Cr12MoV钢冷冲压凹模采用干磨，磨削深度为0.04～0.05mm时，使用中100%开裂；采用湿磨，磨削深度0.005～0.01mm时，使用性能良好。消除磨削应力也可将模具在260～315℃的盐浴中浸1.5min，然后在30℃油中冷却，这样硬度可下降1HRC，残留应力降低40%～65%。对于精密模具的精密磨削要注意环境温度的影响，要求恒温磨削。

⑤.冲模粗加工时要为精加工保留合理的加工余量，因为所留的余量过小，可能因热处理变形造成余量不够，必须对新制冲模进行补焊，若留的余量过大，则增加了淬火后的加工难度。

⑥.冲模滑块或浮块的平行度超过要求时，会使冲模锁扣啃坏或打裂，重者会打断顶杆甚至损坏模具，所以在冲模加工中除对模腔尺寸按图纸要求加工外，对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严格检验。

⑦.冲模模腔的粗糙度直接影响冲模寿命，粗糙度高会使冲件不易脱模，特别是中间带凸起部位，冲件越深，脱料越困难，最后只能卸下冲模用机加工或气割的方法破坏冲件。由于粗糙度值高会使金属流动阻力增加，严重时会将模壁磨损成沟槽，既影响冲件成形，也易使冲模早期失效。工作表面粗糙度值低的模具不但摩擦阻力小，而且抗咬合和抗疲劳能力强，表面粗糙度一般要求Ra=0.4～0.8μm。

⑧.模具的制造装配精度对模具寿命的影响也很大，装配精度高，底面平直，平行度好，凸模与凹模垂直度高，间隙均匀，亦可获得相当高的寿命。

7.冲压原材料的选用

①冲压件的材料有金属和非金属。一般来讲，非金属材料的强度低，所需的成形力小，模具受力小，模具寿命高。因此，金属件成形模比非金属成形模的寿命低。

②.实际生产中，由于冲压原材料厚度公差超差、材料性能波动、表面质量较差(如锈迹)或不干净(如油污)等，会造成模具工作零件磨损加剧、易崩刃等不良后果。为此，应当注意：

a.尽可能采用冲压工艺性好的原材料，以减少冲压变形力；

b.冲压前应严格检查原材料的牌号、厚度及表面质量等，并将原材料擦拭干净，必要时应清除表面氧化物和锈迹；③根据冲压工序和原材料种类，必要时可安排软化处理和表面处理，以及选择合适的润滑剂和润滑工序。

8.针对工作温度的良好润滑

冲压模具的工作温度可分为低温、常温或交变温度等几种状态，温度对钢的耐磨性有相当大的影响。通常在250度以下时主要为氧化磨损，即冲压模具对接件或冲压模具与工件之间相对摩擦，形成氧化膜并反复形成和剥落，磨损量较小；250度到300度之间时转变为粘着磨损，磨损量达到最大值；高于300度又转化为氧化磨损为主，磨损量趋向减小，但温度过高时，冲压模具硬度明显下降，粘着现

象加重，甚至形成较大面积烧结和熔融磨损。

冲压工作时，模具因受热而升温，随着温度的上升，模具的强度下降，易产生塑性变形。同时，模具同工件接触的表面与非接触表面温度有差别，在模具中造成温度应力。润滑模具与坯料的相对运动表面，可减少模具与坯料的直接接触，减少磨损，降低成形力。同时，润滑剂还能在一定程度上阻碍坯料向模具传热，降低模具温度，对提高模具寿命都是有利的。

9.冲压设备的选择与安装运行

冲压设备的精度与刚度,结构特征,安装环境以及冲压速度都有将对模具寿命有很大的影响。

①.设备的精度与刚度冲压设备的精度与刚性对冲压模具寿命的影响极为重要。冲压设备的精度高、刚性好，冲模寿命大为提高。模具成形工件的力是由设备提供的，在成形过程中，设备因受力将产生弹性变形。复杂硅钢片冲模材料为Crl2MoV，在普通开式压力机上使用，平均复磨寿命为1-3万次，而新式精密压力机上使用，冲模的复磨寿命可达6~12万次。尤其是小间隙或无间隙冲模、硬质合金冲模及精密冲模必须选择精度高、刚性好的压力机，否则，将会降低模具寿命，严重者还会损坏模具。

②.冲床本身坚固的框架结构和地基隔离带可以分解冲压过程中的冲击力。在冲床地基周围设置高湿度的隔离带,使用地基可以保持冲床的水平度，而水平度影响模具的寿命。

③.控制滑块的导向精度。大多数冲床只靠导轨来控制滑块的垂直运动，导轨不但控制驱动轮的运动而且承载机构产生的力。滑轨必须定期更换，但如果安装一个导向套，将延长滑块和导轨的寿命。这种带导向套的滑块吸收偏心轮产生的侧向力，并将其分解。在双重导向的冲程中，导轨的作用是引导承受模具反作用力

的滑块，因此必须充分利用导轨的全部长度，使滑块在整个行程中被充分导向。这种导向套与导轨的组合导向比单独由导轨导向的导向面积要大1倍多。使用导向套再加上润滑油（而不是脂润滑），可使导轨间隙（0.0015英寸）比无导向套更小（0.008-0.015英寸）。使用小间隙导向可精确的控制滑块运动，尽管这种结构比无导向套初期的成本要高，但它可以使模具的寿命延长30%。

④.降低落料时或冲裁力很大时的冲击力。当切刃剪切至板料厚度的20%-30%时，板料开始断裂，并释放能量，促使滑块高速下行。在行程末端滑块速度的突然增大会对冲床和模具产生巨大的冲击，滑块在材料断裂点的速度与生成的反作用力直接相关。为减小这种冲击，在相同的生产节拍下使用一种驱动连杆将滑块在行程末端的速度减小到用曲柄冲床的40%。滑块对于模具的接触速度和冲击力也将降为曲柄冲床的60%。这种速度降低意味着减小了上下模的冲击，从而延长了模具的寿命。

⑤.冲压速度冲压速度愈高，模具在单位时间内受的冲击力愈大(冲量大)；时间愈短，冲击能量来不及传递和释放，易集中在局部，造成局部应力超过模具材料的屈服应力或断裂强度。因此，冲压速度越高，模具越易断裂或塑性变形失效。

10.日常保养与刃磨维修

为了保护正常生产，提高冲压件质量，降低成本，延长冲压模具寿命，必须对模具进行日常保养,确保正确使用和刃磨维修。

①.做好冲模的日常保养、维护工作, 注意保持棋具的清洁和合理的润滑，严格执行冲模“三检查”制度(使用前检查，使用过程中检查与使用后检查)。

②.模具的正确安装与调试: 严格控制凸模进入凹模深度；控制校正弯曲、冷挤、整形等工序上模的下止点。

③.冲模刃磨修理: 凸、凹模表面粗糙度值越低，耐疲劳强度越高，粗糙度值每降

低1级，寿命可提高1倍。板料在冲裁时，随着凸模进入板料深度的增加，材料向凸、凹模刃口流动，直到凸模刃口和凹模刃口之间产生的裂纹重合时为止。在材料流动时，凸、凹模端面产生很大的摩擦力，摩擦力大小在很大程度上取决于凸、凹模端面粗糙度的高低，因此，研磨凸、凹模端面有利于提高冲模寿命，特别是形状复杂而精度要求高的中小型冲模。因此，研磨凸、凹模时，必须研磨侧面后再研磨端面磨削后。

三、冲压模具的寿命管理

为了确保模具的使用处于受控状态，防止报废模具被使用，并根据需要申请备用模具，模具公司对模具的使用寿命要进行有效的管理。

流程

责任部门

作业内容

冲压模具间隙对模具寿命的影响

冲压模具间隙对模具寿命的影响【摘要】利用一轴对称冲裁模形，研究了冲裁变形过程和的各个阶段，间隙变化对冲裁力的影响规以及在不同的间隙条件下，凸模的预期磨损使用寿命的计算方法。关键词：模具；冲压；影响【Abstract】Basedon as ymmetry blanking model，it interprets the blankingprocess andits deforma-．Discussing val'ioll2 clearance leads tothetrend ofpunchforce．Mlast by the meQll,$oftool weal"c口20配一 the life ofpunchfor normoluse beforesharpening to restore its ongincashape． Key words：Die；Stamping；Influence 1引言当前由于产品变化更新较快，同时，大部分技术人员为了保证模具的寿命对模具的选材尽量沿着高端走，模具寿命的问题在冲压类模具企业没有显得特别突出，因而模具寿命在许多冲压类模具企业并没有受到太大的重视。对于产品批量要求大、模具寿命要求长时，大多生产商为了保证其正常生产节奏，要么采用快换凸模的模具结构形式，要么干脆备用—套模具。由于对模具没有合理的寿命估算，模具的成本在这个生产过程中就显得特别高。影响模具寿命的因素有很多，模具材料、模具润滑形式、板材性能、零件表面粗糙度、模具材料热处理工艺、模具几何形状、冲裁间隙都是不可忽略的因素，但实际生产中，板材因产品限定无法更改的，而模具一旦加工出来，就只有润滑形式、模具装配间隙是可调的。相对于成型类模具，润滑形式对冲裁类模具寿命影响不如间隙影响大，间隙因素为越来越多的技术人员所重视。目前参考文献关于间隙对模具寿命的影响大多是定性分析，能够定量分析并给出工程技术人员以直接指导的并不多见。模型建立，如图1所示，一轴对称冲裁模型，为了防止板料在冲压过程中发生翘曲影响冲件平整度，一般需要配置压料板。算例凸凹模选材均为AISI—D2COLD，凹模内孔直径D凹为lOmm，单边间隙为O．1mm，凸模外径D凸为9．8mm。为防止刚度矩阵的奇异，凸凹模圆角分别取0．05、0．08ram。板料为不锈钢AISI304，厚度lmm，杨氏模量E为2．IE5MPa，屈服极限以为365MPa，泊松比7为0．29，为统一计算比较，所有速度按lmm ／s(主要便于观察各个细分的计算步，同时防止过大的速度导致板料工具相互嵌入过大，网格重新划分的工作量过大111)。金属剪切摩擦按o．08计。 2冲裁模间隙对模具寿命的影响在冲裁模的设计中,凸凹模间隙的合理选取,是保证模具正常工作、提高冲片质量、延长模具寿命的一个关键因素。理想的间隙应该是板料冲裁断裂时,凸凹模刃口边所产生的裂纹在一条直线上,否则冲片边缘将出现不允许的毛刺,使得刃口粘结严重,磨损加快,进而影响模具的寿命。所以,如何选取合理的凸凹模间隙,是模具设计时不容忽视的问题。通常情况下,模具设计中间隙一般都按设计手册推荐的间隙值选取。例如,我厂电机定、转子片为0. 5mm 的硅钢片, 手册推荐的间隙为0 . 0 4 ~0. 07mm ,约为材料厚度的8 %~14 %。按照这个间隙,冲出的定、转子片毛刺虽能控制在规定范围内。但由于间隙

如何提高压铸模寿命

如何提高壓鑄模壽命 (学员自学) 压铸模由于生产周期长、投资大、制造精度高，故造价较高，因此希望模具有较高的使用寿命。但由于材料、机械加工等一系列内外因素的影响，导致模具过早失效而报废，造成极大的浪费。压铸模失效形式主要有：尖角、拐角处开裂、劈裂、热裂纹(龟裂)、磨损、冲蚀等。造成压铸模失效的主要原因有：材料自身存在的缺陷、加工、使用、维修以及热处理的问题。 1、材料自身存在的缺陷众所周知，压铸模的使用条件极为恶劣。以铝压铸模为例，铝的熔点为580-740℃，使用时，铝液温度控制在650-720℃。在不对模具预热的情况下压铸，型腔表面温度由室温直升至液温，型腔表面承受极大的拉应力。开模顶件时，型腔表面承受极大的压应力。数千次的压铸后，模具表面便产生龟裂等缺陷。由此可知，压铸使用条件属急热急冷。模具材料应选用冷热疲劳抗力、断裂韧性、热稳定性高的热作模具钢。H13(4Cr5MoV1Si)是目前应用较广泛的材料，据介绍，国外80％的型腔均采用H13，现在国内仍大量使用3Cr2W8V，但3Cr2W8V工艺性能不好，导热性很差，线膨胀系数高，工作中产生很大热应力，导致模具产生龟裂甚至破裂，并且加热时易脱碳，降低模具抗磨损性能，因此属于淘汰钢种。马氏体时效钢适用于耐热裂而对耐磨性和耐蚀性要求不高的模具。钨钼等耐热合金仅限于热裂和腐蚀较严重的小型镶块，虽然这些合金即脆又有缺口敏感性，但其优点是有良好的导热性，对需要冷却而又不能设置水道的厚压铸件压铸模有良好的适应性。因此，在合理的热处理与生产管理下，H13仍具有满意的使用性能。制造压铸模的材料，无论从哪一方面都应符合设计要求，保证压铸模在其正常的使用条件下达到设计使用寿命。因此，在投入生产之前，应对材料进行一系列检查，以防带缺陷材料造成模具早期报废和加工费用的浪费。常用检查手段有宏观腐蚀检查、金相检查、超声波检查。 (1) 宏观腐蚀检查。主要检查材料的多孔性、偏柝、龟裂、裂纹、非金属夹杂以及表面的锤裂、接缝。 (2) 金相检查。主要检查材料晶界上碳化物的偏析、分布状态、晶料度以及晶粒间夹杂等。 (3) 超声波检查。主要检查材料内部的缺陷和大小。 2、压铸模的加工、使用、维修和保养模具设计手册中已详细介绍了压铸模设计中应注意的问题，但在确定压射速度时，最大速度应不

模具寿命管理办法

无锡吉冈精密机械有限公司编号JGMD003 版本/版次A/1 文件类别 B 三级文件页码1/3页文件名称模具寿命管理办法生效日期2013、12、20 为了确保模具的使用处于受控状态,防止已报废模具被使用,并根据模具寿命申请备用模具,使公司对模具的使用寿命进行有效的管理。 2.适用范围适用于公司的压铸模具。 3.职责 3、1压铸模具工负责对压铸模具寿命的评估申请; 3、2开发负责对压铸模具寿命的评估及判定; 3、3压铸模具由开发工程师及项目工程师进行评估申请及判定。 4、内容: 4、1压铸模具 4、1、1在新模试产合格后移交至压铸车间时,模具工根据《模具库管理办法》建立模具履历等相关资料。在生产现场每一次归还模具时,模具工在模具履历上填写使用的相关模数,并根据《压铸模具保养规程》进行保养。当模具生产使用到寿命时,及时提交<模具寿命评估表>。压铸模具使用寿命判定如下: (1)当压铸模的总寿命达到表1的额定使用寿命规定后,若模具已严重磨损无法使用,则需要提交《模具报废申请表》进行审批; (2) 提交《模具寿命评估报告》进行评估后若仍可继续使用,使用的模具则每生产满5000模次后,需进行一次二级保养。表1 压铸模的额定使用寿命 (万次) 模仁材质压铸合金壁厚≥2、0mm 壁厚≤2、0mm DAC55铝合金8 8 SKD61 锌合金30 30 无锡吉冈精密机械有限公司编号JGMD003 版本/版次A/1 编制审核核准日期日期日期

文件类别 B 三级文件页码2/3页文件名称模具寿命管理办法生效日期2013、12、20 4、2、1开发在模具移交至生产的时候,工程师或项目工程师负责提供模具履历档案信息与易损件,包括模具设计寿命、镶针设计图面、模具水路图等资料。 4、2、2外协单位每次借用/归还模具时需采购按流程填写《固定资产调拨单》,在压铸车间《模具进出登记表》登记,每次借出模具的生产数量、日期以及维修事项记录于模具履历表内。 4、2、3模具工对每次模具生产完毕后将生产数量记录到模具履历表中,模具生产数量已达到设计寿命的50%以上的模具由模具工统计出来将统计结果反馈到开发与销售部门,提出计划开备用模具的申请。 4、2、4模具使用部门可以根据模具寿命统计表进行模具寿命评估申请(包括以下三种情况): a、当模具的使用寿命达到模具设计寿命的50%以上,使用部门可以提出申请对模具的状况进行评估,并依据模具寿命标准将评估内容填入《模具寿命评估表》中、。 b、对于模具生产状况发生巨大变化时(如模具大面积龟裂或影响到质量要求),材质及氮化不良寿命不易控制时,模具使用单位可以提前向开发部门提出申请对模具的状况进行评估,并依据模具寿命标准将评估内容填入《模具寿命评估表》中,并由开发部门组织对提前报废的模具进行分析,找出原因并制定备模改善措施。 c、模具生产数量已超过规定的寿命时,使用部门可以提出申请对模具进行评估,并填写《模具寿命评估表》。 4、2、5评估小组由开发部门、模具使用部门、品质部门相关责任人组成,并由生产部门主导, 评估小组结合业务状况对模具进行全面、客观的评价定论出临时措施与长期措施。 4、2、6,模具超过寿命评估方案:当模具表面无龟裂且生产出的产品无裂痕或不影响质量、品质稳定、尺寸良好,外观无缺陷时,可能会临时延长模具使用寿命; 无锡吉冈精密机械有限公司编号JGMD003 版本/版次A/1 文件类别 B 三级文件页码3/3页文件名称模具寿命管理办法生效日期2013、12、20 编制审核核准日期日期日期

模具寿命与失效

模具寿命与失效作业 ⒈模具成型工艺有哪些？答：（一）根据不同的工作条件可以分为以下几种： ⑴普通模锻普通模锻是将加热后或不加热的金属坯料放在模具型腔内，在冲击力或压力作用下，使金属的几何形状发生变化而获得与型腔一致的锻件。普通模锻包括镦锻和热锻。镦锻又分为冷镦、温镦和热镦。 ⑵挤压成型挤压是将金属材料放在挤压型腔内，一端施加强大压力，材料在三向受力状态下变形，从而一端的模孔中流出，获得不同零件。挤压按凸模与材料相对运动方向分类，可分为正挤压、反挤压、复合挤压和径向挤压。按坯料温度可分为冷挤压、温挤压和热挤压。 ⑶拉拔成型在拉拔时，材料两向受力，一向受压，通过模具的模孔而成型，获得所需形状尺寸的型材、毛坯或零件。拉拔可分为拉丝、拔管。拉拔所获得的产品具有较高的精度和较低的表面粗糙度，常用于对轧制的棒料、管料的再加工，以提高质量。 ⑷冲压成型冲压是利用冲模使材料发生分离或变形，从而获得零件的加工方法。冲压可获得形状复杂、精度高和表面质量好的零件，同时生产率很高、成本低。冲压主要可分为分离工序和成型工序。分离工序包括冲孔、落料、切边、修整等方法。成型工序包括拉深、弯曲、胀形、翻边和校平等。 ⑸压铸成型压铸是以一定的压力将熔融金属高速压射充填到压铸模型腔内，在压力下凝固而成形铸件的工艺方法。 ⑹塑料成型塑料成型是在压力的作用下，将粉末状或黏流状的塑料在模具中成型，获得所需形状尺寸的塑料制品。塑料成型种类﹕模压成型、射出成型﹑注射成型、压铸成型﹑吸塑成型﹑吹塑成型﹑发泡成型﹑中空成型、挤压成型等工艺方法。（7）其他特殊成型 ①玻璃钢船模具制作工艺 ②全新的模具成型方法（新型模具材料（陶瓷粉）取代石墨材料制造无压浸渍法制造金刚石钻头工艺）是针对无压浸渍法制造金刚石钻头存在模具费用高、模具加工周期长等缺点，研究了一种新型模具材料（陶瓷粉）取代石墨材料，并研究了一种全新的模具成型方法，简化了模具制造工序，降低了成本。 ③烧结式PDC钻头模具成型工艺是针对烧结式PDC钻头底模手工成型困难、生产效率低的问题,采用冷压成型法制作底模,并在实验的基础上,确定了底模的原材料配比和成型压力,为底模加工提供了一种可行的新工艺。 ④注吹塑料中空容器的模具成型工艺方法其具体步骤包括：注塑机的注塑过程及吹塑机的吹塑过程；所述注塑过程包括：a注塑机中的定模具和动模具闭合

压铸模具的管理以及维护保养

压铸模具的管理以及维护保养模具是压铸生产中三大必备因素之一，模具使用的好坏直接影响到模具的寿命，生产效率和产品的质量，关系着压铸的成本。对于压铸车间来说，模具良好的维护和保养是正常生产顺利进行的有力保障，有利于产品质量的稳定性，在很大程度上降低无形的生产成本，从而提高生产效率。根据在实际生产中遇到的问题，我们探讨一下怎么去把模具的维护保养做得更好。首先：建立模具档案，做好准备—— （1）也就是给每一套模具在入厂时建立一套完整的使用记录，这是保证以后保养和维护的一个重要依据，每一条都要做的细致，清晰，包括每日的生产模次在内。（2）作为一名模具管理人员，模具自入厂以后，模具每一部分的结构配件必须要详细记入模具档案里，并且要根据需要，把模具内的易损部分列出，提前准备配件，比如顶杆，型芯，等~~设立易损备件的最低库存量，从而不至于因准备不足而延误生产。因为在公司里这样的教训很多，有备才能无患。如果因为自己没有准备备件而耽误生产，对于压铸企业来说所造成的成本是很大的，时间，人力，保温炉用电（或者液化气）等都不是小数字，最主要是延误了生产，耽误了交货损失会更大！（3）给模具在做履历卡的同时有必要在模具本身刻上永久性标记，易于分辨。这样只要不傻的人都不会造成装错模具的闹剧。（4）如果附带有油缸抽芯器的模具，尽快给其配上快换接头，不然每次拆装模具从油缸里漏出的油所浪费的钱足够你支付好几个员工一个月的工资，你也可以用省下来的钱给员工改善一下伙食。这样也大大缩短了压铸操作工装卸模具的时间，一举几得的事。切记买一些质量好的快接头，否则适得其反。（5）提前制定模具管理规定，对员工进行系统培训，切实的执行下去。其次，模具在生产过程中的注意事项~提到模具的维护与保养，在很多压铸操作工的脑海里会立即闪现出一个概念，总认为那是模修工的事，和他关系不大，其实正好相反。所有模具的命运如何可以说都在压铸操作工的手里掌握着。打个比方说，你是有一部车，开了几年坏掉了，你能说都是那些个洗车的造成的吗？所以模具在使用过程中以下几点要特别注意：（1）模具冷却系统的使用。模具冷却水在正确使用的情况下不仅延长模具的使用寿命，而且提高生产效率。在实际生产中我们常常忽视了它的重要性，操作工也图省事，接来接去的太麻烦，就不去接冷却水管了，有的公司甚至在定制模具的时候为了节约成本竟然不要冷却水，从而造成了很严重的后果。模具的材料一般都是专用的模具钢通过各种处理制作出来的，再好的模具钢也都有它们使用的极限性，就比如温度。模具在使用状态下，如果模温太高，很容易就会使模芯表面早早出现龟裂纹，有的模具甚至还没有超过2000模次龟裂纹就大面积出现。甚至模具在生产中因为模具温度太高模芯都变了颜色，经过测量甚至达到四百多度，这样的温度再遇到脱模剂激冷的状态下很容易出现龟裂纹，生产的产品也容易变形，拉伤，粘模等情况出现。在使用模具冷却水的情况下可大大减少脱模剂的使用，这样操作工

如何实施冲压模具的寿命管理

专家视点:如何实施冲压模具的寿命管理编者按: 随着模具工业的不断发展，模具的应用越来越广泛。目前国内大多数模具企业，模具的使用寿命还比较低，而且缺乏对模具寿命管理的理论认识和指导依据，这不仅会影响模具冲压生产的产品质量，而且会造成模具材料、加工工时等成本的巨大浪费，增加产品的成本并降低生产效率，严重影响模具企业产品市场的竞争力。摘要: 本文从模具寿命的概念入手，说明了模具的失效形式及原理，通过对影响模具寿命的各方面因素进行分析，提供了模具寿命管理的有效方法和可靠数据。关键词: 模具寿命模具使用寿命模具失效模具□□□寿命管理一、模具寿命的概念原理模具寿命是指在保证制件品质的前提下,模具所能达到的生产次数(冲压次数、成型次数)。它包括反复刃磨和更换易损件，直至模具的主要部分更换所成形的合格制件总数。模具使用寿命：模具已经生产的次数。模具的失效分为非正常失效和正常失效。非正常失效(早期失效)是指模具未达到一定的工业水平下公认的寿命时就不能工作。早期失效的形式有塑性变形、断裂、局部严重磨损等。正常失效是指模具经大批量生产使用，因缓慢塑性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续工作。 1.模具正常寿命模具正常失效前，生产出的合格产品的数目，叫模具正常寿命，简称模具寿命，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。 2.模具失效形式及原理模具种类繁多，工作状态差别很大，损坏部位也各异，但失效形式归纳起来大致有三种，即磨损、断裂、塑性变形。 ①.磨损失效模具在工作时，与成形坯料接触，产生相对运动。由于表面的相对运动，接触表面逐渐失去物质的现象叫磨损。磨损失效可分以下几种： a. 疲劳磨损两接触表面相对运动时，在循环应力(机械应力与热应力)的作用下，使表面金属疲劳脱落的现象称为疲劳磨损。 b. 气蚀磨损和冲蚀磨损金属表面的气泡破裂，产生瞬间的冲击和高温，使模具表面形成微小麻点和凹坑的现象叫气蚀磨损。液体和固体微小颗粒反复高速冲击模具表面，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。 c. 磨蚀磨损在摩擦过程中，模具表面和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，引起表面材料脱落的现象叫磨蚀磨损。在模具与工件(或坯料)相对运动中，磨损往往是以多种形式并存，并相互影响。 ②.断裂失效模具出现大裂纹或分离为两部分和数部分丧失工作能力时，成为断裂失效。断裂可分为塑性断裂和脆性断裂。模具材料多为中、高强度钢，断裂的形式多为脆性断裂。脆性断

压铸模具失效形式以及如何提高寿命

压铸铝合金零件失效分析摘要：本文结合工厂地压铸模具地实际失效情况，总结分析了压铸模地主要失效形式，系统地提出了分析压铸模具失效地方法和手段.从工程实用地角度提出了避免早期失效、提高模具寿命地方法. 压铸是一种节能、低价、高效地金属成形方式.压铸件具有尺寸精度高,表面光洁，强度和硬度高地特点，一般不需要机械加工或稍经加工便可使用，适合批量生产.但是在使用过程中，由于各种原因压铸模容易失效. 关键字：压铸模具失效提高寿命 1 压铸模具常见失效形式下面结合工厂实际情况分析了压铸模具地失效形式和失效机理. 1.1 热裂热裂是模具最常见地失效形式，如图1所示.热裂纹通常形成于模具型腔表面或内部热应力集中处，当裂纹形成后，应力重新分布，裂纹发展到一定长度时，由于塑性应变而产生应力松弛使裂纹停止扩展.随着循环次数地增加，裂纹尖端附近出现一些小孔洞并逐渐形成微裂纹,与开始形成地主裂纹合并，裂纹继续扩展，最后裂纹间相互连接而导致模具失效.b5E2RGbCAP

1.2整体脆断整体脆断是由于偶然地机械过载或热过载导致模具灾难性断裂.材料地塑韧性是与此现象相对应地最重要地力学性能.材料中有严重缺陷或操作不当，会引起整体脆断，如图2所示.P^anqFDPw 1.3侵蚀或冲刷这是由于机械和化学腐蚀综合作用地结果，熔融铝合金高速射入型腔,造成型腔表面地机械磨蚀.同时,金属铝与模具材料生成脆性地铁铝化合物，成为热裂纹新地萌生源.此外,铝充填到裂纹之中与裂纹壁产生机械作用，并与热应力叠加，加剧裂纹尖端地拉应力，从而加快了裂纹地扩展.提高材料地高温强度和化学稳定性有利于增强材料地抗腐蚀能力.DXDiTa9E3d 2压铸模具常见失效分析方法为了延长模具地使用寿命，节约成本,提高生产效率，就必须研究模具地失效形式和导致模具失效地原因以及模具失效地内部机理.由于压铸模具失效地原因比较复杂，要从模具地设计、材料选择、工作状态等很多方面来进行分析.图3为压铸模具常见失效分析

模具保管和寿命管理

模具保管和寿命管理 1. 目的订立本公司所有模具的保养要求及在本公司生产使用的模具相关寿命管理要求。 2. 适用范围适用于本公司所有的五金及塑胶模具(只为客户设计制作而不在本公司生产的模具仅适用模具保管)。 3. 定义模具：指用于五金冲压、塑胶注塑、产品加工的模具。客供模具：由客户直接提供之模具或由本公司为客户设计制作且在本公司生产之模具。 4. 权责 4.1工程部： 4.1.1负责模具编号之编列，【工装/夹具确认书】、【工模/夹具履历表】及模具制作与交付。 4.1.2负责模具特殊镶件之预期寿命之评估或维修更换。 4.1.3负责组织新模具寿命评估及模具管理员反馈模具之预期寿命到期之评审会议。 4.2各生产使用部门/模具管理员：负责模具的接收、保管执行及寿命管理的执行与相应记录。 4.3模具管理员：负责模具预期寿命到期的提前信息反馈。 5. 作业程序 5.1模具保管 5.1.1工程部将模具按以下模具编号格式要求编列模具编号标牌并在模具制成后将编号标牌安，装在模具上。 5.1.1.1由本公司制作之模具、夹/治具：客户代码：依市场部出具之客户代码，例：年份：取公元年份之后两位，例：10=2010年

模具类别：D=五金模具M=塑胶模具F=夹/治具E=设备是否客供：K=客供模具无=非客供模具流水号：001-009 5.1.1.2客户直接提供之模具、夹/治具：客户代码：依市场部出具之客户代码，例：客供模具：K=客供模具无=非客供模具年份：取公元年份之后两位，例：10=2010年模具类别：D=五金模具M=塑胶模具F=夹/治具E=设备流水号：001-009 5.1.2工程部将试模打样后且得到客户确认合格之新产品之模具（五金冲压模、装配加工模）移送至各使用现场架模投产作移交准备，会同生产部、工模科、品质部评估模具的顺畅型、品质的稳定性、效率的适宜性，若模具达到交模要求，则记录在【工装/夹具确认书】上并会签同意收模。相反则退至工程部重新修模。 5.1.3工程部将达到要求之模具及【工装/夹具确认书】【工模/夹具履历表】经工程部经理或主管审核后交给模具管理员，使用车间需在产品量试前开具【模具发模单】交由生产车间主管签核后交由模具管理员将模具领至使用车间进行生产，必要时需备注“新模具入仓”。 5.1.4模具管理员接收到模具后要及时登录到【模具基本资料】，并按相应的摆放顺序进行放置及目视管理，如模具架位标示、编制“模具牌”粘贴到对应模位等。 5.1.5模具管理员需每半个月对模具进行必要的除尘污、润滑、防锈等保养并记录到【20__年模具保养记录表】中。 5.1.6生产完成后使用车间需开具【模具回收单】填写此次退模生产数量，同时当班PQC需在末件检查确认栏中确认末件检查结果并签名，只有末件确认结果合格的模具才可入仓，否则需维修至合格方可入仓管理。 5.1.7模具保管过程中需定期按现实状况进行资料更新及状态调整，保证台帐、挂牌、实物一致。

冲压模具间隙对模具寿命的影响

冲压模具间隙对模具寿命的影响文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

模具寿命管理规定

模具寿命管理规定公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

1. 为了确保模具的使用处于受控状态，防止已报废模具被使用，并根据模具寿命申请备用模具，使公司对模具的使用寿命进行有效的管理。 2.适用范围适用于公司的压铸模具。 3.职责压铸模具工负责对压铸模具寿命的评估申请；开发负责对压铸模具寿命的评估及判定；压铸模具由开发工程师及项目工程师进行评估申请及判定。 4.内容：压铸模具 4.1.1在新模试产合格后移交至压铸车间时，模具工根据《模具库管理办法》建立模具履历等相关资料。在生产现场每一次归还模具时，模具工在模具履历上填写使用的相关模数，并根据《压铸模具保养规程》进行保养。当模具生产使用到寿命时，及时提交<模具寿命评估表>。压铸模具使用寿命判定如下：（1）当压铸模的总寿命达到表1的额定使用寿命规定后，若模具已严重磨损无法使用，则需要提交《模具报废申请表》进行审批； (2) 提交《模具寿命评估报告》进行评估后若仍可继续使用，使用的模具则每生产满5000模次后，需进行一次二级保养。表1 压铸模的额定使用寿命（万次）

4.2.1开发在模具移交至生产的时候，工程师或项目工程师负责提供模具履历档案信息和易损件，包括模具设计寿命、镶针设计图面、模具水路图等资料。 4.2.2外协单位每次借用/归还模具时需采购按流程填写《固定资产调拨单》，在压铸车间《模具进出登记表》登记，每次借出模具的生产数量、日期以及维修事项记录于模具履历表内。 4.2.3模具工对每次模具生产完毕后将生产数量记录到模具履历表中,模具生产数量已达到设计寿命的50%以上的模具由模具工统计出来将统计结果反馈到开发和销售部门，提出计划开备用模具的申请。 4.2.4模具使用部门可以根据模具寿命统计表进行模具寿命评估申请（包括以下三种情况）： a.当模具的使用寿命达到模具设计寿命的50%以上,使用部门可以提出申请对模具的状况进行评估,并依据模具寿命标准将评估内容填入《模具寿命评估表》中.。 b.对于模具生产状况发生巨大变化时（如模具大面积龟裂或影响到质量要求），材质及氮化不良寿命不易控制时，模具使用单位可以提前向开发部门提出申请对模具的状况进行评估,并依据模具寿命标准将评估内容填入《模具寿命评估表》中，并由开发部门组织对提前报废的模具进行分析，找出原因并制定备模改善措施。 c. 模具生产数量已超过规定的寿命时,使用部门可以提出申请对模具进行评估, 并填写《模具寿命评估表》。 4.2.5评估小组由开发部门、模具使用部门、品质部门相关责任人组成,并由生产

影响汽车冲压模具寿命的因素分析实用版

YF-ED-J8533 可按资料类型定义编号影响汽车冲压模具寿命的因素分析实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿）二零XX年XX月XX日

影响汽车冲压模具寿命的因素分析实用版提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。现代汽车行业的迅猛发展，使得人们对汽车各个方面的要求也越来越高，故而要求汽车冲压件结构复杂，且能在高温、高速、高摩擦剂腐蚀性工作环境中正常工作，也随之提高了对冲压模具的要求。冲压模具使用寿命一直是企业关注的重要问题，但目前我国企业生产的模具使用寿命仅相当于发达国家的1/3—1/5。为了提高模具寿命，降低成本，必须分析影响模具使用寿命的因素，获得提高模具寿命的方法。通过分析模具失效原因发现，合理设计模

具结构，恰当的选用材料及热处理，正确使用和维护模具，对模具使用寿命的提高是有重大意义的。模具结构冲压模具结构是影响模具寿命最主要的因素。因此模具设计者要需对冲压模具有较好的认识，同时具备基本的铸造和机加工相关知识，并能将这三者结合在一起来设计模具。模具设计最基本原则是安全性，其次是经济性，考虑这个因素节省成本，为企业带来效益。所以设计模具过程中，在合理安排模具冲压间隙，冲压工序及冲压工位之后，还须做到以下几点保证模具的寿命达到预期： 1.1整个模具框架结构的厚度需均匀合理根据模具的大小及生产要求确定模具框架

注塑模具寿命标准及级别

注塑模具寿命标准及级别注塑模具寿命标准及级别第1级[适用于大量生产模（250,00-1,000,000啤或以上）] 1、需要详细模具结构图 2、精确的散件图 3、适宜应用模凝的模具注射过程、注射分析、压力分布及温度分布，以确定最好的入水位置、流道尺寸、疏气位置等 4、模胚的A、B板及通腔背板均用28Hrc硬度的钢料 5、上、下模及镶件尺寸在300*250*150mm以内，使用硬度为48Hrc或以上的钢料，上、下模尺寸在300*250*150mm以上，应使用硬度在36～40Hrc的预硬钢料 6、模具尽可能自动断水口；如有可能，尽量使用潜水、细水口、勾形入水，并且要考虑热流道的可行性 7、模具设计应具备最大限度的冷却，上、下内模高温点应该个别的冷却 8、顶出方法应可使流道与产品自动掉下，避免运用多次顶出方法 9、模具应该能够全自动生产，大的零件应能够由机械手拿出 10、所有移动的零件应使用硬钢料，行位必须用硬垫板和硬线条，而且必须有限位及定位锁 11、顶针板必须有道柱 12、模具应经过足够时间测试，符合CPK定义的质量标准 13、模具应具备所有的安全特性，以预防受到意外的损害及错误的安装 14、上、下模需要精确配合，有擦位的地方，模具一定要有直身锁 15、需要高温的模具，必须有隔热板 16、所有的可规换的组件必须是标准件注塑模具标准及级别

第2级[适用于中量生产模（50,000-250,000啤）] 1、需要模具结构图 2、模胚使用1040碳钢，4130（28Hrc）更适合 3、上、下模应使用预硬（28Hrc以上）钢料 4、优良的冷却系统 5、模具尽可能自断水口，全自动生产 6、建议在锁模力超过100吨的注塑机生产模具，加装顶针板导柱，装配有丝筒针，1.5mm 以下的顶针及顶出行程超过50mm,也应装上顶针板导柱 7、当有重要擦位时,应有直身锁保护 8、尽量使用标准件第3级[适用于少量生产模（1,000-10,000啤或试验模）] 1、需要模具结构草图 2、适当的时候使用标准件 3、内模件用预硬钢,铝也可以接受 4、若尺寸不重要,适量冷却也可 5、半自动或手放镶件也可 6、边缘水口或直入型水口都可以接受

压铸模具失效形式和提高寿命的方法

压铸模具失效形式和提高寿命的方法压铸是一种节能、低价、高效的金属成形方式。压铸件具有尺寸精度高，表面光洁，强度和硬度高的特点，一般不需要机械加工或稍经加工便可使用，适合批量生产。但是在使用过程中，由于各种原因压铸模容易失效。 1 压铸模具常见失效形式下面结合工厂实际情况分析了压铸模具的失效形式和失效机理。 1.1热裂热裂是模具最常见的失效形式，如图1所示。热裂纹通常形成于模具型腔表面或内部热应力集中处，当裂纹形成后，应力重新分布，裂纹发展到一定长度时，由于塑性应变而产生应力松弛使裂纹停止扩展。随着循环次数的增加，裂纹尖端附近出现一些小孔洞并逐渐形成微裂纹，与开始形成的主裂纹合并，裂纹继续扩展，最后裂纹间相互连接而导致模具失效。 1.2整体脆断整体脆断是由于偶然的机械过载或热过载导致模具灾难性断裂。材料的塑韧性是与此现象相对应的最重要的力学性能。材料中有严重缺陷或操作不当,会引起整体脆断，如图2所示。 1.3侵蚀或冲刷这是由于机械和化学腐蚀综合作用的结果,熔融铝合金高速射入型腔,造成型腔表面的机械磨蚀。同时,金属铝与模具材料生成脆性的铁铝化合物,成为热裂纹新的萌生源。此外,铝充填到裂纹之中与裂纹壁产生机械作用,并与热应力叠加,加剧裂纹尖端的拉应力,从而加快了裂纹的扩展。提高材料的高温强度和化学稳定性有利于增强材料的抗腐蚀能力。 2 压铸模具常见失效分析方法为了延长模具的使用寿命,节约成本,提高生产效率,就必须研究模具的失效形式和导致模具失效的原因以及模具失效的内部机理。由于压铸模具失效的原因比较复杂,要从模具的设计、材料选择、工作状态等很多方面来进行分析。图3为压铸模具常见失效分析图。图3 压铸模具常见失效分析方法

影响模具寿命的因素

影响模具使用寿命的因素 1、型材断面设计影响及措施型材断面形状、壁厚尺寸、偏差要求等，是影响模具使用寿命的第一因素。型材断面简单、壁厚合适、公差带较宽、无太大悬臂、挤压比合适、模具的使用寿命就会大大提高，反之，则降低。应采取的措施是：在设计型材断面时，尽量避免尖角、大悬臂等问题，在满足型材使用的情况下，选择合适的壁厚和尺寸偏差，尽量避免单向偏差‘即使对尺寸进行调整，也要保证双向偏差。 2、模具设计的影响因素及措施募集的设计作用，一是确保模具在挤压使用时，生产出符合图纸要求的产品；二是要根据模具的工作环境及工艺条件，确保其机械性能。三是选择合适的模具结构及材质。但是，由于模具设计参数选择不当、材质选择不合适、单方面追求产品的合格性而忽略了模具的机械性能、对模具的工作环境考虑不足等因素，极易造成模具的早期失效或者缩短使用寿命。因此，正确地选择模具设计的各项参数，正确地选择材质，充分考虑模具的使用工作环境、详细计算模具的机械性能、合理地选择模具的结构形式、避免模具的尖角过度和模具内表面凹凸不平等措施，是提高模具使用寿命的重要途径之一。另外，采用模具设计的先进性理论‘考虑模具受力均衡性，结合每一种型材及模具的特点进行设计，是提高模具使用寿命的重要措施。 3、挤压工艺条件、操作过程对模具寿命的影响及措施模具是在高温高压环境十分恶劣的条件下使用的。对模具使用寿命而言，是最重要的影响环节。在良好的挤压工艺条件、良好的操作过程中，模具的材质、设计、制作、热处理等，都将在此环节中得到检验和验证。挤压筒温度、模具温度、铸棒温度是挤压生产的关键参数，统称挤压温度，其直接影响到挤压操作过程的顺利与否。挤压速度是和挤压温度紧密相连的一个参数，挤压速度的选择，是操作人员根据挤压比大小、型材挤压难易程度、铝合金材质、生产环境等因素来确定的。挤压温度选择不当、挤压速度选择不合适，就会引起闷车、挤出型材划裂、挤“大帽”等问题，既影响了生产效率，又影响了模具的使用寿命。针对此类问题，要根据实际情况，制定合适的挤压温度，选择合适的挤压速度、减少生产环境的影响。对每一种型材模具，都要建立使用记录，不断地分析、总结型材挤压生产的特点和规律，逐步提高挤压温度、挤压速度等参数的选择水平，达到每一种型材模具上机就能生产合格产品的最佳效果。 4、模具修正对使用寿命的影响及措施模具的修正实际上是对模具设计工作的补充，设计只是在理论上的定形，而模具修正是在实际情况下，对金属流速进行调整，其作用显而易见。但是，由于采用的修正方法不当、修理部位不准确、修模技术差、修模工具选用不当、氮化工艺采用不合适等问题，也将影响到模具的使用寿命。因此，正确的做法是，新模具第一次上机试生产时，模具设计人员、修模人员必须在现场，对挤出型材情况进行观察，掌握第一手资料，做到心中有数、如何采用良好的氮化工艺和方法，应根据各自企业的实际情况，采用不同的管理方法和措施，目的是千方百计提高模具的使用寿命，降本増效！ 5、模具的科学管理队模具的使用寿命和措施模具的管理分技术资料管理、原始资料管理、库房管理三部分。其虽不能直接影响模具使用寿命，但技术档案不健全、模具使用管理文件不规范或执行不严格，库房管理混乱、模具使用记录统计不准确等因素，却直接影响到对模具工作采取措施的正确性，建立每个型材、模具品种的设计、使用、修理、库存的档案，利用互联网、局域网等。贯通整个模具管理的各个环节，对影响模具使用寿命的各种因素，进行分析，在企业管理之中，建立起有自己特点的模具管理体系，是间接提高模具使用寿命的有效的措施。小结：在模具的设计模具制造模具装配及调试三个阶段中，会很大程度上影响到模具的寿命，从这几个方面入手能有效地延长模具寿命

压铸模具材料的选用及其对模具寿命的影响研究

压铸模具材料的选用及其对模具寿命的影响研究高建军（闽南理工学院福建· 石狮362700）【摘要】本文介绍了压铸模具材料失效的主要原因，并对锌合金压铸模具用钢、铝合金压铸模具用钢、黑色金属压铸模具用钢的性能要求和常用钢种进行了寿命分析。【关键词】压铸模模具钢寿命【中图分类号】TG305 【文献标识码】A 【文章编号】1009－8534（2012）05－0080－05 前言压铸是近代金属压力加工工艺中发展较快的一种高效率、少无切削的金属成形精密铸造方法，它已广泛应用在国民经济的各行各业中，除用于汽车和摩托车、仪表、工业电器外，还广泛应用于家用电器、农机、无线电、通信、机床、运输、造船、照相机、钟表、计算机、纺织器械等行业［1］。模具材料作为承载模具设计、热处理的主体和制造方面的主要对象。它在模具工业起着重要的作用，对模具制造工艺的难易程度、模具热处理工艺的是否得当、模具寿命能否长久起到主导性作用。 1压铸模具材料的性能要求 1．1压铸模失效的主要原因［2，3］1）热疲劳热疲劳是由于压铸过程中模具反复经受激冷、激热所造成的热应力，导致逐渐产生裂纹，其形貌多数呈网状，又称龟裂，也有呈放射状。这些在模具表面浅层中的微裂纹，一般可以修复。如果热疲劳裂纹深入基体内部，修模会导致模具尺寸超差，或者由于压铸过程中的机械应力或热冲击，热疲劳裂纹则扩展成宏观裂纹，致使模具失效。 2）严重脆性开裂压铸模脆性开裂是先形成宏观大裂纹，很快扩展，导致脆性开裂而失效。引起的原因很多，诸如压铸操作不当引起的机械过载、热冲击，加工质量不佳，削弱了模具承载能力，模具设计不合理产生应力集中等等，而模具材料的韧性不足则是脆性开裂的内因。 3）侵蚀（腐蚀）压铸过程中，通过压力将熔融金属注入压铸模具型腔。在某些情况下，会产生熔融金属与模具之间的反应，导致模具材料被溶解，实质是侵蚀和腐蚀的结合。其主要影响因素为：铸造合金的温度与成分、模具设计与表面处理等。 4）塌陷塌陷指压铸过程中模具的下陷或其分型面处的压塌。这是由于模具材料的热强度太低造成的。压铸温度越高，发生塌陷的可能性越大。 1．2压铸模具材料的性能要求［1，4］压铸模的使用寿命与压铸模的材质密切相关。压铸模零部件主要分为与金属液接触的零部件、滑动配合零部件和模架结构零件。压铸模型腔与浇道等部件在金属的压力铸造生产过程中，直接与高温、高压、高速的金属液相接触。一方面受到金属液的直接冲刷、磨损、高温氧化和各种腐蚀；另一方面由于生产的高效率，模具温度的升高和降低非常剧烈，并形成周期性的变化。因此，压铸模用钢要求有较高的热疲劳抗力，导热性及良好的耐磨性、耐蚀性和高温 *[收稿日期]2012－07－24 ［作者简介］高建军（1979－），男，福建泉州人，工程硕士，主要研究方向：模具、数控。第15卷·第5期 2012年5月宿州教育学院学报Journal of Suzhou Education Institute Vol .15，No.5May .2012 80

模具寿命管理办法

1.目的为了确保模具的使用处于受控状态，防止已报废模具被使用，并根据模具寿命申请备用模具，使公司对模具的使用寿命进行有效的管理。 2.适用范围适用于公司的压铸模具。 3.职责 3.1压铸模具工负责对压铸模具寿命的评估申请； 3.2开发负责对压铸模具寿命的评估及判定； 3.3压铸模具由开发工程师及项目工程师进行评估申请及判定。 4.内容： 4.1压铸模具 4.1.1在新模试产合格后移交至压铸车间时，模具工根据《模具库管理办法》建立模具履历等相关资料。在生产现场每一次归还模具时，模具工在模具履历上填写使用的相关模数，并根据《压铸模具保养规程》进行保养。当模具生产使用到寿命时，及时提交<模具寿命评估表>。压铸模具使用寿命判定如下：（1）当压铸模的总寿命达到表1的额定使用寿命规定后，若模具已严重磨损无法使用，则需要提交《模具报废申请表》进行审批； (2) 提交《模具寿命评估报告》进行评估后若仍可继续使用，使用的模具则每生产满5000模次后，需进行一次二级保养。表1 压铸模的额定使用寿命（万次）

4.2.1开发在模具移交至生产的时候，工程师或项目工程师负责提供模具履历档案信息和易损件，包括模具设计寿命、镶针设计图面、模具水路图等资料。 4.2.2外协单位每次借用/归还模具时需采购按流程填写《固定资产调拨单》，在压铸车间《模具进出登记表》登记，每次借出模具的生产数量、日期以及维修事项记录于模具履历表内。 4.2.3模具工对每次模具生产完毕后将生产数量记录到模具履历表中,模具生产数量已达到设计寿命的50%以上的模具由模具工统计出来将统计结果反馈到开发和销售部门，提出计划开备用模具的申请。 4.2.4模具使用部门可以根据模具寿命统计表进行模具寿命评估申请（包括以下三种情况）： a.当模具的使用寿命达到模具设计寿命的50%以上,使用部门可以提出申请对模具的状况进行评估,并依据模具寿命标准将评估内容填入《模具寿命评估表》中.。 b.对于模具生产状况发生巨大变化时（如模具大面积龟裂或影响到质量要求），材质及氮化不良寿命不易控制时，模具使用单位可以提前向开发部门提出申请对模具的状况进行评估,并依据模具寿命标准将评估内容填入《模具寿命评估表》中，并由开发部门组织对提前报废的模具进行分析，找出原因并制定备模改善措施。 c. 模具生产数量已超过规定的寿命时,使用部门可以提出申请对模具进行评估,并填写《模具寿命评估表》。 4.2.5评估小组由开发部门、模具使用部门、品质部门相关责任人组成,并由生产部门主导，评估小组结合业务状况对模具进行全面、客观的评价定论出临时措施和长期措施。 4.2.6，模具超过寿命评估方案：当模具表面无龟裂且生产出的产品无裂痕或不影响质量、品质稳定、尺寸良好，外观无缺陷时，可能会临时延长模具使用寿命；

模具寿命与材料试卷与答案

部分答案 1、简述模具材料对模具寿命的影响，总结模具选材的主要原则。答：1）从模具的使用来看，根据模具的工作状况，选用具有适当的强度和韧性匹配的模具，从而使模具寿命最高；通过适当地热处理与表面处理，使模具内部韧性高、模具表面强度高和耐磨性高，能有效地提高模具的整体性能及寿命。 2）主要原则：（1）使用性能足够；（2）工艺性能良好；（3）供应上能保证；（4）经济性合理。 2、改进和优化模具结构设计的基本作用是什么? 举例说明其对模具寿命的影响？ 3、分析拉深模具的工作条件、主要失效形式、性能要求和材料选用? 答：1）工作条件：拉深模具主要用于金属板料的拉深成形，拉深过程中模具的受力状态如课本图7-8 所示。拉深载荷通过凸模圆角部位传给工件，工件外面部分通过凹模端面与压边圈之间向内流动。成形过程中，工件给凸模圆角半径部分压力F＇4，及摩擦力F4，给凹模圆角半径压力F＇3及摩擦力F3，给压力圈压力F＇1和摩擦力F1，给凹模端面压力F＇2和摩擦力F2. 2）主要失效形式：拉深模凸模、凹模和压边圈工作部分没有锋利的尖角，模具零件受力不像冲裁模那样局限在很小范围内，同时凸凹模间隙一般都比板材厚度大，模具较少出现断裂和塑形变形失效。但拉深模工作时，板材与凹模和压边圈产生相对运动，存在很大的摩擦，因此拉深模的主要失效形式为磨损，在磨损形式及机理上，主要表现为粘着磨损。 3） 4）材料的选用：根据坯料材质的不同，选用与其亲和力小的模具材料。一般来说，坯料为钢板，模具材料应选用有色金属，反之，坯料为有色金属，模具材料则选用钢和铁。（1）对于圆形件，小批量，可选T8/T10/45钢：（2）对于中批量的中小件，选MnCrW、crWV; （3）对于形状不规则的中小件，选Cr12MoV；（4）对于小件大批量，选硬质合金；（5）对于大型拉延模、汽车覆盖件模，可选铸铁。 4、选择锤锻模具材料和确定其工作硬度的依据是什么?p142 5、从工艺性能和承载能力角度判断下列钢号属于哪类冷作模具钢： 7Cr7Mo2V2Si（LD1钢）、Crl2MoV（高耐磨钢）、Cr4W2MoV（高碳中铬钢）、GCrl5（高碳低合金钢）、9Crl8（耐蚀冷作模具钢）、W6Mo5Cr4V2（高速钢）、5Cr4Mo3SiMnVAl（基体钢——012Al钢）、6CrNiSiMnMoV（GD钢——高韧性低合金钢）、9Cr6W3Mo2V2（GM钢）、65Cr4W3Mo2VNb（基体钢——65Nb钢）。 6、选择塑料模具材料的依据有哪些? 请为下列工作条件下的塑料模具选用材料。 (1)高耐磨、高精度、型腔复杂的塑料模具； (2)耐腐蚀、高精度塑料模具。 7、针对型腔复杂、精度要求高和寿命要求长的塑料模具，选材时主要考虑哪些因素？现有T12A和3Cr2Mo（P20）两种材料，请选择最合适的材料，并说明理由？参考答案： 1）考虑因素：（1）首先满足材料的使用性能足够原则；（2）考虑材料的工艺性能：如型腔的加工性能；