模具表面精加工是模具加工中未能很好解决的难题之一，也正是模具钳工劳动强度大、成为模具加工瓶颈的原因之一。特别反映在硬度较大的金属、压铸模具进行{zh1}组装过程。我国目前仍以手工研磨抛光为主，不仅质量不稳定、周期长，而且工人作业环境差，制约了我国铸造模具向更高层次发展。对于模具复杂型腔和一些狭缝的曲面精加工，传统的机加工方法已无法胜任，必须采用其它的工艺措施，如电化学或电化学机械光整加工技术。随着科学技术的不断发展，各种模具的加工工艺要求越来越高。提高模具抛光的速度和质量使我国模具制造工艺达到世界先进水平，已成为刻不容缓的重要课题。
在模具表面精加工技术中，主要的可以分为两大部分，即传统精加工技术和非传统精加工技术。传统精加工技术主要是以手工研磨抛光为主和现在发展起来的机械精加工 ；非传统精加工主要包括化学抛光、电化学抛光、电解研磨、电化学机械光整加工、超声波加工、磁流变抛光、激光抛光技术以及电火花抛光等。下面就主要的加工方法和工具进行介绍。
1. 方法与设备
手工研磨抛光
该方法是传统模具精加工所采用的主要手段，也是我国目前仍广泛采用的方法之一。该方法不需要特殊的设备，适应性比较强，主要依赖于操作者的经验技艺水平，但效率低(约占整个模具周期的1/3)，且工人劳动强度大，质量不稳定，制约了我国模具加工向更高层次发展。但就目前的社会经济技术发展状况，暂时还不能xx淘汰这种加工手段。
数字式模具抛光机
最近看到一款数字抛光机的报道，这种抛光工具采用数字化控制，数字式显示和控制工艺参数，备有整套磨头及磨料，半自动抛光，具有体积小、使用方便的优点。其工艺特点主要有
具有平整功能，{zd0}可平整的波纹长度为75mm。
和手工抛光相比，功效提高一倍，质量提高一个数量级。
质量稳定，重复性好。应用范围：
材料：各种模具材料，包括铸钢、锻钢、铝合金及锌基合金。
模具表面尺寸：100×100－1,500×3,000mm。
超声波模具抛光机
该抛光工具采用高频电火花脉冲电源与超声波快速振动研磨的原理进行抛光。它能完成一般抛光工具(电磨软轴等)难以伸入的窄槽、窄缝、边、角等曲折部位的抛光，抛光后不塌棱角，不影响模具的精度。该工具可以解决用户过去因工件形状复杂难以达到抛光要求这一难题。并且缩短了抛光时间提高了工作效率。为了提高粗糙度大于Ra1.6工件的抛光速度，工具采用超声波与专用的高频窄脉冲高峰值电流的脉冲电源复合进行抛光，由超声波的冲击和电脉冲的腐蚀同时作用于工件表面，能迅速降低其粗糙度，对各种特殊加工后的粗硬表面十分有效。采用该工具进行抛光，可快速对粗糙表面整形抛光，不受工件形状、材料硬度限制，对原始表面粗糙度没有要求，功效比较高。
用高速铣削技术作为模具半精加工和精加工的手段。从80年代以来，随着高速铣削技术的成熟与发展，模具型面加工已多采用此项加工工艺手段，用EDM进行模具型面精加工和抛光的工艺已逐渐减少，这主要是因为 ：除有内锐角的型腔和极窄而深的型腔外，基本都可用高速铣削代替EDM加工 ；采用高速铣削加工模具型面可比EDM加工节省25%～60%加工工时 ；高速铣削的型面表面质量好，可避免EDM加工可能出现的表面微细型纹；高速铣削能加工45～60HRC硬表面，精铣面粗糙度可达Ra=0.63mm，减少手工抛光工时 ；省却EDM加工电极的制造环节，显著缩短制模周期。
“高速铣削”在德国和日本已成为模具半精加工、精加工的主流工艺手段，我国正积极发展中。
电化学和电化学机械光整加工。
电化学及其复合光整加工技术主要是靠金属工件的电化学阳极溶解原理来加工，属于离子的去除。且因为是非接触加工，没有加工变形层、变质层和残余应力；工具无磨损，可以长期应用 ；不产生飞边及毛刺。图1为各种加工方法所得表面形貌对比。
图2为大连理工大学周锦进教授课题组用电化学机械方法对轴承进行的光整加工。它取代滚道超精工艺，可以大幅度提高滚道表面质量，改善和弥补磨加工缺陷，粗糙度、波纹度及圆度与滚道超精后的“三度”相比量化后的精度储备在80%以上。采用电化学机械加工比一般超精加工的寿命可提高5倍以上。虽然这里以轴承为例，但该技术同样xx可以应用到模具表面的精整加工中。
2. 模具表面精加工的发展趋势
模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展。日本已研制了数控研磨机，可实现三维曲面模具的自动化研磨抛光。另外，由于模具型腔形状复杂，任何一种研磨抛光方法都有一定局限性。应注意发展特种研磨与抛光方法，如挤压研磨、电化学抛光、超声抛光以及复合抛光工艺与装备，以提高模具表面质量。
随着模具向精密化和大型化方向发展，加工精度超过1mm的超精加工技术和集电、化学、超声波、激光等技术综合在一起的复合加工将得到发展。兼备两种以上工艺特点的复合加工技术在今后的模具制造中前景广阔。
模具表面精加工中的磨削加工
磨削加工采用的机床有三种主要类型 ：平面磨床、内外圆磨床及工具磨具。精加工磨削时要严格控制磨削变形和磨削裂纹的产生，即使是十分微小的裂纹，在后续的加工使用中也会显露出来。因此，精磨的进刀要小，不能大，冷却液要充分，尺寸公差在0.01mm以内的零件要尽量恒温磨削。由计算可知，300mm长的钢件，温差3℃时，材料有10.8mm左右的变化，10.8=1.2×3×3(每100mm变形量1.2mm/℃)，各精加工工序都需充分考虑这一因素的影响。
精磨时选择好恰当的磨削砂轮十分重要，针对模具钢材的高钒高钼状况，选用GD单晶刚玉砂轮比较适用，当加工硬质合金、淬火硬度高的材质时，优先采用有机粘结剂的金刚石砂轮，有机粘结剂砂轮自磨利性好，磨出的工件粗糙可达Ra=0.2mm，近年来，随着新材料的应用，CBN砂轮，也即立方氮化硼砂轮显示出十分好的加工效果，在数控成型磨，坐标磨床，CNC内外圆磨床上精加工，效果优于其它种类砂轮。磨削加工中， 要注意及时修整砂轮，保持砂轮的锐利，当砂轮钝化后，会在工件表面滑擦、挤压，造成工件表面xx，强度降低。
板类零件的加工大部分采用平面磨床加工，在加工中常会遇到一种长而薄的薄板零件，此类零件的加工较难。因为加工时，在磁力的吸附作用下，工件产生形变，紧贴于工作台表面，当拿下工件后，工件又会产生回复变形，厚度测量一致，但平行度达不到要求，解决的办法可采用隔磁磨削法，磨削时以等高块垫在工件下面，四面挡块抵死，加工时小进刀，多光刀，加工好一面后，可不用再垫等高块，直接吸附加工，这样可改善磨削效果，达到平行度要求。
轴类零件具有回转面，其加工广泛采用内外圆磨床及工具磨床。加工过程中，头架及{dj1}相当于母线，如果其存在跳动问题，加工出来的工件同样会产生此问题，影响零件的质量，因此在加工前要做好头架及{dj1}的检测工作。进行内孔磨削时，冷却液要充分浇到磨削接触位置，以利于磨削的顺利排出。加工薄壁轴类零件，{zh0}采用夹持工艺台，夹紧力不可过大，否则容易在工件圆周上产生“内三角”变形。
近年来，随着全球制造业向中国转移，我国模具制造业一直处于高速增长，但是，生产中各种因素及条件跟不上业务增长的矛盾，也已成为模具企业发展的一大“瓶颈”。人们都在不断地思考，在经济全球化不断涌现的新机会形势下，如何使我国模具企业能够持续发展，长盛不衰。
模具是产品制造业重要的工艺装备之一，不同的行业和产品有不同性质的模具类型。如生产汽车的汽车覆盖件类模具、生产柴油机及发动机的锻件类热锻模、生产冲压制品零部件的冲压类模具、生产塑料制品的塑料成型类模具、生产粉末冶金产品的粉末类模具，生产有色金属壳体及支架类的压铸模生产玻璃成型类模具等。所以在很多情形下，模具缺乏通用性。
模具属于边科学，它涉及机械设计制造、塑性成型加工、金属材料、铸造（凝固理论）、粉末冶金、塑料、橡胶、玻璃等诸多学科和行业。因此，模具设计与制造，专业人才的劳动不可替代性较强。
现代模具的四大特点
在引进及学习国外模具技术的情况下，我国现代模具在结构设计、制造精度、使用寿命等方面都已达到了较高的水平。举例如下：
复杂型腔形状和模具结构
随着人们对产品形状、尺寸精度、整体性及生产效率等要求的不断提高警惕，以及许多新材料新工艺的广泛应用，现代模具的结构和形腔日益复杂。例如，一台大型复合材料成型模具，其结构复杂程度和价格超过一台精密机床。一些大型覆盖件成形模具，不仅公型腔形状复杂及多个分型面，而且模具配套性要求极高，要求多个相关模具型腔协调一致，用传统加工方法已无法达到其质量要求。
高精度模具
对于精密或超精密度模具，不同时期有不同的概念。10年前，精密模具的精度一般为5UM，现在已达2-3UM，精度达1UM的模具也已经上市。如光纤连接器直径公差要求<±1UM，一些大型棱镜的形状误差<±1UM，表面精糙度为0。01UM。现代模具要求的精度比传统模具高出一个数量级。多工位级进模、精冲模、医疗及光学食品精密塑料的精度已达到0.002～0.003MM,甚至更高.一些高精度、无毛刺的冲压件和精密塑料件都要求模具高精度，尤其是那些全拼嵌、全互换的长寿命的多工位级进模的精度要求更高。
高效率模具
随着虹代的进步，现代模具生产效率比传统模具高得多，其主要原因是不断提高成形机床1次行程的制品数量，已有多工位、多模腔甚至多功能复合模具。例如生产电子产品的接插件、端子零件的级进模高达20～30个工位甚至50个工位，橡胶鞋压注模有18个工位，一模多腔的注塑模和叠层模具可达每模一次生产数十件，塑封模每模一次生产数百件，生产塑料汽水瓶的回工位注塑模，生产率达每小时为8000件，一套多功能模具除完成冲压成型外，可以同时负担叠压、攻螺纹、铆接、锁紧等组装任务，能直接生产组合件。
长寿命模具
长寿命模具是保证高速冲床设备实现高生产效率的其本条件之一，也是必要的先决要求。例如，中速冲床的行程次数为300～400次/MIN，每班要冲14～20万件，只有用高耐磨硬质合金冲模才能适应，如果模具寿命达不到20万次，使生产中断，将影响到经济效率等一系列的问题。随着科学技术不断进步，新材料及新工艺采用，现代冲模寿命一般在500万次以上，硬质合金多工位级进模可达2～6亿次，注塑模60～80万件，压铸模50万件，锻模4～5万件，而传统模具寿命只是现代模具的1/5～1/10。
发展模具中存在的问题
近来年，我国模具尽管出口不断增加，国际竞争水平有所提升。但大多集中于中低档领域，模具的技术水平偏低，附加值较小，部分xx模具还要依赖进口，才能完成目前的生产任务。现我国模具发展中所遇到的主要问题如下：
模具加工设备落后
从2004年进口模具资料可知，进口xx模具已占总数量的五分之四。尽管我国模具产值已仅次于日、美、列世界第三位，但总体水平仍落后工业发达国家很多，尚难满足我国制造业发展的需要。目前，我国模具研发工作的经费每年约有60亿元投入，研究高效高精度的模具制造技术和加工设务，如三坐标测量仪，NC（数控）和CNC（计算机数控）机床、高精度坐标磨床、机电结合的电火花加工、数控线切割加工及各类特种加工已成为当代模具加工的基本手段。高精度数控坐标磨床、数控光学曲面、慢支丝高精度线切割机、多功能数控电加工中心、快速成型及制模技术等先进机床已成为必备设备。由于国产设备还不能及时跟上，所以许多模具企业引进了不少国外先进设备，但总体来看，模具加工设备水平仍比国外落后许多。这主要表现在大型、精密、复杂、长寿命xx模具设计制作水平还较低，许多先进模具技术的推广应用不够广泛。特别是设备的数控化率和CAD/CAM一体化的应用覆盖率则更低。
材料品种少
模具工业要上水平，材料应用是关键。因选材和用材不当，致使模具过早失效，据统计资料指出，大约占失效模具的一半以上。我国冶金行业研制开发和引进了大量模具行业所需的钢种，但国产模具钢无论在品种还是质量上仍难以全部满足国内模具市场的需求。
现在国内外用于模具的材料200多种，但我国真正在市场上流通的廖廖可数，如热锻模5Crmnmo、H13，冷冲模Cr12、Cr12mo，压铸模3Cr2w8v，塑料模45钢、P20等等，这种不合理的用材状况应尽快改观。
随着市场经济的深入发展和我国加入WTO，对复杂、精密模具的需求量日益增加，特别是外资企业、民营企业的增加，使我国模具材料市场很快与国外接轨。国外模具生产厂纷纷在国内设立销售公司，直接经营模具新品种，瑞典一胜百公司、德国蒂森公司、日本大同模具钢公司以及奥地利乐嘉文公司等。
国外模具钢以其性能优良、质量稳定、规格询全、强有力的销售手段和规范化的售后服务，已占领了我国复杂、精密模具用材的20%～30%。
高级人才匮乏
人是模具企业最活跃的因素，市场竞争最主要的是人才竞争。模具行业的工程技术人员的素质都不能适应现代模具工业的发展，已成为公认的事实。模具专业人才往往需要历经多年的实践和经验积累，并随着新技术、新工艺、新材料的日新月异，要不断学习，才能与时俱进。为此，应有计划地尽快培养、造就一支适应现代模具制造业振兴需要的高技能人材队伍，已成为当务之急。
信息需及时
信息对于模具企业更为重要。模具企业需要依据宏观市场信息来调整定位自己的方向和目标，确定企业的经营策略，通过市场信息来发现和发展新用户，了解用户的生产动态与自己企业的相互关系；通过质量信息了解本企业的品质状态，了解用户对自己的质量要求和售后服务状况；通过技术信息，改进自身模具的结构设计、材质选用等技术要求，提高自身的工艺水平和能力。总之，信息对于技术密集、单一订单生产模式的模具企业而言，无疑是创造市场、促进企业发展的重要资源。
由于模具的使用特点和本身精度的要求，加之单件小批量生产的特点，工序多，生产周期长。因而模具企业内外的信息具有流动量大，传播途径多且周期长，各类信息交融混合且频繁重复的特点。所以信息管理上首先应将信息分类为市场管理、质量服务、技术支持等类别，按不同渠道进入流通，并注意信息流的双向性，及时将各类信息按一次流动结果收集、处理、重新再进入信息管理系统。
规范管理应完整
模具制造是按定单设计项目型制造的行业，其生产管理在所有制造业中属于最为复杂的一种。通过与管理先进的模具企业对比观察，以及对模具行业发展历史的思考，不难发现，模具企业的内部管理不善和不规范是其缺乏竞争力的一个主要原因。
作为一个大型企业，因模具的品种多、数量大，必须适当分类以利管理。一般模具按适用性可分为通用型和专用型；按工艺可分为成形模、冲裁模、复合模和级进模。工装、模具的管理一定要有一个科学的方法，才能保证模具的上、下有条不紊，模具检修及时到位。
应动态掌握每套模具的使用状况、易耗件备品数量，同时随着加工设备的变换更新，该报废的模具也应及时报废，这样既可以增加库存空间，又可以修旧利废节约生产成本，同时也便于模具管理。
模具竞争中的四项指标
模具制造业是典型的按定单设计，项目型制造的制造业?其生产组织最突出的特点就是按项目进行管理，困扰企业的{zd0}问题是如何控制和平衡项目管理的三个关键要素：工期（Time）、质量(Quality)、成本(Cost)，简称为TQC，这三要素相互制约，相互促进，企业为管理、控制这三要素，经常会顾此失彼，只有处理好这三个关键要素，才能真正体现模具制造企业的核心竞争。
模具制造业是一个高风险与高附加值的行业。随着市场竞争的加剧，客户对模具制造商的要求截越来越高，主要表现在以下四个方面：
模具质量要保证
它包括设计质量和制造质量。模具质量是一项综合性的技术指标，包括模具使用性能、模具精度、模具寿命、模具型腔表面粗糙度、模具维护的方便性等许多方面。
交货期要按时
市场竞争使得新产品的开发周期不断缩短，客户要求的开模时间越来越短，对模具制造商的压力越来越大。对某些客户来说，模具交货期已成为一项重要的指标。
价格要合理
加工模具的综合成本不能过高。客户对优质合理的价格是可以接受的，但过高的价格客户往往难以接受，所以，必需根据当前市场的形势情况来制订一个合理的模具价格，才能符合客户需求。
售后服务优质
模具加工装配完后经试模已达到技术上所规定的要求，但在客户的压力机试模和批量生产时，往往会碰到这样或那样意想不到的具体问题，如卡模、刮痕、间隙不均匀、不平行度、不垂直度、不同轴度等不良现象。模具制造商应按客户的要求认真做好售后服务，这是取得客户长期信任的一个重要方面。
质量、交货期、价格和服务是决定模具企业竞争优势的主要构成因素。常期的生产实践证明，模具的设计质量是关键因素，优秀的模具设计是提高模具质量、降低成本、缩短制模周期的前提。
总之，加强与客户的联系，取得客户的信任，对客户反馈的意见积极处理。了解客户的需求，不断改善模具质量，适应市场变化。在激烈的市场竞争中，唯有质量、交货期、价格和服务四项指标处于{lx1}地位的模具企业才有竞争优势。
在线冲孔模，主要是小孔与深孔冲模的凸模，经常在使用过程中折断，影响生产。长期生产实践中，对大量折断凸模的冲孔模和有冲孔工位的连续模分析结果表明，冲小孔与冲深孔凸模折断原因如下：
（1）凸模的固定板以外的自由长度过长，没有可靠的导向与横向支承。多数敞开式冲孔模及无导向固定卸料结构冲孔模的小孔凸模，经常因此而在冲孔过程中折断。
（2）用导柱模架固定卸料板结构的冲孔模、连续模中的冲小孔凸模，该加固的未加固，或加固结构设计不良，无横向支承，当凸模长径比，即凸模自由长度L。与其冲孔直径d之比，即L0＞5d时，就会在承载后弯曲变形或折断。
（3）采用导柱模架*卸料板的各类冲孔小凸模，在冲压过程中，弯曲变形及折断的情况更多，有一些小凸模是在卸料过程中折断，甚至断在工件中。
（4）误操作引起小凸模折断或变形的情况也时有发生，在用板载条料冲压时，大多用手工送料。材料表面有氧化皮，不平的凹坑或凸起或模内有异物等，冲孔前都未及时较平、清理；操作出现叠片，将搭边拉入凹模产生咔模等。
（5）偶有选材不当或制模工艺缺憾，如热处理等原因造成小凸模折断。
从目前情况看，合理的冲孔模及冲小孔、冲深孔凸模的加固与防护结构设计，仍然是防止小凸模纵弯失稳而变形折断的主要手段之一。
冲小孔与冲深孔凸模界定
小孔、深孔都是相对的。迄今还没有界定标准。从冲孔模结构设计的角度考虑，冲小孔凸模的折断是其长径比过大，承载后发生纵弯失稳而折断。冲孔直径越小、凸模越长，长径比越大，凸模越容易折断。但仅从冲孔直径大小来划分冲小孔凸模，忽略了冲孔料厚，等于没有考虑凸模载荷，显然也不全面。
德国工业标准DIN1543将钢板按其厚度δ分为如下三类：
δ＜3mm为薄板
δ＞3mm～4.75mm为中厚板
δ＞4.75mm为厚板
根据DIN标准的上述分类，可以提出冲小孔、冲深孔的界定数值见表1。
凸模强度与刚度计算的提示
在有关冲模设计的手册与教科书及冲压专业图书资料中，大多对冲裁凸模的强度，从理论上提出抗压强度和源于材料力学压杆稳定计算的Euler（欧拉）公式，进行如下两个方面的验算与校核：
（1）凸模的抗压强度
（2）凸模的刚度
在通常情况下，采用凸模材料的许用承压强度[σ]都远远超过冲件材料的抗剪强度στ。而选用凸模材料时，又都从冲件材料强度、料厚及冲裁刃口形状以及冲件产量综合考虑，凭经验与习惯确定。
值得注意的是，凸模抗压强度的验算，应将凸模刃口形状复杂、冲裁力大的部分，单另划出来验算，更切合凸模承载受力的实际情况，防止因采用平均压应力计算而遗漏了凸模窄小、复杂的局部刃口，冲裁力大而集中，造成凸模局部抗压强度不足，在使用过程中出现崩裂及过量磨耗而提前失效。比较典型的是冲裁锐角顶部、三角形孔各角顶、棘轮棘爪尖角、小模数齿型的齿顶等冲裁刃口，其实际承受冲裁力比计算的平均压力高出3～5倍。如设计冲裁凸模时不考虑这一点，除圆凸模外，其他非圆形，特别是有尖角、凹口、齿形等凸模，必然在使用时，在凸模刃口的这些部位损坏或提前磨损失效。
凸模的刚度校核，就是按Euler公式，计算凸模的许用自由长度，以确保凸模的轴向承载不超过其许用临界应力[σ]，通常就是凸模材料的比例极限σn，即凸模的抗纵弯失稳能力。
目前看到和已知的不同冲模设计手册中，计算凸模自由长度即校核凸模抗纵弯失稳的公式，虽都由Euler公式导出，已有多种形式。主要的有两类：一类是用Euler公式导出计算凸模固定板以外的凸模长度；另一种是计算凸模总长度，即在不给定凸模固定板厚度的情况下，计算出凸模总长度的公式。
Euler公式是一个静载公式，具有在应力与应变成正比，服从虎克定律的情况下，才适用。钢与多数金属材料都是在承载小于其比例极限σn时，应力与应变成正比，超过σn，达到其屈服点材料将产生塑性变形，应力与应变不成正比，不服从虎克定律，Euler公式就不能用了。
凸模固定在固定板中的一段，已与固定板铆合或压配合而成为一个刚体，其长短Euler公式算不出。在不给定固定板厚度的情况下，要用Euler公式总出凸模总长度，可能出现的结果，于结构设计不利。
因为凸模总长度算定而凸模嵌装在固定板内长度没有定。固定板厚度不是一个定值，往往选用标准件，按JB/T7643.2-1994《冲模模板、矩形固定板》现行机械行业标准，其厚度H=10mm～45mm，共13个规格。使凸模在固定板以外的、可利用的结构长度，波动很大。而用于非标准冲模固定板，更难确定凸模这段长度，给模芯设计造成困难，纵弯核校也失去意义。
德国xx学者?冲压专家，Eugen Kaczmarek在其早年著作中，也曾用Euler公式计算凸模的总长度。但他给定冲模固定板厚度为凸模总长度的25%为前提条件。也许这一点对我们使用的Euler公式验算凸模刚度有所启示。
防止细长凸模折断的结构措施
（1）加固
对冲小孔的凸模杆部加粗，使其成为二台阶或三台阶式凸模，见图1。
推荐凸模的长度尺寸分割比例：
a、刃口工作段L1与冲孔直径d关系
L1＜5d，一般取L1=（3.5～4.5）d
b、凸模装入固定板的长度L与凸模总长度L∑的比例
L≥25%L∑
加固结构的选择：
a、按冲孔直径d的大小选择
d≥1.1mm～3mm选用三台阶，图1a＝、b＝
d＞3mm选用二台阶，图1c＝
d＞30mm，δ＜4.76mm选用直通式，不必加固
D≤10mm，δ≤3mm 应予加固
D≤15mm，δ≤4.75mm应予加固。
b、按冲孔面积兼顾刃口断面形状加固非圆孔凸模，见图1d＝、e＝。
按冲孔面积F计算F≤7mm2的冲孔凸模，见图1d＝、e＝型式加固。
（2）加护套
给细长小凸模加护套，是在冲孔模或有冲孔工位的连续模结构设计中，经常采用的防护措施。图2所示为各种细长小凸模经常使用的各种护套结构型式。
图2a＝～e＝为冲圆孔凸模的常用护套及其结构型式。图2d＝、e＝是全行程护套。图2a＝～c＝所示的一般护套，还有多种结构型式，多数大同小异。
图2f＝所示为群孔凸模的各种护套及类护套，包括夹板、夹块、群孔套等结构型式。
图2j＝所示为非圆孔凸模用夹板、夹块加固防护的方法与型式。
（3）用超短凸模
采用超短小孔凸模冲制小孔，比采用凸模护套更简便、经济。图3所示是用超短小凸模在4mm料厚上冲制φ2mm群孔的一种冲模结构。
自从我国加入WTO之后，模具产品已提升到技术装备总体水平至关重要的一个环节，其中，尤其是冷挤压模具，它是实现少、无切削加工的重要工艺装备，在现代生产加工中日益得到广泛的应用。但在冷挤压加工时，常常遇到一些妨碍正常投产的重要问题，就是模具受到损坏，主要表现有如下三种失效类型。
(1) 磨损，冷挤压模具与其他绝大多数模具一样，都有一个零件的公差所允许的磨损范围。当模具达到磨损极限不能继续使用时，这种磨损属于正常的工具损坏。然而对于相当一部分模具来说，在尚未达到磨损极限之前，由于许多方面原因，常发生型腔表面早期损伤失效，如磨损失效、腐蚀失效、表面疲劳(点蚀或剥落)失效等。这样，就不能制造出合格的挤压件。
(2)变形，由于冷挤压时作用在模具上的载荷非常大，直接承受压力作用的工作零件，将产生弹性变形和塑性变形，例如凹模型腔的弹性膨胀，凸模的镦粗、弯曲，顶料杆的轴向压缩，垫块的中心压塌等等。这样，使模具造成正常的工作，严重影响生产。
(3)断裂，这是冷挤压模具最常见的一种损坏形式，它因载荷超出模具材料的强度极限所造成的，例如凸模折断、凹模及紧固圈开裂、顶杆断裂、镶块疲劳断裂、蠕变断裂、低应力脆断等。
当模具零件产生上述这种缺陷时，就不能制造出合格的挤压件，会严重影响工厂的生产计划。为此，面临工程技术人员要及时解决造成这些缺陷的关键问题。
生产实践证明，每副模具的承载能力、工作使用寿命、制造精度及产品合格率，在很大程度上取块于模具钢的化学成分，模具零件的加工质量及热处理工艺等。为了生产出高质量、高经济效益的产品挤压件，必须从模具结构设计，选用模具材料，机械加工、热处理、生产成本等方面、全面进行考虑，才能达到应有的技术经济效果。
2模具早期失效的统计数据
任何一种失效原因，就需要了解及分析模具损坏的根本因素，可以从生产实践中收集{dy}性资料，即社会生产统计调查。
以模具外表和内部检验结果为依据，找出其中影响模具失效的决定性因素，就可以查明模具失效的特征和损坏的根本原因，当然，模具失效往往是由几个因素综合作用的结果，在进行具体分析时，必须充分考虑各个因素之问的相互影响和有机联系。
在分析模具损坏之前，曾对模具早期失效的原因进行了一次统计分析，上海地区与日本的数据是有差别的。但是，模具早期失效的原因主要是由于模具热处理工艺不佳和模具原材料质量不好，其次是模具使用条件不好、模具加工方法不好，模具设计不合理及模具毛坯锻造工艺不妥等原因造成的。因此，为了防止模具早期失效，延长模具使用寿命，应从上述几方面采取有效的、相应的预防措施。3冷挤压模具的工作条件
冷挤压模具工作条件极其恶劣。冷挤凸模的受力情况随挤压方法的不同而异，正挤压凸模主要承受压应力的作用，而反挤压凸模或复合挤压凸模，在挤压工作行程时，承受着很大的压应力作用，在回程时则承受较小的拉应力，这个拉、压应力是交变产生的。不论是正挤压还是反挤压往往还受到偏心负荷所引起的弯曲应力的作用．由此可以看出，冷挤压凸模受到拉、压和弯曲应力的综合作用，其受力状态是比较复杂的。
冷挤压凹模内壁由于承受着较大的内压力作用，从而使凹模的圆周方向上作用着较大的拉应力。
此外，冷挤压成形是在很短时间内完成的，且将大截面的毛坯变成小截面的挤压件，从而使模具承受着交变的冲击载荷。冷挤压过程中的热效应以及模具工作表面受到的剧烈摩擦作用，使挤压件温升高达300?400℃。从而使模具在工作时温度升高，不工作时温度下降，这就是说模具还承受着冷热交变应力的作用。
如此苛刻的工作条件，使得冷挤压模具的使用寿命比其它模具要短得多。因此，为了延长模具的使用寿命，降低产品成本，提高经济效益，查明模具失效的根本原因，并采取得力的措施加以解决，对于冷挤压模具显得比其它的模具更为重要。
4模具损坏的各种具体因素
冷挤压模具因受使用情况不同，选用的钢种复杂，加工工序多等，可把影响模具使用寿命的各种具体因素分为如下六个方面：
4.1挤压件方面
在设计挤压件时，与模具失效有关的有
(1)原材料钢号；(2)制件形状及尺寸；(3)挤压方式；(4)变形程度；(5)制件尺寸精度。
4.2模具设计方面
冷挤压时，影响模具使用寿命的有
(1)模具材料选用不当；(2)硬度不合理；(3)面与面相交处有尖角；(4)厚薄壁相差过大；(5)连接圆角半径过小；(6)材料纤维取向不合理；(7)配合精度不当。
4．3模具材质方面
在选用模具材质时，密切有关的有
(1)钢的纯净度差；(2)化学成分偏析；(3)钢内疏松；(4)带状(网状)碳化物； (5)带状组织；(6)球化退火质量不好。
4.4机械加工方面
模具零件金属切削加工时，影响模具失效的有
(1)磨削损伤，形成微裂纹痕迹； (2)电加工质量差；(3)连接圆角半径较小；(4)表面粗糙度差； (5)尺寸精度差； (6)加工应力未除去。
4. 5热处理方面
模具零件热处理工艺中，与模具失效有关的有
(1)加热速度不当； (2)淬火温度不当； (3)保温时间不当； (4)冷却速度不当；(5)炉内气氛不当； (6)回火次数不够；(7)表面硬度不够。
4.6使用操作方面
在冷挤压生产时，影响模具失效的有
(1)模具安装不当；(2)润滑条件差； (3)冷却条件不当：(4)设备状况不好；
(5)实际操作不按要求。
通过如上所指出的影响冷挤压模具使用寿命的各种诸多因素，使我们清楚地看到，对具体的实际生产问题，需采用相应的措施来逐步解决。
5结论
冷挤压模具的工作条件极为复杂和恶劣，一副模；具在使用过程中往往交织着多种损伤形状，这些损伤相互作用、相互促进、{zh1}以一种或多种形式失效。为此，对冷挤压模具使用寿命的影响因素应进行认真细致研究及分析，如有丰富的实践经验，可直接选用有效的方法，应以不断探索、不断更新、不断提高、不断总结的精神来完成现代模具生产
在模具表面精加工技术中，主要的可以分为两大部分，即传统精加工技术和非传统精加工技术。传统精加工技术主要是以手工研磨抛光为主和现在发展起来的机械精加工 ；非传统精加工主要包括化学抛光、电化学抛光、电解研磨、电化学机械光整加工、超声波加工、磁流变抛光、激光抛光技术以及电火花抛光等。下面就主要的加工方法和工具进行介绍。
1. 方法与设备
手工研磨抛光
该方法是传统模具精加工所采用的主要手段，也是我国目前仍广泛采用的方法之一。该方法不需要特殊的设备，适应性比较强，主要依赖于操作者的经验技艺水平，但效率低(约占整个模具周期的1/3)，且工人劳动强度大，质量不稳定，制约了我国模具加工向更高层次发展。但就目前的社会经济技术发展状况，暂时还不能xx淘汰这种加工手段。
数字式模具抛光机
最近看到一款数字抛光机的报道，这种抛光工具采用数字化控制，数字式显示和控制工艺参数，备有整套磨头及磨料，半自动抛光，具有体积小、使用方便的优点。其工艺特点主要有
具有平整功能，{zd0}可平整的波纹长度为75mm。
和手工抛光相比，功效提高一倍，质量提高一个数量级。
质量稳定，重复性好。应用范围：
材料：各种模具材料，包括铸钢、锻钢、铝合金及锌基合金。
模具表面尺寸：100×100－1,500×3,000mm。
超声波模具抛光机
该抛光工具采用高频电火花脉冲电源与超声波快速振动研磨的原理进行抛光。它能完成一般抛光工具(电磨软轴等)难以伸入的窄槽、窄缝、边、角等曲折部位的抛光，抛光后不塌棱角，不影响模具的精度。该工具可以解决用户过去因工件形状复杂难以达到抛光要求这一难题。并且缩短了抛光时间提高了工作效率。为了提高粗糙度大于Ra1.6工件的抛光速度，工具采用超声波与专用的高频窄脉冲高峰值电流的脉冲电源复合进行抛光，由超声波的冲击和电脉冲的腐蚀同时作用于工件表面，能迅速降低其粗糙度，对各种特殊加工后的粗硬表面十分有效。采用该工具进行抛光，可快速对粗糙表面整形抛光，不受工件形状、材料硬度限制，对原始表面粗糙度没有要求，功效比较高。
用高速铣削技术作为模具半精加工和精加工的手段。从80年代以来，随着高速铣削技术的成熟与发展，模具型面加工已多采用此项加工工艺手段，用EDM进行模具型面精加工和抛光的工艺已逐渐减少，这主要是因为 ：除有内锐角的型腔和极窄而深的型腔外，基本都可用高速铣削代替EDM加工 ；采用高速铣削加工模具型面可比EDM加工节省25%～60%加工工时 ；高速铣削的型面表面质量好，可避免EDM加工可能出现的表面微细型纹；高速铣削能加工45～60HRC硬表面，精铣面粗糙度可达Ra=0.63mm，减少手工抛光工时 ；省却EDM加工电极的制造环节，显著缩短制模周期。
“高速铣削”在德国和日本已成为模具半精加工、精加工的主流工艺手段，我国正积极发展中。
电化学和电化学机械光整加工。
电化学及其复合光整加工技术主要是靠金属工件的电化学阳极溶解原理来加工，属于离子的去除。且因为是非接触加工，没有加工变形层、变质层和残余应力；工具无磨损，可以长期应用 ；不产生飞边及毛刺。图1为各种加工方法所得表面形貌对比。
图2为大连理工大学周锦进教授课题组用电化学机械方法对轴承进行的光整加工。它取代滚道超精工艺，可以大幅度提高滚道表面质量，改善和弥补磨加工缺陷，粗糙度、波纹度及圆度与滚道超精后的“三度”相比量化后的精度储备在80%以上。采用电化学机械加工比一般超精加工的寿命可提高5倍以上。虽然这里以轴承为例，但该技术同样xx可以应用到模具表面的精整加工中。
2. 模具表面精加工的发展趋势
模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展。日本已研制了数控研磨机，可实现三维曲面模具的自动化研磨抛光。另外，由于模具型腔形状复杂，任何一种研磨抛光方法都有一定局限性。应注意发展特种研磨与抛光方法，如挤压研磨、电化学抛光、超声抛光以及复合抛光工艺与装备，以提高模具表面质量。
随着模具向精密化和大型化方向发展，加工精度超过1mm的超精加工技术和集电、化学、超声波、激光等技术综合在一起的复合加工将得到发展。兼备两种以上工艺特点的复合加工技术在今后的模具制造中前景广阔。
模具表面精加工中的磨削加工
磨削加工采用的机床有三种主要类型 ：平面磨床、内外圆磨床及工具磨具。精加工磨削时要严格控制磨削变形和磨削裂纹的产生，即使是十分微小的裂纹，在后续的加工使用中也会显露出来。因此，精磨的进刀要小，不能大，冷却液要充分，尺寸公差在0.01mm以内的零件要尽量恒温磨削。由计算可知，300mm长的钢件，温差3℃时，材料有10.8mm左右的变化，10.8=1.2×3×3(每100mm变形量1.2mm/℃)，各精加工工序都需充分考虑这一因素的影响。
精磨时选择好恰当的磨削砂轮十分重要，针对模具钢材的高钒高钼状况，选用GD单晶刚玉砂轮比较适用，当加工硬质合金、淬火硬度高的材质时，优先采用有机粘结剂的金刚石砂轮，有机粘结剂砂轮自磨利性好，磨出的工件粗糙可达Ra=0.2mm，近年来，随着新材料的应用，CBN砂轮，也即立方氮化硼砂轮显示出十分好的加工效果，在数控成型磨，坐标磨床，CNC内外圆磨床上精加工，效果优于其它种类砂轮。磨削加工中， 要注意及时修整砂轮，保持砂轮的锐利，当砂轮钝化后，会在工件表面滑擦、挤压，造成工件表面xx，强度降低。
板类零件的加工大部分采用平面磨床加工，在加工中常会遇到一种长而薄的薄板零件，此类零件的加工较难。因为加工时，在磁力的吸附作用下，工件产生形变，紧贴于工作台表面，当拿下工件后，工件又会产生回复变形，厚度测量一致，但平行度达不到要求，解决的办法可采用隔磁磨削法，磨削时以等高块垫在工件下面，四面挡块抵死，加工时小进刀，多光刀，加工好一面后，可不用再垫等高块，直接吸附加工，这样可改善磨削效果，达到平行度要求。
轴类零件具有回转面，其加工广泛采用内外圆磨床及工具磨床。加工过程中，头架及{dj1}相当于母线，如果其存在跳动问题，加工出来的工件同样会产生此问题，影响零件的质量，因此在加工前要做好头架及{dj1}的检测工作。进行内孔磨削时，冷却液要充分浇到磨削接触位置，以利于磨削的顺利排出。加工薄壁轴类零件，{zh0}采用夹持工艺台，夹紧力不可过大，否则容易在工件圆周上产生“内三角”变形。
近年来，随着全球制造业向中国转移，我国模具制造业一直处于高速增长，但是，生产中各种因素及条件跟不上业务增长的矛盾，也已成为模具企业发展的一大“瓶颈”。人们都在不断地思考，在经济全球化不断涌现的新机会形势下，如何使我国模具企业能够持续发展，长盛不衰。
模具是产品制造业重要的工艺装备之一，不同的行业和产品有不同性质的模具类型。如生产汽车的汽车覆盖件类模具、生产柴油机及发动机的锻件类热锻模、生产冲压制品零部件的冲压类模具、生产塑料制品的塑料成型类模具、生产粉末冶金产品的粉末类模具，生产有色金属壳体及支架类的压铸模生产玻璃成型类模具等。所以在很多情形下，模具缺乏通用性。
模具属于边科学，它涉及机械设计制造、塑性成型加工、金属材料、铸造（凝固理论）、粉末冶金、塑料、橡胶、玻璃等诸多学科和行业。因此，模具设计与制造，专业人才的劳动不可替代性较强。
现代模具的四大特点
在引进及学习国外模具技术的情况下，我国现代模具在结构设计、制造精度、使用寿命等方面都已达到了较高的水平。举例如下：
复杂型腔形状和模具结构
随着人们对产品形状、尺寸精度、整体性及生产效率等要求的不断提高警惕，以及许多新材料新工艺的广泛应用，现代模具的结构和形腔日益复杂。例如，一台大型复合材料成型模具，其结构复杂程度和价格超过一台精密机床。一些大型覆盖件成形模具，不仅公型腔形状复杂及多个分型面，而且模具配套性要求极高，要求多个相关模具型腔协调一致，用传统加工方法已无法达到其质量要求。
高精度模具
对于精密或超精密度模具，不同时期有不同的概念。10年前，精密模具的精度一般为5UM，现在已达2-3UM，精度达1UM的模具也已经上市。如光纤连接器直径公差要求<±1UM，一些大型棱镜的形状误差<±1UM，表面精糙度为0。01UM。现代模具要求的精度比传统模具高出一个数量级。多工位级进模、精冲模、医疗及光学食品精密塑料的精度已达到0.002～0.003MM,甚至更高.一些高精度、无毛刺的冲压件和精密塑料件都要求模具高精度，尤其是那些全拼嵌、全互换的长寿命的多工位级进模的精度要求更高。
高效率模具
随着虹代的进步，现代模具生产效率比传统模具高得多，其主要原因是不断提高成形机床1次行程的制品数量，已有多工位、多模腔甚至多功能复合模具。例如生产电子产品的接插件、端子零件的级进模高达20～30个工位甚至50个工位，橡胶鞋压注模有18个工位，一模多腔的注塑模和叠层模具可达每模一次生产数十件，塑封模每模一次生产数百件，生产塑料汽水瓶的回工位注塑模，生产率达每小时为8000件，一套多功能模具除完成冲压成型外，可以同时负担叠压、攻螺纹、铆接、锁紧等组装任务，能直接生产组合件。
长寿命模具
长寿命模具是保证高速冲床设备实现高生产效率的其本条件之一，也是必要的先决要求。例如，中速冲床的行程次数为300～400次/MIN，每班要冲14～20万件，只有用高耐磨硬质合金冲模才能适应，如果模具寿命达不到20万次，使生产中断，将影响到经济效率等一系列的问题。随着科学技术不断进步，新材料及新工艺采用，现代冲模寿命一般在500万次以上，硬质合金多工位级进模可达2～6亿次，注塑模60～80万件，压铸模50万件，锻模4～5万件，而传统模具寿命只是现代模具的1/5～1/10。
发展模具中存在的问题
近来年，我国模具尽管出口不断增加，国际竞争水平有所提升。但大多集中于中低档领域，模具的技术水平偏低，附加值较小，部分xx模具还要依赖进口，才能完成目前的生产任务。现我国模具发展中所遇到的主要问题如下：
模具加工设备落后
从2004年进口模具资料可知，进口xx模具已占总数量的五分之四。尽管我国模具产值已仅次于日、美、列世界第三位，但总体水平仍落后工业发达国家很多，尚难满足我国制造业发展的需要。目前，我国模具研发工作的经费每年约有60亿元投入，研究高效高精度的模具制造技术和加工设务，如三坐标测量仪，NC（数控）和CNC（计算机数控）机床、高精度坐标磨床、机电结合的电火花加工、数控线切割加工及各类特种加工已成为当代模具加工的基本手段。高精度数控坐标磨床、数控光学曲面、慢支丝高精度线切割机、多功能数控电加工中心、快速成型及制模技术等先进机床已成为必备设备。由于国产设备还不能及时跟上，所以许多模具企业引进了不少国外先进设备，但总体来看，模具加工设备水平仍比国外落后许多。这主要表现在大型、精密、复杂、长寿命xx模具设计制作水平还较低，许多先进模具技术的推广应用不够广泛。特别是设备的数控化率和CAD/CAM一体化的应用覆盖率则更低。
材料品种少
模具工业要上水平，材料应用是关键。因选材和用材不当，致使模具过早失效，据统计资料指出，大约占失效模具的一半以上。我国冶金行业研制开发和引进了大量模具行业所需的钢种，但国产模具钢无论在品种还是质量上仍难以全部满足国内模具市场的需求。
现在国内外用于模具的材料200多种，但我国真正在市场上流通的廖廖可数，如热锻模5Crmnmo、H13，冷冲模Cr12、Cr12mo，压铸模3Cr2w8v，塑料模45钢、P20等等，这种不合理的用材状况应尽快改观。
随着市场经济的深入发展和我国加入WTO，对复杂、精密模具的需求量日益增加，特别是外资企业、民营企业的增加，使我国模具材料市场很快与国外接轨。国外模具生产厂纷纷在国内设立销售公司，直接经营模具新品种，瑞典一胜百公司、德国蒂森公司、日本大同模具钢公司以及奥地利乐嘉文公司等。
国外模具钢以其性能优良、质量稳定、规格询全、强有力的销售手段和规范化的售后服务，已占领了我国复杂、精密模具用材的20%～30%。
高级人才匮乏
人是模具企业最活跃的因素，市场竞争最主要的是人才竞争。模具行业的工程技术人员的素质都不能适应现代模具工业的发展，已成为公认的事实。模具专业人才往往需要历经多年的实践和经验积累，并随着新技术、新工艺、新材料的日新月异，要不断学习，才能与时俱进。为此，应有计划地尽快培养、造就一支适应现代模具制造业振兴需要的高技能人材队伍，已成为当务之急。
信息需及时
信息对于模具企业更为重要。模具企业需要依据宏观市场信息来调整定位自己的方向和目标，确定企业的经营策略，通过市场信息来发现和发展新用户，了解用户的生产动态与自己企业的相互关系；通过质量信息了解本企业的品质状态，了解用户对自己的质量要求和售后服务状况；通过技术信息，改进自身模具的结构设计、材质选用等技术要求，提高自身的工艺水平和能力。总之，信息对于技术密集、单一订单生产模式的模具企业而言，无疑是创造市场、促进企业发展的重要资源。
由于模具的使用特点和本身精度的要求，加之单件小批量生产的特点，工序多，生产周期长。因而模具企业内外的信息具有流动量大，传播途径多且周期长，各类信息交融混合且频繁重复的特点。所以信息管理上首先应将信息分类为市场管理、质量服务、技术支持等类别，按不同渠道进入流通，并注意信息流的双向性，及时将各类信息按一次流动结果收集、处理、重新再进入信息管理系统。
规范管理应完整
模具制造是按定单设计项目型制造的行业，其生产管理在所有制造业中属于最为复杂的一种。通过与管理先进的模具企业对比观察，以及对模具行业发展历史的思考，不难发现，模具企业的内部管理不善和不规范是其缺乏竞争力的一个主要原因。
作为一个大型企业，因模具的品种多、数量大，必须适当分类以利管理。一般模具按适用性可分为通用型和专用型；按工艺可分为成形模、冲裁模、复合模和级进模。工装、模具的管理一定要有一个科学的方法，才能保证模具的上、下有条不紊，模具检修及时到位。
应动态掌握每套模具的使用状况、易耗件备品数量，同时随着加工设备的变换更新，该报废的模具也应及时报废，这样既可以增加库存空间，又可以修旧利废节约生产成本，同时也便于模具管理。
模具竞争中的四项指标
模具制造业是典型的按定单设计，项目型制造的制造业?其生产组织最突出的特点就是按项目进行管理，困扰企业的{zd0}问题是如何控制和平衡项目管理的三个关键要素：工期（Time）、质量(Quality)、成本(Cost)，简称为TQC，这三要素相互制约，相互促进，企业为管理、控制这三要素，经常会顾此失彼，只有处理好这三个关键要素，才能真正体现模具制造企业的核心竞争。
模具制造业是一个高风险与高附加值的行业。随着市场竞争的加剧，客户对模具制造商的要求截越来越高，主要表现在以下四个方面：
模具质量要保证
它包括设计质量和制造质量。模具质量是一项综合性的技术指标，包括模具使用性能、模具精度、模具寿命、模具型腔表面粗糙度、模具维护的方便性等许多方面。
交货期要按时
市场竞争使得新产品的开发周期不断缩短，客户要求的开模时间越来越短，对模具制造商的压力越来越大。对某些客户来说，模具交货期已成为一项重要的指标。
价格要合理
加工模具的综合成本不能过高。客户对优质合理的价格是可以接受的，但过高的价格客户往往难以接受，所以，必需根据当前市场的形势情况来制订一个合理的模具价格，才能符合客户需求。
售后服务优质
模具加工装配完后经试模已达到技术上所规定的要求，但在客户的压力机试模和批量生产时，往往会碰到这样或那样意想不到的具体问题，如卡模、刮痕、间隙不均匀、不平行度、不垂直度、不同轴度等不良现象。模具制造商应按客户的要求认真做好售后服务，这是取得客户长期信任的一个重要方面。
质量、交货期、价格和服务是决定模具企业竞争优势的主要构成因素。常期的生产实践证明，模具的设计质量是关键因素，优秀的模具设计是提高模具质量、降低成本、缩短制模周期的前提。
总之，加强与客户的联系，取得客户的信任，对客户反馈的意见积极处理。了解客户的需求，不断改善模具质量，适应市场变化。在激烈的市场竞争中，唯有质量、交货期、价格和服务四项指标处于{lx1}地位的模具企业才有竞争优势。
在线冲孔模，主要是小孔与深孔冲模的凸模，经常在使用过程中折断，影响生产。长期生产实践中，对大量折断凸模的冲孔模和有冲孔工位的连续模分析结果表明，冲小孔与冲深孔凸模折断原因如下：
（1）凸模的固定板以外的自由长度过长，没有可靠的导向与横向支承。多数敞开式冲孔模及无导向固定卸料结构冲孔模的小孔凸模，经常因此而在冲孔过程中折断。
（2）用导柱模架固定卸料板结构的冲孔模、连续模中的冲小孔凸模，该加固的未加固，或加固结构设计不良，无横向支承，当凸模长径比，即凸模自由长度L。与其冲孔直径d之比，即L0＞5d时，就会在承载后弯曲变形或折断。
（3）采用导柱模架*卸料板的各类冲孔小凸模，在冲压过程中，弯曲变形及折断的情况更多，有一些小凸模是在卸料过程中折断，甚至断在工件中。
（4）误操作引起小凸模折断或变形的情况也时有发生，在用板载条料冲压时，大多用手工送料。材料表面有氧化皮，不平的凹坑或凸起或模内有异物等，冲孔前都未及时较平、清理；操作出现叠片，将搭边拉入凹模产生咔模等。
（5）偶有选材不当或制模工艺缺憾，如热处理等原因造成小凸模折断。
从目前情况看，合理的冲孔模及冲小孔、冲深孔凸模的加固与防护结构设计，仍然是防止小凸模纵弯失稳而变形折断的主要手段之一。
冲小孔与冲深孔凸模界定
小孔、深孔都是相对的。迄今还没有界定标准。从冲孔模结构设计的角度考虑，冲小孔凸模的折断是其长径比过大，承载后发生纵弯失稳而折断。冲孔直径越小、凸模越长，长径比越大，凸模越容易折断。但仅从冲孔直径大小来划分冲小孔凸模，忽略了冲孔料厚，等于没有考虑凸模载荷，显然也不全面。
德国工业标准DIN1543将钢板按其厚度δ分为如下三类：
δ＜3mm为薄板
δ＞3mm～4.75mm为中厚板
δ＞4.75mm为厚板
根据DIN标准的上述分类，可以提出冲小孔、冲深孔的界定数值见表1。
凸模强度与刚度计算的提示
在有关冲模设计的手册与教科书及冲压专业图书资料中，大多对冲裁凸模的强度，从理论上提出抗压强度和源于材料力学压杆稳定计算的Euler（欧拉）公式，进行如下两个方面的验算与校核：
（1）凸模的抗压强度
（2）凸模的刚度
在通常情况下，采用凸模材料的许用承压强度[σ]都远远超过冲件材料的抗剪强度στ。而选用凸模材料时，又都从冲件材料强度、料厚及冲裁刃口形状以及冲件产量综合考虑，凭经验与习惯确定。
值得注意的是，凸模抗压强度的验算，应将凸模刃口形状复杂、冲裁力大的部分，单另划出来验算，更切合凸模承载受力的实际情况，防止因采用平均压应力计算而遗漏了凸模窄小、复杂的局部刃口，冲裁力大而集中，造成凸模局部抗压强度不足，在使用过程中出现崩裂及过量磨耗而提前失效。比较典型的是冲裁锐角顶部、三角形孔各角顶、棘轮棘爪尖角、小模数齿型的齿顶等冲裁刃口，其实际承受冲裁力比计算的平均压力高出3～5倍。如设计冲裁凸模时不考虑这一点，除圆凸模外，其他非圆形，特别是有尖角、凹口、齿形等凸模，必然在使用时，在凸模刃口的这些部位损坏或提前磨损失效。
凸模的刚度校核，就是按Euler公式，计算凸模的许用自由长度，以确保凸模的轴向承载不超过其许用临界应力[σ]，通常就是凸模材料的比例极限σn，即凸模的抗纵弯失稳能力。
目前看到和已知的不同冲模设计手册中，计算凸模自由长度即校核凸模抗纵弯失稳的公式，虽都由Euler公式导出，已有多种形式。主要的有两类：一类是用Euler公式导出计算凸模固定板以外的凸模长度；另一种是计算凸模总长度，即在不给定凸模固定板厚度的情况下，计算出凸模总长度的公式。
Euler公式是一个静载公式，具有在应力与应变成正比，服从虎克定律的情况下，才适用。钢与多数金属材料都是在承载小于其比例极限σn时，应力与应变成正比，超过σn，达到其屈服点材料将产生塑性变形，应力与应变不成正比，不服从虎克定律，Euler公式就不能用了。
凸模固定在固定板中的一段，已与固定板铆合或压配合而成为一个刚体，其长短Euler公式算不出。在不给定固定板厚度的情况下，要用Euler公式总出凸模总长度，可能出现的结果，于结构设计不利。
因为凸模总长度算定而凸模嵌装在固定板内长度没有定。固定板厚度不是一个定值，往往选用标准件，按JB/T7643.2-1994《冲模模板、矩形固定板》现行机械行业标准，其厚度H=10mm～45mm，共13个规格。使凸模在固定板以外的、可利用的结构长度，波动很大。而用于非标准冲模固定板，更难确定凸模这段长度，给模芯设计造成困难，纵弯核校也失去意义。
德国xx学者?冲压专家，Eugen Kaczmarek在其早年著作中，也曾用Euler公式计算凸模的总长度。但他给定冲模固定板厚度为凸模总长度的25%为前提条件。也许这一点对我们使用的Euler公式验算凸模刚度有所启示。
防止细长凸模折断的结构措施
（1）加固
对冲小孔的凸模杆部加粗，使其成为二台阶或三台阶式凸模，见图1。
推荐凸模的长度尺寸分割比例：
a、刃口工作段L1与冲孔直径d关系
L1＜5d，一般取L1=（3.5～4.5）d
b、凸模装入固定板的长度L与凸模总长度L∑的比例
L≥25%L∑
加固结构的选择：
a、按冲孔直径d的大小选择
d≥1.1mm～3mm选用三台阶，图1a＝、b＝
d＞3mm选用二台阶，图1c＝
d＞30mm，δ＜4.76mm选用直通式，不必加固
D≤10mm，δ≤3mm 应予加固
D≤15mm，δ≤4.75mm应予加固。
b、按冲孔面积兼顾刃口断面形状加固非圆孔凸模，见图1d＝、e＝。
按冲孔面积F计算F≤7mm2的冲孔凸模，见图1d＝、e＝型式加固。
（2）加护套
给细长小凸模加护套，是在冲孔模或有冲孔工位的连续模结构设计中，经常采用的防护措施。图2所示为各种细长小凸模经常使用的各种护套结构型式。
图2a＝～e＝为冲圆孔凸模的常用护套及其结构型式。图2d＝、e＝是全行程护套。图2a＝～c＝所示的一般护套，还有多种结构型式，多数大同小异。
图2f＝所示为群孔凸模的各种护套及类护套，包括夹板、夹块、群孔套等结构型式。
图2j＝所示为非圆孔凸模用夹板、夹块加固防护的方法与型式。
（3）用超短凸模
采用超短小孔凸模冲制小孔，比采用凸模护套更简便、经济。图3所示是用超短小凸模在4mm料厚上冲制φ2mm群孔的一种冲模结构。
自从我国加入WTO之后，模具产品已提升到技术装备总体水平至关重要的一个环节，其中，尤其是冷挤压模具，它是实现少、无切削加工的重要工艺装备，在现代生产加工中日益得到广泛的应用。但在冷挤压加工时，常常遇到一些妨碍正常投产的重要问题，就是模具受到损坏，主要表现有如下三种失效类型。
(1) 磨损，冷挤压模具与其他绝大多数模具一样，都有一个零件的公差所允许的磨损范围。当模具达到磨损极限不能继续使用时，这种磨损属于正常的工具损坏。然而对于相当一部分模具来说，在尚未达到磨损极限之前，由于许多方面原因，常发生型腔表面早期损伤失效，如磨损失效、腐蚀失效、表面疲劳(点蚀或剥落)失效等。这样，就不能制造出合格的挤压件。
(2)变形，由于冷挤压时作用在模具上的载荷非常大，直接承受压力作用的工作零件，将产生弹性变形和塑性变形，例如凹模型腔的弹性膨胀，凸模的镦粗、弯曲，顶料杆的轴向压缩，垫块的中心压塌等等。这样，使模具造成正常的工作，严重影响生产。
(3)断裂，这是冷挤压模具最常见的一种损坏形式，它因载荷超出模具材料的强度极限所造成的，例如凸模折断、凹模及紧固圈开裂、顶杆断裂、镶块疲劳断裂、蠕变断裂、低应力脆断等。
当模具零件产生上述这种缺陷时，就不能制造出合格的挤压件，会严重影响工厂的生产计划。为此，面临工程技术人员要及时解决造成这些缺陷的关键问题。
生产实践证明，每副模具的承载能力、工作使用寿命、制造精度及产品合格率，在很大程度上取块于模具钢的化学成分，模具零件的加工质量及热处理工艺等。为了生产出高质量、高经济效益的产品挤压件，必须从模具结构设计，选用模具材料，机械加工、热处理、生产成本等方面、全面进行考虑，才能达到应有的技术经济效果。
2模具早期失效的统计数据
任何一种失效原因，就需要了解及分析模具损坏的根本因素，可以从生产实践中收集{dy}性资料，即社会生产统计调查。
以模具外表和内部检验结果为依据，找出其中影响模具失效的决定性因素，就可以查明模具失效的特征和损坏的根本原因，当然，模具失效往往是由几个因素综合作用的结果，在进行具体分析时，必须充分考虑各个因素之问的相互影响和有机联系。
在分析模具损坏之前，曾对模具早期失效的原因进行了一次统计分析，上海地区与日本的数据是有差别的。但是，模具早期失效的原因主要是由于模具热处理工艺不佳和模具原材料质量不好，其次是模具使用条件不好、模具加工方法不好，模具设计不合理及模具毛坯锻造工艺不妥等原因造成的。因此，为了防止模具早期失效，延长模具使用寿命，应从上述几方面采取有效的、相应的预防措施。3冷挤压模具的工作条件
冷挤压模具工作条件极其恶劣。冷挤凸模的受力情况随挤压方法的不同而异，正挤压凸模主要承受压应力的作用，而反挤压凸模或复合挤压凸模，在挤压工作行程时，承受着很大的压应力作用，在回程时则承受较小的拉应力，这个拉、压应力是交变产生的。不论是正挤压还是反挤压往往还受到偏心负荷所引起的弯曲应力的作用．由此可以看出，冷挤压凸模受到拉、压和弯曲应力的综合作用，其受力状态是比较复杂的。
冷挤压凹模内壁由于承受着较大的内压力作用，从而使凹模的圆周方向上作用着较大的拉应力。
此外，冷挤压成形是在很短时间内完成的，且将大截面的毛坯变成小截面的挤压件，从而使模具承受着交变的冲击载荷。冷挤压过程中的热效应以及模具工作表面受到的剧烈摩擦作用，使挤压件温升高达300?400℃。从而使模具在工作时温度升高，不工作时温度下降，这就是说模具还承受着冷热交变应力的作用。
如此苛刻的工作条件，使得冷挤压模具的使用寿命比其它模具要短得多。因此，为了延长模具的使用寿命，降低产品成本，提高经济效益，查明模具失效的根本原因，并采取得力的措施加以解决，对于冷挤压模具显得比其它的模具更为重要。
4模具损坏的各种具体因素
冷挤压模具因受使用情况不同，选用的钢种复杂，加工工序多等，可把影响模具使用寿命的各种具体因素分为如下六个方面：
4.1挤压件方面
在设计挤压件时，与模具失效有关的有
(1)原材料钢号；(2)制件形状及尺寸；(3)挤压方式；(4)变形程度；(5)制件尺寸精度。
4.2模具设计方面
冷挤压时，影响模具使用寿命的有
(1)模具材料选用不当；(2)硬度不合理；(3)面与面相交处有尖角；(4)厚薄壁相差过大；(5)连接圆角半径过小；(6)材料纤维取向不合理；(7)配合精度不当。
4．3模具材质方面
在选用模具材质时，密切有关的有
(1)钢的纯净度差；(2)化学成分偏析；(3)钢内疏松；(4)带状(网状)碳化物； (5)带状组织；(6)球化退火质量不好。
4.4机械加工方面
模具零件金属切削加工时，影响模具失效的有
(1)磨削损伤，形成微裂纹痕迹； (2)电加工质量差；(3)连接圆角半径较小；(4)表面粗糙度差； (5)尺寸精度差； (6)加工应力未除去。
4. 5热处理方面
模具零件热处理工艺中，与模具失效有关的有
(1)加热速度不当； (2)淬火温度不当； (3)保温时间不当； (4)冷却速度不当；(5)炉内气氛不当； (6)回火次数不够；(7)表面硬度不够。
4.6使用操作方面
在冷挤压生产时，影响模具失效的有
(1)模具安装不当；(2)润滑条件差； (3)冷却条件不当：(4)设备状况不好；
(5)实际操作不按要求。
通过如上所指出的影响冷挤压模具使用寿命的各种诸多因素，使我们清楚地看到，对具体的实际生产问题，需采用相应的措施来逐步解决。
5结论
冷挤压模具的工作条件极为复杂和恶劣，一副模；具在使用过程中往往交织着多种损伤形状，这些损伤相互作用、相互促进、{zh1}以一种或多种形式失效。为此，对冷挤压模具使用寿命的影响因素应进行认真细致研究及分析，如有丰富的实践经验，可直接选用有效的方法，应以不断探索、不断更新、不断提高、不断总结的精神来完成现代模具生产
