提高冲压模具使用寿命的措施

文献标识码：A

文章编号：2095-980X（2015）03-0054-02

收稿日期：2015-01-18

作者简介：李恒菊（1979-），硕士研究生，湖北随州人，讲师，主要研究方向：模具设计与制造，机械加工工艺。

AReseachon Measuresto Extendthe Service Lifeof Stamping Dies

LI Heng-ju

（Huanggang Vocational and Technical College，Huanggang，Hubei 438002，China）

Abstract：Thispapermainlyanalyzedthecausesshorteningtheservicelifeofstampingdies，investigatedthemeasurestoimprovetheservicelifeof stampingdies.

Keywords：stampingdie；servicelife；measures

1　影响冲压模具使用寿命的主要因素

（1）冲压模具的设计方面。作为影响冲压模具使用寿命的重要因素之一的模具设计，首先其对设计师的要求非常严格，设计员要有较高的专业技术能力以及丰富的实践设计经验。其次对于导向机构的精度，模具的结构设计，凸、凹模刃口几何参数等等都是制约设计方案的重要条件。根据具体的设计方案严格要求工序和零件精度，对于凸、凹模的形状和精度直接关系到凸、凹模的啃伤情况和间隙不均匀，影响其使用寿命。

（2）冲压模具的选材。由于企业用到冲压模具生产的产品一般都是大批量生产，那么在制造模具时就要根据所生产产品的大小来决定模具的材料。根据冲压模具的材料特性和精度要求，在考虑经济性和工艺性的前提下选择优质的模具材料。在工业生产过程中对冲压模具材料的性能要求严格，才能保障模具的使用寿命。一般模具的材料以钢为主，因为其韧性和热稳定性都比较高且耐磨，在材料的冶炼过程中钢不要掺杂过多杂质避免影响钢的抗断裂性和冲击韧度。对材料的热处理模具的制造过程中，加热温度、时间的长短、冷却速率会影响模具的使用寿命。

（3）冲压模具的结构。①冲压模具的结构形式，结构形式的设计合理就会应用便利，如果冲压件的结构设计不合理，导致用力方向不集中，可能会使模具发生变形甚至断裂。②对冲压件的设计不要太复杂，否则就会使模具的结构复杂，加大模具磨损变形的程度，大大降低使用寿命。③模具参数对冲压模具的使用寿命影响最大，包括冲裁间隙、冲裁力等，只有在间隙合理范围内才能保证模具正常使用，延长模具寿命。

（4）模具加工零件表面质量。模具表面质量的优劣关系到模具的磨损情况和断裂情况，模具表面的粗糙度值过大就会是模具生产过程中应力集中，容易产生裂痕，降低模具寿命。

（5）正确使用和合理维护模具，严格按照使用前、使用中和使用后检察模具的制度来保障企业的生产运转；做好维护和保养工作。

2　提高冲压模具使用寿命的措施

（1）模具结构设计要合理。冲压模具合理的机构设计对于延长其使用寿命具有重要的作用。合理的结构设计能够保证模具在正常的使用过程中不会出现应力集中和冲压破裂的现象发生。所以在模具结构设计过程中要努力实现冲压模具各部分的应力均匀，避免一切可能产生较大应力的结构如免尖角、壁厚悬殊以及内凹角等。应力过度集中会直接引起模具的热处理变形、开裂或在使用过程中会出现破裂和早期热裂现象。为使冲压模具的使用寿命能够充分的提高，在进行结构设计过程中要重视以下4个方面：①在进行对凸模的设计工作时，务必要注意到导向支撑和保护。尤其是在设计尺寸较小或者冲小孔凸模时，务必要使用模具自身的导向和保护结构。②在模具中，为有效地避免应力过度集中现象，就要求对模具夹角及窄槽等部位要以圆弧进行过度。③对于凹模，具有复杂结构，通常采用镶拼结构，可以有效地避免应力的过度集中。④要合理的选择模具的凹模和凸模中的圆角半径。模具在成型过程中的坯料流动和成形力都会受到圆角半径的影响，如果圆角半径选择稍有不当，就会严重影响到冲击模具的使用寿命。

（2）要选择合适的耐磨损材料。一般情况下，模具材料的选取都是选择耐磨损性能较好的材料，材料的选取也是以冲压模具在使用过程中冲压件的材料和技术的要求、以及生产量的大小等因素为依据来进行模具材料的选择，同时还要进行必要的热处理工序。常用到的模具材料有Cr12型钢种、120Cr4W2MoV钢、W6Mo5Cr4V2AL钢以及硬质合金。

（3）加强冲压模具表面的强化处理工作。通常我们在进行模具表面强化工作时，一般采用到的两周弄方法为电火花强化和化学强化。①电火花强化法。电火花强化法的原理就是以硬质合金钢来作为电极，与金属冲压工间在共其中能够产生放电火花，放电过程中就会释放部分电能，而释放的这部分电能能够使得硬质合金钢才材料的电极熔化渗入到冲压模具的表面，进而在模具表面形成一层强化膜。电火花强化使得模具表面的物理性能得到了极大的改善，同时也使得模具金属表面的各方面性能，包括耐腐蚀性、耐磨损性；有效的提高了冲压模具的使用寿命。②化学强化法。渗氮处理和渗硼处理是化学强化中的两种基本方法。而在渗氮处理中又包含了液体渗氮和气体渗氮以及辉光离子渗氮三种方法。通过渗氮处理，能够使冲压模具的表面形成一层坚硬的氮化层，精处理后的表面硬度达到了65HRC到69HRC，使得渗氮处理后的表面的物理性能如表面硬度、耐磨损性能、耐腐蚀性能等都得到了有效的强化。经调查显示，模具表面经过氮化处理的模具使用寿命相比未经过氮化处理的模具提高了2~3倍。渗硼处理也就是提前将一定量的硼砂和碳化硅进行混合后并熔化为液态，再将冲压件放到这种液态中，经过一定的时间，在冲压件的表面就会形成一层渗硼层，这层物质的主要成分就是以Fe2为主，同时还会含有少量的FeB。因为在冲压件表面形成的这一种硼化层具有较低的摩擦系数和极高的硬度，因此也能有效的提高冲压模具的使用寿命。

（4）正确的使用方法和维护措施。正确的使用方法和科学合理的维护保养措施，对于提高冲压模具的使用寿命也是具有重要意义的。在冲压模具的使用过程和维护保养过程中，一般要注意：①冲压模具正式使用之前要确保杂物异物已经彻底清理。对于有导向装置的冲压模具，还要检查其内部润滑情况；②为确保冲压模具压力机的精度，对压力要进行定期检查和维修；③对于冲压模具的安装务必要严格按照安装程序来进行，对于没有导向装置的冲压模具，要对其存在间隙进行适当的调整；④要保证毛皮表面的清洁，可以适当的均匀的涂抹润滑剂；⑤对模具的刃口要实时的检查，发现刃口磨损后要及时采取措施，防止刃口磨损程度的扩大，进而影响冲压模具的使用寿命；⑥在进行大批量的生产工作时，冲压模具必须留有备份，保证生产工作的正常进行；⑦模具在使用结束后，内部肯定会留有部分废料，此时，需要我们做的就是及时对废料杂物的清理，并在冲压模具关键部位涂抹润滑油，充分保证模具清洁。

3　结语

对于提高冲压模具使用寿命的措施方法有很多，不同的方法所起到的效果也是不一样的。提高冲压模具使用寿命本来就是一个综合性的技术问题，我们只有在对冲压模具使用寿命有重要影响的因素全面掌握的同时，采取一定的技术手段，加强对模具的处理和维护，这样方能更加高效实现对冲压模具的使用寿命最大程度的提高。