摘要：模具是一种使用量大，适用面广的工具产品，模具工业的进步对各种类型的产品的生产都有十分重要的意义。在大批量生产中，如果模具的水平不够高就不能够得到高水平的产品。板料成形技术既是先进制造技术的重要组成部分，又是先进制造技术的重要应用领域。板料件模具的质量直接影响到产品的交货周期，影响到生产成本和效率。在实际生产过程中，模具问题主要集中在产品质量缺陷、模具损坏和模具的刃磨方面。
关键词：模具变形；冲压；失效形式
一、冲压模具的失效模式分析
1.1冲压模结构
冲压模主要包括导柱部分采用的是多个滚动支承，一般情况下，需根据模具结构、所使用的冲床以及冲裁间隙来对冲压模具进行确定。模架部分作为整个模具的构架，需要配备类似于精密型钢珠导柱套件等的高精密的导向装置。卸料螺钉的尺寸比一般冲压模具大一号，这样能很好地制止在加工时因重复载荷而造成的破损。卸料弹簧要求弹簧使用的压缩极限大于其压缩量，且需要排布均匀，这样能有效防止疲劳过早发生，还能使得模板活动变得平稳。工作零件在单位时间内凸模与凹模间接触次数增加很多。如果凸模与凹模设计或加工选择不合理会造成磨损加剧，将会严重影响生产效率及模具寿命。这就要求带料移动需十分平稳，定位需准确有效，所以导向板及导正销的设计及制造需要能为模具提供有效的定位。
1.2模具的失效形式
实际生产总结出模具的失效主要包括以下几种基本形式：1）模具的塑性变形失效，凹坑或翘曲，模板变形是这种失效形式主要表现形式，这种变形失效形式会严重影响生产，属于十分严重的失效形式；2）模具的磨损失效，一般情况下，模具与胚料间的摩擦是造成模具磨损失效的主要原因；3）模具的疲劳失效，循环载荷和应力集中是模具的疲劳失效的最主要的因素，这种失效在高速冲压模具中十分明显；4）综合因素影响下的失效，由于实际工作时的条件十分复杂多变，因此，一套冷冲压模具经常同时出现多种损伤形式，各种不同的失效同时发生时会出现相互促进的现象，以致更为严重的失效形式出现。比如，在冲击载荷的作用下，磨损会十分强烈的促进疲劳，当模具出现磨损沟之后，裂纹就会很快出现，模具疲劳断裂也会很快发生。
二、冲压模具失效主要因素
2.1 模具设计因素
模具结构的种类各式各样，不同的模具结构差异十分大，冲压模具的结构十分复杂，在实际生产过程中很难得到模具各部位的受力大小和受力情况，所以，需要从下面两个方面分别进行分析考虑，即模具尺寸及形状设计和模具材料选择，这两方面的因素很容易导致冲压模具使用时过早失效，同时还会使得薄壁产生开裂失效和塑性变形，此外，设计时出现模具间隙不合理的结构，就会出现冲压模具刃口易崩及磨损加剧或钝化现象。
2.2机械加工
机械加工对模具失效的影响也是十分明显的，由于模具的内部结构十分复杂，在冲压模具在制造过程中，需要很多道工序才能使工件制造出来，这些主要的机械加工有磨削加工，切削加工，电火花加工等，其中任何一道工序的加工质量对冲压模具的寿命和失效形式都会产生很大的影响。
2.3材料热处理
材料热处理也会造成严重模具失效结果，相关数据显示，大约百分之七十的的模具失效有部分原因都是热处理不当而引起，所以，模具材料的热处理的选取是否合适对模具的质量及寿命具有决定性的作用。很多时候，模具的最终使用性能直接就是模具热处理后的性能，因此，模具的材料热处理对模具的寿命有直接的影响。
2.4模具工作条件
模具工作条件很多时候也能决定模具失效形式，如压力机的精度低，刚性差，压力吨位过低或过高，加载速度过大，被加工零件材质的因素，工作频次过高，模具的冷却和润滑条件差，这些都能算作是模具工作的客观条件。压力机的精度低，刚性差，会使得凹模与凸模中心不重合，以致工作间隙改变，从而使模具磨损加剧。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，如果加载速度过大，模具的瞬间承受力会达到难以预计的程度，一些模具上十分薄弱处就会出现开裂失效或塑性变形。对于一些处于较高速生产过程中的模具，如果使用的润滑剂不正确或者不能及时对其进行冷却，模具中的摩擦力就会大大增加，使得冲压模具的磨损失效变得十分快。所以，只有全面提高模具的耐热、抗冲击、耐摩、抗腐蚀、抗疲劳等性能，模具寿命才能有效地提高。
三、改善模具失效的措施
3.1模具设计
在模具设计时，可以加粗卸料板组件的导套与导柱，将卸料板组件的厚度设计成凸模工作长度的三分之二，这样能使模具在高速运行的情况下也能保证稳定；在导柱的长度设计时，应保证以下这种情况，在冲裁开始前一小段时间里，导柱就进入凹模组件上的定位孔内，这种设计能有效地使其抵抗外力的能力得到提高；此外，可以适当缩小卸料板组件上通过凸模与凸模的孔之间的间隙，这样也能使卸料板组件的导向能力得到提高。
3.2 冲压模具维护的必要性及重点
为了保护正常生产，延长冲模寿命，降低成本，提高冲压件质量，并做好冲模与维护检修工作，需要对模具刃口进行及时复磨、研光处理，而且还要注意保持合理的润滑和模具的清洁等方面的细节工作，很多时候一些较为小的失误或不注意就会引起较大的事故发生。相关经验告诉我们，正确使用和合理维护的模具，其寿命比平均模具寿命要高很多。
3.2.1模座的引导柱及其内部的引导组件
许多模具零件是专门为了保证模具精度的精确而设置的，模座的引导柱和内部引导组件就是属于这些专用零件。在生产过程中，模具所适合使用环境一般是一个高速运转的环境，在高速生产的环境下，会使模具受到更大的磨损，使其偏心荷重、润滑不合理等，会导致导柱衬套的间隙变大，无法保证上模和下模之间的精度，会造成模具的各个部件的零件受到不同程度的磨损，出现故障，是难以进行修改的，这些故障很难提前发现，最后会导致模具零件受到严重损坏。如果偏心荷过大或重导柱的垂直度不好等都会引起烧附事故，这种事故一般都是由于模具设计与制造环节出现问题而导致的。如果垂直度不好使就需要对柱衬套进行重组；如果出现烧附事故，可以采用移动冲床机械上的模具装置的位置来解决。
3.2.2冲切下料加工的凹模与冲头
冲切下料加工的凹模与冲头需要定期进行维修，它的维修期也是所有模具零件中最短的，这种零件的各个方面都会影响模具的寿命，比如重头距离形状组成冲头的材料等。
滑配面在刚刚使用阶段，表面一般会变成粗糙的，会像橘子皮，在使用的中期会出现一些像是被压过的痕迹，在使用的最后阶段就会出现变形或者崩裂的现象，许多模具的弹簧一般处于无法看见的状态，如果出现了损坏，是很难被发现的，这样就无法进行及时修理，使模具受到更大的损坏。
3.2.3模板
在对模板进行冲压加工时，会导致模板受到小范围的变形，一般工厂都会定期对模具进行检测，更换发生异常的模板，异常的模板会影响模具的精度，冲压模具长时间、高频率的使用而导致的模具变形，会影响模具的工作质量，所以对模板定期进行检查和更换是非常重要的。
结束语
模具工业是制造业必不可少的一个重要成分，模具的质量很大程度上能决定产品的好坏。所以，在模具的设计与制造，以及后期的使用维护中，都要按照国家相关标准来进行，要达到专业化标准。只有不断提高模具设计和制造水平，合理的使用和维护模具设备，其适用寿命才能得到提高。在实际模具的适用过程中，我们还需及时解决卡模、模具损坏以及产品质量缺陷等各种常见的问题，对于一些较少见的故障分析也要抓住其根本原因结合实际经验对其进行克服，此外，所有的使用模具的工厂或者技术员都应要很好的理解模具维修与报废之间的联系，该报废的就必须报废，有需要时再新制作相同模具，不能图一时利益，而使得产品质量下降，降低其信誉度和品牌价值。
参考文献：
[1]文闻，钣金件模具在冲压进程中的变形解析［J］.2016（22）
[2]李泽，钣金件模具在冲压进程中的变形解析［J］.2017（37）
论文作者:孙文燕
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/2/28
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