冲压模具的失效形式分析与对策，掌握精髓了吗？

优胜五金陈老师

冲模的失效形式主要有磨损失效、变形失效、断裂失效和啃伤失效等。然而，由于冲压工序不同，工作条件不同，影响冲模寿命的因素也是多方面的。下面就冲模的设计、制造及使用等方面综合分析冲模寿命的影响因素，并提出一些相应的改善措施。


1.冲压设备

冲压设备（如压力机）的精度与刚性对冲模寿命的影响极为重要。

冲压设备的精度高、刚性好，冲模寿命大为提高。例如：复杂硅钢片冲模材料为Crl2MoV，在普通开式压力机上使用，平均复磨寿命为1~3万次；而在新式精密压力机上使用，冲模的复磨寿命可达6~12万次；尤其是小间隙或无间隙冲模、硬质合金冲模及精密冲模，必须选择精度高、刚性好的压力机，否则，将会降低模具寿命，严重者还会损坏棋具。

2.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，避免凸、凹模啃伤影响极大，尤其是无间隙和小间隙冲裁模、复合模和多工位级进模则更为有效。为了提高模具寿命，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凸、凹模的配合梢度。

（2）模具（凸、凹模）刃口几何参数

凸、凹模的形状、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及寿命也影响很大。如模具的配合间隙直接影响冲裁件质量和模具寿命。精度要求较高的，宜选较小的间隙值；反之，则可适当加大间隙，以提高模具寿命。

3.冲压工艺

（1）冲压零件的原材料

实际生产中，由于外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）等，会造成模具工作零件磨损加剧、易崩刃等不良后果。为此，应当注意：

①尽可能采用冲压工艺性好的原材料，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，必要时应清除表面氧化物和锈迹；

③根据冲压工序和原材料种类，必要时可安排软化处理和表面处理，以及选择合适的润滑剂和润滑工序。

（2）排样与搭边

不合理的往复送料排样法以及过小的搭边值往往会造成模具急剧磨损或凸、凹模啃伤。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，以提高模具寿命。

4.模具材料

模具材料对模具寿命的影响是材料种类、化学成分、组织结构、硬度和冶金质量等诸因素的综合反映。不同材质的模具，其寿命往往不同。为此，对于冲模工作零件材料提出两项基本要求：

（1）材料的使用性能。应具有高硬度（58~64HRC）和高强度，并具有高的耐磨性和足够的韧性，热处理变形小，有一定的热硬性；

（2）工艺性能良好。冲模工作零件加工制造过程一般较为复杂。因而必须具有对各种加工工艺的适应性，如可锻性、可切削加工性、淬硬性、淬透性、淬火裂纹敏感性和磨削加工性等。

通常，根据冲压件的材料特性、生产批量、精度要求等，选择性能优良的模具材料，同时兼顾其工艺性和经济性。
1.冲压设备

冲压设备（如压力机）的精度与刚性对冲模寿命的影响极为重要。

冲压设备的精度高、刚性好，冲模寿命大为提高。例如：复杂硅钢片冲模材料为Crl2MoV，在普通开式压力机上使用，平均复磨寿命为1~3万次；而在新式精密压力机上使用，冲模的复磨寿命可达6~12万次；尤其是小间隙或无间隙冲模、硬质合金冲模及精密冲模，必须选择精度高、刚性好的压力机，否则，将会降低模具寿命，严重者还会损坏棋具。

2.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，避免凸、凹模啃伤影响极大，尤其是无间隙和小间隙冲裁模、复合模和多工位级进模则更为有效。为了提高模具寿命，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凸、凹模的配合梢度。

（2）模具（凸、凹模）刃口几何参数

凸、凹模的形状、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及寿命也影响很大。如模具的配合间隙直接影响冲裁件质量和模具寿命。精度要求较高的，宜选较小的间隙值；反之，则可适当加大间隙，以提高模具寿命。

3.冲压工艺

（1）冲压零件的原材料

实际生产中，由于外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）等，会造成模具工作零件磨损加剧、易崩刃等不良后果。为此，应当注意：

①尽可能采用冲压工艺性好的原材料，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，必要时应清除表面氧化物和锈迹；

③根据冲压工序和原材料种类，必要时可安排软化处理和表面处理，以及选择合适的润滑剂和润滑工序。

（2）排样与搭边

不合理的往复送料排样法以及过小的搭边值往往会造成模具急剧磨损或凸、凹模啃伤。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，以提高模具寿命。

4.模具材料

模具材料对模具寿命的影响是材料种类、化学成分、组织结构、硬度和冶金质量等诸因素的综合反映。不同材质的模具，其寿命往往不同。为此，对于冲模工作零件材料提出两项基本要求：

（1）材料的使用性能。应具有高硬度（58~64HRC）和高强度，并具有高的耐磨性和足够的韧性，热处理变形小，有一定的热硬性；

（2）工艺性能良好。冲模工作零件加工制造过程一般较为复杂。因而必须具有对各种加工工艺的适应性，如可锻性、可切削加工性、淬硬性、淬透性、淬火裂纹敏感性和磨削加工性等。

通常，根据冲压件的材料特性、生产批量、精度要求等，选择性能优良的模具材料，同时兼顾其工艺性和经济性。