针对模具材料选用、热处理与使用寿命的探究

摘要：在现代加工工艺当中，模具被大规模应用。而模具的使用寿命是有限制的，受到很多方面的影响，包括模具的用钢情况、工艺流程等方面。但是值得注意的是，要注意到模具材料的选用、热处理与模具使用寿命之间的密切联系，提高模具的使用寿命，为企业创造更高的经济价值。

关键词：模具  材料选用  热处理  使用寿命

随着经济的发展，人们审美水平日益提高，因此对加工工艺等要求更加严格。模具作为加工环节中必不可少的工具，在其中起着重要的作用。本文通过对模具不同的材料选用、热处理与使用寿命之间的关系的探讨，对模具的使用寿命进行进一步分析，以便于选出最优异的加工工艺，发挥出模具在加工环节当中最大的价值，提升加工工艺的品质。

1 模具的介绍

模具就是用成型的工具制造成生产所需要的不同形状、构造的零件，以便满足生产所需。模具的主要作用是通过改变所加工物品的外在形状来实现产品外形的加工，需要借助一定的外力进行冲压、挤压、铸造等工序，最终制造出所需要的尺寸和形状的物品。因此模具的样式、设置以及整个过程都对生产过程的好坏起着直接的作用，要从各方面来铸造模具，延长模具的使用寿命。在生产企业的整个过程中离不开模具，尤其是在塑性成型的工艺生产中，模具更是作为一种重要的工具被广泛应用到工业生产中。同时由于市场的发展对于模具的使用提供了更广阔的市场，模具寿命在一定程度上对所要生产的成型有着影响。

2 模具损伤的基本情况以及原因

在实际的生产实践中，模具的使用相当广泛，在模具工作时，不同的部位要承受来自不同的外部压力和温度的变化。因此，模具在工作的时候，损伤的形式也会有很多种。伴随着高科技的发展，生产工艺的改进等，模具的应用和工作性能也会有很大的不同。一般而言，模具在开始出现损伤时并不会立即失去工作效力，当损伤达到一定程度时才会丧失工作能力，模具也就失去了存在的价值。也就是说，所谓的模具损伤就是模具不具备某种正常工作能力之后的形式，经过调查研究可以发现，失效通常都表现为模具断裂、磨损、变形等基本形式。造成上述现象的原因多是因为选材不合适、热处理不当、模具建工工艺不成熟等，可见合适的材料选择、正确的热处理工艺以及精良的模具使用方法等对模具在延长寿命方面有密不可分的重要联系。

3 影响模具使用寿命的基本因素

模具寿命与很多要素有关，包括模具的模具选材、热处理工艺、结构设计、模具机械加工等。

3.1 模具选材 模具选材是影响模具寿命的重要因素。因此在模具选材时应该结合模具本身的性能和使用功能。对于很多冷冲模来说，应该首先考虑到的是钢的强度、韧性和耐磨性。就实践效果而言，钢的强度、韧性以及耐磨性之间是成反比关系的。很多时候，模具会出现脆性开裂的现象，这时候应该选用强度较低但韧性更好的材料，还可以采用特别定制的钢材。当然，也可以选用高强度的韧性较强的钢来弥补韧性不强的状况。但若是兼顾好韧性和耐磨性，除了要选取合理的模具材料，还应该通过处理表面、改善加工性能、镜面等几个方面改变模具的耐磨性。

3.2 结构设计是否合理 一般来说，模具发生异常都是早期结构不合理导致模具变形发热失效而造成的。在模具的设计上，圆角的尖锐和截面的过大都是要尽量避免的，这些都易造成模具的变形和损坏。但是如果尖锐圆角不能被制止时，应该用组合式或将圆角的加工放在最终热处理后加以代替，这样从整体结构上弥补出现的失误。另外，截面面积是否均匀是防止模具变形与开裂的重要保证。在相同的情况下，很多形状复杂易开裂的模具应该采用组合式，减小界面对模具寿命的影响。

3.3 热处理的影响 很多时候，模具早期失效是由于热处理不当造成的。热处理技术不科学和热处理质量不达标都是热处理对模具使命产生不良影响的重要表现。据不完全统计，热处理不当造成模具使用寿命早期失效的现象很多，几乎可以达到70%。因此可见，正确合理的热处理技术对于模具使用寿命的重要性。反之，热处理不当或者技术不成熟等都会间接或者直接危害模具的性能和完整度，对模具寿命产生极大的破坏的作用。通常来讲，热处理的表现形式主要有：①淬火过热。晶粒长大很大程度是由于淬火过热造成的，致使其韧度承受能力下降，就会使模具更容易发生早期断裂的现象。②表面脱碳。模具一般都要经历淬火或高温回火，这时候如果保护措施做的不到位，将会使其表面脱碳。假如脱碳层未及时去除，那么会大大降低模具的耐磨性，势必会缩短寿命。③淬火裂纹。模具在进行淬火环节时，会容易出现裂纹。裂纹的出现肯定会减小模具的冷热疲劳寿命，更有甚者会造成早期断裂，严重影响了模具的正常使用。④回火不充分。由于各种原因，模具的回火环节会出现失误，导致模具回火不充分。那么这样便会将淬火余力残留在模具当中，致使模具的韧度下降，发生断裂。

4 结束语

综上所述，模具的使用寿命与很多因素都有关系，在选择模具的材料、热处理等方面要结合模具的使用寿命，多方面进行综合选择。因此要想提高模具的使用寿命，需要有专业的技术人员在反复的实验检验中选择最优的加工工艺，以便提高模具的使用寿命。

参考文献：

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作者简介：关琳（1980-），女，陕西西安人，讲师（中级职称），研究方向：模具方向。endprint