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沖壓模具是沖壓生產中的重要工藝設備，是提高產品質量、節(jié)約原材料、體現模制品技術經濟性的有效手段。沖模的耐用度凸模與凹模在工作一段時間之后，由于經常磨損而失去了工作尺寸，再也不能滿足零件的技術條件情況下，根據沖模根據沖模所沖制的零件總數決定的。一副沖模從設計、機械加工、裝配、調整到安裝使用，工序多，周期長，加工費用高，因此，對于沖模除了要求生產效率高、所沖出零件完全符合質量要求和技術條件外，沖模本身的耐用度也是很重要的。

沖模耐用度是和沖模的工作失效現象緊密聯系的，沖模工作的失效現象是沖模在使用過程中由于結構形狀、尺寸和沖模零部件的材料組織性能發(fā)生變化而失去原設計的效能。沖模在結構有嚴重缺陷而不能繼續(xù)使用或雖能工作但已不能完成指定的功能時，就可以認為已失效。失效現象出現的越遲，沖模的耐用度就越高。

沖模耐用度高低，在生產中有很重要的意義。沖模的耐用度越高，沖模的使用壽命就越長，零件的成本也就越低。

一、沖模的失效形式

實際生產中沖模的失效現象相當頻繁，沖模消耗量大。因此，分析沖模失效原因，采用各種有效措施防止沖模早期失效，提高沖模耐用度。

1、磨損失效

沖模的工作部分應具有較高的耐磨性。磨損失效是沖模在使用過程中，零部件之間或沖模與工件之間相對運動受摩擦、震動或高溫疲勞龜裂剝落而磨損甚至損壞。初期部分零件表面粗糙不平部分被迅速磨去，因此磨損速度很快；正常磨損階段，零件的磨損趨于平緩，這時沖模處于最佳的技術狀態(tài)，生產效率呈現出最好的水平，產品的質量最有保證；過了正常磨損期零件磨損超過一定限度，正常磨損關系被破壞，接觸情況惡化，磨損速度加快，沖模工作性能也迅速下降，如果不及時維修或更換磨損件，沖模會產生事故、失去功能，以致報廢。

2、變形失效

變形失效包括過量的彈性變形或塑性變形、高溫蠕變等。沖模在使用過程中，因各種載荷及交變溫度的影響，以及材料本身的性能變化，造成剛性和韌性不足，導致沖模不能正常工作而失效。

3、脆裂失效

沖模在較為惡劣的條件下工作，受到各種載荷的作用，會因產生裂紋、剝落而引起突然斷裂，還會因疲勞破壞及應力腐蝕破裂等而失效，故沖模常要求有較高的韌性。有些沖模在工作過程中處于反復加熱和冷卻狀態(tài)，使其表面受到拉、壓交變應力的作用，引起表面脆裂和剝落，增大摩擦阻力，阻礙工件的塑性變形，以致沖模失效。這種因熱疲勞而脆裂是沖模失效的主要形式之一。

二、影響沖模耐用度的原因

1、結構設計不合理的影響

沖模結構是影響沖模耐用度的關鍵，結構不合理容易造成剛性差和壁厚分布不均勻，以及表面缺陷（如表面氧化、脫碳、裂痕、疤痕）都會影響材料的性能，造成沖模的早期失效。

2、沖模材料選擇的影響

選擇合適的沖模材料可以防止沖模早期失效。夾雜物使沖模內部產生裂紋，引起脆性斷裂，在進一步的熱處理和使用中，該裂紋進一步擴展而引起沖模開裂。鋼材在進行熱加工和退火時，再機加工后有時仍殘留脫碳層，由于內外層組織不同，造成熱處理冷卻速度不一致，產生裂紋，引起沖模開裂。含有較高的炭和合金元素，有較多的共晶化合物，導致淬火時常常出現沿著帶狀碳化物分布的裂紋，沖模在使用過程中裂紋進一步擴展，造成沖模開裂。

3、沖模機械加工的影響

沖模的型腔部分或沖頭的圓角部分，在機械加工中常常因進刀太深而留下刀痕，造成應力集中，淬火時相應部位的裂紋進一步擴展，導致沖模開裂。電加工時，沖模被加熱到高溫度，使組織發(fā)生變化，即電加工異常層受到交變應力的反復作用，微裂紋變成大裂紋，導致沖模開裂而報廢。研磨加工會導致研削表面過熱，或引起表面軟化，硬度降低，使沖模在使用中因磨損嚴重，或由于熱應力而產生磨削裂紋，最后導致沖模早期失效。

4、沖模熱處理規(guī)范的影響

沖模在機械加工后都應進行淬火、回火等熱處理。加熱溫度的高低、時間的長短、冷卻速度的大小、保護氣氛等工藝參數選擇不當都會影響沖模的耐用度。模具鋼中含有較多的炭和較多的合金元素，導熱性差，加熱的速度不能太快。

當發(fā)生氧化時，沖模表面易劃傷，尺寸變小，使用易產生早期疲勞裂紋，當造成脫碳時，表面硬度顯著降低，造成早期磨損；淬火溫度過高，易造成晶粒長大，使鋼呈現出脆性，因而沖模的使用中常常出現裂紋、崩刀、折斷等事故，相反，淬火溫度過低，鋼的抗壓強度也低，沖頭易出現鼓行而失效。對于不同的沖模材料，應根據所要求的組織形態(tài)，選用不同的冷卻速度，對于高合金鋼，由于含有較多的合金元素，淬火性較低，可以采用油冷、空冷，甚至等溫淬火、分級淬火等工藝。沖模表面的強化處理也是提高沖模使用壽命的一個很重要途徑，氮化、滲硼、滲碳以及鍍鉻等都具有一定的效果，當強化工藝控制不嚴格或強化方法選擇不當時，就不可能獲得預期效果，反而導致沖模的早期失效。

5、各種操作條件

如鍛打溫度、潤滑劑及潤滑方法、冷卻速度、補焊、預熱溫度及設備情況等都對沖模的耐用度有很大影響。 必須嚴格控制，正確使用，才能發(fā)揮沖模材料的性能而獲得較高的沖模壽命，其中補焊時焊接處容易出現裂紋，由于拉、壓交變應力的作用，裂紋擴展使沖模使用壽命縮短。

6、沖模工作溫度的影響

沖模的工作溫度可分為低溫、常溫或交變溫度等幾種狀態(tài)，溫度對鋼的耐磨性有相當大的影響。通常在250度以下時主要為氧化磨損，即沖模對接件或沖模與工件之間相對摩擦，形成氧化膜并反復形成和剝落，磨損量較小；250度到300度之間時轉變?yōu)檎持p，磨損量達到最大值；高于300度又轉化為氧化磨損為主，磨損量趨向減小，但溫度過高時，沖模硬度明顯下降，粘著現象加重，甚至形成較大面積燒結和熔融磨損。