U形支板冲压模具设计【原创】（全套含CAD图纸）
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购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 程 设 计 题 目： U 形支板冲压模具设计 班 级： 姓 名： 指导教师： 完成日期： 购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 要 冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展，工业生产中的模具的使用已经越来越引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际生产中，冲压模具可以大大的提高劳动成产率，减轻工人的负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。 本文对冷 冲压技术的分类、特点及发展方向作了简略的概述：论述了冲压零件的成形原理、基本模具结构与运动过程及其设计原理；对典型的冲压件零件进行了设计：此设计解决了冲压模具的加工难题 ,冲压模具的设计充分利用了机械压力机的功用特点，在室温的条件下对坯件进行冲压成形，生产效率高，经济效益显著。 关键词：冲压 、 模具 、 模具设计 、 工艺 购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 in In so is of of in be in of is in of so it in of of of of of in 买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 of 买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 录 摘要 . 2 . 3 第 1 章 绪论 . 11 具选材的意义 . 11 具选材的原则 . 11 冲压模具的选材原则 . 13 第 2 章 零件的分析 . 15 件的工艺性分析 . 15 艺方案比较及确定 . 16 案的确定 . 16 案比较 . 16 压工艺与模具设计的内容及步骤 . 16 件及其冲压工艺性分析 . 17 曲工艺计算 . 17 边 . 18 料进距 . 19 料宽度 . 19 样设计与计算 . 19 裁力的计算 . 20 具减间隙与凸凹模设计计算 . 20 模的设计 . 22 模的设计 . 23 第 3 章 确定模具总体结构方案 . 24 具类型 . 24 作与定位方式 . 24 料方式与出件方式 . 24 架类型及精度 . 24 具的失效形式 . 24 高模具寿命的途径 . 26 件的技术要求 . 28 购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 配技术要求 . 28 具安装要求 . 29 裁模具的试冲 . 29 参考文献 . 33 购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 1 章 绪论 具选材的意义 随着市场经济的迅猛发展和材料加工新技术新发明的不断采用，产品更新换代的速度加快，对成形模具数量的需求也不断增加，模具材料的正确选择与合理使用已经制约高精度、长寿命、高效率模具制造的 瓶颈之一。国内外通常按用途将模具材料分为三大类：冷作模具材料、热作模具材料和塑性成形模具材料。目前，这三大类模具材料仍以黑色金属及其合金为主。 合理选择模具材料具有非常重要的意义，首先是由模具在现代生产工业中的重要作用所决定；其次，合理选材也是保证模具寿命、提高材料利用率的基本要求之一。 模具材料的选择是指：针对具体的模具零件，在相应的模具材料中选择一、两种较为理想或合适的材料的过程。一般来说，模具零件的选材要求所选材料满足： （ 1）使用性能足够 根据工作条件，失效形式、寿命要求、可靠性的高低等提出材料 的强度、硬度、塑性、韧性等使用性能要求，其中应考虑尺寸效应及主要的、关键的性能指标。 （ 2）工艺性良好 根据制造工艺流程及方法不同，保证所选材料具有良好的工艺性能，首先是能将模具零件制造出来。 （ 3）供应上能保证 所选材料应考虑地方资源市场供应情况，尽量少用进口材料，并且品种规格应尽量少而集中，以便于采购和管理。 （ 4）经济性合理 要求所选材料，生产过程简单、成品率高、成本低。也就是业界提出的 “ 满足制品要求，发挥材料潜力，经济技术合理 ” 原则。 由此可见，模具的选材决策是一个系统工程，涉及因素多 ，工作量大。根据系统工程的原理，系统的组成要素越多，亦即模具选材考虑的因素越多，其系统就越大，方案优化决策的工作量也越大。然而，系统工程认为，最终得出的决策只能是相对理想的而决不是最好的。因此，为了简化相关问题的解决过程，系统所包括的要素应尽量少 。 具选材的原则 模具选材的原则一般按下面三个方面考虑： 购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 ） 满足工作要求 a。耐磨性 坯料在模具型腔中塑性变形时，沿型腔表面既流动又滑动，使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦，从而导致模具因磨损而失效。所有材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。硬度是 影响耐磨性的主要因素之一。一般情况下，模具零件的硬度越高，磨损量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。 b强韧性 模具的工作条件大多十分恶劣，有些常承受较大的冲击负荷，从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作是突然脆断，模具要具有较高的强度和韧性。模具韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织形态。 c疲劳断裂性能 模具工作过程中，在循环应力的长期作用下，往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂、接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。模具的疲劳断裂性 能主要取决于其强度、韧性、硬度以及材料中夹杂物的含量。 d. 高温性能 当模具的工作温度较高时，会使硬度和强度下降，导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此，模具材料应具有较高的抗回火稳定性，以保证模具在工作温度下，具有较高的硬度和强度。 e耐冷热疲劳性能 有些模具在工作的工程中处于反复冷却和加热的状态，使型腔表面受拉、压力变应力的作用，引起表面龟裂和脱落，增大摩擦力，阻碍塑性变形，降低了尺寸精度，从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一，因此这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。 f。耐蚀 性 有些模具如塑料模在工作时，由于塑料中存在氯、氟等元素，受热后分解出强腐蚀性气体，侵蚀模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加剧磨损失效。 2） 满足工艺性能要求 模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量，降低生产成本 ，其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。 购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 a可锻性 具有较低的热锻变形抗力，塑性好，锻造温度范围宽，锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。 b退火工艺性 球化退火温度范围宽， 退火硬度低且波动范围小，球化率高。 c切削加工性 切削用量大，刀具磨损低，加工表面粗糙度低。 d氧化、脱碳敏感性 高温加热时抗氧化性能好，脱碳速度慢，对加热介质不敏感，产生麻点倾向小。 e. 淬硬性 淬火后具有均匀而高的表面硬度。 f. 淬透性 淬火后能获得较深的淬硬层，采用缓和的淬火介质就能淬硬。 g. 淬火变形开裂倾向 常规淬火体积变形小，形状翘曲、畸变轻微，异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低，对淬火温度及工作形状不敏感。 h. 可磨削性 砂轮相对损耗小，无烧伤，极限磨削用量大，对砂轮质量及冷却条 件不敏感，不易发生磨伤及磨削裂纹。 3） 满足经济性要求 在给模具选材时，必须考虑经济性这一原则，尽可能降低制造成本。因此，在满足使用性能的前提下，首先选用价格较低的，能用碳钢就不用合金钢，能用国产材料就不用进口材料。另外，在选材时还应考虑市场的生产和供求情况，所选钢种应尽量少而集中，易购买。 冲压模具的选材原则 冷冲压模具（简称冷冲模，下同）主要用在使金属板料产生塑性变形或分离而加工成形所需制件方面。由于被成形对象在成形过程中存在加工硬化现象，加之其它一些模具工作环境因素，所以，对模具的强度、硬 度、韧性、耐磨性和抗疲劳性等性能指标要求较高。而这些性能指标，主要是通过正确的选材和合理的热处理工艺搭配老保障。 购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 冲模在选材时，通常应遵循下述原则： 1） 选择淬透性良好的材料 在使用过程中，大多数冷冲模除要求表面有足够的硬度外，还要求芯部具有足够的韧性。例如：对于大型冷冲模，若用淬透性较差的材料，则淬火回火后很难达到表里一致的组织，从而影响模具的强度和韧性。所以，在选择材料时，一般应选用淬透性能良好的钢材。此外，为了使模具零件在淬火后能获得较均匀的应力状态，以避免开裂或变形，也应该选用淬透性较好的材料。 2） 选择抗回火稳定性高的材料 冷冲模在工作时，由于和被加工材料发生强烈的挤压和摩擦，会形成较高的温度，这就要求模具材料本身要具有较高的抗回火稳定性，也就是要具有在一定温度下保证硬度的能力。一般来说，碳素钢和低合金钢抗回火能力差，若采用不同程度的含铬和含铝的合金钢，则能显著提高模具零件的回火稳定性。 3） 根据制品批量选择材料 对于冲压数量较大的模具一般选用优质合金工具钢制造，而对于制件数量较小的模具则可采用廉价的碳素工具钢制造。 4） 根据模具的精密程度和使用寿命选择材料 制造小型精密而复杂的冷冲模，宜 选用优质钢材；而对于结构比较简单、且使用寿命要求不高的模具，则可采用相对便宜的材料制作。对于大型凸、凹模，可以采用局部镶嵌结构，以节省贵重钢材。 5） 根据模具零件的作用选择钢材 冷冲模的关键零部件，如凸、凹模，可采用优质钢材制作，而其它零件可以采用一般钢材制作。但对于结构比较的冲裁凸模和凹模，以及弯曲模和拉伸模，如果是用来冲制数量不多或者厚度不大的有色金属和黑色金属，则多半可以选用优质碳素工具钢。例如，在工作中承受较大冲击的模具，可选用 ，但对于基本不承受冲击的模具，则可选用 。对于成产批量 较大的模具，其凸、凹模可采用 制造。 总之，在选择冷冲模材料时，既要考虑其使用性能，又要考虑其总成本，两者综合，才是最佳的选择。 购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 2 章 零件的分析 件的工艺性分析 原始设计题目如下图所示： 图 1 冲件零件图 该零件为圆形零件形，简单且对称，无悬臂、凹槽。 结论：从结构分析，该零件适合冲裁生产。 注：冲压模具及设备 194 页 该零件材料为 抗拉强度：b=322 441剪强度： =265343伸率：s=29%。而该零件要求拉深性能较好，即塑性较好，从该材料的这三个方面可见，符合该零件。 结论：综上分析，符合零件要求。 注：冲压模具及设备 28 页表 2 该零件落料尺寸按 ，普通冲裁落料可达 ，故普通冲裁可以达到该零件精度要求。 该零件断面粗糙度、飞边毛刺都无特殊要求，普通冲裁可以达到 普通冲裁可达到零件要求。 结论：综上所述，该零件适合普通冲裁。 注：冲压模具及设备 191 页。 购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 艺方案比较及确定 案的确定 该零件包括落料 ,冲孔 ,弯曲 3 个基本工序，可以采用以下 3 种工艺方案： 方案一：直接每道工序一个模具。 方案二：采用冲孔落料弯曲的级进模具 方案三：采用先冲孔再落料的复合模具具 ,在单工序弯曲。 案比较 方案一 :模具结构相对而言比较简单，经济性高，但相对精度较低，不能很好的保证产品的允 许公差尺寸。 方案二 :先采用冲孔来定位工件毛坯料，然后再落下成品 ,复合模具。既能很好的保证工件有一定的定位精度，又能减少一次冲压的合力，并且保证机构能在相对小的载荷下工作。 方案三：采用此种生产方式可以大大的提高工作效率，而且可以提高毛坯料的利用效率，但是该种方式会大大增加压力机的吨位，在实际生产中还得考虑减噪、安全、灵活等。况且该零件垫片本来就已经属于尺寸较大的工件了，采用一次落两个会使模具的体积扩大，不便于装卸等。 综上所述以及实际生产的相关条件和要求，我决定选择第二种方案。 压工艺与模具设计 的内容及步骤 冲压工艺与模具设计应结合工厂的设备、人员等实际情况，从零件的质量、生产效率、生产综合考虑 ,选择全性各个方面和设计出技术先进、经济上合理、使用安全可靠的工艺方案和模具结构，应使冲压件的生产在保证达到设计图样上所提出的各项技术要求的基础上，尽可能降低冲压件的工艺成本和保证安全生产。一般来讲，设计的主要内容及步骤包括 ： 成本、劳动强度、环境的保护以及生产的安全。 1. 零件及其冲压工艺分析 根据冲压件产品图，分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求、原材料尺寸规格和力学性能 ,并结合可供选用的冲 压设备规格以及模具制造条件 /生产批购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 等因素，分析零件的冲压工艺性能的冲压工艺方案，内容包括工序性质、供序数目、工序顺序及组合方式等。 工艺参数指制定工艺方案所依据的数据 ,计算有两种情况 ,第一种是工艺参数可以计算的比较准确，如零件材料的排样利用率、冲裁压力中心、工件面积等；第二重视工艺参数只能作近似计算，如一般弯曲或拉深成形力、复杂零件的坯料展开尺寸。 件及其冲压工艺性分析 冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲压工艺的适应性，即冲裁件的结构形状、尺寸大小、精度等级是否符合冲裁加工的工艺要求。良好的结构工艺 性应保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单而寿命高，产品质量稳定，操作简单单等等。通常对冲裁件的工艺性影响最大的是几何形状尺寸和精度要求。对几何形状的要求是冲裁件的形状应尽可能简单、对称，最好采用圆形、矩形等规则的几何形状或由这些形状所组成，使排样时废料最少；冲裁件的凸出悬臂和凹槽的宽度不宜太小，以免凸模折断；冲裁件的外形或内形的转角出，要避免夹角出现，应以圆弧过渡，以便于模具加工，减少热处理或冲压时的在尖角处开裂的现象，同时可以防止尖角部位的刃口磨损过快而使模具寿命降低。对精度的要求是冲裁件的经济精度一 般不高于 ，最高可达 曲工艺计算 （ 1）无圆角半径（较小）的弯曲件（ r 据毛坯与制件等体积法计算。 （ 2）有圆角半径（较大）的弯曲件（ r据中性层长度不变原理计算。因为 r=2=1于有圆角半径 (较大 )的弯曲件 视直边区在弯曲前后长度不变 ,圆角区展开长度按弯曲前后中性层长度不变条件进行计算 . 变形区中性层曲率半径 p P=r+ l+ A 其中 A=(180 /180 * (中性层圆角部分的长度 ) 该零件的展开长度为 购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 z 147(以上格式中 查表得 k= 边 冲裁件与冲裁件之间、冲裁件与条料侧边之间留下的工艺预料称为搭边。搭边的作用是避免因误送发生零件缺角、搭边或尺寸超差；使凸凹模刃口受力均匀，提高模具的使用寿命及冲裁件的断面质量 ,此外利用搭边还可以实现模具的自动送料。 搭边的合理数值主要取决与冲裁件的板料厚度、材料性质、外廓形状及尺寸大小等。一般来说，材料硬时，搭边值可取小些；软材料或脆性材料，搭边 值可取大些；板料厚度大，需要的搭边值大；冲裁件的形状复杂，尺寸大，过度圆角半径小，需要的搭边值大；手工送料或有侧压板导料时，搭边值可取小些。 链板片搭边设计： 查表得 3 购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 料进距 模具每冲裁一次，条料在模具上前进的距离称为送料进距或步距。当单个进距内只冲裁一个零件时，送料进距的大小等于调料上两个对应点之间的距离。 A=D+ （ 式中： A 为送料进距，单位 D 为平行于送料方向的冲裁件宽度，单位冲裁件之间的搭边值，单位 所以板的送料进距为： A=D+30 料宽度 冲裁前通常需要按要求将板料裁剪为适当宽度的条料。为保证送料顺利，不因过宽而发生卡死现象，条料的下料公差规定为负偏差。条料在模具上送料时，一般都有导料装置，有时还要使用测压装置。 条料宽度： B=L+2a+ （ 式中： B 为条料宽度，单位 L 为冲裁件与送料方向垂直的最大尺寸，单位 a 为冲裁件与条料之间的搭边，单位 为条料下料时的下偏差值，单位为 所以条料宽度 B=L+2a+ =155 样设计与计算 根据冲裁件形状特征，质量要求，模具类型与结构方案，材料利用率等方面因素进行冲裁件的排样设计。鉴于生产批量大重点考虑节省材料，提高材料利用率排样方式显得尤为重要。该零件材料厚度较大，尺寸大，因此可采用直排的排样方式。如图 示： 图 样图 由零件图算得一个零件的面积为 个进距内冲 1 件，因此材料购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 利用率为： =A/55100%=裁力的计算 根据冲裁件尺寸，排样图和模具结构方案，计算冲裁力，卸料力，推件力，及总冲压力，并计算模具的压力中心。根据冲压总力，冲件尺寸，模架类型与精度等初步选定压力机的类型与规格。 1） 冲裁力 本模具采用刚性卸料装置和下出料方式，考虑到在实际生产中模具间隙值的波动及均匀性，刃口磨损，材料机械性能及厚度的波动，润滑情况等因素对冲压力的值都有影 响 2） 确定模具压力中心 画出工作状态，把冲裁周边分成基本线段，并选坐标 具减间隙与凸凹模设计计算 在模具设计时确定一个合理 的间隙值，能同时满足冲裁件质量最佳、冲模寿命最长、冲裁力最小等各方面的要求。因此在冲压实际生产中，主要根据冲裁件断面质量、尺寸精度和模具寿命 的 三个因素综合考虑，给间隙规定一个 合理的 范围值。只要间隙在这个范围内，就能得到质量合格的冲裁件和较长的模具寿命。这个间隙范围就称为合理间隙，这个范围的最小值称为最小合理间隙，最大值称为最大合理间隙。 考虑到在生产过程中的磨损使间隙变大，故设计与制造新模具时应采用最小合理间隙。确定合理间隙值有理论法和经验法两种。 1、 理论确定法 主要是根据凸 、 凹模刃口产生的裂纹相互重合进行计算。 查 1得凸、凹模的 合理间隙： Z=2(（ =2t(b)中： Z 双面间隙值（ t 材料厚度 （ ； b 产生裂纹时凸模挤入的材料深度 （ ； 购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 b/t 产生裂纹时凸模挤入材料的相对深度； 剪切裂纹与垂线间的夹角 。 由上式可见，影响间隙值的主要 因素是材料性质和厚度。材料厚度越大，塑性越低的硬脆材料，所需间隙 Z 值就越大；材料厚度越薄，塑性越好的材料，所需间隙 Z 值就越小。由于理论计算法在生产中计算不方便，故目前广泛采用的是经验 法确定间隙 。 2、 经验确定法 根据研究与实际生产经验，间隙值可按要求分类查表确定。 对于尺寸精度、断面质量要求高的冲裁件应选用较小间隙值，这时冲裁力与模具寿命作为次要因素考虑。 对于对于尺寸精度和断面质量要求不高的冲裁件，在满足冲裁件要求都前提下，应以降低冲裁力，提高模具寿命为主，选用较大的双面间隙值。 查 2 表 冲裁模初始用间隙 2c 材料厚度 t（ 6545、0、硅钢片 08、 10、 15、 62、 ： 当模具采用线切割加工，若直接从凹模中制取凸模，此时凸凹模间隙决定于电极丝直径，放电间隙和研磨量，但其总和不能超过最大单面初始间隙值。 本设计选用经验确定法，零件厚度为 料型号为 2 形件弯曲时，凸、凹模的间隙是靠调整压力机的闭合高度来控制的。但在购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 具设计中，必须考虑到要使模具闭合时，模具的工作部分与工件能紧密贴合，以保证弯曲质量。 U 形件弯 曲时必须合理确定凸、凹模之间的间隙，间隙过大则回弹大，工件的形状和尺寸 误差增大。间隙过小会加大弯曲力，使工件厚度减薄，增加摩擦，擦伤工件并降低模具的寿命。 U 形件凸、凹模的单面间隙值一般可按下式计算： 2Z t C t ； 式中： Z/2 凸、凹模的单面间隙； t 板料厚度的基本尺寸； 板料厚度的正偏差； C 根据弯曲件的高度和宽度而决定的间隙系数，其值按表 4取。 表 隙系数 C 值（单位 当工件精度要求较高时，间隙 值应适当减小，可以取 Z/2=t。 查有关资料板料厚度的正偏差为 由公式可得： 2 0 . 1 5 0 . 0 5 2 2 . 2 52Z t k t m m 模的设计 模刃口结构 根据冲裁模刃口形式的分析，采用台阶式刃口结构。 模厚度计算 根据凹模刃口的最大尺寸，查表得 121 .3 k = 1 k ， ，那么 购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 度： ,5：冲压模具设计指导书 38 页，冲压模具标准件选用与设计指南 103页。 模的设计 模类型 根据该零件外形内孔分析，模具的凸模为圆凸模和方形凸模。 模长度计算和凸凹模长度计算 由于采用复合模具刚性卸料，那么 注：冲压模具及设备 136 页。 模结构形式和凸凹模的结构形式 凸模结构选择：由于矩形凸模尺寸相对稍大，为方便加工，选用 购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 3 章 确定模具总体结构方案 在冲裁工艺方案确定以后，根据冲裁件的形状特点，精度要求 ，生产批量，模具制造条件，操作与安全，以及利用现有设备的可能，确定每道冲裁工序所用冲模的总体结构方案。确定模具总体结构方案，就是对模具作出通盘的考虑和总体结构上的安排，它既是模具零部件设计与选用的基础，又是绘制模具总装图的必要准备，因而也是模具设计的关键，必须十分重视。 其结构方案的确定包括以下内容： 具类型 根据零件的冲裁工艺方案，采用级进冲裁模 。 作与定位方式 零件为大批大量生产，可以采用手工送料式，考虑到零件尺寸较大，为了便于操作和保证零件的精度，宜采用导料板导向，自动挡料销粗定位 精确定位的方式。为了减少料头和料尾的材料消耗提高材料利用率采用始用挡料销。 料方式与出件方式 考虑零件较厚，采用刚性卸料方式。为了便于操作，提高生产率，冲件和废料采用由凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。 架类型及精度 为了保证模具滑动平稳，导向准确可靠，横向送料连续又是级进模，因此采用导向平稳的对角导柱模架。考虑到零件的精度不是很好，但冲裁间隙较小。因此采用级精度。 具的失效形式 模具失效的基本形式有五种，即磨损失效、疲劳失效、热疲劳失效、塑性变形失效和断裂失效。 磨损失效 模具在使用时的磨损是不可避免的，使用时间越长，则磨损量也越大，磨损就越严重。磨损的形式有磨料磨损、粘着磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损等。判断模购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 是否因磨损而失效的主要标准是制件的尺寸精度，当制件的尺寸超出允许的公差范围时即宣告模具失效。如果模具的磨损导致制件的表面质量严重下降，那么制件的表面质量要求也是判断模具是否失效的依据。冲裁模的凸、凹模刃口由于磨损而逐渐钝化，严重时将显著地劣化模具的工作条件和制件的质量。制件的毛刺高度随着凸、凹模刃口的钝化而逐渐增高，因而可以作为判断凸、凹模刃口钝化程度的标志，当毛刺高度 超过规定值时，表明刃口钝化严重，需要重新刃磨刃口后模具才能继续使用。 疲劳失效 模具一般都以间歇工作的方式进行工作，频繁的反复加载和卸载使模具受力零件处于交变应力作用下。模具使用一段时间后，由于交变应力的作用，在零件表面或内部存在微观缺陷及应力集中的部位将会萌生许多微裂纹。模具继续使用时，这些微裂纹将逐渐扩展，当微裂纹扩展到一定程度时，模具零件的承载能力被严重削弱，最终导致模具开裂或破损。 热疲劳失效 热加工模具一般都在急冷急热条件下工作。当模具零件急剧受热时，温度较高的表层材料的受热膨胀受到温度较低的内层 材料的约束，使表层材料产生压应力；当模具零件急剧冷却时，温度较低的表层材料的冷却收缩又受到温度较高的内层材料的约束，使表层材料产生拉应力。在工作一段时间后，这种循环热应力将使模具零件表层材料出现许多细小的裂纹，导致模具失效。热疲劳裂纹的形状有网状、放射状、平行状等。 塑性变形失效 当模具零件承受的载荷使零件内部的应力超过其自身材料的屈服强度时，零件就会产生塑性变形。常见的塑性变形失效有工作零件出现表面皱纹、局部塌陷和棱角倒塌，凸模、型芯出现镦粗、纵向弯曲，型腔、型孔出现胀大等。 断裂失效 模具在正常工作时， 因为某种原因而突然出现较大的裂纹，甚至分裂成几个部分，使模具立即丧失工作能力的失效形式称为断裂失效。常见的断裂失效有开裂、破裂、崩刃、折断等。 模具失效的五种基本形式中，热疲劳失效一般只出现于冷热温差较大的热加工模具，其他的四种形式在各类模具上都有可能出现。不同的失效形式之间常常有密切的联系和交互促进作用。磨损产生的沟痕往往成为萌生疲劳裂纹和热疲劳裂纹的发源地，同时深而尖锐的沟痕本身就可成为一次性断裂的起裂点。零件表购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 出现疲劳裂纹和热疲劳裂纹后，表面质量严重恶化，将使磨损加剧，裂纹的尖端出现应力集中，将成为 断裂源，促进一次性断裂的产生。磨损虽然会导致模具失效，但在正常的工作条件下，模具在失效前都能在较长的时间内稳定有效地工作。大部分模具的有效寿命决定于磨损失效，对于这些模具，磨损失效是它们的正常失效形式，其有效磨损寿命是确定模具期望寿命的依据。部分重载模具如冷挤压模的有效寿命主要决定于疲劳失效，部分冷、热温差很大的模具如压铸模的有效寿命主要决定于热疲劳失效。在疲劳和热疲劳失效前，模具一般也有较长的使用寿命，但习惯上仍将它们看作是模具的早期失效。如果模具质量存在问题，或者使用不当，塑性变形和断裂失效在模具使用的 各个时期都有可能产生，而且一旦发生的话，其后果很可能是致命的，它们是造成模具早期失效的主要形式。 保证和提高模具的寿命，一方面要通过各种途径保证和提高模具的耐磨性，使模具具有足够的有效磨损寿命，另一方面要采取各种措施，预防早期失效的出现，保证模具在有效寿命期内能够安全稳定地运行。 高模具寿命的途径 模具磨损的根本原因是模具零件与制件（或坯料）之间或模具零件与零件之间的相互摩擦作用。能够降低这种摩擦作用，或者能够提高模具零件的耐磨性的途径，都是降低模具的磨损速度、提高模具有效磨损寿命的有效途径。 合 理选择模具材料 材料的耐磨性是决定模具零件磨损速度的主要因素之一，材料的耐磨性主要决定于材料的种类和热处理状态。常用模具材料中，以冷作模具用钢为例，硬质合金的耐磨性最高，其次是高碳高铬工具钢，再次是低合金工具钢，碳素工具钢的耐磨性最低。一般情况下，需要耐磨的模具零件都应通过淬火或其他热处理方法提高材料的硬度，材料越硬，耐磨性就越好。 提高模具零件表面质量 首先，要提高零件表面的精加工质量。零件加工越精细，表面粗糙度值越小，则磨损速度就越慢，使用寿命就越高。其次，要尽力避免零件表层材料在加工过程发生软化现象， 防止材料耐磨性的降低。例如，在磨削加工时，如果工艺条件选择不当，就会会产生磨削烧伤，使表层材料的硬度降低，大大降低零件的耐磨性。 润滑处理 模具的导柱、导套及其他有相对运动的部位应经常加注润滑油。冲压加工时购买后包含有 纸和 说明书 ,咨询 般应在凸、凹模工作表面或毛坯表面涂覆润滑油或润滑剂。变形抗力大的冲压加工，如冷挤压、厚料拉深、变薄拉深等，应对坯料进行表面润滑处理，例如：对碳钢坯料进行磷化皂化处理；对不锈钢坯料进行草酸盐处理。锻模、塑料模和压铸模等模具在成形前都应将润滑剂或起模剂喷涂于成形零件表面。 防止粘模 如果制件材料与模具材料之 间有较强的亲和力，两者之间会产生很强的粘附作用，甚至相互间在高压作用下产生冷焊，这就是所谓的粘模现象。粘模现象严重时，将在起模时导致制件和模具零件表面的材料撕裂脱落，一方面影响制件的表面质量，另一方面将使模具零件产生剧烈的粘着磨损，同时脱落的材料颗粒还会加剧模具零件的磨损。因此，无论是对于制件质量，还是对于模具寿命，粘模现象都是极为有害的，都应采取措施加以预防。 预防粘模的方法有：采用与制件材料亲和力较小的模具材料；采用可靠的润滑措施，防止润滑膜在高压下被挤破；采用渗氮、碳氮共渗等表面处理方法，改变模具零件 表层材料的组织结构。 合理选择模具结构参数和成形工艺条件 在保证制件质量的前提下，对于冲裁模适当加大凸、凹模间隙，对于弯曲模、拉深模适当加大凸、凹模间隙和凹模口部圆角半径，对于冷挤压模适当减小凹模入口角和凸、凹模工作带高度，以及增加制件的起模斜度，都能提高模具磨损寿命。对于塑料模、压铸模等模具，适当减小成形压力、温度和速度，提高模具温度，既能减小熔融塑料或合金液在充模时对模具成形表面的冲击磨损，又能减小制件对模具的胀模力，从而减小模具在制件起模时的磨损。 表面强化 表面强化的目的是提高模具零件表面的耐磨性。 常用的表面强化方法有表面电火花强化、硬质合金堆焊、渗氮、碳氮共渗、渗硫处理、表面镀铬等。表面电火花强化、硬质合金堆焊常用于冲裁模。渗氮（硬氮化）主要用于热加工模具钢零件的表面强化，此方法除能提高零件的耐磨性外，还能提高零件的耐疲劳性、耐热疲劳性和耐磨蚀性，主要用于压铸模、塑料模等模具。碳氮共渗（气体软氮化）不受钢种的限制，能应用于各类模具。渗硫处理能减小摩擦系数，提高材料的耐磨性，一般只用于拉深模、弯曲模。表面镀铬主要用于塑料模及拉深模、弯曲模。除了上述常用方法外、模具的
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