冷作模具鋼制造的冷作模具的主要失效形式

　?。?）斷裂失效

　　模具在使用中突然出現裂紋或發(fā)生破損而失效，按其損壞情況可分為局部破損（剝落、崩刀、掉牙等）和整體性破損（如碎裂、斷裂、脹裂、劈裂等）。它們的特點(diǎn)是破損大多產(chǎn)生在受力最大的工作部位，或是在截面變化的應力集中處。

　　按其斷裂過(guò)程的特征，又可分為脆性斷裂和疲勞斷裂兩種形式。

　　1、  脆性斷裂失效：主要是模具存在冶金缺陷，如帶狀組織和網(wǎng)狀碳化物；工藝缺陷，如晶粒粗大，表面磨削燒傷，粗糙刀痕，回火不足等；或因工作過(guò)程操作不當發(fā)生超載，容易發(fā)生早期脆斷失效。早期脆斷的模具壽命很短，一般加工工件不超過(guò)數千件，有的壽命甚至只有幾十次至幾百次。脆性斷口平齊，顏色一致。

　　2、  疲勞斷裂失效：主要是由于循環(huán)應力所造成的，其斷裂過(guò)程要比脆斷失效緩慢得多，其模具壽命在5000-10000次以上。疲勞斷裂端口呈現不同區域，可看到疲勞源、疲勞擴展區和快速斷裂區。

　　疲勞斷裂常見(jiàn)于各種重載模具，如冷擠壓模。由于重載模具在施壓變形過(guò)程中，模具表面的瞬時(shí)溫度可達200-300℃，造成溫度循環(huán)，因而加速了疲勞裂紋的蒙山。

　?。?）變形失效

　　變形失效指模具在使用過(guò)程中發(fā)生塑性變形，失去原有的幾何形狀。它通常發(fā)生在硬度偏低或淬硬層太薄的模具上，具體表現為凸模組，彎曲；凹模型腔下沉塌陷，棱角堆塌，?？酌洿蟮?。

　?。?）磨損失效

　　冷作模具在工作時(shí)，胚料沿著(zhù)模具表面滑動(dòng)又流動(dòng)，使模具與胚料間產(chǎn)生很大的摩擦力，造成模具表面被劃出或多或少的凹凸痕跡，這些痕跡與胚料表面的凹凸不平相咬合，在模具表面逐漸產(chǎn)生了機械破損而磨損。如果在凹凸模之間夾有細而硬的夾雜物如氧化物等，將導致模具磨損加劇，以致使模具和胚料表面刮傷或黏著(zhù)等。

　　在模具中常遇到的磨損形式有磨料磨損、粘著(zhù)磨損、腐蝕磨損和疲勞磨損等。

　　模具工作部分與被加工材料之間的摩擦而引起的物質(zhì)損耗，能使刃口表鈍，棱角變圓，平面變凹或表凸，使模具的形狀、尺寸發(fā)生變化，如沖裁模的刃口變鈍工作表面出現溝槽等。

　?。?）咬合失效

　　當胚料與模具表面接觸時(shí)，在高壓摩擦下，潤滑油膜破壞，發(fā)生咬合。此時(shí)，金屬胚料“冷焊”在模具型腔表面上，使后續加工的工件表面就會(huì )被冷焊在型腔表面的金屬瘤劃出道痕，造成工件表面粗糙度值變大，甚至出現溝槽。

　　在彎曲、拉深、冷擠壓等成形中，咬合是最常見(jiàn)的一種失效形式。當工件表面出現劃痕和拉鉤時(shí)，模具必須進(jìn)行研磨與拋光，特別是在拉深成形中出現咬合現象時(shí)，模具必須經(jīng)過(guò)修整后才能繼續生產(chǎn)。

　　被拉深材料的性質(zhì)對咬合現象有很大的影響，如鎳基合金、奧氏體不銹鋼、精密合金等，對模具表面有較強裂的咬合傾向。因此，在拉深上述材料時(shí)，應特別注意不要發(fā)生咬合失效。

　?。?）啃傷失效

　　當沖頭與凹模直接碰撞時(shí)，將出現啃傷失效。其表現形式為模具刃口崩裂，使沖件的毛刺突然增大。一旦出現啃傷，模具的修磨量會(huì )劇增到0.5-0.2mm,這樣才能去除損傷部分，恢復銳利的刃口。