冷作模具包括冷沖、冷鐓、冷擠等冷作狀態下工作的模具。它們的失效形式主要有以下四種：⒈磨損：主要表現為塌角，尺寸超差等，約占模具失效的35%～45%；⒉疲勞：主要表現為縱向、橫向及角部裂紋等，約占失效模具的38%；⒊變形：如鐓粗、彎曲等變形，約占失效模具的5%。⒋斷裂：占失效模具的12%。由此可見，冷作模具失效形式主要是磨損和疲勞。有的工廠每班生產至少要更換一付模具，因而冷作模具壽命就是一個亟待解決的問題，從以下四個方面來探討冷作模具壽命的改善。

模具鋼材材質
    國內模具鋼材與國外相比差距較大，主要是品種少、質量差、不成系列。以前，常用冷作模具鋼鋼種有：T10A、Cr12、Cr12MoV、CrWMn、W18Cr4V等。這些材料的缺點是淬透性差，熱處理變形大，有的碳化物偏析嚴重，加之鍛造和熱處理工藝不當，造成模具壽命普遍偏低。要求較高的冷作模具，建議選擇日本大同模具鋼DC53或瑞典一勝百模具鋼VIKING。
    近年來已研制出幾種具有高強度、高韌性的新型模具鋼，其主要品種是：LD(7Cr7Mo2V2Si)、65Nb (65Cr4W3Mo2VNb)、012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)等。LD是以美國專利“VascoDie”鋼為基礎，調整合金元素量研制的強韌性鋼，其抗彎強度高、耐磨性和韌性好，工藝性能優良，適合作要求較高的冷鐓模具、冷擠壓模具、冷沖模具。65Nb和012Al屬基體鋼，是在Vasco-MA 基體鋼的基礎上研制而成的。65Nb適于制造冷擠壓模具，也可作冷鐓模具、冷沖模具。012Al是一種冷熱兼用的模具鋼。東莞弘超根據市場需要，專業開發銷售國產新型冷作模具鋼LD、GD、ER5、Cr5Mo1V、GM、CH-1(火焰淬火鋼)及基體鋼65Nb、012Al、CG-2、RM2、LM1、LM2等。

鍛造工藝
    低合金工具鋼，高碳高鉻工具鋼及高速鋼等的主要缺點是碳化物顆粒大、數量多、分布不勻，對鋼的機械性能影響很大，特別是淬火變形難于控制。為了改善上述缺點，模塊毛坯必須經多次的鐓粗和延伸的鍛造，并用輕錘快鍛方法，即開始輕打，中間重擊，最后輕打。這樣可防止十字開裂，提高模具使用壽命。
    鍛造后的碳化物偏析通常要求在3～5級以下，對于精密模具、高韌性模具及承受高載荷要求高強度的模具，碳化物偏析要求在2～3級以下。碳化物偏析等級直接影響模具壽命，某廠校平模為三級時壽命2000件，二級時則壽命為12萬件。LD、65Nb、012Al的碳化物不均勻性隨鋼材尺寸大小而異，尺寸越大，不均勻越嚴重。
    鍛造加熱及冷卻規范對材料機械性能及金相組織也有很大影響。許多工廠不重視這些因素，造成不應出現的淬火缺陷，這也是造成模具壽命不高的重要因素之一。了解更多相關的最新動態資訊，敬請關注東莞市弘超模具科技有限公司模具鋼材專業網站www.syfukang.com。

熱處理工藝
    據模具失效原因分析，熱處理不當造成的模具損壞約占50%。易出現的主要問題有：退火不當；淬火缺陷，溫度偏低、過燒、冷卻不當等；回火缺陷，溫度太高、回火不足、溫度太低。
    正確擬定和認真執行熱處理工藝是提高模具壽命的重要環節，模具熱處理包括基體強韌化和表面強化處理兩個方面。基體強韌化在于提高基體的強度和韌性，減少斷裂和變形。國內近年研究的細化碳化物，消除鏈狀碳化物組織的預處理工藝可以使模具壽命提高一倍左右。
    模具壽命還可以用表面硬化處理的方法來得到提高。表面硬化處理作用主要是提高表面耐磨性、耐蝕性和潤滑性。通常有以下幾種方法：
⒈ 表面化學處理方法。如滲碳、氮化、碳氮共滲、滲合金等。
⒉ 表面處理。滲硫、鍍硬鉻、TiC氣相沉積等。
⒊ 表面加工強化處理。噴丸等。
    此外，利用滲硼和滲硫復合處理。使表面獲得擴散層、硬化層、減磨層三層組織，大大提高了模具壽命，這種方法使一套冷鐓凹模使用壽命從1000件提高到10.3萬件。在沖頭和型腔上鍍硬鉻，也能提高壽命6～20倍。

模具設計、加工和管理
    據統計，模具失效原因中，設計和加工因素約占11%～13%，模具設計應保證足夠強度、剛度和對中性，盡力減少應力集中，避免尖角、窄槽，增大圓弧半徑和模具間隙。這些因素都能有效提高模具的壽命。
    在加工中，磨削加工和電解加工使模具表面產生工藝應力和磨削層、變質層，使模具內部易產生微裂紋而早期失效。為了減少磨削熱和磨削應力，磨削后可在260～310℃水溫溶液中浸泡90min，然后30℃油冷，或510～570℃皂化。電加工后的變質層可以通過調整電加工能量，放慢電加工速度，以減少變質層厚度。也可用機械、電解、腐蝕、噴射、超聲波等方法去掉變質屢或用回火軟化變質層。
    模具加工的粗糙度也影響模具壽命。根據國外試驗資料表明，最大粗糙度Ramax≈0.2時，能較好的改善模具壽命。
    模具失效的原因中，使用管理不當約占7～11%。許多生產部門對模具使用管理不重視，亂丟亂放，不維護保養，收發制度不健全，沒有建立模具卡片。對模具壽命、失效原因心中無數。成都某標準件廠狠抓了模具管理，建立了材料和成品檢驗制度，制定模具質量標準和消耗定額，建立了廢舊模具庫，實行以舊換新，頒布模具節約獎制度，取得了明顯效果，全年節約模具鋼1/3左右。因此，強化管理，以提高模具壽命也是十分重要的。

更多信息
    請直接與我公司服務人員聯絡（咨詢熱線：0769-82621066，全國統一服務熱線：400-699-1286），以獲得更多的有關模具鋼材的選擇、應用、熱處理及庫存等相關資料。

資料來源：東莞市弘超模具科技有限公司
『版權所有，轉載或引用請注明鏈接和出處』