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第49卷 第01期 MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGY Vol.49 No.01

DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 01. 045 王全民. 沖壓模具壽命的分析及提高［J］. 機電工程技術(shù)，2020，49（01）：134-136.

作者：王全民

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（東莞市育才職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣東東莞 523420）

但并非硬度越高模具壽命越長，有的凸、凹模硬度太高，反而會出現(xiàn)崩裂現(xiàn)象[6]。

因此，要綜合考慮沖壓工序、模具失效形式等因素，來確定模具零件的硬度。

同時，模具材料熱處理質(zhì)量的高低也影響著模具的壽命，如高合金鋼、冶金缺陷較多，這可能會導(dǎo)致模具在淬火過程中開裂，從而增加了模具早期損壞的風(fēng)險。

圖1 模具材料種類對模具壽命的影響

2.3 模具制造工藝的影響

熱處理工藝和加工工藝是模具常見的制造工藝，其合理與否直接影響著模具的使用壽命。

在實際生產(chǎn)中，模具的熱處理中主要包括淬火、回火、退火等，熱處理質(zhì)量對模具的使用性能和壽命影響很大。

在熱處理中，模具零件出現(xiàn)淬火變形、氧化與開裂等現(xiàn)象，與模具的熱處理工藝不當(dāng)有關(guān)。

據(jù)分析統(tǒng)計，由熱處理不當(dāng)引起的模具失效占一半以上。模具的耐磨性、抗粘合能力、抗斷裂能力等性能受模具加工質(zhì)量的影響。

模具零件經(jīng)過平面磨削、省模拋光等精加工后，表面較光滑，這樣零件對模具的磨損會大大減少，從而延長模具的使用壽命。

模具工作零件經(jīng)過加工后，其表面可能會產(chǎn)生刀痕、夾具夾痕等缺陷，若這些缺陷位于應(yīng)力集中部位，則有可能導(dǎo)致模具加快斷裂[7]。

3提高沖壓模具壽命的主要措施

3.1 優(yōu)化沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計是核心環(huán)節(jié)，其合理與否直接影響著模具使用壽命的長短。

在設(shè)計時，要確保卸料板、送料裝置、導(dǎo)向機構(gòu)等模具零部件靈活、可靠，并具備足夠的剛度和強度，減少沖壓過程中的變形、磨損現(xiàn)象。

同時，盡可能采用鑲拼式凸、凹模結(jié)構(gòu)，以此減少應(yīng)力集中，降低疲勞裂紋的產(chǎn)生幾率。

而且當(dāng)局部損壞時，可將損壞部件更換，不至于造成整個凸、凹模報廢，從而延長模具的使用壽命。

同時，應(yīng)考慮模具的定位和緊固方式，保證模具的穩(wěn)定性、剛度和強度。

3.2 合理設(shè)計沖模凸凹模間隙

在實際生產(chǎn)中，沖壓件斷面質(zhì)量、沖壓力大小和模具使用壽命受沖裁間隙的影響，合理的間隙可獲得合格的沖壓件和較長的模具使用壽命。

因此，在設(shè)計新模具時，應(yīng)根據(jù)理論法或查表法來確定合理的間隙值。

同時，要結(jié)合具體情況，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，采取最大合理間隙，從而大大降低凸、凹模的磨損程度。

對尺寸精度、斷面質(zhì)量垂直度要求高的工件應(yīng)選用較小的間隙值，反之，則在優(yōu)先考慮提高模具使用壽命的情況下，采用大間隙值[8]。

3.3 采用合理的熱處理工藝

對模具材料采取合理的熱處理工藝是提高沖壓模具使用壽命的有效途徑。

淬火時，要合理地控制加熱溫度，溫度過高會促進晶粒長大，從而使模具零件變脆，零件在加工中出現(xiàn)崩刃、開裂，折斷的風(fēng)險就會大大增加。

所以，沖壓模具在淬火過程中應(yīng)保證均勻受熱，在加熱后使冷卻均勻，防止溫度迅速改變帶來的模具氧化和脫碳現(xiàn)象。

為消除模具零件的內(nèi)應(yīng)力，還應(yīng)進行高溫回火，以降低模具產(chǎn)生裂紋的可能性。

同時，為使模具獲得外硬內(nèi)韌的效果，模具工作零件表面需進行強化處理，如離子滲氮、碳氮共滲和電火花強化。

這樣，模具表面的硬度和耐磨性得到了保證，沖壓模具的壽命得到有效提高。

4結(jié)束語

沖壓模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備，其使用壽命關(guān)乎產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、企業(yè)的生產(chǎn)成本。

提高沖壓模具的使用壽命是當(dāng)前需要解決的一個綜合性技術(shù)問題。在沖壓模具的設(shè)計、制造、使用和維護保養(yǎng)過程中，應(yīng)該采用先進的現(xiàn)代制造技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量管理體系，實施專業(yè)化生產(chǎn)，強化模具標(biāo)準(zhǔn)化工作，切實提高模具設(shè)計與制造水平，從而有效提高模具的使用壽命。

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作者簡介：王全民（1983-），男，大學(xué)本科，工程師。研究領(lǐng)域為機械模具加工制造技術(shù)。已發(fā)表論文4篇，

??????????????????????????????????????????????????????????????????????龍江科技信息75 ，2014（11）：15. （編輯：劉詩寒）

（上接第 頁）

圖5 不同時刻噴砂罐內(nèi)顆粒位置及速度分布

3結(jié)束語

本文介紹了“噴砂罐氣固兩相流的數(shù)值仿真及動畫制作”的SRP項目的實施過程、方法及主要結(jié)果。在該研究項目中，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下完成了噴砂罐流動計算域的三維建模、網(wǎng)格劃分、模擬計算及結(jié)果處理，得到并分析了噴砂罐內(nèi)部的壓力場、流場和顆粒分布，制作了相關(guān)的教學(xué)動畫課件。

在SRP項目的實踐過程中，學(xué)生在具備一定專業(yè)基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，開始參與探索性的科研實踐項目，對于所學(xué)專業(yè)知識能夠有更深的理解與應(yīng)用。同時，SRP項目堅持貫徹學(xué)生主體、教師引導(dǎo)的思想，重點培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，對切實提高本科生的綜合素質(zhì)具有積極的意義，同時也能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題的能力。

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第一作者簡介：黃 思（1962-），男，廣西南寧人，教授，博士生導(dǎo)師。研究領(lǐng)域為流體機械及工程。

（編輯：麥麗菊）

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