冷作模具的失效分为非正常失效和正常失效。非正常失效是模具未达到行业的平均寿命就不能服役；正常失效是指模具经大批量生产使用后，因缓慢塑性变形或均匀地磨损、疲劳断裂而不能继续服役。失效形式主要以磨损、塑性变形、疲劳、断裂为主。而影响模具寿命的因素多方面的，从模具失效分析大量试验中可以看出，模具材料、热处理、结构设计、加工研磨、润滑等是影响模具寿命的主要因素，这些因素之间，又相互影响、互为因果，必须给予综合考虑。冷作模具失效原因的统计百分比如下：原材料10%、热处理50%、结构设计10%、加工工艺10%、润滑7%、机床设备7%、其他5%。

1、合理选用模具材料

　　根据不同的生产批量、生产方式和加工对象选用合适的模具材料，才能取得较好的经济效益。在大批量和高速冷镦生产中，选用高寿命模具材料如硬质合金、钢结硬质合金、高强韧高耐磨模具钢；对于小批量或新产品试制则可采用合金模具钢、碳素工具钢经济型材料；对于变形失效的模具即要求足够的强度和稳定性，对于磨损失效的模具要求高硬度并在基体有较多的质点，对于疲劳失效的则要求抗疲劳性，对于断裂失效的要求有足够的韧性。在模具材料的选择上要考虑下述几个方面，一是模具材料的热处理过程要简单、容易和热变形小；二是材料的耐磨性能好，硬度和强韧性高；三是材料必须具有良好的切削加工性能。

2、优化模具的热处理

　　从模具失效中知得，模具失效原因50%是由于热处理不当造成。因此，采用热处理技术提高模具寿命具有特别重要意义，也是花钱少见效快的经济方法。模具热处理工艺包括基体强韧化和表面强化处理。基体的强韧化在于提高基体的强度和韧性，减少断裂和变形。表面强化主要目的是提高模具表面耐磨性、耐蚀性和润滑性能。

　　模具表面强化处理方法较多，主要有三种形式：一种是改变表面的化学成分，如渗透金属、渗氮、TD处理等；二是不改变表面化学成分，如激光、电子束等方法；三是表面形成硬化层，如镀铬、电镀、沉积、热喷涂、电火花强化等。国内比较成熟的模具表面强化工艺有渗硼、气体软氮化、离子渗氮、真空热处理和气相沉积钛等。

　　①渗硼：渗硼是在高温下使硼原子渗入模具表面形成硼化层硬化层的化学热处理工艺。渗硼使模具表面具有很高的硬度（1200-2000HV0.2）和耐磨性，良好的抗蚀性、红硬性和抗氧化性。如果对某些拉伸模进行渗硼处理，其渗硼寿命可以提高7-10倍。

　　②气体软氮化：使氮在渗氮温度分解后产生活性氮原子，被金属模具表面吸收渗入钢中并且不断自表面向内扩散，形成氮化层。模具经过气体软氮化处理气体软氮化后，表面硬度可达950-1200HV0.2，使模具具有很高的红硬性和较高的抗疲劳强度，且提高模具表面粗糙度和抗咬合能力。

　　③离子渗氮：将待处理的模具放在真空容器中，充以一定压力的含氮气体（如氮、或氮氢混合气中），然后以被处理模具作阴极，以真空容器的罩壁作阳极，在阴阳极之间加上400-600V的直流电压，阴阳极间便产生辉光放电，容器里的气体被电离，在空间产生大量的电子与离子，在电场的作用下，正离子冲向阴极，以很高速度轰击模具表电子，变成氮原子被模具表面吸收，并向内扩散形成氮化层，应用离子渗氮法可提高模具的耐磨性离子渗氮饿疲劳强度。

　　此外，采用等离子喷涂工艺可以强化韧口和表面，提高模具寿命6-7倍。

3、优化模具的结构设计

　　先进合理的模具结构是提高冷作模具寿命的保证。模具设计的原则是保证足够的强度和刚性，对韧性的特定要求和合理的冲裁间隙，并减少应力集中。

　　模具的模架是模具的主要部件，也是其他零部件的载体。因此，其不但要满足强度，更要有良好的刚性，模板不宜太薄，在工作机械空间足够的情况下，尽量增加厚度。从进口的大型模具来看，国产模具普遍存在模板偏薄的现象，其主要原因是对模架刚性的认识不足。为了防止模架变形，可以适当增加厚度。

　　凸模设计要注意导向支撑，对称保护，尤其是小冲头折断已成为主要的失效形式，所以在设计精冲深长小孔的凸模时，通常采用凸模护套结构。卸料板的结构除支撑导向外，还要注意间隙均匀，卸料板稳定。此外，在满足紧固件成品要求的前提下，尖角、窄槽等部位要圆弧过渡，适当加大头部圆弧R半径，可降低应力；采用镶拼结构也可减少应力集中，便于加工和维修，提高加工质量；模具的工作部分和基体可用不同材料做成，既保证强度，又保证耐磨性，避免应力集中。

　　凸凹模间隙选用适当，可以显著地提高模具寿命和冲压件质量。例如冲压模，在保证紧固件成品尺寸精度的前提下，合理增大凸、凹模的间隙，以改善凸模工作部分的受力状态，使冲裁力、卸料力和推件力下降，凸、凹模刃口磨损减少，从而提高模具寿命。

　　冲裁过程中的振动，对模具寿命也有影响，可把冲裁刃口变成斜刃口，减少刃口之间的冲击和接触，以减少振动。增加缓冲器也可达到减少噪音，提高模具寿命的目的。

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