模具寿命的概念培训资料.doc

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1、模具寿命的概念精品文档　　一、模具寿命的概念原理 模具寿命是指在保证制件品质的前提下,模具所能达到的生产次数(冲压次数、成型次数)。它包括反复刃磨和更换易损件，直至模具的主要部分更换所成形的合格制件总数。 　　模具使用寿命：模具已经生产的次数。模具的失效分为非正常失效和正常失效。非正常失效(早期失效)是指模具未达到一定的工业水平下公认的寿命时就不能工作。早期失效的形式有塑性变形、断裂、局部严重磨损等。正常失效是指模具经大批量生产使用，因缓慢塑性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续工作。 　　1.

2、模具正常寿命 　　模具正常失效前，生产出的合格产品的数目，叫模具正常寿命，简称模具寿命，模具首次修复前生产出的合格产品的数目，叫首次寿命；模具一次修复后到下一次修复前所生产出的合格产品的数目，叫修模寿命。模具寿命是首次寿命与各次修复寿命的总和。 　　2.模具失效形式及原理 　　模具种类繁多，工作状态差别很大，损坏部位也各异，但失效形式归纳起来大致有三种，即磨损、断裂、塑性变形。 　　①.磨损失效 　　模具在工作时，与成形坯料接触，产生相对运动。由于表面的相对运动，接触表面逐渐失去物质的现象叫磨损。

3、磨损失效可分以下几种：收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档 　　a.疲劳磨损 　　两接触表面相对运动时，在循环应力(机械应力与热应力)的作用下，使表面金属疲劳脱落的现象称为疲劳磨损。 　　b.气蚀磨损和冲蚀磨损 　　金属表面的气泡破裂，产生瞬间的冲击和高温，使模具表面形成微小麻点和凹坑的现象叫气蚀磨损。 　　液体和固体微小颗粒反复高速冲击模具表面，使模具表面局部材料流失，形成麻点和凹坑的现象叫冲蚀磨损。 　　c.磨蚀磨损 　　在摩擦过程中，模具表面和周围介质发生化学或电化学反应，再加上摩擦

4、力的机械作用，引起表面材料脱落的现象叫磨蚀磨损。 　　在模具与工件(或坯料)相对运动中，磨损往往是以多种形式并存，并相互影响。 　　②.断裂失效 　　模具出现大裂纹或分离为两部分和数部分丧失工作能力时，成为断裂失效。 断裂可分为塑性断裂和脆性断裂。模具材料多为中、高强度钢，断裂的形式多为脆性断裂。脆性断裂又可分为一次性断裂和疲劳断裂。 　　③.塑性变形失效收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档 　　模具在工作时承受很大的应力，而且不均匀。当模具的某个部位的应力超过了当时温度下模具材料的屈服极

5、限时，就会以晶格滑移、孪晶、晶界滑移等方式产生塑性变形，改变了几何形状或尺寸，而且不能修复再工作时，叫塑性变形失效。塑性变形的失效形式表现为镦粗、弯曲、形腔胀大、塌陷等。 　　模具的塑性变形是模具金属材料的屈服过程。是否产生塑性变形，起主导作用的是机械负荷以及模具的室温强度。在高温下工作的模具，是否产生塑性变形，主要取决于模具的工作温度和模具材料的高温强度。 　　二、影响冲压模具寿命的主要因素 　　研究表明：模具的使用寿命与模具结构设计、模具钢材选用、热处理、表面处理、机械加工研磨、线切割工艺，冲

6、压设备、冲压材料及工艺，模具润滑、保养维修水平差等诸多因素有关。其中引起模具失效的各种因素中，模具结构不合理、选材不当约占25%，热处理不当约占45%，工艺问题约占10%；设备问题、滑润问题等因素约占20%。 　　1.合理的模具结构设计 　　模具结构对模具受力状态的影响很大，合理的模具结构能使模具工作时受力均匀，不易偏载，应力集中小。模具设计的原则是保证足够的强度、刚度、同心度、对中性和合理的冲裁间隙，并减少应力集中，以保证由模具生产出来零件符合设计要求。因此对模具的主要工作零作（如冲模的凸、凹模

7、等）要求其导向精度高、同心度和中性好及冲裁的间隙合理。在进行模具设计时，应着重考虑的是：收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档 　　①.设计凸模时必须注意导向支撑和对中保护。特别是设计小孔凸模时采用导向装置结构，能保证模具零件相互位置的精度，增加模具抗弯曲、抗偏载的能力，避免模具不均匀磨损，从而延长模具寿命。 　　②.对小孔、夹角、窄槽等薄弱部位进行补强，为了减少应力集中，要以圆弧过渡，圆弧半径R可取3～5mm。 　　③.整体模具的凹圆角半径很易造成应力集中，并引起开裂，对于结构复杂的凹模采

8、用镶拼结构，减少应力集中。 　　④.冲模的凸、凹模圆角半径R不仅对冲压件成形有较大的影响，而且对于模具的磨损及寿命也影响很大。设计时应从保证成型零件充分接触的前提下尽可能放大，避免产生倒锥，影响冲件脱料出模，如圆角半径R过小且没有光滑过渡，则容易产生裂纹。 　　⑤.合理增大间隙，改善凸模工作部分的受力状态，使冲裁力、卸件力和推件力下降，凸、凹模刃口磨损减少。一般情况下，冲裁间隙放大可以延长切飞边模寿命。 ⑥.模架应有良好的刚性，不要仅仅满足强度要求，模座厚度不宜太薄，至少应设计到4