摘 要：修边冲孔类模具由于作用力位置相对集中容易损坏，较之成型类模具，寿命更短。为了提高冲压件质量，降低成本，延长冲压模具寿命，必须正确使用和合理维护模具，严格执行冲压模具“三确认”制度(使用前确认，使用过程中确认与使用后确认)，并做好冲压模具的保养工作。
关键词：冲压修边冲孔 模具 寿命 延长
汽车覆盖件冲压模具在生产过程中损坏率较高，但由于冲压工艺内容不同，模具工作条件不同，影响冲压模具寿命的因素是多方面的。特别是修边冲孔类模具由于作用力位置相对集中就更容易损坏，较之成型类模具，寿命更短。以下就结合冲压钣材、修冲类模具结构、模具镶块材料、模具镶块的热加工工艺、模具表面质量、模具工作面表面处理、修边刃口线切割加工后表层的控制、冲压机床、模具的使用与合理保养九个方面来谈一下修边冲孔类模具的失效原因及相应的改善措施。
1 冲压工艺设定及应用时应注意以下几个方面：
A 冲压工艺设定时应尽量避免立切刃口的设定，立切人刃口因为其工作原理是近似于平行钣材表面冲裁厚度逐渐加厚的冲裁过程，因而应将立切部分转化成侧吊冲裁，或转化为平切刃口进行冲裁加工。
B 落料模具也是修边冲孔模具的一种，在冲压工艺设定时落料模具应注意钣材的件与件之间的搭边距离。搭边距离应大于两倍的钣料厚度，如果选择不合理的搭边距离则会对落料模具刃口产生极大的影响，会造成刃口的滚崩和磨损加剧。因此，必须在考虑提高单台车钣材利用率的同时，选择合理的搭边距离，以提高模具的使用寿命。
C 冲压钣材质量是冲压生产的关键因素，在生产过程中，由于钣材厚度公差超差、钣材性能波动、钣材表面质量问题(麻坑、锈蚀))等不良因素往往会造成模具冲头及镶块的刃口磨损加剧、易崩刃等不良后果。故而我们在生产中应尽量规避这些因素所带来的风险，我们应做到以下几点：
①在钣材选择时尽量选择性能好的钣材，以避免钣材性能波动，包括选择大型钢厂生产的钣材材质；
②严格的进货检验制度是生产的保障，冲压生产前应对钣材进行钣材牌号、板厚、生产厂家，物理性能、化学性能、表面质量严格检验。只有检验合格后的钣材才能进行冲压生产。
③在生产过程中需选择合适的润滑油，以保护模具。
2 修边冲孔类模具的结构设计应该以模具的冲裁力为基础来进行镶块材质的选择及冲裁结构的设计，并在设计中充分考虑冲裁间隙对于模具的影响。
(1) 在修边冲孔类模具的结构设计时首先对板厚的影响考虑在先，钣料厚度超过1.2毫米的模具镶块材质即应选择整体锻造镶块或钣材镶块，材质为Crl2MoV或更优材质，钣料厚度小于1.2毫米的模具镶块一般材质为铸造7CrSiMnMoV及俗称空冷钢。
(2)模具设计时选择合理的冲裁间隙。一般根据覆盖件模具根据现场调整经验，合理的冲裁间隙是材料板厚的3%~6%,根据凸、凹模的形状、刃口曲率、型面落差进行不同的冲裁间隙调整，不合理的冲裁间隙对于冲压件产品质量有较大的影响会造成制件毛刺及制件变形，还严重影响模具的使用。
3 模具镶块材料选择，正如前面提到的模具设计时的材料选择原则，根据不同的钣材板厚选择不同的镶块材质，常用的汽车覆盖件修冲类模具镶块国产材料有Crl2MoV、Crl2Mo1V1、铸造7CrSiMnMoV，进口近似性能材料有SKD11、SKD12、HMD5等。对于模具寿命的影响在材质方面具体表现为材料的加工性能，必须易于加工，这里说的加工不但是机械加工还包括钳工的手工加工性能，材料还应具有较高的淬火后硬度，例如铸造7CrSiMnMoV通常要求淬火硬度达到HRC50~HRC55，Crl2MoV和SKD11淬火硬度达到HRC50~HRC55。如果模具镶块硬度不合格将直接影响模具使用寿命。
4 模具镶块的热处理方式对模具使用寿命有很大影响，通常当制件钣材板厚小于1.2毫米选择铸造7CrSiMnMoV镶块时热处理方式主要通过火焰淬火方式进行淬火，这种淬火方式对于淬火操作人员技术要求较高，隐形技术成分较多，不容易进行量化识别，如果在淬火过程中出现脱碳或硬度不足等情况不可弥补。Crl2MoV镶块通常采用真空淬火的热处理工艺，具体工艺如下：
1,分级预热在400度保温2h,后升温到650h 度,保温3.5h,出炉将工件面用硼酸保护入炉升到850度保温8小时.
2,淬火预冷到760-780度入油,冷却40分左右,将尾部提了油面20分.
3出油立回火,温度为460度,9-11h bm 出炉油冷至200度空冷.
但是锻造Crl2MoV镶块通常在锻造完成后需进行预先热处理，通常采用等温求化方式进行退火处理。比如对于Cr12MoV镶块,制作修边冲孔模具刃口常因碳化物分布不均而使用中发生崩刃现象,因此必须进行改镦改锻.后碳化物偏析应在2-3级以下,锻后还需及时进行退火,其球化退火工艺: 850-860保温2-4h 炉冷到720-760保温3-5 h炉冷到500度空冷。Cr12MoV镶块淬火与回火环节是锻造模具镶块热处理中最要紧的环节。如果在淬火加温时过程中发生温度过高情况，不但会造成模具镶块具有很高的脆性，而且在冷却过程和后期的工作过程中容易引起变形和开裂，严重影响模具寿命。Cr12MoV镶块淬火后马上进行回火处。回火的及时性也是Cr12MoV镶块后期使用过程中保证模具使用寿命的关键环节。
5 模具表面质量模具镶块刃口表面的光洁度的优劣对于模具镶块的耐磨性、抗断裂能力及抗粘着能力等有着十分密切的关系，直接影响模具的使用寿命。尤其是表面粗糙度值对模具寿命影响很大，还会影响冲压件切口质量，会产生毛刺，直接影响冲压模具的使用寿命和精度。
6 修边立切刃口的表面强化处理，目前为提高模具立切刃口等特殊部位的使用寿命，模具表面处理技术应用越来越广泛，目前应用于汽车覆盖件模具中比较多的表面处理技术有化学气相沉积法(CVD)、物理气相沉积法(PVD)和在盐浴中向镶块浸镀碳化物法(TD)等。其中物理气相沉积法(PVD)主要应用于薄板类模具，其优点是处理时间短、处理温度低镶块热变形量小，有效降低模具维修周期，但耐磨性和表面硬度不及盐浴中向镶块浸镀碳化物法(TD)， TD具有变形量大、时间长等缺点，TD处理在中厚钣材模具中以其高表面硬度（HV3200~3700）得以广泛应用。
7 线切割变质层的控制 冲压模具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
的冲压模具易发生早期磨损，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放电间隙，尽量减少变质层深度。
8 冲压设备 冲压设备(如机械压力机)的精度与刚性对冲压模具寿命的影响极为重要。冲压设备的精度高、刚性好，冲压模具寿命大为提高。
9 模具的正确使用和合理保养 为了保护正常生产，提高冲压件质量，降低成本，延长冲压模具寿命，必须正确使用和合理维护模具，严格执行冲压模具“三确认”制度(使用前确认，使用过程中确认与使用后确认)，并做好冲压模具的保养工作。总之，在模具设计、制造、使用和保养全过程中，应用先进制造技术和实行全面质量管理，是提高模具寿命的有效保证，并且致力于发展专业化生产，加强模具标准化工作，除零部件标准化外，还有热处理标准化、设计参数标准化、设备精度标准化、加工方法标准化等，不断提高模具设计和制造、使用保养水平，以此来提高修边冲孔类模具寿命。
