摘要：分析影響模具失效的基本因素，模具失效是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具零件材料選擇、加工及熱處理工藝、模具的使用維護(hù)狀況等因素綜合作用的結(jié)果，并探討解決模具失效的途徑。

關(guān)鍵詞：模具失效形式;模具失效分析;模具壽命

中圖分類號(hào)：TG76文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671-864X（2015）09-0133-01

一、模具失效的形式

模具失效是指模具工作部分發(fā)生嚴(yán)重磨損或損壞而不能用一般修復(fù)方法如刃磨、拋磨，使其重新服役的現(xiàn)象。

模具的失效分偶然失效，因設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、使用不當(dāng)引起模具過(guò)早破損和工作失效因正常破損而結(jié)束壽命兩類。

模具壽命是指模具自正常服役至工作失效期間內(nèi)所能完成制件加工的次數(shù)。若模具在使用中需刃磨或翻修，則模具總壽命為各次刃磨或翻修間隔內(nèi)完成制件加工次數(shù)的總和。

模具的主要失效形式是斷裂、過(guò)量變形、表面損傷和冷熱疲勞。冷熱疲勞主要出現(xiàn)于熱作模具，在冷作模具上不出現(xiàn)。其他三種形式在冷、熱作模具上均可能出現(xiàn)，并按具體的損傷形態(tài)還可進(jìn)一步分類如下：

（一）塑性變形。當(dāng)模具承受的負(fù)荷超過(guò)模具鋼材的屈服強(qiáng)度時(shí)，模具會(huì)產(chǎn)生塑性變形。如型腔、型孔脹大，棱角倒塌以及模芯鐓粗、縱向彎曲等

（二）磨損。當(dāng)模具在使用過(guò)程中，因金屬變形流動(dòng)，在模具表面產(chǎn)生激烈的摩擦，引起模具表面物質(zhì)的損耗，使模具的幾何形狀及粗糙度發(fā)生變化，造成被加工零件的形狀、尺寸和表面質(zhì)量不符合要求時(shí)，模具即失效。另外，在摩擦過(guò)程中，模具工作表面黏附了一些坯料金屬，因而使模具的幾何形狀發(fā)生變化而不能繼續(xù)服役，也視為磨損失效。因此磨損失效表現(xiàn)為：刃口鈍化、棱角變圓、平面下陷、表面溝痕鈍化、剝落黏模等

（三）疲勞斷裂。是指在模具的某些部位，經(jīng)過(guò)一定的服役期，萌生了細(xì)小的裂紋，并逐漸向縱深擴(kuò)展，裂紋擴(kuò)展到一定的尺寸后，嚴(yán)重削弱模具的承載能力而引起斷裂。疲勞裂紋萌生于應(yīng)力較大的部位，特別是有應(yīng)力集中的部位如尺寸過(guò)渡、缺口、刀痕、磨削裂紋等。

二、模具失效的分析

模具的失效分析，是對(duì)已經(jīng)失效的模具進(jìn)行失效過(guò)程的分析，以探索并解釋模具的失效原因。其分析結(jié)果可以為正確選擇模具材料、合理制定模具制造工藝、優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及模具新材料的研制和新工藝的開(kāi)發(fā)等提供有指導(dǎo)意義的數(shù)據(jù)，并且可預(yù)測(cè)模具在特定使用條件下的壽命，因而，這是一項(xiàng)有重要實(shí)際意義的工作。

模具失效分析的一般步驟為：

（一）生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查在模具使用現(xiàn)場(chǎng)了解設(shè)備狀況和操作工藝，統(tǒng)計(jì)模具的壽命和失效形式，收集并保存那些失效模具供分析用。

（二）模具用材和制造工藝調(diào)查復(fù)查模具材料的化學(xué)成分和冶金質(zhì)量，詳細(xì)了解模具的鍛造、機(jī)械加工、熱處理工藝及操作過(guò)程。其中應(yīng)重點(diǎn)了解熱處理與鍛造工藝及其質(zhì)量檢驗(yàn)。

（三）對(duì)模具進(jìn)行失效分析對(duì)失效模具損傷處進(jìn)行外觀分析，了解損傷種類，尋找損傷起源，觀察損傷部位的表面粗糙度和幾何形狀等，斷口分析以及金相分析，綜合各方面的分析結(jié)果，判斷模具失效的原因以及影響失效過(guò)程的各種因素。

模具失效的原因可以認(rèn)為有四個(gè)方面，即工作環(huán)境、操作人員經(jīng)驗(yàn)或水平、模具本身質(zhì)量和生產(chǎn)管理制度。其中最重要的原因是模具本身的質(zhì)量。考慮到這點(diǎn)，對(duì)模具失效原因進(jìn)行分析時(shí)，重點(diǎn)應(yīng)放在影響模具質(zhì)量的制造過(guò)程。制造過(guò)程方面的原因可以認(rèn)為有以下幾方面：①結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng);②材料選擇和質(zhì)量問(wèn)題;③毛坯鍛造不良;④機(jī)械加工缺陷;⑤熱處理不當(dāng);⑥裝配精度不高。

在實(shí)際生產(chǎn)中模具的工作條件往往很復(fù)雜，因此其失效形式和原因也不是單一的。但只要掌握了失效分析的方法，充分利用已有技術(shù)資料對(duì)失效模具進(jìn)行綜合分析，就能準(zhǔn)確找出其失效原因。

參考文獻(xiàn)：

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