关于微电机冲模的寿命的研究

模具磨损冲模在使用过程中正常磨损是不可避免的。OA 阶段为初期磨损阶段。冲模刚

开始使用，由于凸、凹模的工作表面粗糙度的影响，磨损比较快，冲出的冲片是合格的；
AB 阶段为正常磨损阶段，磨损的速度比初期磨损要小，趋于平稳状态，时间较长，冲片
质量比较高而稳定，此阶段为冲模的最佳阶段；BC 阶段为冲模剧烈磨损阶段，冲模硬度
下降，磨损速度加快，使冲片超差，冲模开始进入失效。造成冲模磨损主要是由于冲模的
长期使用、硬度下降、表面变粗、导致磨损增快、冲片质量超差，造成冲模失效报废。

冲模刃口磨损曲线冲模的磨损因加工材料的不同，模具材料的不同以及工作中是否

选用润滑，其磨损情况是不同的。例如对云母、硅钢、高碳钢等脆性材料冲制，由于冲制过
程中硬粒和碳化物的脱落会加速冲模刃口的磨损，对不锈钢等高韧性材料，会产生粘附
性磨损。

模具的强度和刚度冲模设计中由于结构不当，选材不合理或热处理不正确，当凸、凹

模或其它零件所承受的载荷超过其屈服极限时，则会产生压塌、镦粗或弯曲等变形，使冲
模失效，因此要求冲模有足够的断面和硬度，以保证它的刚度和强度。

模具制造工艺冲模在设计中虽然采用了好的模具材料，但没有完善的锻造、加工、热

处理和装配工艺，模具的寿命是很难保证的。例如，在淬火时，若在加热时产生过热不但
使此工件造成过大的脆性，而且在冷却时容易引起变形和开裂，从而使冲模的使用寿命
大大降低，因此在制造冲模时，必须合理应用热处理工艺。

模具设计电机冲片冲制过程中，凸、凹模之间的工作间隙 Z 对冲片质量和冲模寿命有

决定性影响。这主要是由于冲模间隙与钢片在冲制过程中的变化密切相关。一般情况下，
钢片冲制的变形过程可分为 4 个阶段，即弹性变形阶段、塑性变形阶段、剪切阶段、分离阶
段。根据钢片材料冲制的变形过程，合理的冲模间隙应当使钢片断裂时上、下裂纹连成一
条直线，否则将沿冲片边缘出现毛刺。

此外，冲片自身的冲压工艺性，即冲片的几何形状，也影响模具的使用寿命。

提高模具寿命的对策和措施 1.模具设计（1）冲件的形状和尺寸结构要符合冲件工艺

性要求，在不降低产品性能的前提下，冲片中的槽形各尖角部位应设计成过渡圆角，使
模具工作部件形状改善，可延长模具寿命。（2）合理设计冲模结构。如在设计小孔冲模时，
应充分考虑如何提高小孔凸模的强度。因为小孔冲模的寿命往往表现在冲小孔的凸模上，
对这类冲模，在设计时尽量缩短细小的凸模长度以增加其刚度，同时采用导向套对细小
凸模进行保护。此外，在设计冲模时，凸、凹模结构尽量避免应力集中，对于易开裂处或
应力集中的部位应该分块，采用镶拼结构；还可适当增大凹模直壁刃带高度，以增加其
刃磨次数。（3）合理选择凸、凹模材料。用作电机冲片冲模的凸、凹模材料要考虑满足：①
应具有耐磨性、强韧性、抗疲劳性等；②工艺性能的要求，即可锻性、加工性、淬硬性、退火
性等；③经济性能要求，在满足使用性能的条件下，尽可能降低生产成本，选用价格低
廉、市场供应充足、易于购买的材料。因此，冲模材料通常小件、小批用 T10、T12；小件、大
批选用 W18Cr4V 硬质合金；形状复杂、截面积大、批量中等工件，可选用 Cr12、Cr12MoV
或硬质合金镶块。（4）合理选择凸凹模间隙。冲模间隙的合理数值与冲片材料的软硬、厚