五金冲压模具爆裂的原因分析及对策

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一.模具爆裂原因分析

1.模具材质不好，在后续加工中容易碎裂；

2.热处理：淬火回火工艺不当产生变形；

3.模具研磨平面度不够，产生挠曲变形；

4.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；

5.线割处理不当：拉线线割，间隙不对，没作清角；

6.冲床设备的选用：冲床吨位，冲裁力不够，调模下得太深；

7.脱料不顺：生产前无退磁处理，无退料梢；生产中有断针、断弹簧等卡料；

8.落料不顺：组装模时，无漏屎，或滚堵屎，垫脚堵屎；

9.生产意识：叠片冲压，定位不到位，没使用吹气枪，模板有裂纹仍继续生产。

二.模具爆裂如何防范

1.冲压设备

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。尤其是小间隙或无间隙冲模、硬质合金冲模及精密冲模，必须选择精度高、刚性好的压力机，否则，将会降低模具寿命，严重者还会损坏模具。

2.模具设计

（1）模具的导向机构精度。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。

（2）模具（凸、凹模）刃口几何参数。凸、凹模的形状、配合间隙和圆角半径不仅对冲压件成形有较大的影响，而且对于模具的磨损及寿命也影响很大。精度要求较高的，宜选较小的间隙值；反之，则可适当加大间隙，以提高模具寿命。

2.冲压工艺

（1）冲压零件的原材料

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。

（2）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。必须根据零件的加工批量、质量要求和模具配合间隙，合理选择排样方法和搭边值，以提高模具寿命。

4.模具材料

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。

5.热加工工艺

模具的热加工质量对模具的性能与使用寿命影响甚大。

（1）锻造工艺。这是模具工作零件制造过程中的重要环节，应严格控制锻造温度范围，制定正确的加热规范，采用正确的锻造力法，以及锻后缓冷或及时退火等。

（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。

（3）淬火与回火。这是模具热处理中的关键环节。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。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。

6.加工表面质量

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。

7.表面强化处理

为提高模具性能和使用寿命，模具工作零件表面强化处理应用越来越广。常用的表面强化处理方法有：液体碳氮共渗、离子渗氮、渗硼、渗钒和电火花强化，以及化学气相沉积法（CVD）、物理气相沉积法（PVD）和在盐浴中向工件表面浸镀碳化物法（TD）等。

8.线切割变质层的控制

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。

9.正确使用和合理维护

为了保护正常生产，提高冲压件质量，降低成本，延长冲模寿命，必须正确使用和合理维护模具，严格执行冲模“三检查”制度（使用前检查、使用过程中检查与使用后检查），并做好冲模与维护检修工作。

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