文章编号：1672-0121(2011)03-0071-03
DIE&MOUD模具
冷挤压模具失效分析与提高模具寿命途径
徐胜利，苗高誉
（西安航空耿业技术学院，陕西西安710089）
摘要：本文系统分析了影响挤压模具寿命的各种因素，从设计选材、减少挤压件壁厚、模具表面强化处理等方面，阐述了提高挤压模具寿命的途径。
关键调：机械制造；模具寿命；冷挤压：失效分析
中图分类号：TG375*.41 1引言
文献标识码：B
以上），当取出工件加润滑剂时这一工作间原时间，
冷挤压是一种先进的压力加工方法，无论在技
术上和经济上都有显著特点，该工艺可以大量节药原材料，生产效率高，容易实现自动化，可加工形状复杂的零件。冷挤压件具有强度高、刚性好、重量轻、表面光洁和尺寸精度高等优点。因而，是航空、交通运输、通讯、家电、自行车等行业广产泛采用的一种先进工艺技术。
冷挤压模具是保证挤压件形状尺寸和精度的重
要工装，是保证挤压件表面质量的重要因素之一。模具寿命长短直接影响产品质量和生产效率的提高。因此，提高挤压模具寿命对降低生产成本，提高经济
效益有着十分重要意义。 2冷挤压模具失效原因
冷挤压模具失效概括地说包含两方面：模具本身的损坏和生产出挤压件尺寸的超差。模具本身损坏又分为正常和非正常两种损坏形式，非正常损坏既无规律可寻，文可通过人为方法加以克服。本文主要讨论正常工作条件下的损坏，即冷挤压模具的失效。模具失效的主要形式有磨损、塑性变形、疲劳破坏和断裂。
冷挤压模具失效原因：挤压工艺循环过程中，变形金属和模具工作表面之间的相对运动产生剧烈摩擦导致模具表面磨损；模具内部反复引起的高压应力，使模具工作时受到非对称的交变应力作用而发生塑性变形；挤压时金属的剧烈流动产生的热效应和摩擦热使模具工作表面温度升高（可高达400℃
收稿日期：2011-02-28
作者简介：徐胜利(1963-),男，高工，从事材料成形及模具技术的教
学与研究
这极易使模具表面散热降温。所以模具在完成一个工艺循环时，需经受一次热循环引起的交变应力作用，导致疲劳裂纹破坏。
特殊的是挤压凸模比较细长，工作循环过程中，由于受侧向力和附加弯曲应力的作用，根部产生很大的交变弯曲应力，也易发生疲劳破坏。因此，弯曲
应力对凸模的疲劳破坏不可忽视。 3影响冷挤压模具寿命因索分析 3.1模具材料对寿命的影响
挤压工艺循环中，模具工作环境较差，要保证挤压模具能够长时间可靠工作，所选择的模具材料必须具备高硬度、高强度、高耐磨性和良好的韧性、足够的热稳定性、热硬性、耐热疲劳性。
如果模具材料选用不合理，即使价格昂费的模
具钢其效果也难以奏效。例如，挤压铅、铝等软材料零件，选用高速钢（如W18Cr4V)来制作模具，其寿命并不理想。若选用优质碳素工具钢，可以达到理想效果。反之，挤压硬材料的钢件时，选择Cr12MoV这类高铬工具钢或W18Cr4V这类高速工具钢，热处理后，不仅强度高、硬度高、而且韧性、热硬性和耐磨性也好，完全可满足钢件挤压模具的要求。因此，根据挤压件材料种类和复杂程度、挤压方式、模具结构形式、模具实际工作条件、生产批量大小及设备类型综合考思选择模具材料，是保证挤压模具具有高寿命的前提。
3.2凸模的弯曲应力对模具寿命影响
占模的弯曲应力是由手凸模头部受到侧向力作用的结果，其来源主要有如下几方面：模具制造、安装误差或压力机静态精度不好，模具安装后，凸模中心线相对于凹模中心线发生偏斜，工作时，凸模
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