模具应用：爆裂分析

由于冲压工序不同，工作条件不同，造成模具爆裂的原因是多方面的。下面就冲模的设计、制造及使用等方面综合分析模具爆裂的原因，并做出相应的改善措施。

模具材质不好，在后续加工中容易碎裂

（1）材料的使用性能应具有高硬度(58-64HRC)和高强度，并具有高的耐磨性和足够的韧性，热处理变形小，有一定的热硬性；

（2）工艺性能良好。冲模工作零件加工制造过程一般较为复杂，因而，必须具有对各种加工工艺的适应性，如可锻性、可切削加工性、淬硬性、淬透性、淬火裂纹敏感性和磨削加工性等。

热处理：淬火回火工艺不当产生变形

（1）锻造工艺：这是模具工作零件制造过程中的重要环节。对于高合金工具钢的模具，通常对材料碳化物分布等金相组织提出技术要求。

（2）预备热处理：应视模具工作零件的材料和要求的不同分别采用退火、正火或调质等预备热处理工艺，以改善组织，消除锻造毛坯的组织缺陷，改善加工工艺性。高碳合金模具钢经过适当的预备热处理，可消除网状二次渗碳体或链状碳化物，使碳化物球化、细化，促进碳化物分布均匀性，这样有利于保证淬火、回火质量，提高模具寿命。

（3）淬火与回火：这是模具热处理中的关键环节。若淬火加热时产生过热，不仅会使工件造成较大的脆性，而且，在冷却时容易引起变形和开裂，严重影响模具寿命。冲模淬火加热时特别应注意防止氧化和脱碳，应严格控制热处理工艺规范，在条件允许的情况下，可采用真空热处理。淬火后应及时回火，并根据技术要求采用不同的回火工艺。

（4）消应力退火：模具工作零件在粗加工后，应进行消应力退火处理，其目的是消除粗加工所造成的内应力，以免淬火时产生过大的变形和裂纹。对于精度要求高的模具，在磨削或电加工后还需经过消应力回火处理，有利于稳定模具精度，提高使用寿命。

模具研磨平面度不够，产生挠曲变形

模具工作零件表面质量的优劣，对于模具的耐磨性、抗断裂能力及抗粘着能力等有着十分密切的关系，直接影响模具的使用寿命，尤其是表面粗糙度值对模具寿命影响很大。若表面粗糙度值过大，在工作时会产生应力集中现象，并在其峰、谷间容易产生裂纹，影响冲模的耐用度，还会影响工件表面的耐蚀性，直接影响冲模的使用寿命和精度，为此，应注意以下事项：

（1）模具工作零件加工过程中，必须防止磨削烧伤零件表面现象，应严格控制磨削工艺条件和工艺方法(如砂轮硬度、粒度、冷却液、进给量等参数);

（2）加工过程中，应防止模具工作零件表面留有刀痕、夹层、裂纹、撞击伤痕等宏观缺陷，这些缺陷的存在会引起应力集中，成为断裂的根源，造成模具早期失效；

（3）采用磨削、研磨和抛光等精加工和精细加工，获得较小的表面粗糙度值，提高模具使用寿命。

设计工艺

模具强度不够，刀口间距太近，模具结构不合理，模板块数不够，无垫板垫脚，模具导向不准，间隙不合理。

（1）排样与搭边：不合理的往复送料排样法，以及过小的搭边值，往往会造成模具急剧磨损或凸、凹模啃伤。合理选择排样方法和搭边值，以提高模具寿命。

（2）模具的导向机构精度：准确和可靠的导向，对于减少模具工作零件的磨损，避免凸、凹模啃伤影响极大，尤其是无间隙和小间隙冲裁模、复合模和多工位级进模则更为有效。为提高模具寿命，必须根据工序性质和零件精度等要求，正确选择导向形式和确定导向机构的精度。

（3）模具(凸、凹模)刃口几何参数。

线割工艺

线割间隙处理不对，没作清角及线割的变质层影响。

冲模刃口多采用线切割加工。由于线切割加工的热效应和电解作用，使模具加工表面产生一定厚度的变质层，造成表面硬度降低，出现显微裂纹等，致使线切割加工的冲模易发生早期磨损，直接影响模具冲裁间隙的保持及刃口容易崩刃，缩短模具使用寿命。因此，在线切割加工中，应选择合理的电规准，尽量减少变质层深度。

冲床设备的选用

冲床吨位，冲裁力不够，调模下得太深。冲压设备(如压力机)的精度与刚性，对冲模寿命的影响极为重要。冲压设备的精度高、刚性好，冲模寿命大为提高。例如：复杂硅钢片冲模材料为Crl2MoV，在普通开式压力机上使用，平均复磨寿命为1-3万次;而新式精密压力机上使用，冲模的复磨寿命可达6-12万次。

冲压工艺

冲压零件的原材料厚度公差超差、材料性能波动、表面质量较差(如锈迹)或不干净(如油污)等，会造成模具工作零件磨损加剧、易崩刃等不良后果。为此，应当注意：

（1）尽可能采用冲压工艺性好的原材料，以减少冲压变形力;

（2）冲压前，应严格检查原材料的牌号、厚度及表面质量等，并将原材料擦拭干净，必要时，应清除表面氧化物和锈迹；

（3）根据冲压工序和原材料种类，必要时可安排软化处理和表面处理，以及选择合适的润滑剂和润滑工序。