淺談?dòng)绊懫嚊_壓模具壽命的因素

（上汽通用五菱汽車股份有限公司 545007)

0 引言

隨著汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車生產(chǎn)量的需求也越來(lái)越大，對(duì)于市場(chǎng)火爆的車型，生產(chǎn)需求量都在上百萬(wàn)臺(tái)，對(duì)于沖壓模具的壽命要求也越來(lái)越高，本文闡述了影響沖壓模具壽命的相關(guān)因素，從模具的設(shè)計(jì)、使用、到維護(hù)保養(yǎng)過(guò)程逐一做了分析，只有做好每一個(gè)環(huán)節(jié)，才能更好的延長(zhǎng)模具的使用壽命[1]。

1 沖壓模具壽命的定義

模具壽命是指模具在保證產(chǎn)品零件質(zhì)量的前提下，所能加工制件的總數(shù)量，包括工作面的多次修模和易損件更換后的壽命。模具壽命一般分為模具設(shè)計(jì)壽命和使用壽命，在模具設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該明確模具的生產(chǎn)制件總數(shù)量，即模具的設(shè)計(jì)壽命，在正常情況下，模具的使用壽命要大于模具的設(shè)計(jì)壽命。

2 沖壓模具壽命設(shè)計(jì)的依據(jù)

（1）每個(gè)汽車新項(xiàng)目在做策略的時(shí)候會(huì)首先定義汽車的生產(chǎn)壽命，是沖壓模具設(shè)計(jì)壽命的首要依據(jù)。

（2）還需要考慮模具實(shí)際工作狀態(tài)等其他因素影響，例如：每分鐘的生產(chǎn)頻次，不同的壓力機(jī)的SPM（每分鐘生產(chǎn)零件的次數(shù)）不一樣，對(duì)模具的損耗也不一樣，生產(chǎn)頻次越大的對(duì)模具壽命的影響越大，在定義模具設(shè)計(jì)壽命時(shí)需要考慮到。

3 影響沖壓模具壽命的因素

3.1 模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量

（1）零件的沖壓工藝性。沖壓工藝設(shè)計(jì)時(shí)工序內(nèi)容的劃分要合理，避免過(guò)于工序內(nèi)容過(guò)于集中的設(shè)計(jì)；沖壓角度要合理，避免修沖類模具的鑲塊產(chǎn)生尖角；成型類的模具盡量使材料流動(dòng)均勻，避免起皺疊料現(xiàn)象的發(fā)生。盡量選用沖壓工藝性好的原材料，以減少?zèng)_壓變形力；保證原材料的牌號(hào)、厚度和表面質(zhì)量。

（2）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性。合理的模具結(jié)構(gòu)有利于提高模具的承載能力，減輕模具承受的機(jī)械負(fù)荷水平。在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮各個(gè)結(jié)構(gòu)部件的受力情況和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，尤其是受力集中的關(guān)鍵區(qū)域、所有的切邊刀塊、非標(biāo)斜楔結(jié)構(gòu)等等。

（3）模具材料的選擇。模具的材料選擇對(duì)模具的壽命影響至關(guān)重要，各個(gè)部件的材料劃分需要根據(jù)各個(gè)部件的受力情況，根據(jù)材料本身的化學(xué)成份、組織結(jié)構(gòu)、硬度和冶金質(zhì)量等綜合考慮區(qū)域。對(duì)于沖壓模具工作部件的材料有2項(xiàng)基本要求：材料的使用性能具有高硬度和高強(qiáng)度，并具有高的耐磨性和足夠的韌性，且熱處理變形小，有一定的熱硬性；工藝性能良好。沖模工作零件加工制造過(guò)程一般較為復(fù)雜，因而必須適應(yīng)各種切削加工、熱處理加工等復(fù)雜工藝。通常需要根據(jù)沖壓件的材料特性、生產(chǎn)批量和精度要求等，選擇性能優(yōu)良的模具材料，同時(shí)兼顧工藝性和經(jīng)濟(jì)性。

（4）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)精度的選擇。模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的精度對(duì)模具壽命影響至關(guān)重要，為了提高模具壽命，必須根據(jù)工序的性質(zhì)和零件精度的要求選擇正確的導(dǎo)向形式和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的精度。準(zhǔn)確可靠的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)于減少模具工作部件的磨損，避免模具的啃傷影響極大，要想模具壽命得到保證，模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的精度設(shè)計(jì)和選擇都要有經(jīng)驗(yàn)的工程師進(jìn)行把關(guān)審核。

3.2 模具的制造質(zhì)量

（1）鑄件、鍛件質(zhì)量。鑄造質(zhì)量和鍛件質(zhì)量直接影響模具的壽命，鑄造鍛件的缺陷可能直接導(dǎo)致模具的報(bào)廢，隱性的內(nèi)部缺陷在使用過(guò)程中突然失效可能會(huì)造成不可挽回的安全事故，對(duì)生產(chǎn)的影響也非常大，因此，在模具制造階段，模具材料的質(zhì)量把關(guān)至關(guān)重要。

（2）加工精度。模具工作零件加工表面質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)于模具的耐磨性、抗膠合能力、抗斷裂能力產(chǎn)生顯著的影響，并直接影響模具的使用壽命，尤其是表面粗糙度值對(duì)模具的影響很大，如果表面過(guò)于粗糙，在工作中產(chǎn)生應(yīng)力集中數(shù)據(jù)，容易產(chǎn)生裂紋，影響沖壓模具的耐用性；對(duì)于需要進(jìn)行導(dǎo)向、定位基準(zhǔn)區(qū)域的加工精度更要嚴(yán)格保證，每個(gè)部件的加工精度直接影響模具的整體精度，精度差的在模具的使用過(guò)程中會(huì)不斷地產(chǎn)生摩擦受力，影響模具的整體使用壽命[2]。

（3）裝配精度。對(duì)于所有需要裝配的安裝面/孔和基準(zhǔn)面/孔，在加工精度保證的情況下，在裝配的過(guò)程中一定按照合理的裝配工藝進(jìn)行裝配，確保每一個(gè)過(guò)程的質(zhì)量。裝配精度直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和模具壽命，過(guò)程精度保證的越好，模具的壽命就會(huì)越長(zhǎng)。

（4）熱處理。熱處理的工藝的選擇和設(shè)備的選擇都對(duì)模具的質(zhì)量和模具的壽命存在很大的影響。好的熱處理工藝能夠充分發(fā)揮模具鋼材材料的性能，達(dá)到模具工作所需要的硬度、強(qiáng)度、韌性和耐磨性。不合理的熱處理工藝會(huì)產(chǎn)生模具本體碳化或者硬度不夠，從而加快模具的磨損，影響模具的壽命。

3.3 模具的使用環(huán)節(jié)

（1）沖壓設(shè)備精度。沖壓設(shè)備的精度與剛性對(duì)沖壓模具的壽命影響極為重要。沖壓設(shè)備的精度高、剛性好，沖壓模具的壽命將大為提高。

（2）模具的裝夾和模具的檢查。模具上機(jī)之前應(yīng)該做好充分的清潔和保養(yǎng)，確保模具型腔內(nèi)部清潔無(wú)雜物、模具的導(dǎo)向部件潤(rùn)滑良好，模具的工作部件無(wú)崩口、間隙不合理等缺陷。模具在裝夾式確保機(jī)臺(tái)的清潔無(wú)其他雜物。正確的使用模具有利于模具壽命的增加。

3.4 模具的維護(hù)保養(yǎng)

建立模具的分級(jí)管理體系：定期對(duì)模具開展維護(hù)保養(yǎng)、日常清潔潤(rùn)滑和檢查工作；開展模具的巡查工作，針對(duì)生產(chǎn)中和生產(chǎn)后的模具開展巡查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和暴露問(wèn)題，及時(shí)對(duì)模具進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)；按照生產(chǎn)量對(duì)模具進(jìn)行定量的維護(hù)保養(yǎng)，模具生產(chǎn)1000～3000臺(tái)時(shí)，需要做一次小維護(hù)，檢查確認(rèn)模具的導(dǎo)向部分、工作部分、安全部件、刃口等有無(wú)損壞，潤(rùn)滑是否良好，沖孔、修邊廢料有無(wú)堵塞，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)對(duì)缺陷進(jìn)行修復(fù)，模具在生產(chǎn)5000～6000臺(tái)時(shí)，需要做一次大的維護(hù)，拆開模具所有工作部件、斜楔機(jī)構(gòu)，對(duì)運(yùn)動(dòng)部件、工作部位、安全部件、型面及刃口、彈性元件、氣動(dòng)元件、卸料機(jī)構(gòu)、輔助機(jī)構(gòu)等進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)維修工作[3]。為了使模具能夠正常生產(chǎn)，提高沖壓件的質(zhì)量、降低成本、延長(zhǎng)模具壽命，要正確和合理的使用模具，及時(shí)做好模具的維護(hù)和保養(yǎng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，沖壓模具在設(shè)計(jì)、制造、使用、以及維護(hù)保養(yǎng)的過(guò)程中，應(yīng)使用先進(jìn)的模具制造技術(shù)和實(shí)施全面的模具質(zhì)量管理，發(fā)展專業(yè)化的生產(chǎn)制造模式，實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程，不斷完善模具制造和使用的設(shè)備和環(huán)境，這樣就能更好的延長(zhǎng)模具的使用壽命和保證零件的生產(chǎn)質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]涂光祺.沖模技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2006.

[2]劉航.模具制造技術(shù)[M].西安.西安電子科技大學(xué)出版社.2006.

[3]彭建聲.冷沖模制造與修理[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社.2005.