冷作模具（包括冷冲、冷镦模具）是紧固件及各类薄壁异形件制造技术的重要基础，模具品质不仅关系到制品的质量和性能，而且直接影响到制造成本和效率。
冷作模具寿命与模具结构形状、模具材料性能、设计思路与工艺方案、制造加工技术水平、热处理技术与品质、使用与维护以及生产系统管理水平等环节都有密切关系，而且各种因素的交错影响比较复杂，难以进行定量分析，甚至有时作定性都是困难的。
下面对影响冷作模具寿命的各种因素作一些概略分析。
宜兴上标通用冷镦机
1. 冷冲零件的设计
薄壁异型件的工艺性直接影响冷冲工艺的模具结构，因而影响冷冲模具的设计和制造成本。为此，零件的设计应当考虑冷冲工艺的约束，严格控制冲压、冲裁零件外形和结构尺寸的边界极限，即孔径、孔距、圆角和搭边极限等。尽可能选择强度低和厚度小的材料，如St12、Q195或08F、10＃钢，这样才能延长冷作模具的寿命。
2. 冷冲工艺过程制订
在制定冷冲、冷压工艺过程中，首先构思若干可能的排样方式，择优选取。排样要考虑材料利用率，但是必须使其满足边界极限值的要求，即满足料边搭边值A=1.2t（t为材料厚度）的极限值，改善模具侧向力，减少模具磨损。根据试验，如果搭边小于正常值的50%，模具寿命将降低50%～70%。特殊异型件必须经过验算后才能确定是否适用冲压、冲裁加工，否则无法达到模具使用的经济性。
3. 模具结构
模具结构包括模具几何形状、模具间隙、冲头长径比、端面倾斜角、过渡圆角半径、装配结构等等。模具结构方案和技术参数是否合理将对模具寿命起到决定性作用。模具的结构方案取决于紧固件、异型件制品形状、尺寸精度、批量等，并需要从模具的经济性要求出发，拟定出相应的模具结构。对短期小批量产品，则宜采用简易模具结构；对属于长期大批量生产则宜采用自动化程度高的模具结构，如复合模、级进模。因为一种模具的高寿命在很大程度上意味着模具的高造价；对那些小批量生产的场合，高寿命也是一种浪费。
冷作模具的两个面相交处，都会用圆角半径相连，如图1。圆角半径分为外（凸）圆角半径和内（凹）圆角半径。工作部位的圆角半径的大小，不仅对工艺及薄壁成形件质量有影响，也对模具的失效形式及寿命产生影响。
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一般来讲，凸的圆角半径对冷作工艺影响大，过小的凸圆角半径在板料拉深、冲裁中增加成型力；凹的圆角半径，对模具的寿命影响大，小的凹圆角半径会使局部受力恶化，在圆角半径处产生较大的应力集中，易萌生裂纹，导致断裂。此外，非工作部位凹的圆角半径过小，也易在使用过程中造成应力集中，使抗偏载、抗冲击的能力降低。
4. 模具的间隙
冷作模具凸模和凹模之间的间隙大小及其均匀性（包括设计间隙和动态间隙），不但紧固件、异型制件质量有明显影响，而且也是影响模具使用寿命的关键因素之一。
间隙过大，材料会产生撕裂或在切断面周边出现大的压塌角和毛刺，毛刺高度可达数毫米。因此，冲压件难以达到尺寸精度和断面质量要求；间隙过小，凸、凹模刃口容易崩裂，产品断面出现反向拉拔状毛刺、锐边等。虽然冲压件的尺寸精度和断面质量较好，但冲压、冲裁力明显增大，磨损加大，会使模具寿命降低。
如果间隙不均匀，上述现象会出现在模具的相应部位，这显然对冲压件质量和模具寿命会不利。故选择合理的间隙，是获得优质产品和提高模具寿命的基础。所谓合理的间隙，实际上是在产品质量和模具寿命之间求得平衡的一种选择。在一定范围内，减小间隙对提高冷作模具精度有利，但一般会缩短模具寿命，而为提高模具寿命加大间隙又会降低冲压件精度。
根据实际情况，有两种合理间隙值可供选择参考：
①合理间隙值为保证产品特殊的质量要求，适当降低模具寿命而采用小间隙，对中、低碳素钢，一般取板厚t值的5%～8%；②合理间隙值是保证模具最高寿命，就是选择力和功耗较小的间隙，这种间隙仅能保证产品的一般精度，其间隙值一般取板厚t值的20%～30%。合理间隙值的选取没有统一的标准，大多是根据设计经验和生产实际灵活掌握。
5. 模具材料及热处理
根据多年冷作模具使用和失效情况统计，模具质量很大程度取决于选材和热处理工艺制定。
冷冲模钢的种类很多，较常用的有T10A、T12 A、9Mn2、9Mn2V、CrWMn、9SiCr、Cr12、Cr12MoV、7Cr7Mo2V2Si(LD)、6Cr4W3Mo2VNb（65Nb）钢等。冷冲模具的选材原则是在保证模具（主要是指凸模、凹模）使用性能前提下，尽量选择经济实惠的材料。但为了提高模具寿命，一般选用计算要求更高一级的材料。对于制品为碳素钢或低合金钢，冷冲模具承受的平均工作应力约500N/mm2，使用硬度60～62HRC。
从经济分析角度来看，冷作模具材料（凸模、凹模）的费用约占模具总费用5%～8%，最高也不超过10%～15%，选用高一级材料虽然成本稍有提高，但模具寿命较原级材料提高2～3倍，所以综合效益还是可取的。另外在选择冷作模具材料时，选择加工性能好、热处理淬火时畸变小、淬透性高、耐磨性好的高合金钢。
冷作模具各性能之间是有一定矛盾的，所以应根据材料性质、生产量，模具形状的复杂程度，模具大小，制造技术条件和材料的采购供应环境等综合因素选择。
根据能量守恒原理，凸模的扩展极限速度可达
103m/s。当冷作模具结构存在应力集中，如凸模过渡区r≤1mm时，应力集中系数Kt＝2；凹模台阶处r＝3mm时，Kt＝1.3，甚至机械加工刀痕、磨削粗痕迹等均可成为过载失效的薄弱环节，产生断裂事故。故冷作模具的硬度高低对模具的寿命影响很大，这是因为硬度指标和模具材料的许多力学性能指标关系密切，如随着硬度升高，模具钢的抗压强度、耐磨性和抗咬合能力等指标也升高，而其韧度、冷热疲劳抗力等指标下降。经验表明，模具的早期失效，大多数是由于硬度过高而断裂，少数是由于硬度过低而变形、磨损。
采用T10A钢制作60＃钢锥垫Φ22×Φ10×2冲裁模硬度为53～56HRC时，只冲几千次，模具便产生磨损，零件上毛刺就已经很大，若将材料改为Cr12MoV，硬度提高到60～62HRC，寿命可达5～6万次，但如果继续提高硬度，则会使模具出现早期断裂。因而，在一定条件下，存在着模具工作硬度的最佳值。
为了提高整套冷冲模具的使用总寿命，而且便于维修，凸、凹模的硬度应合理匹配。如在内外锯齿垫圈的冲裁模中，凸模相对地便于制造和更换，因而凹模的硬度应略高于凸模，以防止发生啃模或咬合时损坏凹模。但是对于冲裁硬度≤0.3mm以下的冲模或小批量冲裁薄板的冲模，生产上也采用“半硬凹模加全硬冲头”的硬度匹配，冲头取58～62HRC，凹模取42～48HRC。这样，一方面可以防止二者均被啃伤；另一方面，当凹模损伤或磨钝后，可采用锤击凹模刃口的方法修复尺寸。
6. 其它
冷作模具管理环节对其寿命的影响也是很大。模具安装在冲床、压力机等设备上，服役之前、服役之后及服役间隙停顿过程中的维护称为现场维护。现场维护对冷作模具十分必要，它包括模具工作过程中的清屑、润滑、设备检查（如导轨间隙等）以及停工后的刃口间隙观察，联结螺栓（螺钉）的检查，易损件的更换等。冷作模具的非现场维护是指模具从设备上拆下来的维护、保养，包括尺寸检查、焊补、修磨等等。
冷作模具保养时，应考虑以下环节，刃口和凹模定期加油润滑、及时清理废料，保持模具清洁，定期检查模具的弹簧、橡胶及导向件是否损坏或失效，必要时进行更换。冷作模具的正确使用和妥善保养、维护是延长模具寿命的一项重要措施。
