冲压模具钢使用过程中模具爆裂的几大因素

模具材质不好，在后续加工中容易碎裂

　　

　　不同材质的模具寿命往往不同。为此，对于冲模工作零件材料，提出两项基本要求：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；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。

　　

　　热处理：淬火回火工艺不当产生变形

　　

　　实践证明，模具的热加工质量对模具的性能与使用寿命影响甚大。从模具失效原因的分析统计可知，因热处理不当所引发模具失效“事故”约占40%以上。

　　

　　(1)锻造工艺　　这是模具工作零件制造过程中的重要环节。对于高合金工具钢的模具，通常对材料碳化物分布等金相组织提出技术要求。

　　

　　(2)预备热处理　　应视模具工作零件的材料和要求的不同分别采用退火、正火或调质等预备热处理工艺，以改善组织，消除锻造毛坯的组织缺陷，改善加工工艺性。高碳合金模具钢经过适当的预备热处理，可消除网状二次渗碳体或链状碳化物，使碳化物球化、细化，促进碳化物分布均匀性，这样有利于保证淬火、回火质量，提高模具寿命。

　　

　　(3)淬火与回火　　这是模具热处理中的关键环节。若淬火加热时产生过热，不仅会使工件造成较大的脆性，而且，在冷却时容易引起变形和开裂，严重影响模具寿命。冲模淬火加热时特别应注意防止氧化和脱碳，应严格控制热处理工艺规范，在条件允许的情况下，可采用真空热处理。淬火后应及时回火，并根据技术要求采用不同的回火工艺。

　　

　　(4)消应力退火　　模具工作零件在粗加工后，应进行消应力退火处理，其目的是消除粗加工所造成的内应力，以免淬火时产生过大的变形和裂纹。对于精度要求高的模具，在磨削或电加工后还需经过消应力回火处理，有利于稳定模具精度，提高使用寿命。

　　

　　模具研磨平面度不够，产生挠曲变形

　　

　　模具工作零件表面质量的优劣，对于模具的耐磨性、抗断裂能力及抗粘着能力等有着十分密切的关系，直接影响模具的使用寿命，尤其是表面粗糙度值对模具寿命影响很大。若表面粗糙度值过大，在工作时会产生应力集中现象，并在其峰、谷间容易产生裂纹，影响冲模的耐用度，还会影响工件表面的耐蚀性，直接影响冲模的使用寿命和精度，为此，应注意以下事项：

　　

　　(1)模具工作零件加工过程中，必须防止磨削烧伤零件表面现象，应严格控制磨削工艺条件和工艺方法(如砂轮硬度、粒度、冷却液、进给量等参数);

　　

　　(2)加工过程中，应防止模具工作零件表面留有刀痕、夹层、裂纹、撞击伤痕等宏观缺陷，这些缺陷的存在会引起应力集中，成为断裂的根源，造成模具早期失效;

　　

　　(3)采用磨削、研磨和抛光等精加工和精细加工，获得较小的表面粗糙度值，提高模具使用寿命。

　　

　　设计工艺

　　

　　模具强度不够，刀口间距太近，模具结构不合理，模板块数不够，无垫板垫脚，模具导向不准，间隙不合理。

　　

　　(1)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。合理选择排样方法和搭边值，以提高模具寿命。

　　

　　(2)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。

　　

　　(3)模具(凸、凹模)刃口几何参数。

　　

　　线割工艺

　　

　　人为地拉线线割，线割间隙处理不对，没作清角及线割的变质层影响。

　　

　　冲模刃口多采用线切割加工。由于线切割加工的热效应和电解作用，使模具加工表面产生一定厚度的变质层，造成表面硬度降低，出现显微裂纹等，致使线切割加工的冲模易发生早期磨损，直接影响模具冲裁间隙的保持及刃口容易崩刃，缩短模具使用寿命。因此，在线切割加工中，应选择合理的电规准，尽量减少变质层深度。

　　

　　冲床设备的选用

　　

　　冲床吨位，冲裁力不够，调模下得太深。

　　

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　　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;而新式精密压力机上使用，冲模的复磨寿命可达6 12万次。

　　

　　冲压工艺

　　

　　冲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。