我們采用金相顯微分析和硬度測試的方法研究了冷沖模具失效的原因，提出了提高模具壽命的有效措施。研究表明，通過優(yōu)化熱處理工藝和加工工藝，材料選擇更加合理，模具的使用壽命可以大大提高。冷沖模具的壽命是影響工業(yè)生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素未能改善。通常導(dǎo)致模具失效的因素包括早期失效，如碎裂和斷裂，或模具嚴(yán)重變形而不再使用。如何提高模具的使用壽命已成為模具行業(yè)高度關(guān)注的熱點(diǎn)話題。1冷模失效的種類及原因根據(jù)模具失效的原因，常見的失效模式可分為四種失效模式：斷裂失效、磨損失效、變形失效、疲勞失效。失效形式失效原因失效失效模具材料韌性和強(qiáng)度不夠磨損失效模具與被磨材料相對運(yùn)動(dòng)引起的過度磨損變形失效材料熱處理變形、應(yīng)力集中、模具負(fù)荷過大，材料塑性變形疲勞失效在交變應(yīng)力作用下，裂紋不斷產(chǎn)生和擴(kuò)展冷沖壓模具通常在困難復(fù)雜的條件下工作，因此模具失效往往伴隨著多種失效模式。圖1沖壓800片后開始開裂。采用Cr12MoV耐磨高鉻合金鋼，設(shè)計(jì)硬度55～58HRC。模具的淬火工藝為（870℃x1.5h + 1050℃x2h）在真空爐中，拉火200℃x 3h。測得的模具硬度如表 2 所示。 1 模具零件表2 模具零件硬度測試（HRC）分析：從表2可以看出，模具零件的硬度存在不均勻分布，這是由于模具在熱處理過程中受熱不均勻造成的由于模具零件的尺寸較大。如圖2金相組織圖所示，由于鍛造過程中鍛造不足，模具零件的材料偏析非常嚴(yán)重。斷口無宏觀塑性變形，呈顆粒狀，判斷為脆性斷裂。圖2 金屬顯微組織測量：全鍛后金相檢驗(yàn)金相尺寸小于3級(jí)。粗加工和精加工之間增加了高溫淬火和回火處理。 2 提高冷作模具壽命的措施 2.1 合理選材 當(dāng)碳合金鋼用于塑性不足脆性斷裂時(shí)，韌性較好的材料如顯微硬化鋼6CrMnNiMoVSi(GD)、9Mn2V鋼、低合金CrWMn鋼、7CrSiMnMoV(CH)應(yīng)該選擇鋼材。當(dāng)磨損失效為主要失效模式時(shí)，含碳高鉻的合金鋼（如Cr12、Cr12MoV）、高碳中鉻合金鋼（Cr8MoWV3Si）、9Cr6W3Mo2V2（GM）鋼、7Cr7Mo2V2Si（LD）鋼、 2.2熱處理工藝改進(jìn)首先要改進(jìn)預(yù)處理工藝，細(xì)化碳化物的固溶體，改善碳化物的形貌和分布，提高工件的塑性。二是確定合理的淬火條件，縮短高溫停留時(shí)間，旋入冷卻液并旋轉(zhuǎn)尋求均勻冷卻，以免模具失效。 2.3 合理鍛造高鉻合金鋼往往具有嚴(yán)重的碳化物的偏析，并使用交叉拔模法進(jìn)行鍛造。鍛后碳化物等級(jí)不大于3級(jí)。嚴(yán)格控制鍛造溫度，防止鍛造裂紋的產(chǎn)生。鍛造后常用于余熱球退火，為最終熱處理做準(zhǔn)備。2.4線切割線切割加工功率的大小直接決定了淬火馬氏體在其表面形成的白光層厚度和微裂紋尺寸。工件表面。在在線切割的最后一道工序中，往往用少量的能量進(jìn)行精加工，可以大大降低亮白層的厚度和裂紋的深度。線切割完成后，應(yīng)對模具進(jìn)行補(bǔ)充回火，以消除線切割的附加應(yīng)力。3結(jié)論冷作模具的工作條件相對復(fù)雜和惡劣。在使用過程中，模具往往會(huì)與各種損壞交織在一起。通過熱處理工藝和加工工藝的優(yōu)化，使選材更加合理，可以有效延長模具的使用壽命。
資料來源：Meeyou Carbide