冷作模具的失效
镦锻模、挤压模主要用于螺栓、螺母、异型件的制造。它用于金属体积成形。成形模具所受的载荷轻重根据工作形状、尺寸、变形量以及变形材料的力学性能的不同而不同。
在生产中由于变形金属在模具型腔中剧烈流动产生严重摩擦，致使模具表面温度瞬时达到 400 ℃，要求这类模具型腔能承受较大压力、张力和摩擦力，不开裂，不变形，不磨损。
对于冲裁模，它要求刃口在板料冲裁（锥垫、带齿垫片等）过程中保持锋利与完整，不崩刃、不变形、耐磨损，冲头尤其具有高的强韧性和耐磨性。
在生产中常见模具失效形式有以下几类：
(1) 断裂失效 模具在使用中突然出现大裂纹或发生破损而失效。如冲裁模崩刃，冷挤压模和冷镦模的冲头断裂，凹模破裂。在冷镦模、冷挤压模工作时，由于成形力大，在金属变形过程中模具表面的瞬时温度很高，造成温度循环，也加速疲劳裂纹产生。
(2) 变形失效 如凸模镦粗、弯曲、凹模型腔下沉塌陷、棱角堆塌、模孔胀大等。
(3) 磨损失效 如厚板冲裁模刃口、冷镦冷挤模型腔尺寸超差。
材料选择及热处理
选择模具材料首先要了解模具钢的材质成分、性能，模具的使用条件以及模具失效形式，针对性地选材。
1 冲裁模
冲裁模刃口承受的剪切力大，摩擦发热严重，易磨损。凸模易产生崩刃、折断等。对于批量较大的厚板冲裁模可选用 W18Cr4V 钢 W6Mo5Cr4V2 钢制作凸模，用 Cr12MoV 钢制作凹模，这类钢耐磨性抗压强度较好，基本能满足使用要求，但韧性较低、碳化物分布不均匀，使模具易断裂及崩刃，模具寿命也不理想。目前，紧固件企业多数使用了基体钢（ LD 、 65Nb 等），低合金高强度钢（ GD ），降碳高速钢（ 6W6Mo5Cr4V ），火焰淬火钢（ 7CrSiMnMoN ）等。
基体钢由于有较高的强韧性，克服了 Cr12MoV 钢脆断倾向，使冲裁模寿命显著提高。
表1 新旧模具材料寿命对照表
|
钢号 |
被加工材料 |
模具硬度／ HRC |
平均寿命／件 |
寿命提高（倍） |
|
Cr12MoV |
Q235 t ＝ 2.1 ～ 2.4mm |
58 ～ 62 |
14000 ～ 16000 |
―― |
|
65Nb |
57 ～ 59 |
35000 ～ 70000 |
2.5 ～ 4.3 | |
|
CD |
65Mn t ＝ 1.8 ～ 2.1mm |
58 ～ 60 |
47000 ～ 88000 |
3.3 ～ 5.5 |
|
LD |
10 ＃钢 t ＝ 2.6 ～ 3.5mm |
58 ～ 62 |
22000 ～ 46000 |
1.5 ～ 2.8 |
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