淺談影響汽車沖壓模具壽命的因素

（上汽通用五菱汽車股份有限公司 545007)

0 引言

隨著汽車行業的迅猛發展，汽車生產量的需求也越來越大，對于市場火爆的車型，生產需求量都在上百萬臺，對于沖壓模具的壽命要求也越來越高，本文闡述了影響沖壓模具壽命的相關因素，從模具的設計、使用、到維護保養過程逐一做了分析，只有做好每一個環節，才能更好的延長模具的使用壽命[1]。

1 沖壓模具壽命的定義

模具壽命是指模具在保證產品零件質量的前提下，所能加工制件的總數量，包括工作面的多次修模和易損件更換后的壽命。模具壽命一般分為模具設計壽命和使用壽命，在模具設計階段就應該明確模具的生產制件總數量，即模具的設計壽命，在正常情況下，模具的使用壽命要大于模具的設計壽命。

2 沖壓模具壽命設計的依據

（1）每個汽車新項目在做策略的時候會首先定義汽車的生產壽命，是沖壓模具設計壽命的首要依據。

（2）還需要考慮模具實際工作狀態等其他因素影響，例如：每分鐘的生產頻次，不同的壓力機的SPM（每分鐘生產零件的次數）不一樣，對模具的損耗也不一樣，生產頻次越大的對模具壽命的影響越大，在定義模具設計壽命時需要考慮到。

3 影響沖壓模具壽命的因素

3.1 模具的設計質量

（1）零件的沖壓工藝性。沖壓工藝設計時工序內容的劃分要合理，避免過于工序內容過于集中的設計；沖壓角度要合理，避免修沖類模具的鑲塊產生尖角；成型類的模具盡量使材料流動均勻，避免起皺疊料現象的發生。盡量選用沖壓工藝性好的原材料，以減少沖壓變形力；保證原材料的牌號、厚度和表面質量。

（2）模具結構設計合理性。合理的模具結構有利于提高模具的承載能力，減輕模具承受的機械負荷水平。在模具結構設計時，應充分考慮各個結構部件的受力情況和結構強度，尤其是受力集中的關鍵區域、所有的切邊刀塊、非標斜楔結構等等。

（3）模具材料的選擇。模具的材料選擇對模具的壽命影響至關重要，各個部件的材料劃分需要根據各個部件的受力情況，根據材料本身的化學成份、組織結構、硬度和冶金質量等綜合考慮區域。對于沖壓模具工作部件的材料有2項基本要求：材料的使用性能具有高硬度和高強度，并具有高的耐磨性和足夠的韌性，且熱處理變形小，有一定的熱硬性；工藝性能良好。沖模工作零件加工制造過程一般較為復雜，因而必須適應各種切削加工、熱處理加工等復雜工藝。通常需要根據沖壓件的材料特性、生產批量和精度要求等，選擇性能優良的模具材料，同時兼顧工藝性和經濟性。

（4）導向機構精度的選擇。模具的導向機構的精度對模具壽命影響至關重要，為了提高模具壽命，必須根據工序的性質和零件精度的要求選擇正確的導向形式和導向機構的精度。準確可靠的導向機構對于減少模具工作部件的磨損，避免模具的啃傷影響極大，要想模具壽命得到保證，模具導向機構的精度設計和選擇都要有經驗的工程師進行把關審核。

3.2 模具的制造質量

（1）鑄件、鍛件質量。鑄造質量和鍛件質量直接影響模具的壽命，鑄造鍛件的缺陷可能直接導致模具的報廢，隱性的內部缺陷在使用過程中突然失效可能會造成不可挽回的安全事故，對生產的影響也非常大，因此，在模具制造階段，模具材料的質量把關至關重要。

（2）加工精度。模具工作零件加工表面質量的優劣對于模具的耐磨性、抗膠合能力、抗斷裂能力產生顯著的影響，并直接影響模具的使用壽命，尤其是表面粗糙度值對模具的影響很大，如果表面過于粗糙，在工作中產生應力集中數據，容易產生裂紋，影響沖壓模具的耐用性；對于需要進行導向、定位基準區域的加工精度更要嚴格保證，每個部件的加工精度直接影響模具的整體精度，精度差的在模具的使用過程中會不斷地產生摩擦受力，影響模具的整體使用壽命[2]。

（3）裝配精度。對于所有需要裝配的安裝面/孔和基準面/孔，在加工精度保證的情況下，在裝配的過程中一定按照合理的裝配工藝進行裝配，確保每一個過程的質量。裝配精度直接影響產品質量和模具壽命，過程精度保證的越好，模具的壽命就會越長。

（4）熱處理。熱處理的工藝的選擇和設備的選擇都對模具的質量和模具的壽命存在很大的影響。好的熱處理工藝能夠充分發揮模具鋼材材料的性能，達到模具工作所需要的硬度、強度、韌性和耐磨性。不合理的熱處理工藝會產生模具本體碳化或者硬度不夠，從而加快模具的磨損，影響模具的壽命。

3.3 模具的使用環節

（1）沖壓設備精度。沖壓設備的精度與剛性對沖壓模具的壽命影響極為重要。沖壓設備的精度高、剛性好，沖壓模具的壽命將大為提高。

（2）模具的裝夾和模具的檢查。模具上機之前應該做好充分的清潔和保養，確保模具型腔內部清潔無雜物、模具的導向部件潤滑良好，模具的工作部件無崩口、間隙不合理等缺陷。模具在裝夾式確保機臺的清潔無其他雜物。正確的使用模具有利于模具壽命的增加。

3.4 模具的維護保養

建立模具的分級管理體系：定期對模具開展維護保養、日常清潔潤滑和檢查工作；開展模具的巡查工作，針對生產中和生產后的模具開展巡查，及時發現和暴露問題，及時對模具進行維護保養；按照生產量對模具進行定量的維護保養，模具生產1000～3000臺時，需要做一次小維護，檢查確認模具的導向部分、工作部分、安全部件、刃口等有無損壞，潤滑是否良好，沖孔、修邊廢料有無堵塞，及時發現異常，及時對缺陷進行修復，模具在生產5000～6000臺時，需要做一次大的維護，拆開模具所有工作部件、斜楔機構，對運動部件、工作部位、安全部件、型面及刃口、彈性元件、氣動元件、卸料機構、輔助機構等進行維護保養維修工作[3]。為了使模具能夠正常生產，提高沖壓件的質量、降低成本、延長模具壽命，要正確和合理的使用模具，及時做好模具的維護和保養。

4 結束語

總之，沖壓模具在設計、制造、使用、以及維護保養的過程中，應使用先進的模具制造技術和實施全面的模具質量管理，發展專業化的生產制造模式，實施標準化的操作流程，不斷完善模具制造和使用的設備和環境，這樣就能更好的延長模具的使用壽命和保證零件的生產質量。

【參考文獻】

[1]涂光祺.沖模技術[M].北京：機械工業出版社,2006.

[2]劉航.模具制造技術[M].西安.西安電子科技大學出版社.2006.

[3]彭建聲.冷沖模制造與修理[M].北京機械工業出版社.2005.