浅谈提高模具寿命的途径

摘 要：模具是用来成型各种工业产品的一种重要工艺装备，是机械制造工业成型毛坯或零件的一种手段。模具寿命的高低是衡量模具质量的重要指标，解析影响模具寿命的因素，探讨提高模具寿命的方法和途径。

关键词：模具寿命；提高；途径

一、 模具寿命的基本概念

模具寿命是指在保证制件品质的前提下，模具所能达到的生产次数（冲压次数、成型次数）。它包括反复刃磨和更换易损件，直至模具的主要部分更换所成形的合格制件总数，模具寿命的定义模具寿命是首次寿命与各次修模寿命的总和。模具寿命的高低是衡量模具质量的重要指标之一，它不仅影响产品的质量，而且还影响着生产率和成本。在工业产品飞速发展带动模具工业快速发展的新时代，从模具发展的总趋势可以看出，无论是模具的大型化、复杂化还是高精度、高效率，都依赖于模具寿命的提高。

二、 模具寿命的影响因素

（一） 模具的结构

模具结构对模具受力状态的影响很大，合理的模具结构能使模具工作时受力均匀，不易偏载，应力集中小。工作部位圆角半径的大小，不仅对成形过程及成形件品质有影响，也对模具的失效形式及寿命产生影响。模具结构形式繁多差别很大，工作环境也不尽相同。

（二） 模具的工作条件

成型件的材料：材质成形件的材料有金属和非金属。一般来讲，非金属材料的强度低，所需的成形力小，模具受力小，模具寿命高。因此，金属件成形模比非金属成形模的寿命低。

成型温度：在成形高温工件时，模具因接受热量而升温，随着温度的上升，模具的强度下降，易产生塑性变形。同时，模具同工件接触的表面与非接触表面温度差别很大，在模具中造成温度应力。

成型设备：设备的精度与刚度模具成型工件的力是由设备提供的，在成形过程中，设备因受力将产生弹性变形。速度设备对模具及工件的作用力是在一段时间内逐渐增加的，设备速度影响施力过程。设备速度愈高，模具在单位时间内受的冲击力愈大（冲量大）；时间愈短，冲击能量来不及递和释放，易集中在局部，造成局部应力超过模具材料的屈服应力或断裂强度。因此，设备速度越高，模具越易断裂或塑性变形失效。

（三） 模具的维护和管理

模具安装在相应设备工作之前、工作之后和工作间隙停顿时的维护称为现场维护。需要预热、间歇工作时的保溫、停工时的缓冷。模具从设备上拆下来的维修称为非现场维护。需要去应力退火、超前修模。模具的管理模具在制作和使用等过程中要严格按要求进行，生产中则指模具有安装、调试、拆卸、运行保管时要遵守规则，避免因认为的疏忽而带来模具的损伤。

三、 提高模具寿命的途径

（一） 模具的设计

首先制件的设计要合理，尽可能选用最好的结构方案，制件的设计者要考虑到制件的技术要求及其结构必须符合模具制造的工艺性和可行性。模具的设计是提高模具寿命的最重要的途径，需要考虑到很多因素，包括模具材料的选用，模具结构的可使用性及安全性，模具零件的可加工性及模具维修的方便性，这些在设计之初应考虑周全。

（二） 模具的制造

模具制造过程中的加工方法和加工精度也会影响到模具的使用寿命。各零部件的精度直接影响到模具整体装配情况，除掉设备自身精度的影响外，需通过改善零件的加工方法，提高钳工在模具磨配过程中的技术水平，来提高模具零件的加工装配精度。因此，为保证模具具有良好的精度，在制造过程中首先要合理选择高精度的加工方法，如电火花、线切割、数控加工等等，同时应注意模具的精度检查，包括模具零件的加工精度、装配精度及通过试模验收工作综合检查模具的精度，在检查时尽量选用高精度的测量仪器，对于那些成形表面曲面结构复杂的模具零件，若用普通的直尺、游标卡就无法达到精确的测量数据，这时就需选用三坐标测量仪之类的精密测量设备，来确保测量数据的准确性。

（三） 模具的热处理

主要成形零部件应进行表面强化，以提高模具零件表面耐磨性，从而更好地提高模具寿命。对于表面强化，要根据不同用途的模具，选用不同的强化方法。例如：冲裁模可采用电火花强化、硬质合金堆焊等，以提高模具零件表层的耐磨性和抗压强度；压铸模、塑料模等热加工模具钢零件可采用渗氮处理，以提高零件的耐磨性、耐热疲劳性和耐磨蚀性；拉深模、弯曲模可采用渗硫处理，以减少摩擦系数，提高材料的耐磨性；碳氮共渗可应用于各类具的表面强化处理。

（四） 模具的使用与维护

正确使用与维护好模具是提高模具寿命的重要因素。模具的安装调试方式应恰当，在有热流道的情况下，电源接线要正确，冷却水路要满足设计要求，模具在生产中注塑机、压铸机、压力机的参数需与设计要求相符合等等。在正确使用模具的同时，还需对模具进行定期维护保养，模具的导柱、导套及其他有相对运动的部位应经常加注润滑油，对于锻模、塑料模、压铸模之类模具在每模成形前都应将润滑剂或起模剂喷涂于成形零件表面。对模具进行有计划的防护性维护，并通过维护过程中的数据处理，则可预防模具在生产中可能出现的问题，还可提高模具寿命。

总之，要提高模具的寿命，首先必须在每个环节都要考虑到对模具寿命的影响，随着技术的不断创新、新材料的广泛采用、加工工艺的不断变革，使用与维护条件的差异等，都不同程度地影响模具的寿命，模具寿命的涉及面很广泛，相当复杂，提高模具寿命的方法和途径有很多。

参考文献：

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[2]张正修.模具产业的现状及发展对策[J].五金科技，2005.

[3]钟佩思，沈友徽，马静敏，等.模具先进制造技术发展趋势综述[J].模具制造，2005.

[4]李德群，肖祥芷.模具CAD/CAE/CAM的发展概况及趋势[J].模具工业，2005.

作者简介：

肖力，湖南省株洲市，湖南铁路科技职业技术学院。