模具的失效分析

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1、DieandMouldTechnologyNo．32002文章编号：1001—4934(2002)03—0030—04模具的失效分析杨凌平，扬有才，丁文伟(1南阳市华骏电源技术有限公司．河南南阳4730062．河南红阳机械厂技术处，河南南阳474678；3．南阳利宏光学有限公司，河南南阳473006)摘要：概述了模具失效的基本形式及影响模具寿命的因素，剖折了模县失效形式形成的原因，提出了防止或延缓模具失效的措施关键词：模具；失效形式；措施中图分类号：TG306文献标识码：1tAbstract：Thebasicfom~sofdiefailureandthefactorsafect

2、ingdielifeareintroducedThetea—s。nsofdiefailureformsareanalyzedandthetrle,qc．qureslakentopreventorpostponethefailureoxegivenKeywords：die；failurefortlkg；trleasur~慢塑性变形、蠕变、均匀磨损以及疲劳断裂，致使0引言其不能继续服役而造成的报废。研究模具的失效规律及机理，其目的就是要防止和避免模具的非目前，我国的模具产业在制造技术、材料技术正常失教(早期夭折)，同时寻找模具失效的原因方面均不逊色于国际先进水平，而我国的模具寿1_

3、2模具寿命命却难及工业发达国家的二分之一，甚至三分之一。究其原因，就是我国模具行业的管理技术普模具正常失效前，生产出的台格产品数量，称遍落后，设计技术尚不精湛，从而造成非正常失效为模具的正常寿命(简称模具寿命S)，模具首次的模具数量居高不下，因此，研究模具的失效规修复前生产出的合格产品数量称为首次寿命s，，律，剖析其失效机理，对提高模具使用寿命，降低模具首次修复后到下一次修复前所生产的合格产各行各业的生产成本，提高产品的市场竞争力，具品数量，称为修模寿命S，依次类推，模具寿命是有十分重要的意义首次寿命与多次修模寿命的总和：S。。Y．SiSl+S2+⋯⋯1模具失效与模具寿命概述模

4、具寿命与模具类型、结构和形貌有关，同时，它是一定时期内模具材料性能、模具材料冶金水1．1模具失效平、模具设计思路与方案、摸具制造技术水平、模块锻造技术、模具热处理水平、模具使用与维护水平模具的失效可分为非正常失效和正常失效。以及模具工程系统管理水平的综台体现图l大非正常失效是指模具未能达到一定工业技术水平雌I描述f影响模具寿命的各种因素下所公认的寿命就无法继续服役的失效，电称摸具的早期失效，其形式有塑性变形、断裂、局部严2模具的失效形式重磨损等；正常失效是指模具经长时问服役，因缓收稿日期：2(HI1—1l—O7作者简介：杨凌平(1965～)，男，工程师模具技术2002．NO33

5、1i：【躺【_授器㈣‘篙昌＼盛＼＼高＼碳嶷龋＼姚‘广一里一——竺繇篚滑选／一川n／谜从／甘／新不幸+浊动／力人／／一站馈被：¨抖／／机械衙图1影响模具破坏寿命的各种因素模具失效形式大致为磨损、断裂(包括开裂、凿削式磨粒磨损通常应力和冲击载荷都很碎裂、崩刃、掉块和剥落等)，塑性变形三大类：大。对材质不均，内有夹杂的硬、脆相、硬质点的板料进行冲裁或切断时的凸模以及采用冷挤压成3模具的磨损形的凸挤阳模，其磨损形均为凿削式磨粒磨损。研磨式磨损通常作用应力很大而冲击载荷不按磨损的机理可分为磨粒磨损、粘着磨损、疲大。如机械制造中的研磨、抛光等。劳磨损和腐蚀磨损。划伤式磨粒磨损多出现于清屑不

6、良的冲裁凹模刃口、凸模表面及润滑不良的模具滑动和导向装置。3．1磨粒磨损外来硬质颗粒(砂尘、粉末)夹在工件与模具接磨粒磨损按照瞎损形态和应力或冲击载荷的触面之间，刮擦模具表面引起模面材料脱落的现象施加方式，可细分为凿削式磨粒磨损、研磨式磨粒以及工件表面的硬质突出物刮擦模具引起的模具磨损和划伤式磨粒磨损损伤均属磨粒磨损。磨粒磨损的机理模型见图2。—一沟戒切屑(a)(b)图2磨粒磨损的机理a磨粒磨损机理模型b．磨粒耕犁与犁蛙模型图3为钢铁材料的硬度、组织和表面硬化处理对磨粒磨损的影响。由凰3可知，耐磨性与硬度密切相关，而硬质碳化物的存在可显著提高耐磨性由此可见，提高模具的抗磨损性能

7、的主要方法是模具工作表面具有高的硬度。3．2粘着磨损粘着磨损多发生于拉伸凸、凹模的棱角处粘着磨损的微观摸型见圈4为r防止粘着瞎损，最重要的是进行润滑以防温升的产生，而在非润滑条件下使用时，则应尽力减小金属表面摩擦系数，以便拉『J使在高的接触应力下也尽量减小温升，在有温升的条件F，应尽量喊小因温升所造成的软化现象。表1是各种硬圈3组织硬度和耐砂磨曲性DieandMouldhf蝴No．32002面硬化处理对防止疲劳磨损最为有效。然而，当表层部分有微小裂纹或歃陷存在，则以这些缺陷变彤为始源地也会发