模具寿命与失效1 第一章 绪 论

《模具寿命与失效1 第一章 绪 论》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模具寿命与失效1 第一章 绪 论（63页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、材料成型及控制工程专业陕西科技大学教学课件* *1 1第一章 绪 论v模具工业生产发展的总趋势1.发展精密、高效、长寿命模具；2.发展高效、精密、数控自动化加工设 备；3.发展各种简易模具技术；4.完善改进现有模具钢性能，开发新型模具 钢种；5.发展专业化生产。 模具寿命与失效DateDate2 2发展精密、高效、长寿命模具w 精密或超精密制件不同时期的概念：20世纪60年代，尺寸公差为0.010.02的制 件为精密件20世纪7080年代精密件的精度为0.001 0.0001当代有些领域制件的精度已达0.2m，粗 糙度达0.010.02m，这就要求模具有比 产品更高的精度和更小的粗糙度。模具工

2、业的发展趋势模具工业的发展状况模具工业的发展状况DateDate3 3大量发展多工位模具和多型腔模具目的：提高成型机床一次行程生产的数量；满足市场竞争，产品不断更新换代的需要。w 高精密、高效率生产需要长寿命模具w高效模具发展的趋势表现为：模具工业的发展趋势模具工业的发展状况模具工业的发展状况DateDate4 4发展高效、精密、数控自动化加工设备 目的：提高模具制造水平。 满足精密、高效、长寿命模具发展的需要。 模具制造水平发展现状：模具精度的保证从主要依靠钳工技巧，发展 到更多依靠精密加工机床、各种数控机床和 加工中心及各种特种加工技术的应用。模具工业的发展趋势模具工业的发展状况模具工业的

3、发展状况DateDate5 5G 模具制造实行标准化、专业化、商品化。A 模具成为一种高技术密集型产品。模具制造采用高效、精密、数控自 动化加工设备的条件：模具工业的发展趋势模具工业的发展状况模具工业的发展状况DateDate6 6发展各种简易模具技术 目的：可降低成本，缩短制造周期，实现快 速更换。适应于新产品试制和多品种小批量 生产。 完善改进现有模具钢性能，开发新型模 具钢种 目的：提高模具寿命 发展专业化生产 可提高高效、精密、数控自动化加工设备的 利用率模具工业的发展趋势模具工业的发展状况模具工业的发展状况DateDate7 7 模具寿命的高低是衡量模具质量的重要指标之 一。 模具寿

4、命的高低不仅影响产品质量，还影响生 产率和成本。绪绪 论论v研究模具寿命与失效的意义 DateDate8 8一、模具发展对模具寿命的影响 过去受模具制造水平和社会需求的限制，模 具成型主要用来生产零件毛坯或精度不高、 结构形状简单的轻工产品及生活日常用品。传统的模具材料和热处理工艺的配合基本能 满足模具的性能要求。模具出现磨损、变形、甚至微细裂纹，不影 响产品的精度要求。研究模具寿命与失效的意义研究模具寿命与失效的意义DateDate9 9传统的观念认为模具本身就是成本昂贵的工具，生产制件的数量多，模具的成本平均在每一个制件上也只有几分钱。模具成本高已被接受，模具报废之后只需重做一套即可。 因

5、此缺乏从模具寿命的角度进行经济效益分析的意识。研究模具寿命与失效的意义研究模具寿命与失效的意义模具发展对模具寿命的影响模具发展对模具寿命的影响DateDate1010 从模具发展趋势中的高精度要求来看：例如：通过现代的加工技术可以获得模具型腔或型孔的高精度，但由于模具表面的磨损，很小的磨损量都可能超过制件的使用精度，使模具的寿命终结。研究模具寿命与失效的意义研究模具寿命与失效的意义模具发展对模具寿命的影响模具发展对模具寿命的影响DateDate1111 从模具发展趋势中大型化、复杂化要求来看 大型、高效模具，受力大易使模架、模板、复杂型腔及顶出杆等结构产生过量的变形，造成模具无法正常工作而报废

6、，因此需要提高这些模具零件的受力性能。 这些事实说明提高模具寿命的研究对模具工业发展意义重大。 研究模具寿命与失效的意义研究模具寿命与失效的意义模具发展对模具寿命的影响模具发展对模具寿命的影响DateDate1212二、失效分析的意义 提高模具的寿命其实就是延缓模具的失效。 失效分析也称为失效学。研究模具寿命与失效的意义研究模具寿命与失效的意义DateDate1313 失效学是研究机械装备的失效诊断、失效预测和失效预防的理论、技术和方法及其工程应用的一门新兴的学科。 借助工程力学、材料科学及交叉学科的发展和电子光学仪器测试技术的进步，实现对大量工程失效现象的行为规律与机理的研究。失效分析的意义

7、研究模具寿命与失效的意义研究模具寿命与失效的意义DateDate1414 失效学的理论基础：近代材料科学与工程、工程力学和疲劳学科等对断裂、腐蚀和磨损的深入研究，积累了相当丰富的具有创新意义的观点、见解和物理模型； 失效学的技术基础：现代检测仪器、仪表科学的迅猛发展，检测技术的不断提高，特别是断口、裂纹和痕迹分析等技术体系的建立、发展和完善；研究模具寿命与失效的意义研究模具寿命与失效的意义失效分析的意义DateDate1515 失效学的方法基础：数理统计学科的完善，模糊数学的突起，可靠性工程的发展与应用，以及电子计算机的广泛普及。 因此失效学的发展依赖于上述三者的融会贯通，得以逐步建立、发展和

8、完善。研究模具寿命与失效的意义研究模具寿命与失效的意义失效分析的意义DateDate1616 将失效学的理论、技术和方法用于对模具失效的科学分析，可以达到防止类似失效在模具设计寿命范围内再发生的目的。研究模具寿命与失效的意义研究模具寿命与失效的意义失效分析的意义DateDate1717 任何模具的失效都是在材料的强度、韧性与应力因素和环境条件不相适应的条件下发生的； 失效总是从模具对服役条件最不适应的环节开始； 失效模具的残骸上必然会保留失效过程的信息。 通过对模具失效残骸的研究，可查明失效的机理和 过程，并对失效的原因做出判断 从而可有针对性地采取改进和预防措施，避免同类 失效的再发生。研究

9、模具寿命与失效的意义研究模具寿命与失效的意义失效分析的意义DateDate1818研究模具寿命与失效的意义研究模具寿命与失效的意义失效分析的意义失效分析与模具设计和制造之间的关系DateDate1919模具成型工艺及分类模具成型工艺及分类模具的分类模具的分类DateDate2020v本课程的性质与任务 性质：材料成型及控制专业的专业课。 任务： 1）了解模具寿命与失效的关系及和工业生 产的关系； 2）了解模具结构、模具工作条件、模具材 料性能和模具制造等因素对模具寿命的影 响；绪绪 论论DateDate2121 3）掌握分析模具失效的方法，培养解决问 题的能力，为合理的模具设计与模具加工 奠定

10、必备的基本理论知识，从而达到提高 模具寿命的目的。本课程的性质与任务本课程的性质与任务任务任务DateDate2222课程学习要求： 1）熟悉模具寿命与失效中名词术语的概念 和定义。 2）了解模具失效的形式，掌握对不同模具 失效形式分析与判断的方法和模具材料抗 失效性能指标及应用。本课程的性质与任务本课程的性质与任务DateDate2323 3）认识提高模具寿命的重要性，掌握有关因素对模具寿命的影响和影响模具失效的基本因素，并能正确应用这些规律指导模具的设计与制造。 4）具有正确选择模具材料和模具热处理工艺的能力和将所学知识用于模具设计、模具加工、模具使用和管理的能力。本课程的性质与任务本课程

11、的性质与任务学习要求学习要求DateDate2424 本课程的知识基础: 工程材料与加工基础、工程力学、金属塑性成 型原理、塑料加工设备和工艺、模具设计、模 具制造工艺等课程。 学习中，需要运用学过的专业基础和专业课中 的知识，结合模具结构和生产的特点，来掌握 本课程的知识。 学完之后又为合理的模具设计和加工服务。本课程的性质与任务本课程的性质与任务DateDate2525 学习方法：为了更好的学习和掌握模具寿命与失效的学 习内容，下面采用思维导图的学习方式介绍 本课程的学习方法。思维导图是一种帮助记忆的流程图。本课程的性质与任务本课程的性质与任务DateDate2626本课程的性质与任务本课

12、程的性质与任务学习方法学习方法模具寿命模具寿命与工业生产的关系模具寿命概况与生产率的关系与产品成本的关系失效判断失效分析解决途径失 效 的 种 类模具的工作条件表面损伤失效过量变形失效断 裂 失 效断 口 分 析 技 术材 料 性 能 指 标材料力学性能测试方法结构设计 材料选择 加 工工业产品获得优质模具目 标意 义亡 羊 补 牢 之 路防 患 于 未 然 之 路影响因素模 具 结 构 模具工作条件 模 具 材 料 模 具 制 造 模具 材料的 选择 热处理技术的应用表面处理技术的应用Date27本课程的性质与任务本课程的性质与任务学习方法学习方法DateDate2828 学习中，通过思维导

13、图可以了解到与模具寿 命研究所关联的内容； 在实际中，知道采用哪些方法去解决哪些因 素的问题； 解决问题需要掌握哪些理论和工艺知识； 要想真正掌握失效分析方法还应学习哪些方 面的知识。 从中能够很容易的掌握学习的重点。本课程的性质与任务本课程的性质与任务学习方法学习方法DateDate2929第二章 模具寿命与工业生产的关 系 v第一节 模具寿命的基本概况一、模具寿命的基本概念 1.模具寿命的定义 模具因为磨损或其他形式失效、终至不可修复 而报废之前所加工的产品的件数，称模具的使 用寿命，简称模具寿命。模具寿命与失效DateDate3030 模具的使用寿命并不期望无限长，只需要比模 具成型制品

14、的生产要求长。 在考虑模具的最佳使用寿命时，应将目标放在 使单件制品获得最低成本的基础上。 这样的模具使用寿命对工业生产才有真正的实 际意义。模具寿命的基本概念模具寿命与工业生产的关系模具寿命与工业生产的关系 DateDate31312. 模具寿命对工业生产的影响1）质量高、寿命长的模具，可以提高制品的生 产率及质量，同时还影响到模具本身的制造 成本和制品的成本以及工艺部门的工作量等 。2）模具寿命关系到少、无切削工艺的推广应 用。l如冷轧齿轮，冷打花键、高速模锻、黑色金 属压铸和冷挤压等往往由于模具寿命不高， 使其应用受到一定的限制。模具寿命的基本概念模具寿命与工业生产的关系模具寿命与工业生

15、产的关系 DateDate32323）模具的寿命影响到一些先进的高效率、多工 位加工设备的正常效能的发挥。l如多工位轴承环高速锻锤、多工位大型冷镦机 、钢球滚球冷镦机等往往由于其模具寿命低而 难以发挥效率。4）模具寿命也影响到模具钢的消耗，特别是合 金模具钢的消耗，寿命低易造成人力、物力大 量浪费。模具寿命的基本概念模具寿命与工业生产的关系模具寿命与工业生产的关系 DateDate3333二、模具寿命与失效的术语定义 1制件报废 模具生产出的制品出现形状、尺寸及表面质 量不符合其技术要求的现象而不能使用时称 为制件报废。 大多数模具的寿命是由制品可用性决定的。 如果模具生产的制品报废，则该模具

16、就没有 价值了。模具寿命与工业生产的关系模具寿命与工业生产的关系 DateDate3434 2模具服役 模具安装调试后，正常生产合格产品的过程叫 模具服役。 模具的服役条件与安装模具的机床类型、吨位 、精度、成形次数、生产效率、被加工件大小 、尺寸、材质、变形抗力以及工件加热条件、 制件成形温度、冷却润滑条件等因素都有关系 。模具寿命与失效的术语定义模具寿命与工业生产的关系模具寿命与工业生产的关系 DateDate3535 3模具损伤 模具在使用过程中，出现尺寸变化或微裂纹、腐 蚀等现象，但没有立即丧失服役能力的状态称为 模具损伤。 4模具失效 模具受到损坏，不能通过修复而继续服役时称为 模具失效。 广义上讲，模具失效是指一套模具完全不能再用 ，生产中一般指模具的主要工作零件不能再用。模具寿命与失效的术语定义模具寿命与工业生产