东莞汽车模具设计培训讲解提高冲压模具工作耐用度的措施（二）

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东莞汽车模具设计培训讲解提高冲压模具工作耐用度的措施（二）

3、脆裂失效

冲模在较为恶劣的条件下工作，受到各种载荷的作用，会因产生裂纹、剥落而引起突然断裂，还会因疲劳破坏及应力腐蚀破裂等而失效，故冲模常要求有较高的韧性。有些冲模在工作过程中处于反复加热和冷却状态，使其表面受到拉、压交变应力的作用，引起表面脆裂和剥落，增大摩擦阻力，阻碍工件的塑性变形，以致冲模失效。这种因热疲劳而脆裂是冲模失效的主要形式之一。

二、影响冲模耐用度的原因

1、结构设计不合理的影响

冲模结构是影响冲模耐用度的关键，结构不合理容易造成刚性差和壁厚分布不均匀，以及表面缺陷（如表面氧化、脱碳、裂痕、疤痕）都会影响材料的性能，造成冲模的早期失效。

2、冲模材料选择的影响

选择合适的冲模材料可以防止冲模早期失效。夹杂物使冲模内部产生裂纹，引起脆性断裂，在进一步的热处理和使用中，该裂纹进一步扩展而引起冲模开裂。钢材在进行热加工和退火时，再机加工后有时仍残留脱碳层，由于内外层组织不同，造成热处理冷却速度不一致，产生裂纹，引起冲模开裂。含有较高的炭和合金元素，有较多的共晶化合物，导致淬火时常常出现沿着带状碳化物分布的裂纹，冲模在使用过程中裂纹进一步扩展，造成冲模开裂。

3、冲模机械加工的影响

冲模的型腔部分或冲头的圆角部分，在机械加工中常常因进刀太深而留下刀痕，造成应力集中，淬火时相应部位的裂纹进一步扩展，导致冲模开裂。电加工时，冲模被加热到高温度，使组织发生变化，即电加工异常层受到交变应力的反复作用，微裂纹变成大裂纹，导致冲模开裂而报废。研磨加工会导致研削表面过热，或引起表面软化，硬度降低，使冲模在使用中因磨损严重，或由于热应力而产生磨削裂纹，最后导致冲模早期失效。

4、冲模热处理规范的影响

冲模在机械加工后都应进行淬火、回火等热处理。加热温度的高低、时间的长短、冷却速度的大小、保护气氛等工艺参数选择不当都会影响冲模的耐用度。模具钢中含有较多的炭和较多的合金元素，导热性差，加热的速度不能太快。

当发生氧化时，冲模表面易划伤，尺寸变小，使用易产生早期疲劳裂纹，当造成脱碳时，表面硬度显著降低，造成早期磨损；淬火温度过高，易造成晶粒长大，使钢呈现出脆性，因而冲模的使用中常常出现裂纹、崩刀、折断等事故，相反，淬火温度过低，钢的抗压强度也低，冲头易出现鼓行而失效。对于不同的冲模材料，应根据所要求的组织形态，选用不同的冷却速度，对于高合金钢，由于含有较多的合金元素，淬火性较低，可以采用油冷、空冷，甚至等温淬火、分级淬火等工艺。冲模表面的强化处理也是提高冲模使用寿命的一个很重要途径，氮化、渗硼、渗碳以及镀铬等都具有一定的效果，当强化工艺控制不严格或强化方法选择不当时，就不可能获得预期效果，反而导致冲模的早期失效。

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