模具壽命應具備哪些特性
模具壽命
模具壽命指在保證制件品質的前提下，所能成形出的制件數。它包括反復刃磨和更換易損件，直至模具的主要部分更換所成形的合格制件總數。模具的失效分為非正常失效和正常失效。非正常失效（早期失效）是指模具未達到一定的工業水平下公認的壽命時就不能服役。早期失效的形式有塑性變形、斷裂、局部嚴重磨損等。正常失效是指模具經大批量生產使用，因緩慢塑性變形或較均勻地磨損或疲勞斷裂而不能繼續服役。
模具正常失效前，生產出的合格產品的數目，叫模具正常壽命，簡稱模具壽命，模具首次修復前生產出的合格產品的數目，叫首次壽命；模具一次修復后到下一次修復前所生產出的合格產品的數目，叫修模壽命。模具壽命是首次壽命與各次修復壽命的總和。
模具壽命與模具類形和結構有關，它是一定時期內模具材料性能、模具設計與制造水平。模具熱處理水平以及使用及維護水平的綜合反映。模具壽命的高低在一定程度上反映一個地區、一個國家的冶金工業、機械制造工業水平
模具種類繁多，工作狀態差別很大，損壞部位也各異，但失效形式歸納起來大致有三種，即磨損、斷裂、塑性變形。
（1）磨損失效
模具在服役時，與成形坯料接觸，產生相對運動。由于表面的相對運動，接觸表面逐漸失去物質的現象叫磨損。磨損失效可分為以下幾種：
1）疲勞磨損：兩接觸表面相對運動時，在循環應力（機械應力與熱應力）的作用下，使表面金屬疲勞脫落的現象稱為疲勞磨損。
2）氣蝕磨損和沖蝕磨損：氣蝕磨損金屬表面的氣泡破裂，產生瞬間的沖擊和高溫，使模具表面形成微小麻點和凹坑的現象叫氣蝕磨損。沖蝕磨損液體和固體微小顆粒反復高速沖擊模具表面，使模具表面局部材料流失，形成麻點和凹坑的現象叫沖蝕磨損。
3）磨蝕磨損：在摩擦過程中，模具表面和周圍介質發生化學或電化學反應，再加上摩擦力的機械作用，引起表面材料脫落的現象叫磨蝕磨損。
4）磨損的交互作用摩擦磨損情況很復雜，在一定的工況下模具與工件（或坯料）相對運動中，磨損一般不只是以一種形式存在，往往是以多種形式并存，并相互影響。
（2）斷裂失效
模具出現大裂紋或分離為兩部分和數部分喪失服役能力時，成為斷裂失效。斷裂可分為塑性斷裂和脆性斷裂。模具材料多為中、高強度鋼，斷裂的形式多為脆性斷裂。脆性斷裂又可分為一次性斷裂和疲勞斷裂。
（3）塑性變形失效
塑料模具在服役時承受很大的應力，而且不均勻。當模具的某個部位的應力超過了當時溫度下模具材料的屈服極限時，就會以晶格滑移、孿晶、晶界滑移等方式產生塑性變形，改變了幾何形狀或尺寸，而且不能修復再服役時，叫塑性變形失效。塑性變形的失效形式表現為鐓粗、彎曲、形腔脹大、塌陷等。
模具的塑性變形是模具金屬材料的屈服過程。是否產生塑性變形，起主導作用的是機械負荷以及模具的室溫強度。在高溫下服役的模具，是否產生塑性變形，主要取決于模具的工作溫度和模具材料的高溫強度
（1）模具結構的影響
模具結構對模具受力狀態的影響很大，合理的模具結構能使模具工作時受力均勻，不易偏載，應力集中小。模具種類繁多，形式差別很大，工作環境也不盡相同，下面從幾個具有共性的方面加以討論。
1）圓角半徑圓角半徑分為外（凸）圓角半徑和內（凹）圓角半徑。工作部位圓角半徑的大小，不僅對成形過程及成形件品質有影響，也對模具的失效形式及壽命產生影響。
2）模具結構形式
①整體模具與鑲拼模具整體模具的凹圓角半徑很易造成應力集中，并由此引起開裂。
②模具的導向采用導向裝置的模具，能保證在模具中各相關零件相互位置的精度，增加模具抗彎曲、抗偏載的能力，避免模具不均勻磨損。
（2）模具工作條件的影響
1）成形件的材料、溫度
①材質成形件的材料有金屬和非金屬。一般來講，非金屬材料的強度低，所需的成形力小，模具受力小，模具壽命高。因此，金屬件成形模比非金屬成形模的壽命低。
②溫度在成形高溫工件時，模具因接受熱量而升溫，隨著溫度的上升，模具的強度下降，易產生塑性變形。同時，模具同工件接觸的表面與非接觸表面溫度差別很大，在模具中造成溫度應力。
2）設備特性
①設備的精度與剛度模具成形工件的力是由設備提供的，在成形過程中，設備因受力將產生彈性變形。
②速度設備對模具及工件的作用力是在一段時間內逐漸增加的，設備速度影響施力過程。設備速度愈高，模具在單位時間內受的沖擊力愈大（沖量大）；時間愈短，沖擊能量來不及傳遞和釋放，易集中在局部，造成局部應力超過模具材料的屈服應力或斷裂強度。因此，設備速度越高，模具越易斷裂或塑性變形失效。
3）潤滑
潤滑模具與坯料的相對運動表面，可減少模具與坯料的直接接觸，減少磨損，降低成形力。同時，潤滑劑還能在一定程度上阻礙坯料向模具傳熱，降低模具溫度，對提高模具壽命都是有利的。
（3）模具材料性能的影響
模具材料的性能對模具的壽命影響較大，這些性能包括：強度、沖擊韌度、耐磨性、耐蝕性、硬度、熱穩定性和耐熱疲勞性。
（4）模具制造過程的影響
1）在模塊鍛造時，模塊加熱和冷卻所帶來的內外溫差會產生溫差應力；鐓粗、沖孔和擴孔等過程如技術參數選擇不當易使鍛坯開裂。此外，當鍛比超過一定值后，由于形成纖維組織，橫向力學性能急劇下降，導致各向異性。
2）在模具的電加工中，會出現不同程度的變質層，此外由于局部驟熱和驟冷，還容易形成殘余應力和龜裂。
3）模具的熱處理
模具熱處理安排在模塊鍛造、粗加工之后，幾乎是模具加工的最終工序。模具材料的選用及熱處理工序的確定對模具性能的影響極大
（1）目的：使設備能保持最佳的性能狀態和延長使用壽命，確保生產的正常進行。
（2） 適用范圍：適用模具的維修和保養。
（3）定時檢查、維護：需由模具維修、上下模人員進行定時保養和檢查。
（4）加工過后的模具使用電解工超聲波清洗法清洗效果更好。清洗的同時起到防銹的作用
1． 每日的例行檢查和維護：
1.1 運行中的模具是否處于正常狀態
a． 是否有低壓鎖模保護；b． 活動部位如導柱、頂桿、行位是否磨損，潤滑是否良好。要求至少12小時要加一次油，特殊結構要增加加油次數。c． 模具的固定模板的螺絲和鎖模夾是否松動；
1.2生產正常狀況:檢查產品的缺陷是否與模具有關；
1.3下機時要對模具進行全面檢查并進行防銹處理: 抹干型腔、型芯、頂出機構和行位等部位水份并噴灑模具防銹劑或涂抹黃油。
1.4下機后的模具要放在指定地點并作好記錄：
a．模具狀況：完好還是待修。b．下模時的防銹處理方式。
2． 每季的例行檢查：
主要是對放置兩個月以上沒有使用的模具進行清理維護。
2.1打開模具，檢查內部防銹效果，有異常情況，須重新進行防銹處理。 長期不使用的模具須涂抹黃油。
2.2 放回原位并作好記錄
模具是機械工業生產的基礎工藝裝備，是生產工業產品中不可缺少的工具，模具鋼制作的模具的性能需要通過嚴格的生產工藝監督，對模具的制作的原材料也都要必須經過嚴格的把關，防止模具因材料問題形成早期失效的熱處理開裂等缺陷。
模具的原材料的控制從下列幾方面進行：
1、宏觀檢驗
化學成分對保證鋼材的性能是決定性的，但成分合格，不能全面來說明鋼材性能，由于鋼材內部組織和成分的不均勻性，宏觀檢驗在很大程度上補充了這方面的不足。宏觀檢測可以觀察鋼的結晶情況，鋼的連續性的破壞和某些成分的不均勻性。宏觀常見8種缺陷：偏析、疏松、夾雜、縮孔、氣泡、白點、裂縫、折疊。
2、退火組織的評定
退火的目的，降低鋼的硬度，便于機加工，同時也為后續的熱處理作組織準備。
3、碳化物不均勻性
Cr12型萊氏體鋼，組織中含有大量的共晶碳化物，碳化物不均勻性對使用性能產生非常重要的影響，所以對其碳化物的分布必須有嚴格的控制。
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