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轉(zhuǎn)發(fā)自：2012年第05期 科技老向?qū)?0職業(yè)教育0

作者：康愛英（湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院湖南長沙410200）

模具在使用過程中，當(dāng)工作零件內(nèi)的應(yīng)力超過材料本身的屈服極限，便會產(chǎn)生塑形變形。過量的塑形變形將嚴(yán)重影響模具工作零件的幾何形狀和尺斗而使模具不能再使用，這種現(xiàn)象稱為變形失效。塑形變形的失效形式有塌陷、鐓粗、彎曲等。

1.3斷裂

模具出現(xiàn)較大裂紋或分離為數(shù)部分而喪失工作能力，稱為斷裂失效。按斷裂機(jī)理分為早期斷裂和疲勞斷裂。

1.4啃傷

由于模具裝配質(zhì)量差，壓力機(jī)導(dǎo)向精度低，模具安裝調(diào)整不當(dāng)，送料誤差等原因，都使得凸、凹模相互啃刃造成崩裂的現(xiàn)象稱為啃傷失效。

由于模具的工作條件復(fù)雜多變，一套模具在使用過程中可能出現(xiàn)多種損傷形式的交互作用，它們相互促進(jìn)，最后以一種主要形式失效。

2．不同類型沖壓模具的工作條件和常見失效形式

一套模具是由許多零件組成的，其中工作零件（如凸模、凹模等）對模具的質(zhì)量和壽命起著決定作用。模具在使用過程中受許多因素影響，而首要的外界因素是模具的工作條件。

生產(chǎn)中不同類型的模具，具體工作條件不同，它們的主要失效形式也不相同。下面以較典型的沖壓模具為例分析其工作條件及常見失效形式。

2彐沖裁模

沖裁模是使板料沿一定的輪廓形狀產(chǎn)生分離而獲得所需沖件的模具。沖裁模的主要工作部分是凸模和凹模的刃口，在沖壓過程中對板料施加壓力，使板料產(chǎn)生彈形變形、塑性變形和斷裂。

在板料彈形變形階段，壓力集中于刃口附近的小范圍內(nèi)，使刃口上的單位面積壓力增大。在板料塑性變形和斷裂階段，模具刃口的端面和側(cè)面產(chǎn)生擠壓和摩擦。

模具刃口受力的大小與板料的厚度和硬度有關(guān)。而且凸模的壓力通常大于凹模的壓力，特別是在厚板上沖裁小孔時，凸模所受的單位壓力更大。凸模受力越大，模具壽命就越低。

沖裁模在室溫下分離板料，且受力集中在刃口附近，它的正常失效形式為磨損，且主要為黏著磨損。由于凸、凹模刃口處于端面壓應(yīng)力和側(cè)面壓應(yīng)力的交匯處，同時處在端面摩擦力和側(cè)面摩擦力的交匯處，因此凸、凹模的刃口工作情況較差，磨損較嚴(yán)重。其中，凸模受力最大，因而磨損最快。磨損將使刃口變鈍，沖裁件毛刺增大，尺寸超差。

凸凹模磨損后，必須對其刃口修模后才能使用沖裁模刃口的磨損過程大致分為初期磨損穩(wěn)定磨損、急劇磨損三個階段如圖4所示不同的磨損階段模具刃口的損傷不同

在模具使用初期，刃口鋒利，與板料接觸面積小單位面積壓力大易造成刃口塑性變形，初期磨損階段磨損速度較大。

刃口磨損到一定程度后，單位面積壓力減小且刃口表面塑變強(qiáng)化，不再發(fā)生塑性變形，此時模具刃口的磨損主要由坯料的摩擦引起，磨損速度變緩，即進(jìn)人穩(wěn)定磨損階段。

模具使用一定時間后，刃口因經(jīng)受多次沖裁趨于疲勞，局部表面開始脫落，即進(jìn)人急劇磨損階段，此時磨損速度較大，會因沖裁件不合格而導(dǎo)致模具失效。

2．2拉深模

拉深模是通過使坯料產(chǎn)生塑性變形而獲得各種開口空心件的模具。

拉深模工作時，板料與凹模和壓邊圈之間產(chǎn)生相對運(yùn)動，存在很大的摩擦，因此拉深模的主要失效形式為磨損，且主要為黏著磨損。

磨損部位主要在凹模與壓料圈的端面、凸模與凹模圓角半徑處、壓料圈日部及凹模端面圓角半徑以外的區(qū)域。

在拉深過程中，模具工作表面的某些區(qū)域負(fù)荷較重，摩擦熱較多，承受擠壓力較大。

在工作時，模具工作表面可能與坯料間發(fā)生焊和，使小塊坯料黏附在模腔表面形成很硬的黏結(jié)瘤，即發(fā)生粘模。這些堅硬的黏結(jié)瘤將使拉深件表面產(chǎn)生劃痕或擦傷，降低表面質(zhì)量。

〖參考文獻(xiàn)〗

0 ]曾霞文，徐政坤主編．冷沖壓T.藝及模具沒讓中南大學(xué)出版社，2開6．

[ 2 ]翁其金主編·冷沖壓技術(shù)．機(jī)械工業(yè)出版社，2005．

[ 3 ]姜祖賡．模具鋼．冶金工業(yè)出版社，1988．

作者簡介：康愛英（1973一），女，講師，湖南邵陽人，湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系專業(yè)課教師，主要從事模具設(shè)計與制造技術(shù)的教學(xué)與研究。