隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高,模具的應(yīng)用越越廣泛。但目前在我國的許多企業(yè)中,，模具的使用壽命還比較低,，進相當于國外的1/3~1/5,。模具壽命低,、工作部分精度保持性差,，不僅會影響產(chǎn)品質(zhì)量,，而且會造成模具材料、加工工時等成本的巨大浪費,，大大增加產(chǎn)品的成本并降低生產(chǎn)效率,，嚴重影響產(chǎn)品的競爭力。研究表明：模具的使用壽命與熱處理不當,、選材不合適,、模具結(jié)構(gòu)不合理、機械加工工藝不合理,、模具滑潤不好,、設(shè)計水平差等諸多因素有關(guān)。根據(jù)對大量失效模具的分析統(tǒng)計,，在引起模具失效的各種因素中,，熱處理不當約占45%，選材不當,、模具結(jié)構(gòu)不合理約占25%，工藝問題約占10%,；滑潤問題,、設(shè)備問題等因素約占20%。因此,，在模具設(shè)計和制造過程中,，選用恰當?shù)牟牧希侠碓O(shè)計模具結(jié)構(gòu),，選擇合理的熱處理工藝,，妥善安排模具各零件的加工工藝路線，改善模具的工作條件都有利于提高模具的質(zhì)量和使用壽命,。
1 合理選用模具材料
1.1合理的模具結(jié)構(gòu)
模具設(shè)計的原則是保證足夠的強度,、剛度、同心度,、對中性和合理的沖裁間隙,，并減少應(yīng)力集中，以保證由模具生產(chǎn)出來零件符合設(shè)計要求,。因此對模具的主要工作零作(如沖模的凸,、凹模，注塑模的動,、定模,，模鍛模的上、下模等)要求其導向精度高,、同心度和中性好及沖裁的間隙合理,。
在進行模具設(shè)計時,，應(yīng)著重考慮的是：
① 設(shè)計凸模時必須注意導向支撐和對中保護。特別是設(shè)計小孔凸模時采用自身導向結(jié)構(gòu),，可延長模具壽命,。
② 對夾角、窄槽等薄弱部位,，為了減少應(yīng)力集中,，要以圓弧過渡，圓弧半徑R可取3～5mm,。
③ 對于結(jié)構(gòu)復雜的凹模采用鑲拼結(jié)構(gòu),，也可減少應(yīng)力集中。
1.2模具材料的選用
選用模具材料時,，應(yīng)根據(jù)不同的生產(chǎn)批量,、工藝方法和加工對象進行選擇。在大批量生產(chǎn)中,，應(yīng)選用長壽命的模具材料,，如硬質(zhì)合金，高強韌,、高耐磨模具鋼(如YG15,、YG20)；對小批量或新產(chǎn)品試制可采用鋅合金,、鉍錫合金等模具材料,；對于易變形、易斷裂失效的通用模具,，需要選用高強度,、高韌性的材料(T10A)；熱鍛模則要選用具有良好的韌性,、強度,、耐模性和抗冷熱疲勞性能的材料(如5CrM-nMo)；壓鑄模要采用熱疲勞抗力高,、高溫強度高的合金鋼(如3Cr2W8V),；塑料模具則應(yīng)選擇易切削、組織致密,、拋光性能好的材料,。此外，在設(shè)計凸模和凹模時,，宜選用不同硬度或不同材料的模具相匹配,，如：凸模用工具鋼(如T10A)，凹模用高碳高鉻鋼(如Cr12,、Cr12MoV),，模具使用壽命可提高5~6倍,。
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