如何提高冷冲压模具使用寿命
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【摘 要】冲压模具是一种特殊的工艺装备，它的使用寿命直接影响了冲压产品生产的成本。所以，探讨提高冲压模具使用寿命的方法有非常重要的意义。分析了影响冲压模具使用寿命的主要因素，然后在此基础上具体阐述了提高冲压模具使用寿命的方法。
【关键词】冷冲压模具；使用寿命；提高方法
1冷冲压模具失效的具体形式分析
1.1模具磨损失效
摩擦是导致模具磨损失效的最重要因素，主要表现为表现沟痕、刀口钝化等。冷冲压磨具磨损主要与模具材料、结构、胚料、冲压速度等有密切关系。
1.2模具开裂失效
模具材质、设计强度、加工损伤以及热处理等因素是导致模具开裂失效的主要因素。在具体生产过程中，锻压不充分，将会产生一定微裂纹。在使用一段时间后，微裂纹将会纵深发展，导致模具开裂。
1.3模具变形失效
模具材料强度、热处理工艺、模具结构是影响模具变形的主要因素。变形失效指的是使用模具过程中出现的凸模弯曲甚至折断现象。
2 影响冷冲压模具使用寿命的主要原因
影响冷冲压模具使用寿命的原因虽然很多，但最主要的还是受冷冲压模具本身和冲压过程这两大因素影响。
首先是受冷冲压模具自身因素的影响。例如：冷冲压模具的设计结构是否合理，凸、凹模及模具其他结构件选材是否恰当合适，热处理加工过程中，是否达到了淬火的硬度及深度工艺要求，或是超过了淬火的硬度及深工艺度要求，模具各部件的加工精度与质量，模具装配调试过程中凸、凹模的装配间隙调整是否均匀，凸、凹模光洁度的高低等都直接影响模具使用寿命。
其次是受冲压过程因素影响。例如：冲床的选用是否合适（冲床吨位的选用），冲床精度是否达到技术要求，被冲压件所用材料材质的好坏与优劣程度，是否选用合适的润滑剂，冲压工序安排的和理性，模具在冲床上安装的是否正确，冲压操作人员的操作水平等，这些都是左右冷冲压模具使用寿命长短的最直接的主要因素。
3 提高冷冲压模具使用寿命的有效措施
3.1保证冷冲压模具材料选择的正确性
为了有效提高冷冲压模具的使用寿命，必须要保证模具材料选择的正确性。在实际操作过程中，可以结合被冲压产品的批量来判定材料的材质。若是批产量较小，那么只用选择质量一般的材料，若是批产量较大，那么就需要选择高强度、高耐磨性、韧性以及钢性较好的模具材料。此外，还可以充分考量被冲压材料的性质，结合被冲压材料需要达到的质量要求来选择模具的材料。若是模具与冲压材料发生较大的摩擦，或者要求模具的间隙要小，或者要保证模具冲压材料尺寸的高精度，那么就需要选择韧性较高而且耐磨性较强的材料。再者，还需要综合考量不同冲裁材料的韧性与强度以及冲压设备的实际状况等等。凹、凸模通常使用的材料有CrIZMoV、Cr12Mov、Cr12、CrWMn和碳素工具钢等。
3.2保证冷冲模具凸、凹模间隙设计的合理性
在设计冷冲压模具冲裁间隙时，必须要保证其合理性，因为其大小不但会直接决定着冲压力的大小，而且还会对被冲压件的质量带来直接影响，从而影响模具的使用寿命。在模具设计过程中，合理的选择间隙值，就能够使卸料力和冲裁力达到最小。结合相关经验可以知道，在选择参考数值的时候，需要考虑实际状况，在满足产品质量要求的前提下，适当的放大凹、凸模的间隙，从而有效降低模具的磨损程度。所以为了增加模具的使用寿命，必须要保证模具凸、凹模间隙设计的正确性。
3.3对冷冲压模具结构进行优化设计
为了有效提高模具的使用寿命，还需要对冷冲压模具的结构进行合理设计。由于这二者之间存在千丝万缕的联系，在设计初始过程中不但要使冷冲压模具达到相应的设计要求，而且还要使模具的强度、钢度以及韧性达到相关要求，进而保证冷冲压模具凹、凸模在冲裁过程中不会因为冲压力的影响而导致其出现磨损、变形以及损坏等现象。在设计模具结构时最好保证模具具有导向功能，而且还需要全面考量模具的间隙大小，保证其适度，以免增加凹、凸模的磨损程度，降低模具的使用寿命。再者，还需要对模具的紧固及定位方式进行考虑，不断提高模具零件的紧固度，增加接触面积，进一步提升模具的加工质量和精度，特别是在设计中应用加强板与加强筋等材料，都能够使模具的强度、钢性和韧性得到有效提升。
3.4保证冷冲压模具的加工质量和精度
在加工装配冷冲压模具的时候，必须要使模具的精度和质量达到要求，加工精度与质量不同也会影响模具的使用寿命。若是模具的质量与精度越高，那么冷冲压模具的使用寿命就会更长；反之，使用寿命就会缩短。冷冲压模具大多使用的是标准模架，这种模架是专业化生产的，所以导向质量很有保障。如果模架是自制的，那么在进行装配的时候，就必须要保证导柱和导套的精度达到标准，这两者间的间隙要科学合理并且能够滑动自如。在装配凹、凸模的时候，需要调整间隙，使间隙均匀；而且还要使凹、凸模的表面光洁度满足标准要求；各零部件要保证其垂直与平行方向的平整度，特别是固定板和凸模，凹模和表面的垂直度必须要在公差范围内；各部件在连接销钉和螺栓的时候，必须要保证其牢固可靠。
3.5保证冷冲压模具在热处理过程中的合理性
为了增加冷冲压模具的使用寿命，还需要对材料进行热处理。在淬火过程中，若是加热的温度过高，那么凹、凸就会过硬，脆性较大，很容易折断。淬火的硬度较高或者淬火层太深，凹、凸模在冷却的过程中容易出现变形现象，或者出现隐形的裂纹，难以被人们发现，却使模具的使用寿命大大降低。在淬火过程中，若是加热温度过低，那么淬火的硬度与深度就难以达到工艺要求，凹、凸模一旦受力，就很容易变形，进而缩减了模具的使用寿命。因此，在制造冷冲压模具的时候，必须要科学掌握热处理工艺技术。
3.6保证冷冲压模具使用与保养的正确性
在使用冷冲压模具的时候，选用的冲压设备必须要适宜，而且具有较高的精度，设备的冲压力应该要比零件的重压力高出30%-40%。安装模具的时候，要保证凸模嵌入凹模的深度适宜，最大限度的减少磨损程度，若是嵌入的深度太大，那么就会增加摩擦。通常情况下，为了减少磨损，在凹、凸模和被冲压零件上适当地涂抹一些润滑剂，进而降低模具的摩擦力。当凹、凸模的刃口变钝的时候，就需要立即刃磨模具的刀口，保证其锋利。不用模具的时候，就需要将其封存起来，妥善保护。为了保证凹、凸模的刃口不会受损，必须要使二者之间留有一定的间隙，在模具表层涂油防止生锈。此外，还需要保证模具表面光滑清洁，以免灰层、杂物落在上面。
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（作者单位：衡阳技师学院）
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