模具形式对材料性能的要求

实际工作过程中，模具的服役条件非常复杂。同一类模具会有多种失效形式，即使一副模具也可能出现多种失效。在进行模具失效分析时，需根据具体情况，找出影响模具失效和寿命的主要因素，提出对材料失效抗力的主要要求和附加要求，再采取相应措施，才能有效地解决模具的寿命和失效问题。

1. 主要失效形式分析

发生的概率较大且寿命较短的最严重的失效形式，即为主要失效形式。比如，同一种冷冲模冲头，有的可能以塑性变形而失效，有的可能出现严重的磨损，有的可能发生断裂，而且有不同的裂源部位和特点。要进行模具失效分析，首先应了解在这一批模具中各种失效形式所占的比例，以及每一种失效的寿命上、下限和平均值，以此来确定主要失效形式；然后找出发生这一主要失效形式的原因，并据此合理选用材料和热处理工艺，同时采取其他相应预防措施，以阻止或推迟这种失效，提高模具的平均寿命。

当主要失效形式推迟发生以后，其他失效形式可能先行发生，成为新的主要失效形式。此时，需要重复上面的工作过程，进一步采取另一套防护措施予以解决。在找出主要失效形式的同时，也能找出非主要失效形式产生的原因，并且所采取的防护措施在解决主要矛盾的同时，也能解决其他失效问题，进一步推进模具寿命的提高。(www.xing528.com)

2. 表面磨损导致断裂失效的分析

一副模具可能同时发生多种形式的表面磨损，如同时发生磨损和热疲劳裂纹等。各种表面磨损之间的交互作用又促进磨损的积累和发展，如磨损沟痕可成为热疲劳裂纹或接触疲劳裂纹的发源地，热疲劳和接触疲劳又使模具表面的粗糙度值大幅增加，又进一步加剧磨损。这些磨损相互影响，促使模具的表面磨损失效。表面损伤常常导致模具的一次断裂和疲劳断裂。因而在分析模具断裂失效的原因时，应该先判断有哪些表面损伤参与了模具的断裂过程，以及对断裂是否起主导作用。例如，在分析模具的疲劳断裂时，如果确认疲劳裂纹总是起源于磨损沟痕处，则磨损就是引起疲劳断裂的主要原因，提高材料的耐磨性就是防止疲劳失效的主要措施。相反，如果疲劳裂纹并不一定萌生于磨损沟痕处，则需要另找其他原因。又如，挤压冲头，其塑性变形可引起冲头受力状态的变化，因而导致折断失效。这时，应先着手提高材料的塑变抗力，才能解决其断裂问题。对于热作模具的断裂失效，要注意了解热疲劳、热磨损、内应力等因素对断裂的影响。一般热作模具的机械负荷并不很大（除锤锻模外），由温度变化引起的热应力较大，且当表面层发生继续回火转变时，又叠加有组织应力。在较大的内应力作用下，模具可能先萌生表面裂纹，最终导致断裂失效。如果确定断裂起源于热疲劳裂纹，则提高材料的热疲劳抗力才能有效地防止断裂失效；相反，则需要另找其他原因。