沖壓模具是沖壓生產(chǎn)中的重要工藝設備，是提高產(chǎn)品質(zhì)量、節約原材料、體現模制品技術(shù)經(jīng)濟性的有效手段。沖模的耐用度凸模與凹模在工作一段時(shí)間之后，由于經(jīng)常磨損而失去了工作尺寸，再也不能滿(mǎn)足零件的技術(shù)條件情況下，根據沖模根據沖模所沖制的零件總數決定的。一副沖模從設計、機械加工、裝配、調整到安裝使用，工序多，周期長(cháng)，加工費用高，因此，對于沖模除了要求生產(chǎn)效率高、所沖出零件完全符合質(zhì)量要求和技術(shù)條件外，沖模本身的耐用度也是很重要的。

沖模耐用度是和沖模的工作失效現象緊密聯(lián)系的，沖模工作的失效現象是沖模在使用過(guò)程中由于結構形狀、尺寸和沖模零部件的材料組織性能發(fā)生變化而失去原設計的效能。沖模在結構有嚴重缺陷而不能繼續使用或雖能工作但已不能完成指定的功能時(shí)，就可以認為已失效。失效現象出現的越遲，沖模的耐用度就越高。

沖模耐用度高低，在生產(chǎn)中有很重要的意義。沖模的耐用度越高，沖模的使用壽命就越長(cháng)，零件的成本也就越低。

一、沖模的失效形式

實(shí)際生產(chǎn)中沖模的失效現象相當頻繁，沖模消耗量大。因此，分析沖模失效原因，采用各種有效措施防止沖模早期失效，提高沖模耐用度。

1、磨損失效

沖模的工作部分應具有較高的耐磨性。磨損失效是沖模在使用過(guò)程中，零部件之間或沖模與工件之間相對運動(dòng)受摩擦、震動(dòng)或高溫疲勞龜裂剝落而磨損甚至損壞。初期部分零件表面粗糙不平部分被迅速磨去，因此磨損速度很快；正常磨損階段，零件的磨損趨于平緩，這時(shí)沖模處于最佳的技術(shù)狀態(tài)，生產(chǎn)效率呈現出最好的水平，產(chǎn)品的質(zhì)量最有保證；過(guò)了正常磨損期零件磨損超過(guò)一定限度，正常磨損關(guān)系被破壞，接觸情況惡化，磨損速度加快，沖模工作性能也迅速下降，如果不及時(shí)維修或更換磨損件，沖模會(huì )產(chǎn)生事故、失去功能，以致報廢。

2、變形失效

變形失效包括過(guò)量的彈性變形或塑性變形、高溫蠕變等。沖模在使用過(guò)程中，因各種載荷及交變溫度的影響，以及材料本身的性能變化，造成剛性和韌性不足，導致沖模不能正常工作而失效。

3、脆裂失效

沖模在較為惡劣的條件下工作，受到各種載荷的作用，會(huì )因產(chǎn)生裂紋、剝落而引起突然斷裂，還會(huì )因疲勞破壞及應力腐蝕破裂等而失效，故沖模常要求有較高的韌性。有些沖模在工作過(guò)程中處于反復加熱和冷卻狀態(tài)，使其表面受到拉、壓交變應力的作用，引起表面脆裂和剝落，增大摩擦阻力，阻礙工件的塑性變形，以致沖模失效。這種因熱疲勞而脆裂是沖模失效的主要形式之一。

二、影響沖模耐用度的原因

1、結構設計不合理的影響

沖模結構是影響沖模耐用度的關(guān)鍵，結構不合理容易造成剛性差和壁厚分布不均勻，以及表面缺陷（如表面氧化、脫碳、裂痕、疤痕）都會(huì )影響材料的性能，造成沖模的早期失效。

2、沖模材料選擇的影響

選擇合適的沖模材料可以防止沖模早期失效。夾雜物使沖模內部產(chǎn)生裂紋，引起脆性斷裂，在進(jìn)一步的熱處理和使用中，該裂紋進(jìn)一步擴展而引起沖模開(kāi)裂。鋼材在進(jìn)行熱加工和退火時(shí)，再機加工后有時(shí)仍殘留脫碳層，由于內外層組織不同，造成熱處理冷卻速度不一致，產(chǎn)生裂紋，引起沖模開(kāi)裂。含有較高的炭和合金元素，有較多的共晶化合物，導致淬火時(shí)常常出現沿著(zhù)帶狀碳化物分布的裂紋，沖模在使用過(guò)程中裂紋進(jìn)一步擴展，造成沖模開(kāi)裂。

3、沖模機械加工的影響

沖模的型腔部分或沖頭的圓角部分，在機械加工中常常因進(jìn)刀太深而留下刀痕，造成應力集中，淬火時(shí)相應部位的裂紋進(jìn)一步擴展，導致沖模開(kāi)裂。電加工時(shí)，沖模被加熱到高溫度，使組織發(fā)生變化，即電加工異常層受到交變應力的反復作用，微裂紋變成大裂紋，導致沖模開(kāi)裂而報廢。研磨加工會(huì )導致研削表面過(guò)熱，或引起表面軟化，硬度降低，使沖模在使用中因磨損嚴重，或由于熱應力而產(chǎn)生磨削裂紋，最后導致沖模早期失效。

4、沖模熱處理規范的影響

沖模在機械加工后都應進(jìn)行淬火、回火等熱處理。加熱溫度的高低、時(shí)間的長(cháng)短、冷卻速度的大小、保護氣氛等工藝參數選擇不當都會(huì )影響沖模的耐用度。模具鋼中含有較多的炭和較多的合金元素，導熱性差，加熱的速度不能太快。

當發(fā)生氧化時(shí)，沖模表面易劃傷，尺寸變小，使用易產(chǎn)生早期疲勞裂紋，當造成脫碳時(shí)，表面硬度顯著(zhù)降低，造成早期磨損；淬火溫度過(guò)高，易造成晶粒長(cháng)大，使鋼呈現出脆性，因而沖模的使用中常常出現裂紋、崩刀、折斷等事故，相反，淬火溫度過(guò)低，鋼的抗壓強度也低，沖頭易出現鼓行而失效。對于不同的沖模材料，應根據所要求的組織形態(tài)，選用不同的冷卻速度，對于高合金鋼，由于含有較多的合金元素，淬火性較低，可以采用油冷、空冷，甚至等溫淬火、分級淬火等工藝。沖模表面的強化處理也是提高沖模使用壽命的一個(gè)很重要途徑，氮化、滲硼、滲碳以及鍍鉻等都具有一定的效果，當強化工藝控制不嚴格或強化方法選擇不當時(shí)，就不可能獲得預期效果，反而導致沖模的早期失效。

5、各種操作條件

如鍛打溫度、潤滑劑及潤滑方法、冷卻速度、補焊、預熱溫度及設備情況等都對沖模的耐用度有很大影響。 必須嚴格控制，正確使用，才能發(fā)揮沖模材料的性能而獲得較高的沖模壽命，其中補焊時(shí)焊接處容易出現裂紋，由于拉、壓交變應力的作用，裂紋擴展使沖模使用壽命縮短。

6、沖模工作溫度的影響

沖模的工作溫度可分為低溫、常溫或交變溫度等幾種狀態(tài)，溫度對鋼的耐磨性有相當大的影響。通常在250度以下時(shí)主要為氧化磨損，即沖模對接件或沖模與工件之間相對摩擦，形成氧化膜并反復形成和剝落，磨損量較??；250度到300度之間時(shí)轉變?yōu)檎持?zhù)磨損，磨損量達到最大值；高于300度又轉化為氧化磨損為主，磨損量趨向減小，但溫度過(guò)高時(shí)，沖模硬度明顯下降，粘著(zhù)現象加重，甚至形成較大面積燒結和熔融磨損。