冷沖壓模具加工過程中的問題與質量控制

摘 要：隨著機械行業的不斷發展以及技術水平的不斷提高，新工藝與新設備的應用范圍日益增加。冷沖壓模具的加工生產規模也在逐漸擴大，其質量控制不僅體現在零件制造方面，還體現在后期安裝與調試中。現階段，隨著人們對冷沖壓模具加工的重視，其中存在的質量問題也越來越突出，一定要予以充分的重視。本文主要對冷沖壓模具加工中存在的質量問題進行分析，進而提出有效的控制措施。

關鍵詞：冷沖壓模具；加工；問題；質量控制

隨著社會經濟的快速發展，人們生活水平的不斷提高，社會各領域中應用模具加工的產品越來越多，模具已經成為了工業發展的前提與基礎。隨著科學技術水平的不斷提高，相應的生產工藝水平也得到了一定的提高，因為工藝水平與生產速度的提升，不斷出現了一些難以加工的材料，并且其需要的零件尺寸、形狀也在發生著不斷的變化，進而對模具的要求也就越來越嚴格，因此，一定要加強對冷沖壓模具質量的控制。

1.冷沖壓模具加工過程中存在的相關問題

1.1.過載失效

過載失效指的就是材料本身的承載能力無法承擔相應的工作荷載，進而出現一定的失效情況，其主要包括材料韌度不足與材料強度不足這兩種失效情況。其一，材料韌度不足的失效。因為在發生此種失效之前，沒有事先的預兆或者突發性的斷裂，因此，其是一種非常危險的失效情況，通常均會帶來人員的傷亡，并且對經濟生產與安全生產造成嚴重的損失。這樣的失效情況非常容易在冷擠壓或者冷鐓模具中產生，比如，開裂、沖頭折斷、爆裂等，其具有的特征就是，在出現失效之前，不存在明顯的塑性變形，斷口無剪切唇，并且相對平坦，進而出現不可修復的永久失效。其二，材料強度不足的失效。在材料進行冷鐓以及冷擠壓沖頭的時候，如果抗彎曲力、抗壓力均不足，那么就非常容易出現彎曲變形、鐓頭下凹失效的情況。在開發一些新產品的時候，非常容易出現此類失效情況，這和工作荷載太大、模具硬度較低相關。通過相關試驗證明，黑色金屬冷鐓沖頭的硬度一般低于56HRC，冷擠壓沖頭硬度低于62HRC的時候，非常容易出現此類失效情況，進而也就說明了，當材料強度不足的時候，也容易出現一些失效情況。

1.2.磨損失效

磨損失效指的就是模具工作部位和被加工材料的摩擦損失，導致工作部位的形狀、尺寸出現一定的失效情況，其主要包括正常磨損失效與非正常磨損失效這兩種情況。其一，正常磨損失效。對于表面尺寸具有一定要求的冷擠壓與冷沖壓模具而言，在確保材料不會發生斷裂的基礎上，模具的使用年限主要取決于材料表面的抗磨損能力。通常情況下，對于一些使用年限比較長的模具而言，并且對表面質量具有很高要求的模具，非常容易出現此類失效情況。其二，非正常磨損失效。在一些高壓作用下，模具工作部位和被加工材料之間經常會出現一定的咬合情況，被加工材料也經常被“冷焊”到相應的模具表面，導致被加工產品的表面形狀以及尺寸出現一定的失效，或者出現嚴重的劃痕等情況，進而出現一定的失效情況。通常情況下，此類失效情況比較容易出現在一些拉伸、冷擠壓、彎曲的模具當中。

1.3.疲勞失效

冷沖壓模具的荷載均是以一定的能量、速度進行周期施加的，和疲勞試驗有著一定的相似度。因為模具材料的多沖疲勞壽命一般均為1000-5000次，并且裂紋擴散區與裂紋疲勞源之間沒有明顯的界限。同時，由于脆性材料的疲勞裂紋萌生期均會占據大量的壽命，導致擴展區和萌生區無法區分，進而致使模具的疲勞性能和結構之間存在著很大差異。在長期的工作過程中，模具非常容易相應的裂紋，并且大部分裂紋均集中在材料的表面，比如，應力集中的部位、碳化物部位等，一旦出現相應的裂紋，那么就會導致整個模具快速失穩，進而出現相應的疲勞失效情況。通常情況下，疲勞失效均出現在冷鐓沖頭模具和冷擠壓沖頭模具等重載模具當中。

2.冷沖壓模具的質量控制措施

2.1.工藝流程改進方案一

冷沖壓模具加工的工藝流程為軋材毛坯下料、加熱、鍛造、冷床水霧、淬火冷卻。在進行淬火冷卻的時候，一定要將冷卻的速速維持在20℃/min-45℃/min，同時將下貝氏體等部分的溫度維持25min左右，并且將空冷溫度控制在220-280℃，之后進行地坑保溫與回火，在進行回火操作的時候，一定要加強對回火溫度與時間的控制，在完成相關的回火操作之后，在開展埋沙保溫冷卻操作。在完成整個操作流程之后，一定要對模具樣品展開相關的抽查檢驗，計算樣品的合格率，假如樣品的合格率沒有達到有關規范標準的規定，一定要在第一時間展開整改。

2.2.工藝流程改進方案二

工藝流程改進方案二就是金屬模加壓鑄造、冷床水霧、淬火冷卻，在開展淬火冷卻操作的時候，一定要將冷卻的速速維持在20℃/min-45℃/min，同時將下貝氏體等部分的溫度維持25min左右，并且將空冷溫度控制在220-280℃，之后進行地坑保溫與回火，在進行回火操作的時候，一定要加強對時間的控制，保證冷卻時間符合相關規范標準的要求，之后展開相應的埋沙保溫冷卻操作。最后一個環節就是，對完成模具樣品的抽檢，確保相關模具生產的質量達到使用標準，進而保證相關產品的質量，促進生產的順利進行。

結束語：

總而言之，隨著全球經濟的快速發展，市場競爭越來越激烈，人們對于產品質量的要求也越來越高，并且也充分認識到了新產品開發的重要性。模具生產是整個生產行業中最為基礎的元素之一，同時模具生產技術也是衡量一個國家生產水平的重要指標之一，進而在一定程度上，決定了企業的發展空間。由此可以看出，一定要加強對冷沖壓模具加工過程中存在的問題進行分析，進而結合實際情況提出一些控制措施，確保模具質量，促進機械制造行業的可持續發展。

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