模具之家讯：一批模具不可能均以同一种形式失效，某些模具可能以发生断裂而失效，另一些模具又可能以塑性变形而失效。因此，在研究提高模具寿命的技术方案时，首先应当了解在一批模具中，各种失效形式所占的比例以及每一种失效形式的模具寿命的上、下限和平均值，从而确定这一批模具的主要失效形式（对模具寿命危害最严重的失效形式），并分析其原因和影响因素，从而提出解决问题的方案。在分析失效原因时，有可能同时存在多种影响因素，但必须查明其主要原因。下面以冷、热作模具钢断裂失效分析为例加以说明。

（1）冷作模具断裂失效原因分析

在分析冷作模具的断裂失效原因时，应了解有哪几种损伤形式参与了对断裂过程的交互作用以及作用的大小。如果确认是磨损加速了疲劳裂纹的萌生，则应注意提高耐磨性。如果确认疲劳裂纹并不萌生于磨损处（磨损沟痕），则应排除磨损对断裂的影响，另找其他原因。

（2）热作模具钢断裂失效原因分析

在分析热作模具钢的断裂失效原因时，应了解冷热疲劳、热磨损、内应力等因素的影响。热作模具所受的机械作用力并不很大，因为坯料在高温时已软化，但由于热作模具中存在温度差别，再加上模具表层有可能继续发生回火转变，因而在热作模具中存在热应力和组织应力，两种应力叠加后的数值是相当大的，足以引起开裂，因而不可忽视。



提高模具寿命，就必须了解模具失效的原因及影响因素，然后据此制定相应的技术措施。模具失效原因分析的步骤如下：

1）生产现场调查。在生产现场了解模具的使用情况（如是否装配精度不够，使用不当等）、设备状况（如是否精度降低，维护不当等）、操作规范（如是否模具润滑、冷却不良等）等，统计模具的寿命和失效形式，并保管好模具供分析之用。

2）模具制造工艺调查。分析复查模具材料的化学成分和冶金质量（如是否非金属夹杂物超级，组织不合格，性能不合格等）。详细了解模具的锻造工艺、机械加工（如是否表面粗糙度值高，尖角未倒钝，有磨削裂纹等）、设计方案（如是否因开口不当造成应力集中，模具强度设计不够，受力分布不合理，选材不当等）、热处理工艺及操作过程，其中重点了解热处理（如是否存在过热过烧，显微组织不合格，淬火出现较大变形或裂纹，晶粒粗大，脱碳或增碳等情况）、锻造工艺操作过程（如是否锻造加热温度过高，冷速过快产生微裂纹，碳化物分布不合理，纤维方向不正确等）及质量检验方法。

3）对模具进行失效分析。对收集到的已失效模具的损伤形式进行全面分析。其分析内容包括：①通过对模具外观的仔细观察，了解模具上共有多少种损伤形式、各种损伤形式的损伤程度、是何种损伤形式造成模具失效；②通过仔细观察裂纹的起裂点位置、裂纹源部位的表面粗糙度和几何形状，判断是否有造成应力集中的因素；③找出模具发生塑性变形的位置，检测该处的硬度，测量该处的壁厚；④找出模具出现磨损的位置，检测该处的硬度，测量该处的壁厚；⑤断口分析，如检查开裂处断口形貌，找出开裂源的位置及裂纹的扩展方向；⑥测量晶粒的粗细程度，检查断口是沿晶断口还是穿晶断口；⑦金相分析，如检查表面到心部的金相组织；⑧硬度测量，如检测从模具表面到心部的硬度变化情况。



通过上述观测结果汇总后进行综合分析，判断引起损伤和失效的各种原因，找出造成损伤和失效的各种因素，以便在此基础上制定改善和提高模具质量的技术措施。

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