模具失效分析

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1、江义成都大学机械设计与制造2班学号：200120113241摘要：模具的寿命主要可以通过模具的设计、模具主要零部件表面强化、合模开模的过程等来提高。关键词：材料、表面处理、合模、开模模具寿命是指模具因为磨损或其他形式失效、终至不可修复而报废之前所加工的产品的件数。因此我们应该从如下几个方面來提高模具的寿命。1、模具的设计模具的设计是提高模具寿命的最重要的一步，需要考虑到很多因素，包插模具材料的选用，模具结构的可使用性及安全性,模具零件的可加工性及模具维修的方便性，这些在设计之初应尽量考虑得周全些。模具材料的选用既要

2、满足客户对产品质量的要求，还需考虑到材料的成本及其在设定周期内的强度，当然还要根据模具的类型、使用工作方式、加工速度、主要失效形式等因素来选材。例如：冲裁模的主要失效形式是刃口磨损，就要选择表面硬度高、耐磨性好的材料；冲压模主要承受周期性载荷，易引起表面疲劳裂纹，导致表层剥落，那就要选择表面韧性好的材料；拉深模应选择磨擦系数特别低的材料；压铸模由于受到循环热应力作用，故应选择热疲劳性强的材料；对于注塑模，当塑件为ABs、PP、Pc之类材料时，模具材料可选择预硬调质钢，当塑件为高光洁度、透明的材料时，可选耐蚀不锈钢，

3、当制品批量人时，可选择淬火回火钢。另外还需要考虑采用与制件亲和力较小的模具材料，以防粘模加剧模具零件的磨损，从而影响模具的质量。模具结构设计时，尽量结构紧凑、操作方便，还要保证模具零件有足够的强度和刚度；在模具结构允许时，模具零件各表面的转角应尽可能设计成圆角过渡，以避免应力集中；对于凹模、型腔及部分凸模、型芯，可采用组合或镶拼结构来消除应力集中,细长凸模或型芯，在结构上需采取适当的保护措施；对于冷冲模,应配置防止制件或废料堵塞的装置（如：弹顶销、压缩空气等）。与此同时，还要考虑如何减少滑动配合件及频繁撞击件在长期

4、使用中磨损所带来的对模具质量的影响。③在设计屮必须减少在维修某一零部件时需拆装的范围，特别是易损件更换时，尽可能减少其拆装范围。2、对凸凹模经常进行去应力回火疲劳破坏是积累引起的，凸凹模在使用一段时间后，最好能进行消除应力回火，这对防止疲劳裂纹的产生、提高模具寿命有利。在模具入库前，也应进行一次去除应力回火，延长模具寿命。3、进行表面处理对模具进行表面处理不但可提高耐磨性，而且由于表面处理后，表面留有残余压应力，疲劳强度也得到改善。表面处理有以下儿种方法：软氮化处理软氮化处理即低温渗氮。它具有不受钢种限制和处理温度

5、低、时间短等优点，经软氮化处理的模具表面可获得一层硬而不脆、并有一定韧性的组织牛。3"的£相），因而模具寿命可提高。滲硼，渗硼是使模具表面获得一层高硬度的金属硼化物,因而能显著提高模具的耐磨性。气相沉积，使用气相沉积的方法,使TiC或TiC化合物560°C涂覆在模具表面，能显著提高模具表面硬度（HV2500以上），且能大大降低摩擦系数，故能有效提高模具寿命，在国内外已广泛利用气相沉积法处理工模具，我厂也有部分应用。采用边界润滑涂料，由于润滑涂料分子的有序排列,其润滑效果明显，具有一定的实用价值。不断提高坯料处理的质

6、量，由于我们对坯料退火工艺进行了一系列改进，使坯料的可塑性大大提高，但是磷化处理的质量还不是很理想，要想取得好的效果，必须不断提高坯料的质量。提高模具寿命的途径可能还有一些其它方法，但我们根据多年生产的实践，认为主要是这些。随着生产力的发展和工艺水平的提高，只要遵循冷挤压的客观规律，模具寿命是可以稳定和提高的结论：模具的质量，无论是模具的设计者和制造者、制件的设计者，还是模具的使用者都应积极关心的问题，随着技术的不断创新、新材料的广泛采用、加工工艺的不断变革，使用与维护条件的差异等等都不同程度的影响模具的寿命。