1．紅沖模具的工作條件
紅沖模具在中、高溫度狀態(tài)下，長(zhǎng)期承受沖擊力，模具型腔與坯料進(jìn)行強(qiáng)烈摩擦，同時(shí)型腔面和上沖承受激熱激冷的復(fù)合應(yīng)力的影響。
2．失效形式
下面是凹凸模通常的失效形式。
（1）凹模通常的失效形式
1）凹模由內(nèi)向外的徑向或軸向裂紋和開(kāi)裂（有時(shí)整個(gè)凹模裂成二、三片），凹模模腔內(nèi)底部的陷痕和裂紋，如繼續(xù)使用這些缺陷很快擴(kuò)展以至下凹模報(bào)廢；
2）凹模失去表面粗糙度，在平行于擠壓方向的內(nèi)壁表面產(chǎn)生條索狀的皺紋現(xiàn)象，使紅沖件表面過(guò)分粗糙，影響尺寸和精度，因而使凹模不能繼續(xù)使用；
3）凹模內(nèi)壁產(chǎn)生倒錐度（即上口尺寸小，下口尺寸大）的現(xiàn)象，使紅沖件頂出困難，因而不能繼續(xù)使用。
（2）凸模通常的失效形式
1）由于凸模長(zhǎng)度與直徑的比例失調(diào)和熱處理等問(wèn)題，造成凸模彎曲和折斷；
2）凸模工作帶柱面平行于擠壓方向的條索狀皺紋現(xiàn)象，使紅沖件內(nèi)孔的表面太粗糙，造成脫膜困難和影響尺寸而不能繼續(xù)使用。
3．對(duì)模具熱處理后的性能的要求
綜上所述，凹凸模通常的失效形式可以歸納出紅沖工藝對(duì)模具材料和熱處理的要求，在保證模具有足夠的韌性前提下，盡量提高模具硬度，以達(dá)到提高模具使用壽命的目的。至少要滿(mǎn)足以下幾條：
（1）要求具有一定的強(qiáng)度和韌性
紅沖是使金屬處在強(qiáng)大三向不均勻的壓應(yīng)力狀態(tài)下進(jìn)行熱態(tài)塑性變形的壓力加工工藝。在變形過(guò)程中，模具本身要承受較大的單位壓力，模具各部分還要經(jīng)受變形金屬的劇烈流動(dòng)，而且由于紅沖的變形速度往往較快，帶有沖擊荷載性質(zhì)。因此，模具熱處理后必須具有很高的強(qiáng)度和韌性，才能抵抗沖擊力而不產(chǎn)生開(kāi)裂和各種現(xiàn)象的裂紋。
（2）要求具有一定的熱硬性和耐熱疲勞性
由于紅沖在高溫下進(jìn)行，模具一直在循環(huán)往復(fù)受熱的狀態(tài)下工作，使模具溫度升高，特別是凸模的頭部，甚至發(fā)紅。因此，模具熱處理后僅有很高的硬度和強(qiáng)度還不夠，還必須要有一定的紅硬性和耐熱疲勞性，這樣才能保證模具在紅沖過(guò)程中有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，達(dá)到提高模具使用壽命的目的。
4．紅沖凹模的工作硬度
表7-9是對(duì)一般紅沖凹模的工作硬度的要求。
表7-9 紅沖凹模的工作硬度
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紅沖材料 |
鋼、鈦和鎳合金 |
銅和銅合金 |
鋁鎂合金 |
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紅沖材料的加熱溫度/℃ |
>1000 |
650～1000 |
350～500 |
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模具硬度HRC |
45～47 |
33～42 |
46～50 |
有些模具也要從模具結(jié)構(gòu)方面考慮模具強(qiáng)度，如像紅沖銅合金螺母小零件之類(lèi)的模具，它的凹模硬度要在46～48HRC左右才有利于提高模具壽命。
由于種種原因，目前大多數(shù)熱作模具還繼續(xù)在使用3Cr2W8V鋼，紅沖模具同其他熱作模具一樣，主要的缺點(diǎn)就是使用壽命較短，跟不上生產(chǎn)需要。為了提高模具壽命，有些企業(yè)努力改進(jìn)熱處理工藝，但至今天尚未達(dá)到理想的結(jié)果。
