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對于工業企業來說，精密零部件的生產往往會用到精密沖壓模具。我國精密沖壓模具的使用和研究起步較晚，同國外相比有一定差距，使用壽命遠遠低于國外水平，不但影響企業產品質量，還會導致企業生產成本的增加，影響企業在市場上的競爭力。因此，亟待分析和研究影響精密精密沖壓模具使用壽命的因素，并提出相關改善對策。

1 精密沖壓模具失效的表現形式

精密沖壓模具的使用壽命是指模具能夠正常使用的階段，通常使用期間生產的合格產品數量進行計算。模具喪失應有的功能被稱為模具失效，模具失效的原因有很多，變形、磨損、裂紋都是失效的原因 。

1.1 磨損失效

磨損失效是模具失效主要的表現形式，模具由于長久使用，在摩擦的過程中會出現刀口鈍化、表面溝痕、棱角磨損等情況，這是生產過程中大量沖壓造成的，模具和生產材料會長時間接觸，材料中脫落的碎屑會黏在模具中，加劇了模具的損壞，也有金屬碎屑粘在模具上導致產品幾何形狀發生變化，也是模具失效的一種。精密沖壓模具磨損失效同模具結構、材料性質、生產速度等因素都有關，而且模具間隙和表面粗糙度也是造成模具失效的重要原因。

1.2 開裂失效

在工業生產過程中，如果鍛壓不完全，在進一步處理是就會出現裂紋，這些裂紋在模具中的某個部分存在，在長久的使用中裂紋不但不會消失，還會繼續擴大，進而導致模具的開裂。開裂失效主要原因是模具設計不合理或者后續處理不核對造成的。

1.3 變形時效

模具發生彎曲、變形或者折斷都是模具失效的一種，這和模具整體質量差有關，如果模具結構不合理，不同位置的厚薄不一樣，能夠承受的沖壓也就不同，再加上模具材料也有可能不好，在沖壓過程中容易導致模具的變形，甚至出現崩刃的情況。

2 影響精密沖壓模具壽命的原因

2.1 精密沖壓模具的設計過程

精密沖壓模具的設計過程影響模具使用壽命。模具的成型過程都是根據設計進行的，模具的間隙、沖擊工位、模具熱處理、保護和維護方式都會影響壽命。模具的凹凸模會對模具落料件和沖孔件的尺寸產生影響，在工業生產時，沖孔件的尺寸會逐漸縮小，而落料件的尺寸正好相反，這些都會使模具的磨損加劇，當間隙達到一定的程度時，會有小碎屑進入間隙，加劇模具的磨損。

2.2 精密沖壓模具材料的選取

精密沖壓模具在具體生產產品的過程中，會受到高溫、拉伸、彎曲、摩擦等高強度的壓力，再加上工作時間長、工作條件復雜，模具的承受能力如何會極大影響模具的使用壽命，選擇好的模具材料進行模具制造就顯得尤為重要。

目前大多數的模具主要制造材料是鋼，在沖模中主要用到的材料有碳素鋼、高碳鋼、合金鋼以及高速鋼。選擇合適的材料是精密沖壓模具的重點，也是難點，市面上的材料多種多樣，而且性能不一。在選取材料的過程中，要根據產品的生產要求進行選取，同時要保證成本可控。

如果生產的產品量很大，需要選取強度大、韌性強的產品，如硬合金。再生產量很大的產品時，用時較多，長時間的使用會給模具造成很大的壓力，需要使用韌度和強度都好的材料。

2.3 精密沖壓模具的加工工藝

產品的形狀和大小是由模具的凹凸模決定的，企業在生產過程中要個產品的特點進行模具設計，不同企業具有不同的凹凸模生產工藝，但是總體來講基本相同，凸模經過的工藝過程是下料、鍛造、熱處理、生產、打磨、修理，凹模經歷的過程與凸模類似，增加了穿孔和會火等步驟。

鍛造是一種重要的沖壓工藝，對金屬晶粒進行細化，還能有效改善金屬內部的性能，但是鍛造不合理也會導致模具產生隱患，出現鍛造缺陷，比如鍛造時力量使用過大，會產生裂紋，熱量不均勻或者溫度過高都會導致過燒現象，鍛造完畢后冷卻速度必須合理，否則會造成產品斷裂。

模具的使用壽命與熱處理技術息息相關，尤其是溫度的處理要適宜，溫度過高會會導致模具缺乏韌性，在使用時容易折斷，溫度過低會導致模具缺乏硬度，生產產品容易導致斷裂，這些都是熱處理時需要注意的問題，同時，在淬火時還要注意對會火速度的控制，速度過快或者過慢都不行。

線切割開始在模具加工中被廣泛使用，這種工藝能夠提高工作效率，并且能夠提高精確度，但是如果技術掌握不好會導致一些新的問題，比如線切割的模具不進行回火，會導致模具表皮脫落，模具使用壽命縮短。

3 提高模具使用壽命的對策

3.1 合理設計模具結構

模具使用壽命的長短與模具的設計結構有很大關系，如果模具設計合理，就能承受長時間的生產沖擊，而且保證正常的使用條件基本不會產生太大的破壞。對于精密模具而言，設計合理的結構是增加其使用壽命的關鍵，保證模具厚薄均勻，避免尖角，防止長時間生產中出現力集中，引起模具變形或者開裂，模具之間間隙要合理安排，能夠提高模具質量，提高使用壽命。

為了提高模具使用壽命，需要從以下方面進行合理設計：①凸模在設計時要注意保護和支撐，特別是針對尺寸較小的凸模；②對于模具的夾角位置，要用圓弧過渡，減少沖擊力；③鑲拼結構要在結構復雜的模具

3.2 對模具進行適當的熱處理

模具的失效與模具成型過程沒有進行合理的熱處理有關，模具的磨損和斷裂都是從表面開始，因此，必須采取措施對模具表面進行保護，防止開裂和磨損，提高壽命。由于模具表面會存在加工痕跡，在實際中會氧化脫碳的情況，表面的性能與里面相比要差不少，合理的熱處理是畢竟的階段。

首先對模具的零件進行強韌化處理，顯著增強基體的韌性，對于普通的模具鋼，可以采用低溫回火工藝處理，或者使用形變熱處理；其次，根據模具的使用強度和使用時間對模具進行設計和熱處理，尤其是對于模具表面做好防護措施；關鍵是增加模具的耐磨性和抗沖擊性，經過涂抹、化學處理和加工三道工序后，模具的表面處理基本完成，使用壽命顯著增加。

我們對模具表面處理進行深入分析，在處理過程中會在模具表面形成一種金屬化合物的堆積，這種化合物能夠承受一定的高溫沖擊和磨損，提高模具使用壽命。滲A和滲硼是處理過程中普遍采用的方法，零件表面和其他元素在一定條件下發生化學反應，生成一種新的物質，對模具形成保護。

模具的韌性處理也是提高模具使用壽命的重要方式，實踐證明，淬火能夠有效提高模具韌性，而且效率較高。能夠提高模具表面的抗磨性，獲得新的性能和組織，目前通常采用的表面加工處理技術有表面淬火、電火花強化等。

3.3 正確使用和維護模具

正確的使用方法和恰當的后期維護方法對提高模具使用壽命具有重要作用。在使用模具的過程中，要嚴格按照模具的特點進行使用，對凹凸模的深度進行合理控制，減少深度不當造成的磨損。模具使用前要進行仔細檢查，對于發現的裂紋等要及時修補，防止裂紋的擴大；模具使用完后，如果發現表現出現粘附物要及時清理，表面變粗糙要及時拋光修補，保存時，要保證模具之間有一定的空隙，防止刃口損壞。

4 結束語

提高精密模具的使用壽命，減少磨損，能夠減少企業對模具的使用量和維修次數，降低企業生產成本，進一步提高企業市場競爭力。提高精密模具壽命的方式有很多，但企業在具體操作過程中，要根據模具的性質、結構、尺寸等采取合理的策略，并充分考慮企業的生產情況和成本。

來源：愛學術

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