模具壽命的概念原理

模具壽命的概念和原理:模具壽命是指在保證產品質量的前提下，模具所能達到的生產次數(沖壓次數和成型次數)。它包括反復打磨和更換易損件，直到模具的主要部分被合格零件總數所取代。

模具使用壽命:模具生產的次數。模具的失效分為非正常失效和正常失效。非正常失效(早期失效)是指模具沒有達到某個工業級別的公認壽命就不能工作。早期失效形式有塑性變形、斷裂、局部嚴重磨損等。正常失效是指模具在批量生產使用后，由于緩慢的塑性變形或均勻磨損或疲勞斷裂而無法繼續工作。

1.模具的正常壽命

模具正常失效前生產的合格品數稱為模具正常壽命，簡稱模具壽命，模具首次修復前生產的合格品數稱為首次壽命；從一次修理到下一次修理所生產的合格產品的數量稱為修理壽命。模具壽命是第一次壽命和每次修復壽命的總和。

2.模具失效的形式和原理

模具種類繁多，工作條件不同，損壞部位也不同，但大致有三種失效形式，即磨損、斷裂和塑性變形。

①磨損失效

模具工作時，與成形毛坯接觸，產生相對運動。由于表面的相對運動，接觸面逐漸失去材料的現象稱為磨損。磨損失效可分為以下幾種類型:

a.疲勞和磨損

當兩個接觸面相對運動時，在循環應力(機械應力和熱應力)的作用下，表面金屬在疲勞中脫落的現象稱為疲勞磨損。

b.氣蝕磨損和沖蝕磨損

金屬表面的氣泡破裂，產生瞬間沖擊和高溫，在模具表面造成微小的坑和凹坑。這種現象稱為氣蝕磨損。

液體和固體微小顆粒反復高速沖擊模具表面，導致模具表面局部材料損失而形成坑和凹坑的現象稱為沖蝕磨損。

c.磨耗

在摩擦過程中，模具表面與周圍介質發生化學或電化學反應，再加上摩擦的機械作用，導致表面材料脫落，稱為磨粒磨損。

在模具與工件(或胚料)的相對運動中，磨損往往以各種形式并存，相互影響。

②.斷裂失效

當模具開裂或分成兩部分，幾個零件失去工作能力時，就成為斷裂失效。

斷裂可分為塑性斷裂和脆性斷裂。模具材料多為中高強度鋼，斷裂形式為脆性斷裂。脆性斷裂可分為一次性斷裂和疲勞斷裂。

③塑性變形破壞

模具受力大，工作時不均勻。當模具某一部位的應力超過模具材料在當前溫度下的屈服極限時，就會以晶格滑移、孿晶、晶界滑移等形式產生塑性變形。，會改變幾何形狀或尺寸，無法修復重新加工時稱為塑性變形失效。塑性變形的破壞形式有鐓粗、彎曲、空穴膨脹、塌陷等。

模具的塑性變形是模具金屬材料的屈服過程，是否發生塑性變形取決于模具的機械載荷和室溫強度。模具在高溫下工作是否產生塑性變形，主要取決于模具的工作溫度和模具材料的高溫強度。