1.模具寿命定义：模具因为磨损或其他形式失效、终至不可修复而报废之前所加工合格产品的件数称为模具的使用寿命，简称模具寿命。

2.失效定义：模具受到损坏，不能通过修复而继续服役时叫模具失效。

3.模具寿命与成本的关系：产品成本随着模具寿命的增加而下降，提高模具寿命可降低成本。

考虑两个因素：应根据批量选择不同的模具材料和制造工艺。

4.磨损失效：由于相对运动产生磨损，使模具尺寸或表面状态发生改变，使之不能继续服役的现象，叫磨损失效。

5.磨粒磨损：外来硬质颗粒存在工件与模具接触表面之间，刮擦模具表面，引起模具表面材料脱落的现象。

工件表面的硬突出物刮擦模具引起的磨损也叫磨粒磨损。

6.粘着磨损：工件与模具表面相对运动时，由于表面凹凸不平，粘着的结点发生剪切断裂，使模具表面材料转移到工件上或脱落的现象。

7.脆性断裂：断裂时不发生或发生较小的宏观塑性变形的断裂，分为一次性断裂和疲劳断裂。

8.多种失效形式的交互作用：（1）磨损对断裂及塑性变形的促进作用,。

磨损沟痕可成为裂纹的发源地，当由磨损形成的裂纹在有利于其向纵深发展的应力作用下，就会造成断裂。

模具局部磨损后，会带来承载能力的下降和偏载，造成另一部分承受过大应力而产生塑变。

（2）塑性变形对磨损和断裂的促进作用。

局部塑变会改变模具零件正常的配合关系，模具间隙变小引起不均匀磨损，会加快磨损速度进而促进磨损失效。

另一方面，塑变后间隙不均匀，承载面变小，会带来附加偏心载荷，造成局部应力集中，并由此产生裂纹，促进断裂失效。

9.圆角半径的影响及措施：模具零件的两个面相交处常用圆角过渡，工作部位的圆角半径对成形件质量和模具寿命影响很大。

（1）凸的圆角半径对成形工艺影响大。

过小的凸圆角半径在板料拉深中增加成形力，在模锻中易造成锻件折叠缺陷。

（2）凹的圆角半径对模具寿命影响大。

小的凹圆角半径会使局部受力恶化，在圆角半径处产生较大的应力集中，易萌生裂纹导致断裂。

【措施】增大圆角半径，使模具受力均匀，不易产生裂纹。

10.成形件材质与模具寿命的关系：成形件的材质有金属和非金属、固体和液体之分。

（1）非金属材料和液体材料由于强度低，所需成形力小，模具受力小，模具寿命高。

金属件成形模具比非金属件成形模具的寿命低。

（2）固态金属件的强度越高，所需的变形力就越大，模具承受的力也越大，模具寿命低。

（3）铝、铜等有色金属件的成形模具比黑色金属件的寿命高。

（4）工件与模具的亲和力越大，在成形时越容易发生粘着磨损，模具寿命越低。

（5）模具的表面越平整、均匀，则模具磨损越小，寿命越高。

11.服役温度对模具寿命的影响：温度越高，模具材料强度下降得越厉害，温度冲击和热应力越大，易产生塑性变形，模具寿命越低。

12.裂纹临界应力强度因子K：表征材料抗裂纹扩展的能力。

13.下料后应先锻造（改善金属塑性，消除铸造缺陷），然后再成形和热处理。

14.模具热处理的缺陷：（1）“氧化”使模具表面形成氧化皮，影响冷却的均匀性。

“脱碳”会造成淬火后硬度不足，出现软点。

【措施】盐浴炉加热，箱式保护加热。

（2）由于加热温度过高或高温时间过长，引起晶粒粗大的现象，称为“过热”。

如果加热温度远远超过了正常加热温度，在晶界出现熔化和氧化的现象称为“过烧”。

模具过热会使力学性能变差，热处理易变形开裂，降低模具寿命。

模具过热可通过退火和重新淬火的方法来补救，但模具过烧只能报废。

15.现场维护：模具安装在设备上，在工作之前、工作之后和工作间隙停顿时的维护。

16.现场维护的方式：（1）预热（2）工作间隙时的保温（3）停工时的缓冷17.非现场维护：模具从设备上拆下来的维修。

原因：避免早期失效。

18.非现场维修的方式：（1）去应力退火（2）超前修模19.冷作模具主要分为：冲裁模、拉拔及压型模、冷镦和冷挤模20.冲裁模特点：（1）工作条件：主要承受冲击力、剪切力。

（2）失效形式：磨损、崩刃。

（3）性能要求：高的硬度、高的耐磨性，一定的韧性，较高的抗弯强度和高的断裂应力。

21.拉拔模及成形模特点：（1）工作条件：工作时物料受拉应力延伸变形。

（2）失效形式：模具因严重磨损而失效，因表面产生沟槽而报废，还产生咬合、擦伤、变形等失效。

（3）性能要求：对拉拔模，要求很高耐磨性，高的硬度，好的抗咬合性。

对成型模除要求以上拉拔模这些性能外，还要求一定强韧性。

22.冷镦模特点：（1）工作条件：工作时，物料受强烈镦击。

在室温状态下，塑变抗力大。

冷镦多在高速冷镦机上进行，工作条件繁重，工作环境恶劣，冲头受巨大冲压力和摩擦力，凹模承受冲胀力及摩擦力，产生剧烈的摩擦。

（2）失效形式：模具被镦粗，局部变形及破裂。

（3）性能要求：要求足够的硬度，凸模要求60—62HRC，凹模要求58-60HRC,并要求模具型面有适当的硬化深度和硬化分布，心部有足够的强度和韧性。

23.冷挤模特点：使金属在强大的均匀的近于静挤压力作用下产生塑性流动而成型产品的模具。

（1）工作条件：在工作时，物料承受强烈的三向压应力作用，金属发生剧烈的流动，变形位移大。

模具承受强大的挤压力，同时还有很大的摩擦力产生。

（2）失效形式：冷挤模主要会产生变形、磨损、冲头折断（因偏心弯曲）等失效。

（3）性能要求：要求模具有高的强度和硬度，并有一定的韧性，以防冲击折断。

凸模要求60—64HRC，凹模要求58-62HRC。

当韧性要求较高时硬度可降为54-58HRC.由于工作时产生较大的温升，所以还应具有一定的耐热疲劳性和热硬性。

24.【冷作模具钢的选材】（1）按模具大小选择：尺寸很小时选用高碳工具钢，尺寸一般时选用高碳低合金工具钢，尺寸巨大时选用高耐磨钢。

（2）按模具形状和受力选择：形状简单，不易变形截面不大，载荷较轻时选用高碳工具钢，或高碳低合金钢。

反之，形状复杂，易变形，截面大，载荷重的可选用高耐磨工具钢。

（3）按模具性能要求选择：若要求耐磨性好、淬火变形小，则选用高耐磨钢或高速钢。

若要求冲击韧性好，则选用中碳合金钢。

（4）按生产批量选用：中小批量选用高碳工具钢或高碳低合金工具钢。

大批量选用高耐磨工具钢。

（5）按模具用途选择：冷冲模具选用普通工具钢，冷挤压模具选用低碳钢、高速钢或基体钢。

25.冷作模具钢的分类标准：成分和性能。

（1）按元素成分划分如下。

可分为碳素冷作模具钢、低合金冷作模具钢、中合金冷作模具钢、高合金冷作模具钢。

随着合金元素的增加，钢材的淬透性、耐磨性、强韧性随之提高。

并且随着合金元素的增加，模具的承载能力也得到加强，因此模具尺寸可以随之增大，生产能力也随之提高。

（2）按元素成分选用如下。

【碳素冷作模具钢】又叫碳素工具钢，加工性好，便宜，适合作尺寸小、形状简单、轻载荷的模具零件。

但淬透性低，淬火温度范围窄，淬火变形大，与寿命短，不宜作大中型和复杂模具。

【低合金冷作模具钢】强度、耐磨性、淬透性一般。

适合作小批量的冲裁模、弯曲模、拉延模。

【中合金冷作模具钢】强度、淬透性和耐磨性都很好，适用于大中型、大批量生产的冲裁模、弯曲模、拉延模。

【高合金冷作模具钢】具有优秀的强度、淬透性和耐磨性。

适用于大批量生产的冲裁模、弯曲模、拉延模、镦锻模、冷挤模。

（3）按性能分类如下。

低淬透性冷作模具钢、低变形冷作模具钢、微变形冷作模具钢、高强度冷作模具钢、高强韧冷作模具钢、抗冲击冷作模具钢。

（4）按性能选用如下。

【低淬透性冷作模具钢】以碳素工具钢为主，加工性好，具有一定的韧性和疲劳抗力，但淬透性、回火抗力和耐磨性不好，适用于中小批量生产模具和一定的抗冲击载荷模具。

【低变形冷作模具钢】以高碳低合金钢为主，淬透性较好，但韧性及耐磨性低，用于中小批量生产，也可作形状复杂模的基本钢种。

【微变形冷作模具钢】以高碳高铬或中铬钢为主，特别是Cr12类型钢，具有高淬透性、中等回火抗力、高耐磨性、淬后体积变化微小，但变形抗力、抗冲击能力有限。

可作为大批量生产的基本模具材料，中等载荷生产的主要模具材料。

【高强度冷作模具钢】以高速钢为主，抗压强度、回火抗力、耐磨性都很高，但价格贵，而且韧性差，是冷挤压模具的基本材料。

【高强韧冷作模具钢】以基体钢为主，中碳高合金成分，具有高强度及高韧性，用于要求综合性能优良的重载冷作模具钢。

【抗冲击冷作模具钢】以中碳合金钢为主，抗冲击疲劳性极好，耐磨性差，抗压强度低，用于冲剪工具，精压模，冷镦模的基本材料。

26.锤锻模的三个方面。

（1）工作条件：大的冲击载荷，拉应力、压应力和弯曲应力。

（2）失效形式：粘着磨损，磨粒磨损，氧化，断裂，热疲劳裂纹引起的龟裂，塑性变形。

（3）性能要求：在高温下保持高的强度和良好的冲击韧性，高的耐磨性及一定的硬度，优良的耐热疲劳性，高的淬透性，良好的导热性和抗氧化性。

27.高速锤锻模的三个方面。

（1）工作条件：模具打击速度快，打击能量大，成型时间短，瞬时冲击大，容易超载1.特殊用途热作模具钢的分类：奥氏体耐热钢，高速工具钢，超高强度钢，，马氏体时效钢。

2.压力机模锻的选材：（1）要求较低的压力机模锻，采用低耐热高韧性钢，如5Cr2NiMoV钢，4CrMnMoSiV钢，后者寿命比5CrNiMo高出25%—110%.(2)一般选用中耐热韧性钢制作压力机锻模，如采用4Cr5MoSiV钢，4Cr5W2SiV钢。

（3）要求较高压力机模锻，可选用高耐热性钢如3Cr2W8V钢。

1、模具寿命：因磨损或其他形式的失效、终至不可修复而报废之前所加工的产品的件数。

2、模具失效：模具受到破坏，不能通过修复而继续服役时叫做模具的失效。

3、模具寿命与产品成本的关系？产品成本随着模具寿命的增加而下降。

4、产品成本的因素：模具材料，制造工艺。

5、模具失效分类：①磨损失效（磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、气蚀和冲蚀磨损、腐蚀磨损）②断裂失效③塑性变形6、磨损失效：由于表面的相对运动，从接触表面逐渐失去物质而使模具的尺寸发生变化或改变了模具的表面状态使之不能继续服役。

7、模粒磨损：外来硬质颗粒存在工件与模具接触表面之间，刮擦模具表面，引起模具表面材料的脱落。

8、粘着磨损:工件与模具表面相对运动时，由于表面的凹凸不平，粘着的结点发生剪切断裂，使模具表面材料转移到工件上或脱落的现象。

9、脆性断裂：断裂时不发生或发生较小的宏观塑性变形的断裂，分为一次性断裂和疲劳断裂。

10、多种形式的交互作用：①磨损对断裂及塑性变形的促进作用：磨损沟痕可成为裂纹的发源地。

当有磨损形成的裂纹在有利于其向纵深发展的应力作用下，就会造成裂纹。

模具局部磨损后，会带来承载能力的下降以及易受偏载，造成另一部分承受过大说我盈利而产生塑性变形。

②塑性变形对磨损和断裂的促进作用：局部塑性变形后，改变了模具零件间正常的配合关系。

如模具间隙不均匀，间隙变小，必然造成不均匀磨损，磨损速度加快，促进磨损失效。

另塑性变形后，模具间隙不均匀，承力面变小，会带来附加的偏心载荷以及局部应力过大，造成应力集中，并由此产生裂纹，促进断裂失效。