[工学]模具寿命与失效

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1、模具寿命与失效授课人:曾珊琪材料成型及控制工程专业陕西科技大学教学课件第一章绪论模具工业生产发展的总趋势1.发展精密、高效、长寿命模具；2.发展高效、精密、数控自动化加工设备；3.发展各种简易模具技术；4.完善改进现有模具钢性能，开发新型模具钢种；5.发展专业化生产。模具寿命与失效2021/7/152发展精密、高效、长寿命模具精密或超精密制件不同时期的概念：20世纪60年代，尺寸公差为0.01～0.02的制件为精密件20世纪70～80年代精密件的精度为0.001～0.0001当代有些领域制件的精度已达0.2μm，粗糙度达0

2、.01～0.02μm，这就要求模具有比产品更高的精度和更小的粗糙度。模具工业的发展趋势模具工业的发展状况2021/7/153大量发展多工位模具和多型腔模具目的：提高成型机床一次行程生产的数量；满足市场竞争，产品不断更新换代的需要。高精密、高效率生产需要长寿命模具高效模具发展的趋势表现为：模具工业的发展趋势模具工业的发展状况2021/7/154发展高效、精密、数控自动化加工设备目的：提高模具制造水平。满足精密、高效、长寿命模具发展的需要。模具制造水平发展现状：模具精度的保证从主要依靠钳工技巧，发展到更多依靠精密加工机床、各种数

3、控机床和加工中心及各种特种加工技术的应用。模具工业的发展趋势模具工业的发展状况2021/7/155模具制造实行标准化、专业化、商品化。模具成为一种高技术密集型产品。模具制造采用高效、精密、数控自动化加工设备的条件：模具工业的发展趋势模具工业的发展状况2021/7/156发展各种简易模具技术目的：可降低成本，缩短制造周期，实现快速更换。适应于新产品试制和多品种小批量生产。完善改进现有模具钢性能，开发新型模具钢种目的：提高模具寿命发展专业化生产可提高高效、精密、数控自动化加工设备的利用率模具工业的发展趋势模具工业的发展状况202

4、1/7/157模具寿命的高低是衡量模具质量的重要指标之一。模具寿命的高低不仅影响产品质量，还影响生产率和成本。绪论研究模具寿命与失效的意义2021/7/158一、模具发展对模具寿命的影响过去受模具制造水平和社会需求的限制，模具成型主要用来生产零件毛坯或精度不高、结构形状简单的轻工产品及生活日常用品。传统的模具材料和热处理工艺的配合基本能满足模具的性能要求。模具出现磨损、变形、甚至微细裂纹，不影响产品的精度要求。研究模具寿命与失效的意义2021/7/159传统的观念认为模具本身就是成本昂贵的工具，生产制件的数量多，模具的成本平

5、均在每一个制件上也只有几分钱。模具成本高已被接受，模具报废之后只需重做一套即可。因此缺乏从模具寿命的角度进行经济效益分析的意识。研究模具寿命与失效的意义模具发展对模具寿命的影响2021/7/1510从模具发展趋势中的高精度要求来看：例如：通过现代的加工技术可以获得模具型腔或型孔的高精度，但由于模具表面的磨损，很小的磨损量都可能超过制件的使用精度，使模具的寿命终结。研究模具寿命与失效的意义模具发展对模具寿命的影响2021/7/1511从模具发展趋势中大型化、复杂化要求来看大型、高效模具，受力大易使模架、模板、复杂型腔及顶出杆等

6、结构产生过量的变形，造成模具无法正常工作而报废，因此需要提高这些模具零件的受力性能。这些事实说明提高模具寿命的研究对模具工业发展意义重大。研究模具寿命与失效的意义模具发展对模具寿命的影响2021/7/1512二、失效分析的意义提高模具的寿命其实就是延缓模具的失效。失效分析也称为失效学。研究模具寿命与失效的意义2021/7/1513失效学是研究机械装备的失效诊断、失效预测和失效预防的理论、技术和方法及其工程应用的一门新兴的学科。借助工程力学、材料科学及交叉学科的发展和电子光学仪器测试技术的进步，实现对大量工程失效现象的行为规律

7、与机理的研究。失效分析的意义研究模具寿命与失效的意义2021/7/1514失效学的理论基础：近代材料科学与工程、工程力学和疲劳学科等对断裂、腐蚀和磨损的深入研究，积累了相当丰富的具有创新意义的观点、见解和物理模型；失效学的技术基础：现代检测仪器、仪表科学的迅猛发展，检测技术的不断提高，特别是断口、裂纹和痕迹分析等技术体系的建立、发展和完善；研究模具寿命与失效的意义失效分析的意义2021/7/1515失效学的方法基础：数理统计学科的完善，模糊数学的突起，可靠性工程的发展与应用，以及电子计算机的广泛普及。因此失效学的发展依赖于上

8、述三者的融会贯通，得以逐步建立、发展和完善。研究模具寿命与失效的意义失效分析的意义2021/7/1516将失效学的理论、技术和方法用于对模具失效的科学分析，可以达到防止类似失效在模具设计寿命范围内再发生的目的。研究模具寿命与失效的意义失效分析的意义2021/7/1517任何模具的失效都是在