模具壽命與模具結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)性
/ 2021/6/5 11:41:25
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一般工廠在實際應(yīng)用中，往往以再次維修所需要的費用達到重新制作費用的約1/3-1/2時，就判定該
模具已經(jīng)失效，這時再進行維修往往得不償失。
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）是指模具未達到本行業(yè)公認的壽命時就不能服役。正常失效是指模具經(jīng)大批量生產(chǎn)使用后，因緩慢塑性變形或較均勻地磨損或疲勞斷裂而不能繼續(xù)服役。
盡管模具種類繁多，工作狀態(tài)差別很大，損壞部位也各異，但依據(jù)失效形式可分為三種：即磨損失效、斷裂失效和塑性變形失效。
（1）磨損，是由于表面的相對運動，接觸表面逐漸失去物質(zhì)的現(xiàn)象；
（2）斷裂，分為塑性斷裂和脆性斷裂，脆性斷裂又可分為一次性斷裂和疲勞斷裂；
（3）塑性變形，是當模具的某個部位的應(yīng)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(chǎn)生塑性變形，改變了幾何形狀或尺寸，而且不能修復再服役，表現(xiàn)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。
模具的使用壽命與模具設(shè)計水平、模具結(jié)構(gòu)、模具材料熱處理、選材、機械加工工藝、模具滑潤等因素有關(guān)。根據(jù)有關(guān)人員對大量失效模具的分析統(tǒng)計，在引起模具失效的各種因素中，由于模具結(jié)構(gòu)不合理而引起模具失效的約占25％，因此，設(shè)計合理的模具結(jié)構(gòu)，對提高模具的質(zhì)量和使用壽命將起到事半功倍的作用。合理的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)使模具工作時受力均勻，不易偏載，應(yīng)力集中小。
無論何種模具，模架應(yīng)有良好的剛性，模板不宜太薄，在工作機械空間足夠的情況下，要盡量增加厚度，不但要滿足模架的強度要求，更要著重考慮模架的剛度。從進口的大型模具來看，國產(chǎn)模具普遍存在模板偏薄的現(xiàn)象，其主要原因是對模架剛性的認識不足。
對多工位模具來說，2根導柱導向通常很難保證導向精度的要求，應(yīng)該采用4根導柱導向，大型的模具要考慮采用6根導柱導向。當采用多根導柱導向時，相關(guān)零件的位置精度要特別重視。
對模具的成型工作部分來說，工作部位圓角半徑的大小，不僅對成型過程及制件品質(zhì)有影響，也對模具的失效形式及壽命產(chǎn)生影響。在滿足制品要求的前提下，盡量加大工作部位過渡圓角半徑，這對增加模具的壽命會收到意想不到的效果。對無法加大圓角半徑的場合和結(jié)構(gòu)復雜的凹模，可以考慮采用鑲拼結(jié)構(gòu)，這樣也可減少應(yīng)力集中。
對于沖壓模具，在保證制件尺寸精度的前提下，合理增大凸、凹模的間隙，以改善凸模工作部分的受力狀態(tài)，使沖裁力、卸件力和推件力下降，凸、凹模刃口磨損減少，從而提高模具壽命。
多工位高速級進沖壓模，要注意廢料回跳的問題，在結(jié)構(gòu)上增加相應(yīng)措施，以免在高速沖壓時，由于瞬時真空效應(yīng)而產(chǎn)生微小廢料回跳現(xiàn)象，使得廢料進入工作區(qū)域而使凸模刃口崩裂。
對于高溫模具，如熱鍛模具，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，散熱和冷卻是不可忽視的問題，應(yīng)避免局部溫度過高，使得模具材料產(chǎn)生塑性變形。
