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摘要

    本文详细介绍了影响汽车冲压模具的寿命相关因素, 从模具的设计、使用、到维护保养过程逐一做了分析, 只有做好每一个环节, 才能更好的延长模具的使用寿命。

一、冲压模具寿命的定义

    模具寿命是指模具在保证产品零件质量的前提下, 所能加工制件的总数量, 包括工作面的多次修模和易损件更换后的寿命。模具寿命一般分为模具设计寿命和使用寿命, 在模具设计阶段就应该明确模具的生产制件总数量, 即模具的设计寿命, 在正常情况下, 模具的使用寿命要大于模具的设计寿命。

二、冲压模具寿命设计的依据

    (1)每个汽车新项目在做策略的时候会首先定义汽车的生产寿命, 是冲压模具设计寿命的首要依据。
    (2)还需要考虑模具实际工作状态等其他因素影响, 例如:每分钟的生产频次, 不同的压力机的SPM (每分钟生产零件的次数) 不一样, 对模具的损耗也不一样, 生产频次越大的对模具寿命的影响越大, 在定义模具设计寿命时需要考虑到。

三、影响冲压模具寿命的因素

1.模具的设计质量

    (1)零件的冲压工艺性。冲压工艺设计时工序内容的划分要合理, 避免过于工序内容过于集中的设计;冲压角度要合理, 避免修冲类模具的镶块产生尖角;成型类的模具尽量使材料流动均匀, 避免起皱叠料现象的发生。尽量选用冲压工艺性好的原材料, 以减少冲压变形力;保证原材料的牌号、厚度和表面质量。
    (2)模具结构设计合理性。合理的模具结构有利于提高模具的承载能力, 减轻模具承受的机械负荷水平。在模具结构设计时, 应充分考虑各个结构部件的受力情况和结构强度, 尤其是受力集中的关键区域、所有的切边刀块、非标斜楔结构等等。
    (3)模具材料的选择。模具的材料选择对模具的寿命影响至关重要, 各个部件的材料划分需要根据各个部件的受力情况, 根据材料本身的化学成份、组织结构、硬度和冶金质量等综合考虑区域。对于冲压模具工作部件的材料有2项基本要求:材料的使用性能具有高硬度和高强度, 并具有高的耐磨性和足够的韧性, 且热处理变形小, 有一定的热硬性;工艺性能良好。冲模工作零件加工制造过程一般较为复杂, 因而必须适应各种切削加工、热处理加工等复杂工艺。通常需要根据冲压件的材料特性、生产批量和精度要求等, 选择性能优良的模具材料, 同时兼顾工艺性和经济性。
    (4)导向机构精度的选择。模具的导向机构的精度对模具寿命影响至关重要, 为了提高模具寿命, 必须根据工序的性质和零件精度的要求选择正确的导向形式和导向机构的精度。准确可靠的导向机构对于减少模具工作部件的磨损, 避免模具的啃伤影响极大, 要想模具寿命得到保证, 模具导向机构的精度设计和选择都要有经验的工程师进行把关审核。

2.模具的制造质量

    (1)铸件、锻件质量。铸造质量和锻件质量直接影响模具的寿命, 铸造锻件的缺陷可能直接导致模具的报废, 隐性的内部缺陷在使用过程中突然失效可能会造成不可挽回的安全事故, 对生产的影响也非常大, 因此, 在模具制造阶段, 模具材料的质量把关至关重要。
    (2)加工精度。模具工作零件加工表面质量的优劣对于模具的耐磨性、抗胶合能力、抗断裂能力产生显著的影响, 并直接影响模具的使用寿命, 尤其是表面粗糙度值对模具的影响很大, 如果表面过于粗糙, 在工作中产生应力集中数据, 容易产生裂纹, 影响冲压模具的耐用性;对于需要进行导向、定位基准区域的加工精度更要严格保证, 每个部件的加工精度直接影响模具的整体精度, 精度差的在模具的使用过程中会不断地产生摩擦受力, 影响模具的整体使用寿命。
    (3)装配精度。对于所有需要装配的安装面/孔和基准面/孔, 在加工精度保证的情况下, 在装配的过程中一定按照合理的装配工艺进行装配, 确保每一个过程的质量。装配精度直接影响产品质量和模具寿命, 过程精度保证的越好, 模具的寿命就会越长。
    (4)热处理。热处理的工艺的选择和设备的选择都对模具的质量和模具的寿命存在很大的影响。好的热处理工艺能够充分发挥模具钢材材料的性能, 达到模具工作所需要的硬度、强度、韧性和耐磨性。不合理的热处理工艺会产生模具本体碳化或者硬度不够, 从而加快模具的磨损, 影响模具的寿命。

3.模具的使用环节

    (1)冲压设备精度。冲压设备的精度与刚性对冲压模具的寿命影响极为重要。冲压设备的精度高、刚性好, 冲压模具的寿命将大为提高。
    (2)模具的装夹和模具的检查。模具上机之前应该做好充分的清洁和保养, 确保模具型腔内部清洁无杂物、模具的导向部件润滑良好, 模具的工作部件无崩口、间隙不合理等缺陷。模具在装夹式确保机台的清洁无其他杂物。正确的使用模具有利于模具寿命的增加。

4.模具的维护保养

    建立模具的分级管理体系:定期对模具开展维护保养、日常清洁润滑和检查工作;开展模具的巡查工作, 针对生产中和生产后的模具开展巡查, 及时发现和暴露问题, 及时对模具进行维护保养;按照生产量对模具进行定量的维护保养, 模具生产1 000~3 000台时, 需要做一次小维护, 检查确认模具的导向部分、工作部分、安全部件、刃口等有无损坏, 润滑是否良好, 冲孔、修边废料有无堵塞, 及时发现异常, 及时对缺陷进行修复, 模具在生产5 000~6 000台时, 需要做一次大的维护, 拆开模具所有工作部件、斜楔机构, 对运动部件、工作部位、安全部件、型面及刃口、弹性元件、气动元件、卸料机构、辅助机构等进行维护保养维修工作。为了使模具能够正常生产, 提高冲压件的质量、降低成本、延长模具寿命, 要正确和合理的使用模具, 及时做好模具的维护和保养。

四、结束语

    总之, 冲压模具在设计、制造、使用、以及维护保养的过程中, 应使用先进的模具制造技术和实施全面的模具质量管理, 发展专业化的生产制造模式, 实施标准化的操作流程, 不断完善模具制造和使用的设备和环境, 这样就能更好的延长模具的使用寿命和保证零件的生产质量。

作者：陈伊娜  来源：汽车与驾驶维修

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