为减轻模具的载荷,提高磨具寿命,被加工材料应经充分软化退火以降低硬度,而钢材球化程度完全,提高塑性。用Cr12MoV搓丝板加工20Mn钢时,硬度从30HRC降低到20HRC时,使用寿命从8000~9000件提高到约16000件。
材料表面存在极薄的氧化膜(表面无氧化黑皮,也无脱碳层)应是最有利延长模具寿命的材料表面状态。表面脱碳或具有铁素体组织的深冲钢板,由于对模具表面咬合倾向增大,将大大降低模具的寿命。冷镦35钢内六角螺钉的六角头,当被加工材料未经充分退火时,冲头在服役时频繁发生早期折断失效,当严格控制钢材退火工艺,降低并稳定材料的硬度后,可使冲头寿命稳定在5000~10000次。
T10A钢制冷冲模,冲裁表面光亮(表面存在极薄的氯化模)的薄钢板时,每刃磨一次可冲3万次;改冲同等厚度的热轧钢板(有黑皮)时,寿命下降为1.7万次左右。在金属塑性成形时,采用适当的润滑剂,可减少摩擦因素,使变形抗力下降,其降低的幅度通常为30%~40%,这有助于减轻模具的磨损及防止模具的断裂。如用二硫化钼配制油剂,用于不锈钢表壳挤光模,寿命可达10000件;采用机油润的寿命只有30件。热强钢叶片精锻模采用二硫化钼与玻璃复合润滑,模具寿命比石墨油润滑的高5倍。
预热及冷却条件对模具的寿命同样产生影响,可以降低热应力,保持模具的高温强度。具体方法应与模具用钢的特性相适应。为了降低模具温度,常常采用各种冷却剂进行冷却。而冷却剂的选择必须根据模具材料而定。例如,高合金钢模具的导热性差,采用水冷却使模具内外形成很大的热应力,容易在模具表面产生龟裂而使模具早期失效。如3Cr2W8V、5Cr4W5Mo2V等含钨较多的热作模具钢,必须充分预热,并应避免喷水冷却,以油、水雾和水水内冷为宜。4Cr5MoSiV、3Cr3Mo3W2V等以铬、钼为主的合金模具钢,较能适应喷水强制冷却。对3Cr2W8V钢采用喷水强制冷却,容易出现早期热疲劳开裂。
热作模具经服役一定时间后,由于在服役时承受机载荷,又受热应力的作用,在模具内发生了不均匀的塑性变形及组织变化,应进行一次充分的低温回火,消除模具中的内应力。