我国汽车工业等行业发展迅猛，零部件制造的短流程轻量化趋势明显，愈来愈多的精密复杂零件采用精冲级进模直接成形制造，但是我国高端精冲模具寿命仅约为国外的1/5，模具的崩刃和开裂问题突出，业界渴求长寿命精冲模具的设计与制造理论与方法。因此，详细研究精冲模具崩刃与断裂的机理，并系统性全方面的研究模具寿命影响因素和改善方法是非常紧迫和具有重要现实意义的。通过对具有典型代表性的多家精冲企业进行模具技术及模具失效形式的详细调研，本文确定以厘清精冲模具崩刃与断裂失效的机理，研究模具材料、精冲过程温度效应、不同加工表面质量及表面涂层等对精冲模具寿命的影响机理，并提出改善方法为目标。具体的研究摘要如下：　　（1）首先具体分析了几种典型的模具失效的原因，给予了相应的改善方法；并针对最常发生的失效形式——崩刃，进行了详细的实验研究，最终得出了模具崩刃的机理。　　（2）专门设计并制造了一副带有测温系统的圆形落料件的平板压边精冲模具，并进行了冲裁实验，检测了冲裁过程中的温度变化。然后借助Deform2D软件找到一种可行的热力耦合分析模型，有效预测了精冲过程中模具的温度变化以及凸模在精冲过程中的的局部塑性变形行为和冲压后残余应力的分布。　　（3）分析了不同性能的模具材料对精冲模具寿命的影响：研究了不同淬火温度对粉末冶金高速钢S790抗弯强度的影响，结果表明在1130℃的淬火温度下，S790材料的抗弯强度达到最大值4303.4MPa；重点研究了QHZ、SKD11以及S790三种模具钢的性能，包括化学成分及力学性能等，并进行实际精冲实验对比了这三种材料的模具寿命，结果表明粉末冶金钢 S790合金元素含量最高、硬度最高、碳化物均匀、综合性能优异，而QHZ材料硬度只有58HRC，但具有最高的冲击韧性值。实际冲裁结果证明 S790材料对模具结构敏感性高，其模具破坏形式都是从应力集中处发生断裂失效，而 QHZ材料凭借其优越的韧性避免了断裂失效（都是由于过度磨损而失效），且具有最好的模具寿命。　　（4）研究并优化了精冲模具制造过程中的主要加工工艺：详细研究了超精密磨削加工的表面完整性，采用正交实验方法优化了超精密磨削加工的工艺参数，并建立了能够预测磨削加工表面质量的BP神经网络模型；比较了粉末冶金高速钢S390和传统铸钢 SKD11两种材料在多道次线切割加工过程中表面完整性的演变，包括线切割白层、表面形貌、残余应力以及微观硬度等。结果表明，随着线切割次数的增加，材料的表面完整性越来越好，最终S390材料的表面质量要优于SKD11材料；研究表明研磨加工能够改善磨削及线切割加工的表面完整性；最后，综合分析了不同模具材料在不同加工条件下的表面完整性及其对疲劳寿命的影响。结果表明，相同加工条件下不同材料的表面完整性差异较大，表面完整性的好坏直接影响材料的疲劳寿命。　　（5）研究了涂层后500℃回火热处理和涂层前预喷砂处理这两种方法对精冲模具表面 PVD涂层性能的影响。结果表明：采用多弧离子镀方法在粉末冶金高速钢S790表面镀TiN和TiAlN涂层，经500℃回火热处理后，不改变涂层的晶体结构，能够降低涂层的平均残余应力，保证涂层的高硬度性能，尤其能够有效改善涂层与基体间的结合强度；涂层前采用细沙粒进行喷砂预处理，虽然增加了基体表面粗糙度，但在润滑油条件下摩擦系数与未喷砂的光滑试样一样都是0.07，更重要的是能够有效改善涂层与基体间结合强度。