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模具失效与维护 第1章 模具失效的基础知识 第二讲 模具失效的基础知识 一、授课单元的题目： 模具失效的基础知识 二、教学学时：2课时 三、教学目标： 知识目标： 掌握冷冲模具的工作条件及失效形式。 掌握热作模具的工作条件及失效形式。 掌握塑料模具的工作条件及失效形式。 了解模具寿命与失效的关系及其与工业生产的关系； 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； 掌握模具失效分析方法。 能力目标： 1、培养学生判断模具失效与分析的基本能力； 2、培养学生模具设计与制造的基本能力，从而达到提高模具寿命的目的； 3、培养学生分析问题和解决问题的能力。 情感目标： 1、创建良好的学习氛围；增强学生学习模具失效与分析的学习热情； 2、培养学生探索新知识的动机。 四、教学的重点与难点： 重点：冷冲模具的工作条件及失效形式、热作模具的工作条件及失效形式、塑料模具的工作条件及失效形式。 难点：冷冲模具的工作条件及失效形式、热作模具的工作条件及失效形式、塑料模具的工作条件及失效形式。。 五、教学方法和手段： ①教学方法：讲授法、演示法。? ②教学手段：多媒体、影片、图表 六、教学内容： 第1章 模具失效的基础知识 1.2 模具的工作条件及失效形式 冷作模具的工作条件及失效形式 1、冷冲裁模具 （1）工作条件 冲切成形零件，因此，模具在工作过程中刃口受到的力主要有正压力、侧压力、摩擦力、弯曲力等。见图1-2、图1-3。 （2）模具寿命与受力大小、板料厚度的关系 则比值d/t越小，冲头受力越大，其寿命越低。d为冲头工作部分的直径，t为板材厚度。 冷冲裁模的失效形式 模具刃口在压力和摩擦力的作用下，最长见的失效形式是磨损。其厚板还可能发生区部断裂（崩刃）。 模具刃口的损伤过程 可分为：初期磨损、稳定磨损、急剧磨损。见图1-6。 2、冷挤压模具 （1）工作条件 金属坯料在模具型腔内冷变形成形的模具，因此，模具在工作过程中要承受很大的机械载荷和摩擦作用。见图1-8。 （2）冷挤压分类 可分为正挤压、反挤压、复合挤压。见图1-8。 （3）冷挤压模具的失效形式 模具冲头承受很大的三向压应力及拉应力、偏载或横向弯曲载荷，因此，冲头的失效形式可能有塑性变形、折断、疲劳断裂、纵向断裂等，如图1-10。 冷挤压凹模的内壁承受均压，易发生胀裂或塑性变形。 冷挤压凸模、凹模，都要经受坯料塑变流动的剧烈摩擦，从而产生磨粒磨损和粘着磨损。 3、冷镦模具 （1）工作条件 金属坯料在模具型腔内冷镦粗成形的模具，因此，模具在工作过程中凸模要承受很大的冲击压力和摩擦力，凹模承受冲账力和摩擦力。见图1-11。 （2）冷挤压模具的失效形式 模具冲头承受很大的冲击压力和摩擦力，因此，冲头的失效形式主要有磨损失效和疲劳断裂失效，其次，塑性变形和折断。 冷镦压凹模的内壁承受均压，易发生胀裂或塑性变形。 冷镦压凸模、凹模，都要经受坯料塑变流动的剧烈摩擦，从而产生磨粒磨损和粘着磨损。 4、冷拉深模具 （1）工作条件 金属板坯料在模具型腔内冷拉深成形的模具，因此，模具在工作过程中凸模要承受冲击压力和摩擦力，凹模承受板材变形的剧烈摩擦力。 （2）冷挤压模具的失效形式 冷拉深凹模，要经受坯料塑变流动的剧烈摩擦，从而产生磨粒磨损和粘着磨损。 热作模具的工作条件及失效形式 1、锤锻模具 （1）工作条件 锤锻模是在模锻锤上使用的热成形模具，它在成形过程中的机械负荷主要是冲击力和摩擦作用，热负荷主要是交替受热和冷却。见图1-12。 （2）锤锻模具的失效形式 锤锻模承受机械负荷和热负荷较重的部分是型腔，其基本失效形式是型腔部分的模壁断裂，型腔表面热疲劳、塑性变形、磨损等。锤锻模的燕尾部分产生冲击负荷且有应力集中，因而燕尾开裂是常见的基本失效形式。 2、压力机锻模 （1）工作条件 压力机锻模是在模锻锤上使用的热成形模具，它在成形过程中的机械负荷主要是冲击力，热负荷主要是交替受热和冷却。但比锤锻模受热更严重。 （2）锤锻模具的失效形式 因此压力机锻模的失效形式主要是脆性断裂失效、冷热疲劳失效、塑性变形失效、磨损失效以及模具型腔表面氧化腐蚀失效等。 3、热挤压模具 （1）工作条件 被加热的金属材料在高温压应力状态下成形的一种模具。冲头、凹模受较大的静压力，及热交换应力。 （2）锤锻模具的失效形式 其基本失效形式是早期脆断、疲劳断裂、热疲劳、型腔堆塌、磨损等。 4、热冲裁模具 （1）工作条件 模具刃口承受挤压、摩擦和一定的冲击载荷，同时热交换。 （2）锤锻模具的失效形式 其基本失效形式是热磨损、