修邊沖孔類模具由于作用力位置相對(duì)集中容易損壞，較之成型類模具，壽命更短。為了提高沖壓件質(zhì)量，降低成本，延長(zhǎng)沖壓模具壽命，必須正確使用和合理維護(hù)模具，嚴(yán)格執(zhí)行沖壓模具“三確認(rèn)”制度(使用前確認(rèn)，使用過程中確認(rèn)與使用后確認(rèn))，并做好沖壓模具的保養(yǎng)工作。
汽車覆蓋件沖壓模具在生產(chǎn)過程中損壞率較高，但由于沖壓工藝內(nèi)容不同，模具工作條件不同，影響沖壓模具壽命的因素是多方面的。特別是修邊沖孔類模具由于作用力位置相對(duì)集中就更容易損壞，較之成型類模具，壽命更短。
以下就結(jié)合沖壓鈑材、修沖類模具結(jié)構(gòu)、模具鑲塊材料、模具鑲塊的熱加工工藝、模具表面質(zhì)量、模具工作面表面處理、修邊刃口線切割加工后表層的控制、沖壓機(jī)床、模具的使用與合理保養(yǎng)九個(gè)方面來談一下修邊沖孔類模具的失效原因及相應(yīng)的改善措施。
1 沖壓工藝設(shè)定及應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：
A 沖壓工藝設(shè)定時(shí)應(yīng)盡量避免立切刃口的設(shè)定，立切人刃口因?yàn)槠涔ぷ髟硎墙朴谄叫锈k材表面沖裁厚度逐漸加厚的沖裁過程，因而應(yīng)將立切部分轉(zhuǎn)化成側(cè)吊沖裁，或轉(zhuǎn)化為平切刃口進(jìn)行沖裁加工。
B 落料模具也是修邊沖孔模具的一種，在沖壓工藝設(shè)定時(shí)落料模具應(yīng)注意鈑材的件與件之間的搭邊距離。搭邊距離應(yīng)大于兩倍的鈑料厚度，如果選擇不合理的搭邊距離則會(huì)對(duì)落料模具刃口產(chǎn)生極大的影響，會(huì)造成刃口的滾崩和磨損加劇。因此，必須在考慮提高單臺(tái)車鈑材利用率的同時(shí)，選擇合理的搭邊距離，以提高模具的使用壽命。
C 沖壓鈑材質(zhì)量是沖壓生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，在生產(chǎn)過程中，由于鈑材厚度公差超差、鈑材性能波動(dòng)、鈑材表面質(zhì)量問題(麻坑、銹蝕))等不良因素往往會(huì)造成模具沖頭及鑲塊的刃口磨損加劇、易崩刃等不良后果。故而我們?cè)谏a(chǎn)中應(yīng)盡量規(guī)避這些因素所帶來的風(fēng)險(xiǎn)，我們應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：
①在鈑材選擇時(shí)盡量選擇性能好的鈑材，以避免鈑材性能波動(dòng)，包括選擇大型鋼廠生產(chǎn)的鈑材材質(zhì)；
②嚴(yán)格的進(jìn)貨檢驗(yàn)制度是生產(chǎn)的保障，沖壓生產(chǎn)前應(yīng)對(duì)鈑材進(jìn)行鈑材牌號(hào)、板厚、生產(chǎn)廠家，物理性能、化學(xué)性能、表面質(zhì)量嚴(yán)格檢驗(yàn)。只有檢驗(yàn)合格后的鈑材才能進(jìn)行沖壓生產(chǎn)。
③在生產(chǎn)過程中需選擇合適的潤(rùn)滑油，以保護(hù)模具。
2 修邊沖孔類模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該以模具的沖裁力為基礎(chǔ)來進(jìn)行鑲塊材質(zhì)的選擇及沖裁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并在設(shè)計(jì)中充分考慮沖裁間隙對(duì)于模具的影響。
(1) 在修邊沖孔類模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)首先對(duì)板厚的影響考慮在先，鈑料厚度超過1.2毫米的模具鑲塊材質(zhì)即應(yīng)選擇整體鍛造鑲塊或鈑材鑲塊，材質(zhì)為Crl2MoV或更優(yōu)材質(zhì)，鈑料厚度小于1.2毫米的模具鑲塊一般材質(zhì)為鑄造7CrSiMnMoV及俗稱空冷鋼。
(2)模具設(shè)計(jì)時(shí)選擇合理的沖裁間隙。一般根據(jù)覆蓋件模具根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整經(jīng)驗(yàn)，合理的沖裁間隙是材料板厚的3%~6%,根據(jù)凸、凹模的形狀、刃口曲率、型面落差進(jìn)行不同的沖裁間隙調(diào)整，不合理的沖裁間隙對(duì)于沖壓件產(chǎn)品質(zhì)量有較大的影響會(huì)造成制件毛刺及制件變形，還嚴(yán)重影響模具的使用。
3 模具鑲塊材料選擇，正如前面提到的模具設(shè)計(jì)時(shí)的材料選擇原則，根據(jù)不同的鈑材板厚選擇不同的鑲塊材質(zhì)，常用的汽車覆蓋件修沖類模具鑲塊國(guó)產(chǎn)材料有Crl2MoV、Crl2Mo1V1、鑄造7CrSiMnMoV，進(jìn)口近似性能材料有SKD11、SKD12、HMD5等。對(duì)于模具壽命的影響在材質(zhì)方面具體表現(xiàn)為材料的加工性能，必須易于加工，這里說的加工不但是機(jī)械加工還包括鉗工的手工加工性能，材料還應(yīng)具有較高的淬火后硬度，例如鑄造7CrSiMnMoV通常要求淬火硬度達(dá)到HRC50~HRC55，Crl2MoV和SKD11淬火硬度達(dá)到HRC50~HRC55。如果模具鑲塊硬度不合格將直接影響模具使用壽命。
4 模具鑲塊的熱處理方式對(duì)模具使用壽命有很大影響，通常當(dāng)制件鈑材板厚小于1.2毫米選擇鑄造7CrSiMnMoV鑲塊時(shí)熱處理方式主要通過火焰淬火方式進(jìn)行淬火，這種淬火方式對(duì)于淬火操作人員技術(shù)要求較高，隱形技術(shù)成分較多，不容易進(jìn)行量化識(shí)別，如果在淬火過程中出現(xiàn)脫碳或硬度不足等情況不可彌補(bǔ)。Crl2MoV鑲塊通常采用真空淬火的熱處理工藝，具體工藝如下：
a,分級(jí)預(yù)熱在400度保溫2h,后升溫到650h 度,保溫3.5h,出爐將工件面用硼酸保護(hù)入爐升到850度保溫8小時(shí).
b,淬火預(yù)冷到760-780度入油,冷卻40分左右,將尾部提了油面20分.
c出油立回火,溫度為460度,9-11h bm 出爐油冷至200度空冷. 但是鍛造Crl2MoV鑲塊通常在鍛造完成后需進(jìn)行預(yù)先熱處理，通常采用等溫求化方式進(jìn)行退火處理。比如對(duì)于Cr12MoV鑲塊,制作修邊沖孔模具刃口常因碳化物分布不均而使用中發(fā)生崩刃現(xiàn)象,因此必須進(jìn)行改鐓改鍛.后碳化物偏析應(yīng)在2-3級(jí)以下,鍛后還需及時(shí)進(jìn)行退火,其球化退火工藝: 850-860保溫2-4h 爐冷到720-760保溫3-5 h爐冷到500度空冷。Cr12MoV鑲塊淬火與回火環(huán)節(jié)是鍛造模具鑲塊熱處理中最要緊的環(huán)節(jié)。如果在淬火加溫時(shí)過程中發(fā)生溫度過高情況，不但會(huì)造成模具鑲塊具有很高的脆性，而且在冷卻過程和后期的工作過程中容易引起變形和開裂，嚴(yán)重影響模具壽命。Cr12MoV鑲塊淬火后馬上進(jìn)行回火處�；鼗鸬募皶r(shí)性也是Cr12MoV鑲塊后期使用過程中保證模具使用壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
5 模具表面質(zhì)量模具鑲塊刃口表面的光潔度的優(yōu)劣對(duì)于模具鑲塊的耐磨性、抗斷裂能力及抗粘著能力等有著十分密切的關(guān)系，直接影響模具的使用壽命。尤其是表面粗糙度值對(duì)模具壽命影響很大，還會(huì)影響沖壓件切口質(zhì)量，會(huì)產(chǎn)生毛刺，直接影響沖壓模具的使用壽命和精度。
6 修邊立切刃口的表面強(qiáng)化處理，目前為提高模具立切刃口等特殊部位的使用壽命，模具表面處理技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，目前應(yīng)用于汽車覆蓋件模具中比較多的表面處理技術(shù)有化學(xué)氣相沉積法(CVD)、物理氣相沉積法(PVD)和在鹽浴中向鑲塊浸鍍碳化物法(TD)等。其中物理氣相沉積法(PVD)主要應(yīng)用于薄板類模具，其優(yōu)點(diǎn)是處理時(shí)間短、處理溫度低鑲塊熱變形量小，有效降低模具維修周期，但耐磨性和表面硬度不及鹽浴中向鑲塊浸鍍碳化物法(TD)， TD具有變形量大、時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)，TD處理在中厚鈑材模具中以其高表面硬度（HV3200~3700）得以廣泛應(yīng)用。
7 線切割變質(zhì)層的控制 沖壓模具刃口多采用線切割加工。由于線切割加工的熱效應(yīng)和電解作用，使模具加工表面產(chǎn)生一定厚度的變質(zhì)層，造成表面硬度降低，出現(xiàn)顯微裂紋等，致使線切割加工 的沖壓模具易發(fā)生早期磨損，直接影響模具沖裁間隙的保持及刃口容易崩刃，縮短模具使用壽命。因此，在線切割加工中應(yīng)選擇合理的放電間隙，盡量減少變質(zhì)層深度。
8 沖壓設(shè)備 沖壓設(shè)備(如機(jī)械壓力機(jī))的精度與剛性對(duì)沖壓模具壽命的影響極為重要。沖壓設(shè)備的精度高、剛性好，沖壓模具壽命大為提高。
9 模具的正確使用和合理保養(yǎng) 為了保護(hù)正常生產(chǎn)，提高沖壓件質(zhì)量，降低成本，延長(zhǎng)沖壓模具壽命，必須正確使用和合理維護(hù)模具，嚴(yán)格執(zhí)行沖壓模具“三確認(rèn)”制度(使用前確認(rèn)，使用過程中確認(rèn)與使用后確認(rèn))，并做好沖壓模具的保養(yǎng)工作�？傊谀＞咴O(shè)計(jì)、制造、使用和保養(yǎng)全過程中，應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)和實(shí)行全面質(zhì)量管理，是提高模具壽命的有效保證，并且致力于發(fā)展專業(yè)化生產(chǎn)，加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)化工作，除零部件標(biāo)準(zhǔn)化外，還有熱處理標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)計(jì)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備精度標(biāo)準(zhǔn)化、加工方法標(biāo)準(zhǔn)化等，不斷提高模具設(shè)計(jì)和制造、使用保養(yǎng)水平，以此來提高修邊沖孔類模具壽命。