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冲压模具寿命影响因素及其预测研究探讨

1（通讯作者）112

谷兆勇杨巍李成忠张兵

1.青岛大东自动化科技有限公司，山东青岛266400

2.青岛海川智汇科技有限公司，山东青岛266431

摘要：由于实际生产的需要，在冲压模具方面的研究越来越多，学者们对于冲压模具的研究也更加深入，其中冲

压模具的寿命作为冲压模具研究中极其重要的一个方向，一直是近年来的一个研究热点。冲压模具的寿命受到多

种因素的限制，其中包括：模具的失效形式、模具的设计、模具的材料、模具的制造工艺等等。为了提高冲压模

具的寿命，并且能够及时的对模具进行修模和更换，本文主要阐述了冲压模具的寿命影响因素对其寿命的影响以

及在冲压模具寿命预测方式上的研究。其中包括模具的硬度、表面涂层、模具的加工工艺等因素对寿命的影响研

究；经典Archard磨损理论研究方法、经验公式法、BP神经网络法、以及在上述方法中推导出来的方式对模具寿

命预测的研究。通过调查研究总结各种冲压模具寿命预测方式的优劣，并提出冲压模具寿命预测未来的发展方向。

在未来，基于数字孪生技术，把深度学习应用于冲压模具寿命预测，进而实现预测的智能化，这将是该研究领域

未来的主要发展方向。

关键词：冲压模具；影响因素；寿命预测；失效；磨损

中图分类号：TH17

各种工业领域都离不开模具，模具被广泛的应用率，对冲压模具的寿命研究是很有必要的。要研究冲

于汽车行业、航空领域、仪表仪器、家用电器以及其压模具的寿命就离不开对冲压模具失效的研究，模具

他各种行业[1]。在机械行业中，每年的模具消耗价值的失效和零件的不合格往往是联系在一起的，而模具

巨大，大约为各类机床总价值的5倍之多[2]。随着工表面磨损是影响零件质量缺陷和模具本体失效的最主

[6]

业的发展，模具在大批量生产中已经占据了不可或缺要原因。模具原本的功能受到破坏导致其不能进行正

的地位。据统计，一辆普通汽车在制造过程中需要2000常的工作称为模具失效，其中磨损、断裂、变形、疲

[3]

多套模具，其中冲压模具占60%以上。模具在机械加劳都是失效的原因，冲压模具的磨损受设计阶段和使

工行业的大量消耗决定了其在机械行业的重要地位，用阶段等诸多因素影响，这些因素是影响冲压模具寿

这使得学者们对其各个方面展开了大量的调查研究。命的因素。通过对冲压模具寿命影响因素的研究，对

其中包括模具的失效形式、模具的设计、模具的结构、冲压模具寿命预测进行了进一步的研究。因此，研究

模具的制造、模具的材料、模具的加工、模具的寿命影响冲压模具寿命的因素具有深远的意义。

[4]

以及模具行业的未来等一系列方面。ZHLiu等人研本文剩余的其他部分包括在第2节中，概述了冲

究了重载冲压模具寿命的提高方式，通过TD热扩散技压模具寿命的影响因素，第3节中，概述了冲压模具

术对模具表面进行强化，在模具的表面生成了碳化钒寿命预测的方式，第4节对于冲压模具寿命预测存在

涂层，通过这种方法模具寿命提高了7.5倍。邹春雷的问题，以及未来对于冲压模具寿命预测方面的发展

[5]

等人通过改善热处理工艺有效的改变了精密冲压模方向进行了阐述，第5节总结了全文。

具的力学性能进而使得冲