一套模具是由许多零件组成的，其中工作零件（如凸模、凹模等）对模具的质量和寿命
起着决定作用。模具在使用过程中受许多因素影响，而首要的外界因素是模具的工作条件。

 

　　生产中不同类型的模具，具体工作条件不同，它们的主要失效形式也不相同。下面以较
典型的冲压模具为例分析其工作条件及常见失效形式。

 

　　

2.1 冲裁模 

　　冲裁模是使板料沿一定的轮廓形状产生分离而获得所需冲件的模具。冲裁模的主要工作
部分是凸模和凹模的刃口，在冲压过程中对板料施加压力，使板料产生弹形变形、塑性变形
和断裂。在板料弹形变形阶段，压力集中于刃口附近的小范围内，使刃口上的单位面积压力
增大。在板料塑性变形和断裂阶段，模具刃口的端面和侧面产生挤压和摩擦。

 

　　模具刃口受力的大小与板料的厚度和硬度有关。而且凸模的压力通常大于凹模的压力，
特别是在厚板上冲裁小孔时，凸模所受的单位压力更大。凸模受力越大，模具寿命就越低。

 

　　冲裁模在室温下分离板料，且受力集中在刃口附近，它的正常失效形式为磨损，且主
要为黏着磨损。由于凸、凹模刃口处于端面压应力和侧面压应力的交汇处，同时处在端面摩
擦力和侧面摩擦力的交汇处，因此凸、凹模的刃口工作情况较差，磨损较严重。其中，凸模
受力最大，因而磨损最快。磨损将使刃口变钝，冲裁件毛刺增大，尺寸超差。凸、凹模磨损后，
必须对其刃口修模后才能使用。

 

　　冲裁模刃口的磨损过程大致分为初期磨损、稳定磨损、急剧磨损三个阶段，如图

4 所示。

不同的磨损阶段，模具刃口的损伤不同。

 

　　在模具使用初期，刃口锋利，与板料接触面积小，单位面积压力大，易造成刃口塑性
变形，，初期磨损阶段磨损速度较大。刃口磨损到一定程度后，单位面积压力减小，且刃口
表面塑变强化，不再发生塑性变形，此时模具刃口的磨损主要由坯料的摩擦引起，磨损速
度变缓，即进入稳定磨损阶段。模具使用一定时间后，刃口因经受多次冲裁趋于疲劳，局部
表面开始脱落，即进入急剧磨损阶段，此时磨损速度较大，会因冲裁件不合格而导致模具
失效。

 

　　

2.2 拉深模 

　　拉深模是通过使坯料产生塑性变形而获得各种开口空心件的模具。拉深模工作时，板料
与凹模和压边圈之间产生相对运动，存在很大的摩擦，因此拉深模的主要失效形式为磨损
且主要为黏着磨损。磨损部位主要在凹模与压料圈的端面、凸模与凹模圆角半径处、压料圈口
部及凹模端面圆角半径以外的区域。

 

　　在拉深过程中，模具工作表面的某些区域负荷较重，摩擦热较多，承受挤压力较大。在
工作时，模具工作表面可能与坯料间发生焊和，使小块坯料黏附在模腔表面形成很硬的黏
结瘤，即发生粘模。这些坚硬的黏结瘤将使拉深件表面产生划痕或擦伤，降低表面质量。

 

　　

 

　　【参考文献】

 

　　［１］曾霞文，徐政坤主编．冷冲压工艺及模具设计．中南大学出版社，２００６．

 

　　［２］翁其金主编．冷冲压技术．机械工业出版社，２００５．

 

　　［３］姜祖赓．模具钢．冶金工业出版社，１９８８．