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模具作為提高生產率，減少材料和消耗，降低產品成本，提高產品質量和市場競爭力的重要手段，已越來越受到各工業部門的重視。隨著工業技術不斷向前發展，要求模具在更苛刻、更高速度的工作條件下，對模具的精度越來越高，使用壽命越來越長。為了滿足這些要求，國內外都在模具材料的研究和開發上作了巨大的努力，也在這方面取得了不少成果。  目前世界上模具工業的年產值約為680億美元。我國2004年模具產值為530億元，模具出口4.91億美元，同時還進口18.13億美元。我國已成為世界上凈出口模具zui多的國家。大型多工位級進模、精密沖壓模具、大型多型腔精密注塑模、大型汽車覆蓋件模具等雖已能生產，但總體技術水平不高，與*進國家相比，仍有很大差距，特別是模具壽命低的問題非常突出。如：國外硅鋼片沖模總使用壽命在500萬次以上，而國內一般為50萬-60晚次，zui高150萬次。國內熱鍛模使用壽命50萬次，國內只有3-5萬次。國外熱鍛模使用壽命12000次以上，國內一般為3000-5000次。影響模具壽命的因素較多，但模具材料是重要因素。高壽命模具離不開優質模具材料。

國內模具鋼品種少、質量差、性能低。雖然國內也研制出許多高性能模具鋼，但大多數是上世紀70-80年代研制的，因種種原因，真正使用的量較少，鋼種也不多。每年使用量不足1萬噸。故在生產上使用的仍然是老鋼種為主，如冷模用CrWMn、Crl2、Crl2MoV等，熱模用3CrW8V、6542等，另外，由于模具鋼的改鍛效果差、選材與熱處理不當等原因，也造成模具的壽命低。

1、影響模具使用及其失效原因

自從我國加入WTO之后，模具產品已提升到技術裝備總體水平至關重要的一個環節，其中，尤其是冷擠壓模具，它是實現少、無切削加工的重要工藝裝備，在現代生產加工中日益得到廣泛的應用。但在冷擠壓加工時，常常遇到一些妨礙正常投產的重要問題。

1.1 模具受到損壞主要表現有如下三種失效類型

（1）磨損，冷擠壓模具與其他絕大多數模具一樣，都有一個零件的公差所允許的磨損范圍。當模具達到磨損極限不能繼續使用時，這種磨損屬于正常的工具損壞。然而對于相當一部分模具來說，在尚未達到磨損極限之前，由于許多方面原因，常發生型腔表面早期損傷失效，如磨損失效、腐蝕失效、表面疲勞（點蝕或剝落）失效等。這樣，就不能制造出合格的擠壓件。

  （2） 變形，由于冷擠壓時作用在模具上的載荷非常大，直接承受壓力作用的工作零件，將產生彈性變形和塑性變形，例如凹模型腔的彈性膨脹，凸模的鐓粗、彎曲，頂料桿的軸向壓縮，墊塊的中心壓塌等等。這樣，使模具造成正常的工作，嚴重影響生產。

（3） 斷裂，這是冷擠壓模具zui常見的一種損壞形式，它因載荷超出模具材料的強度極限所造成的，例如凸模折斷、凹模及緊固圈開裂、頂桿斷裂、鑲塊疲勞斷裂、蠕變斷裂、低應力脆斷等。當模具零件產生上述這種缺陷時，就不能制造出合格的擠壓件，會嚴重影響工廠的生產計劃。為此，面臨工程技術人員要及時解決造成這些缺陷的關鍵問題。生產實踐證明，每副模具的承載能力、工作使用壽命、制造精度及產品合格率，在很大程度上取塊于模具鋼的化學成分，模具零件的加工質量及熱處理工藝等。為了生產出高質量、高經濟效益的產品擠壓件，必須從模具結構設計，選用模具材料，機械加工、熱處理、生產成本等方面、全面進行考慮，才能達到應有的技術經濟效果。

1.2  模具早期失效的統計數據

任何一種失效原因，就需要了解及分析模具損壞的根本因素，可以從生產實踐中收集*性資料，即社會生產統計調查。以模具外表和內部檢驗結果為依據，找出其中影響模具失效的決定性因素，就可以查明模具失效的特征和損壞的根本原因，當然，模具失效往往是由幾個因素綜合作用的結果，在進行具體分析時，必須充分考慮各個因素之問的相互影響和有機。在分析模具損壞之前，曾對模具早期失效的原因進行了一次統計分析，上海地區與日本的數據是有差別的。但是，模具早期失效的原因主要是由于模具熱處理工藝不佳和模具原材料質量不好，其次是模具使用條件不好、模具加工方法不好，模具設計不合理及模具毛坯鍛造工藝不妥等原因造成的。因此，為了防止模具早期失效，延長模具使用壽命，應從上述幾方面采取有效的、相應的預防措施。

1.3  冷擠壓模具的工作條件

冷擠壓模具工作條件極其惡劣。冷擠凸模的受力情況隨擠壓方法的不同而異，正擠壓凸模主要承受壓應力的作用，而反擠壓凸模或復合擠壓凸模，在擠壓工作行程時，承受著很大的壓應力作用，在回程時則承受較小的拉應力，這個拉、壓應力是交變產生的。不論是正擠壓還是反擠壓往往還受到偏心負荷所引起的彎曲應力的作用．由此可以看出，冷擠壓凸模受到拉、壓和彎曲應力的綜合作用，其受力狀態是比較復雜的。冷擠壓凹模內壁由于承受著較大的內壓力作用，從而使凹模的圓周方向上作用著較大的拉應力。此外，冷擠壓成形是在很短時間內完成的，且將大截面的毛坯變成小截面的擠壓件，從而使模具承受著交變的沖擊載荷。冷擠壓過程中的熱效應以及模具工作表面受到的劇烈摩擦作用，使擠壓件溫升高達300—400℃。從而使模具在工作時溫度升高，不工作時溫度下降，這就是說模具還承受著冷熱交變應力的作用。如此苛刻的工作條件，使得冷擠壓模具的使用壽命比其它模具要短得多。因此，為了延長模具的使用壽命，降低產品成本，提高經濟效益，查明模具失效的根本原因，并采取得力的措施加以解決，對于冷擠壓模具顯得比其它的模具更為重要。

1.4 模具損壞的各種具體因素

冷擠壓模具因受使用情況不同，選用的鋼種復雜，加工工序多等，可把影響模具使用壽命的各種具體因素分為如下六個方面：

（1）擠壓件方面 在設計擠壓件時，與模具失效有關的有 ①原材料鋼號；②制件形狀及尺寸；③擠壓方式；④變形程度；⑤制件尺寸精度。

（2）模具設計方面 冷擠壓時，影響模具使用壽命的有 ①模具材料選用不當；②硬度不合理；③面與面相交處有尖角；④厚薄壁相差過大；⑤連接圓角半徑過小；⑥材料纖維取向不合理；⑦配合精度不當。

（3）模具材質方面 在選用模具材質時，密切有關的有 ①鋼的純凈度差；②化學成分偏析；③鋼內疏松；④帶狀（網狀）碳化物； ⑤帶狀組織；⑥球化退火質量不好。

（4）機械加工方面 模具零件金屬切削加工時，影響模具失效的有 ①磨削損傷，形成微裂紋痕跡； ②電加工質量差；③連接圓角半徑較小；④表面粗糙度差； ⑤尺寸精度差； ⑥加工應力未除去。

（5）熱處理方面模具零件熱處理工藝中，與模具失效有關的有 ①加熱速度不當； ②淬火溫度不當； ③保溫時間不當； ④冷卻速度不當；⑤爐內氣氛不當； ⑥回火次數不夠；⑦表面硬度不夠。

（6）使用操作方面 在冷擠壓生產時，影響模具失效的有 ①模具安裝不當；②潤滑條件差； ③冷卻條件不當：④設備狀況不好； ⑤實際操作不按要求。通過如上所指出的影響冷擠壓模具使用壽命的各種諸多因素，使我們清楚地看到，對具體的實際生產問題，需采用相應的措施來逐步解決。