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模具寿命及如何提高模具寿命成都大学工业制造学院陈涛一、模具寿命模具是压力压力加工或其他成形工艺当中，是材料（金属或非金属）变形成产品（成品或半成品）的成形工艺装备。
作为工艺装备，就有一定的使用时限，这个时限就是模具的寿命，通常意义上讲：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，称为模具的使用寿命，简称模具寿命。
模具的寿命有以下几个方面的影响：1．高质量、寿命长的模具可以提高压制品的生产率及质量，同时模具是比较昂贵的声场工具，目前模具加工费占产品成本的10%~30%，其寿命长短不但影响到模具本身的制造综合成本。
而且也影响难道压制品的成本和工艺部门的工作量等。
2．模具的寿命关系到少、无切削工艺的推广应用。
3．模具的寿命影响到一些先进的高效率、多工位压力加工设备正常效能的发挥。
4．模具寿命也影响到模具钢的消耗，特别是合金模具钢的消耗。
二、如何提高模具寿命随着工业自动化程度的不断提高，模具的应用越来越广泛。
但目前在我国的许多企业中，模具的使用寿命还比较低，仅相当于国外的1/3～1/5。
模具寿命低、工作部分精度保持性差，不仅会影响产品质量，而且会造成模具材料、加工工时等成本的巨大浪费，大大增加产品的成本并降低生产效率，严重影响产品的竞争力。
研究表明：模具的使用寿命与热处理不当、选材不合适、模具结构不合理、机械加工工艺不合理、模具润滑不好、设备水平差等诸多因素有关。
根据对大量失效模具的分析统计，在引起模具失效的各种因素中，热处理不当约占45%，选材不当、模具结构不合理约占25%，工艺问题约占10%；润滑问题、设备问题等因素约占20%。
因此，在模具设计和制造过程中，选用恰当的材料，合理设计模具结构，选择合理的热处理工艺，妥善安排模具各零件的加工工艺路线，改善模具的工作条件，都有利于提高模具的质量和使用寿命。
1．要想提高模具的使用寿命，则在设计时需要考虑到很多因素。
包括模具材料的选用，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，这些在设计之处应尽量的考虑周全。
关键词：冲模寿命影响因素防范措施摘要: 影响冲模寿命的因素及预防措施。
分析影响冲模寿命的多种因素。
提出防范措施，以提高冲模的寿命。
正文冲模在生产应用过程中，常会发现不同情况的失效。
主要分为磨损失效，变形失效，断裂失效和啃伤失效等。
由于冲压工序不同，工作条件不同，影响冲模寿命的因素是多方面的。
下面就冲模的设计、制造及使用等方面分析影响冲模寿命的因素及提出防范和改善措施。
1、模具设计（1）模具的导向机构精度。
准确和可靠的导向，对于减少模具工作零件的磨损，避免凹凸模的啃伤影响极大，尤其是无间隙和小间隙冲裁模、复合模等更为有效。
为提高模具寿命，必须根据工序性质和零件精度等要求，正确选择导向形式和确定导向机构的精度。
一般情况下，导向机构的精度应高于凹凸模配合的精度。
现如今最普通的是用模架作为导向机构来保证冲模的精度。
（2）模具（凹凸模）刃口几何参数。
凹凸模的形状、配合间隙和圆角半径不仅对冲压件成形有较大的影响。
而且对于模具的磨损和寿命也影响很大。
模具的配合间隙直接影响冲裁件质量和模具寿命。
在传统设计中总是尽量选用较小间隙，因为模具在使用过程中，间隙会逐渐变大。
但只要在满足产品技术要求的情况下，适当取大间隙可以有效提高模具寿命。
2、冲压工艺（1）冲压零件的原材料实际生产中，由于冲压零件的原材料厚度公差超差、材料性能波动、表面质量较差（如锈迹）或不干净（如油污、沙粒）等，会造成模具的磨损加据、易崩刃等不良后果。
为此，应当注意：①尽可能采用冲压工艺好、质优的原材料，以减少冲压变形力；②冲压前应严格检查原材料的牌号，厚度及表面质量等，并将原材料擦拭干净。
③根据冲压工序和原材料的种类选择合适的润滑剂。
(2)排样与搭边不合理的往复送料法已经过小的搭边值往往会造成模具急剧磨损或凹凸模啃伤。
因此，在考虑提高材料利用率的同时，必须根据零件的加工批量、质量要求和模具配合间隙，合理选择排样方法和搭边值，易提高模具寿命。
3、模具材料模具材料的选用对模具寿命的影响至关重要。
影响模具寿命因素与提高模具寿命途径模具的使用寿命制约着精冲技术的应用与发展的瓶颈,因此对于模具的使用寿命我们一定要关注起来,下面小编给大家提供影响模具使用寿命的因素有哪些,并告诉大家提高模具使用寿命有哪些途径。
影响模具使用寿命因素:1、精冲件的结构工艺性(尖角、薄壁、悬壁、尺寸公差等)。
2、精冲件的材料(材质、料厚、硬度、塑性、表面质量)。
3、精冲模具的结构(强度、刚度、模具导向、小凸模的导向、排气和润滑)。
4、模具材料(材质、碳化物大小和均匀性、硬度、韧性)。
5、模具制造(模坯锻造、加工工艺、热处理、线切割、研磨、装配)。
6、生产操作(调模高度、压力、速度、送料精度、坯料清洁、润滑)。
7、模具维修(合理存放、合理刃磨、清洁、应力回火、防锈)。
提高模具使用寿命途径:1、审查精冲件的工艺性。
精冲件的工艺性(特别是圆角半径)对精冲模的寿命有一定影响,对于工艺性较差的(尤其尖角),应向设计部门提出改善建议。
图1为零件的圆角半径与模具寿命的关系,一般R/t≥0.8较好,如小于0.25则会导致模具寿命较低。
2、精冲模具的材料选择和热处理。
精冲模具主要工作零件的材料一般选Cr12MoV,当制件厚度大于4mm时,凸、凹模可采用W6Mo5Cr4V2高速钢。
对于工作强度很大、受力苛刻的凸模和凹模,则采用粉末冶金钢(V4、ASP23、ASP30)或硬质合金GT30。
凸、凹模热处理的硬度一般取58~62HRC,对于以磨损为主要失效形式的、形状简单的模具,可取60~64HRC;对于形状复杂、并以崩刃为主要失效形式的模具,可取56~60HRC,甚至54~58HRC。
对于Cr12MoV模具的热处理,当刃口形状较简单、冲裁料厚较薄(t≤3mm),采用1次硬化工艺(1020°C淬火、220°C回火)可获得较高的强度和耐磨性。
当刃口形状较复杂、冲裁料较厚(t>3mm)时,采用2次硬化工艺(1080°C淬火、520°C回火)则可获得较高的冲击韧性和稳定性。
关于提高冲压模具制造精度及寿命的方法探讨随着工业自动化的快速发展，冲压模具在制造业中的应用越来越广泛，冲压模具的制造精度和寿命将直接影响到制造的产品质量和制造成本。
因此对于提高冲压模具制造精度及寿命，具有重要的意义。
本文将从材料质量、加工技术和涂层处理三个方面来探讨工业制造实践中如何提高冲压模具的制造精度和寿命。
一、提高材料质量材料质量是影响冲压模具制造质量和寿命的一个关键因素。
冲压模具常见的材料有工具钢、高速钢、硬质合金等，不同的材料具有不同的特性和适用范围。
因此在选用材料时需要根据不同的工艺情况和要求进行选择。
为了保证冲压模具的使用寿命，需要采用高质量的材料。
在选择材料时需要考虑材料的强度、硬度、韧性以及耐磨性等指标。
目前市面上的优质模具钢主要有H13、D2、D3、M2、30CrMo等钢材。
这些钢材的强度、硬度、韧性和耐磨性都比较优秀。
因此，在选材时应尽量选择优质的材料。
同时也需要对材料进行检测和验收，确保原材料的质量合格。
2、采用高精度的加工设备材料的加工精度也会影响制造的冲压模具的精度和寿命。
传统的加工设备精度较低，难以满足高精度冲压模具的制造要求。
因此，我们需要采用高精度的加工设备来提高加工精度。
例如，采用数控机床、电火花加工机、激光切割机等高精度设备进行加工，能够大大提高零件加工的精度。
二、提高加工技术随着制造工艺的不断发展和加工技术的不断改进，新的加工工艺不断涌现。
在冲压模具的制造过程中，采用先进的加工技术能够提高制造过程中的精度和质量。
1、采用CAD/CAM技术CAD/CAM技术是近年来逐渐普及起来的计算机辅助设计和制造技术。
采用CAD/CAM技术能够大大提高零件的加工精度和制造效率，降低制造成本。
通过CAD/CAM技术，能够快速准确地进行模具零件的设计和制造，为模具制造过程带来了很大的便利。
冲压模具的制造需要完成零部件的加工和组装，如果每个部件的加工精度不高，那么对最终的模具制造精度结果会产生不良影响。
锻造操作机中的模具使用寿命研究在锻造行业中，模具是不可或缺的关键工具。
模具的使用寿命直接影响着生产效率和产品质量。
因此，对于锻造操作机中的模具使用寿命进行深入研究，能够帮助企业降低成本，提高生产效率，保证产品的质量。
一、模具使用寿命的定义和影响因素模具使用寿命是指模具能够保持良好工作状态直至失效的时间。
模具的使用寿命受多种因素的影响，包括：材料特性、锻造操作机工作条件、模具设计和制造质量、模具使用和维护等。
1. 材料特性：模具通常由高强度的合金钢制成，其硬度和强度对模具的使用寿命有重要影响。
一个合适的模具材料应具有足够的硬度和强度，以抵抗锻压力、磨损和冲击。
2. 锻造操作机工作条件：锻造操作机的工作条件，例如温度、压力和速度等，对模具的使用寿命有重要影响。
过高的温度和压力会引起模具的变形和磨损，影响模具的寿命。
3. 模具设计和制造质量：模具的设计和制造质量直接决定了其寿命。
合理的设计能够减少模具的应力集中和疲劳破坏，提高模具的使用寿命。
4. 模具使用和维护：正确的使用和维护能够延长模具的寿命。
例如，定期进行清洁和润滑，以减少磨损和摩擦。
二、模具使用寿命的研究方法和技术手段为了研究锻造操作机中模具的使用寿命，可以采用以下方法和技术手段：1. 实验研究：通过设计合适的实验方案，对模具在不同工况下的使用寿命进行测试和评估。
通过记录模具的失效情况以及对比不同工况下的使用寿命，可以分析模具的寿命规律并提出改进措施。
2. 数值模拟：利用计算机辅助工程软件，对模具在锻造操作机中的工作过程进行模拟。
通过数值模拟可以分析模具的应力和变形情况，预测模具的寿命，并探索优化设计方案。
3. 模具监测技术：利用传感器和数据采集系统对模具的工作状态进行实时监测。
通过收集和分析模具的工作数据，可以判断模具的使用寿命，并提前进行维护和更换，以避免意外的损坏。
三、延长模具使用寿命的措施为了延长锻造操作机中模具的使用寿命，以下措施可以被采取：1. 合理的模具设计：在模具设计过程中，应考虑到锻造操作机的工作条件和锻件的特性。
第四章模具寿命的影响因素1.模具结构2.模具工作条件3.模具材料4.模具制造5.模具热处理与表面强化6.模具维护和管理1.模具型腔过渡圆角半径的影响凸的圆角半径r------对工艺影响大。
r过小，板料拉深中成形力增加；在模锻中，造成锻件折叠缺陷。
凹的圆角半径R-----对模具的寿命影响大。
R小，在圆角半径处产生较大应力集中，易萌生裂纹，导致断裂；大的R使模具受力均匀，不易产生裂纹。
3.模具结构形式整体模具结构与组合模具结构采用预应力加强环模具的导向第二节模具工作条件1.成形件的材质、状态、温度金属件，强度高，模具受力大，模具寿命低；非金属材料、流体材料，强度低，模具受力小，模具寿命高；坯料与模具的亲合力愈大，模具寿命愈低；成形有色金属件的模具比成形黑色金属件的模具，强度低，模具受力小，模具寿命高；坯料表面光滑，冲头受力均匀，寿命较高坯料温度愈高，模具寿命愈低。
冲压冷轧钢板寿命3万件冲压热轧钢板寿命1.7万件2.成形设备的特性a.设备的精度与刚度注塑机、机械压力机、模锻锤寿命依次下降b.设备的速度设备的速度愈高，模具越易断裂或塑性变形失效。
液压机、曲柄压力机、螺旋压力机、锤、高速锤寿命依次下降2.成形过程中的润滑与冷却不锈钢表壳挤光模：机油润滑寿命80件二硫化钼配制油剂润滑寿命1万件热强钢叶片精锻模：3Cr2W8V钢制作的压铸模：不用涂料150次3次刷一次350次1次刷一次700次冷却方式：内冷和外冷第三节模具材料1.材料的类别类别对模具的使用性能影响很大。
某冲裁模9Mn2V 5万余次Cr12MoV 40多万次2.硬度T10钢制作的硅钢片冲裁模：53～56HRC 几千次60～63HRC 刃磨寿命2～3万次硬度继续提高模具出现早期断裂Cr12MoV钢制造的六角螺母冷镦模：56～60HRC 2～3万件50～56HRC 6～8万件4.模具材料的性能使用性能和工艺性能模具的工作条件：a.室温冲击力较小工况强度愈高，硬度愈高，耐磨性愈好，寿命愈高（冲裁模、拉深模）b.室温冲击力较大工况强度愈高，耐磨性愈好，韧性愈好，寿命愈高Array（冷镦模、冷挤模）c.高温下冲击力较小的工况需要高温强度，高温耐磨性，耐冷热疲劳性，热硬度，热疲劳性，适当的冲击韧度。
影响模具使用寿命的因素1、型材断面设计影响及措施型材断面形状、壁厚尺寸、偏差要求等，是影响模具使用寿命的第一因素。
型材断面简单、壁厚合适、公差带较宽、无太大悬臂、挤压比合适、模具的使用寿命就会大大提高，反之，则降低。
应采取的措施是：在设计型材断面时，尽量避免尖角、大悬臂等问题，在满足型材使用的情况下，选择合适的壁厚和尺寸偏差，尽量避免单向偏差‘即使对尺寸进行调整，也要保证双向偏差。
2、模具设计的影响因素及措施募集的设计作用，一是确保模具在挤压使用时，生产出符合图纸要求的产品；二是要根据模具的工作环境及工艺条件，确保其机械性能。
三是选择合适的模具结构及材质。
但是，由于模具设计参数选择不当、材质选择不合适、单方面追求产品的合格性而忽略了模具的机械性能、对模具的工作环境考虑不足等因素，极易造成模具的早期失效或者缩短使用寿命。
因此，正确地选择模具设计的各项参数，正确地选择材质，充分考虑模具的使用工作环境、详细计算模具的机械性能、合理地选择模具的结构形式、避免模具的尖角过度和模具内表面凹凸不平等措施，是提高模具使用寿命的重要途径之一。
另外，采用模具设计的先进性理论‘考虑模具受力均衡性，结合每一种型材及模具的特点进行设计，是提高模具使用寿命的重要措施。
3、挤压工艺条件、操作过程对模具寿命的影响及措施模具是在高温高压环境十分恶劣的条件下使用的。
对模具使用寿命而言，是最重要的影响环节。
在良好的挤压工艺条件、良好的操作过程中，模具的材质、设计、制作、热处理等，都将在此环节中得到检验和验证。
挤压筒温度、模具温度、铸棒温度是挤压生产的关键参数，统称挤压温度，其直接影响到挤压操作过程的顺利与否。
挤压速度是和挤压温度紧密相连的一个参数，挤压速度的选择，是操作人员根据挤压比大小、型材挤压难易程度、铝合金材质、生产环境等因素来确定的。
挤压温度选择不当、挤压速度选择不合适，就会引起闷车、挤出型材划裂、挤“大帽”等问题，既影响了生产效率，又影响了模具的使用寿命。
模具使用寿命的影响因素及控制（一）模具是制造技术中的重要基础工艺装备。
模具的质量不仅关系到生产制品的质量和性能，而且直接影响到制造成本和效率。
我国有模具生产厂家约2万余家。
模具总产值超过450亿人民币。
提高模具质量，延长模具使用寿命无疑有着十分重要的意义。
影响模具使用寿命的基本因素1.结构设计设计人员对由于结构，机械加工旨在的热处理缺陷往往易于忽视，造成扯皮和浪费，不合理的结构设计往往是造成模具早期失败和热处理变形开裂的重要因素。
模具的结构设计应尽量避免尖锐的圆角和过大的截面变化。
尖锐的圆角引起的应力集中可高达平均计算后力的10倍。
尖锐圆角不允许消除时，可将整体结构改成组合式，或通过改变强火介质，如45#钢淬火下水改为40G淬火下油，来改变应力分布状态，减少开裂的发生。
为防止热处理变形与开裂，截面尺寸力求均匀形状力求对称简单，盲孔尽量开成道孔，必要时可开工艺孔。
热处理的目标之一就是“努力达到热处理零件的零变形和最大限度的均匀性”淬火开裂必定存在应力梯度，结构设计上就是一种几何缺口。
包括刀痕、夹角、沟槽、孔穴及截面突变处淬火前消除加工应力。
<550摄氏度加热保温。
250摄氏度以下随炉暖冷。
也可以有效地减少淬火后的变形。
一般情况下，只要冷，热加工相互配合,合理设计，加工得当，必将大幅度减少零件的热处理缺陷。
2.模具材料与热处理模具材料对模具寿命的影响反映在模具材料的选择是否正确，材质是否良好和使用是否合理3个方面，统计资料表明，由于选材和热处理不当，致使模具早期失效的约占70%。
对于模具钢材的选择国家有严格的分类，较多应用的是冷作模具钢，热作模具钢及塑料模具钢。
对于冷冲模应主要考虑钢的强度，韧性和耐磨性。
三者之间的关系往往此消彼长，根据实际情况进行合理选择。
减少冷作模具早期失效的途径：（1）细化冷作模具钢的碳化物晶粒尺寸，可提高材料强度和断裂韧性，提高材料抗脆断能力。
（2）提高模具表面质量。
由于脆性材料对表面缺陷特别敏感，采用抛光，磨光表面强化等途径可提高抗脆断能力。
详解如何提高模具的使用寿命模具质量的提高必须合理地选择材料，针对不同的材料采用相应的热处理工艺及优化的加工工艺，可以提高模具的制造精度和使用寿命，避免模具发生早期失效。
本文主要就是针对影响冷冲压模具寿命的因素及提高寿命的措施来进行分析。
1、影响冲压冷模具的寿命因素分析在经济快速发展的今天，冷冲压模具广泛运用于企业对机械零部件的批量生产中，同时为了得到最大的效益，企业一般都会比较注重冷冲压模具的使用寿命。
1.1、冲压生产工艺及模具设计在实际生产中，影响模具工作的因素主要有冲压材料表面质量差、公差大、材料性能不稳定以及表面有杂质，这些都会导致模具磨损加快。
在拉深模中，影响模具冲压载荷的大小以及黏着倾向的程度最重要的是被拉深板料的成形能力、厚度、材料的表面质量等。
关注微信公众号，冲压帮在生产模具中，由于整体式模具会存在凹凸角进而会造成应力集中现象导致模具炸裂。
另外对模具的磨损影响较大的是凹凸模的形状和圆角半径大小，例如在拉深模比较小的圆角半径中，会增大胚料流动阻力，不断的增大摩擦力进而使模具磨损或者使冲件断裂。
1.2、模具材料（1）模具材料影响模具寿命对模具寿命影响最大的为模具材料，模具的材料性能极大地影响模具的使用寿命，例如在拉深模的制作中如采用Cr12MoV钢就很容易出现咬合和拉毛现象，但是采用GT35型钢结硬质合金制作就能大大的减弱咬合倾向，提高模具的使用寿命。
（2）模具的工作硬度影响模具寿命模具硬度的提高主要指模具钢的抗压强度、耐磨性和抗咬合能力，但是也会降低模具韧性、冷热疲劳抗力及可磨削性能。
在生产生活实践中，常见的失效形式就是硬度过高导致模具断裂，极少数会出现变形和磨损。
（3）模具材料的冶金质量影响模具寿命模具材料的冶金质量首要影响的是那些大、中型截面的模具和碳和合金元素含量高的模具钢，现实的表现为非金属同化、碳化物偏析、中间松散等，对那些高碳高合金钢，凡是轻易造成模具淬火开裂和模具的初期破坏。
