≤1mm 时,应力中集中系数 Kt=2,冷挤压冲头台阶处 r=3mm 时,Kt=1.3,甚至机械加工刀痕、磨

削粗痕迹等均可成为薄弱环节

,产生失稳断裂。

(2)强度不足失效

　　在冷镦、冷挤压冲头中材料抗压、弯曲抗力不足

,易出现镦头下凹、弯曲变形失效。在新产

品开发中容易产生此类失效

,原因工作载荷过大,模具硬度偏低有关。实际经验说明,冷镦冲头

硬度

<56HRC,冷挤冲头硬度<62HRC 时易出现这类失效;同时说明材料强度不足,塑性有余,有

韧度潜力可以发挥。解决此类早期失效的经验方法是

:脆断失效减硬度(增强度);变形失效增

硬度

(增强度)。

2.磨损失效

　　磨损失效是指模具工作部位与被加工材料之间的摩擦损耗

,使工作部位(刃口、冲头)形状

和尺寸发生变化引起的失效。它又包括正常磨损失效和非正常磨损失效两类

(1)正常磨损失效

　　对要求表面尺寸严格的冷冲压

,冷挤压模具,在保证材料不断前提下,模具寿命取决于表

面抗磨损能力。模具工作部位与被加工材料之间的均匀摩擦损耗

,使工作部位 (刃口、冲头)形

状和尺寸发生变化引起的失效。通常模具使用寿命较长

,如表面质量要求高的冲载模、挤压模

易产生此类失效。

(2)非正常磨损失效

　　在局部高压力作用下模具工作部位与被加工材料问发生咬合

-被加工材料

“冷焊”到模具

表面

(或模具材料

“冷焊”到加工材料表面),引起被加工产品(或模具材料)表面形状和尺寸发

生突变出现的失效

,引起被加工产品表面质量出现划痕的失效。在拉伸、弯曲模具及冷挤压模

具中易发生此类失效。

3.疲劳失效(多冲疲劳失效)

　　冷作模具载荷都是以一定冲击速度、一定能量作用下周期性施加的

,这种状态与小能量

多冲疲劳实验

(以一定能量周期性加载和卸载)相似。由于模具材料多冲疲劳的断裂寿命多在

1000~5000 次,通常裂纹疲劳源和裂纹扩散区无明显界限。
　　模具钢疲劳与结构钢疲劳有很大差异。因为脆性材料疲劳裂纹的萌生期占大部分寿命

多数情况裂纹萌生与扩展难于区分。仔细分析疲劳微观形态看出

,裂纹萌生多在材料表面薄

弱环节

,如晶界、碳化物和应力集中部位。实验表明,冲击疲劳裂纹萌生约 0.1mm 微裂纹时寿

命占总寿命的

90%以上,从断口上难观察到结构钢稳态扩展区和疲劳条带,裂纹一旦产生就快

速失稳扩展。经过喷丸强化处理的高速钢

,由于表面残余压应力作用,使裂纹源位置转移到次

表面约

0.2mm 处,改善材料表面应力状态是提高多冲疲劳抗力的有效途径。多冲疲劳失效常

见于重载模具如冷挤压、冷镦冲头模具中。