影響熱擠壓模具壽命的因素分析.pdf

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1、影響熱擠壓模具壽命的因素分析英威東風(fēng)機(jī)械制造有限公司(河南南召474674)馮軍偉裴騰鵬孫乾李麗芳熱擠壓工藝是近些年逐漸形成并推廣應(yīng)用的一門金屬作，外力通過變形金屬在型腔內(nèi)產(chǎn)生很大的壓應(yīng)力；型成形工藝，它是利用金屬加熱后變形抗力降低這一特性，槽表面受到高溫金屬流動作用而產(chǎn)生較大摩擦力；模具使用專用熱擠壓模具對加熱狀態(tài)的金屬進(jìn)行塑性加工，以與高溫坯料、潤滑劑反復(fù)接觸，由于冷熱交變作用而產(chǎn)得到特定毛坯形狀的熱加工工藝。使用熱擠壓工藝生產(chǎn)的生循環(huán)熱應(yīng)力。產(chǎn)品，因其毛坯組織致密，可形成連續(xù)不問斷的金屬流線，實(shí)際生產(chǎn)中，選材時下模宜選

2、用5CrMnMo、生產(chǎn)流程簡單，可制造出復(fù)雜的毛坯內(nèi)孔及外形尺寸，金5CrNiMo、4Cr2MoVNi(B2)或4CrSW2SiV1等。而上模屬利用率高，以及適應(yīng)于大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)得到了Et益廣宜選用合金含量較高的4Cr5MosiVl、3Cr2WSV、泛的應(yīng)用。而熱擠壓模具一般多使用熱作模具鋼制造，其4Cr5W2SiV1等鋼材，其化學(xué)成分與工作硬度技術(shù)要求材料價格昂貴，模具制造費(fèi)用較高，且制造周期長。如何見表1。提高其使用壽命，對企業(yè)成本控制顯得至關(guān)重要。選擇材料時應(yīng)注意材料成分的純凈度，使鋼中雜質(zhì)本文針對熱擠壓模具從選材、

3、加工到使用過程中，和氣體含量降到最低，可選用真空冶煉或電渣重熔的鋼對影響其壽命的因素作了具體的分析。材，此類鋼材在加工后能比一般電爐生產(chǎn)的鋼材強(qiáng)度提1．選材高25％以上，疲勞趨勢也較緩慢，并且大大降低了鍛造在熱擠壓過程中，模具要保持在500—600oC進(jìn)行工時的裂紋傾向，效果明顯。表1熱擠壓模的化學(xué)成分與工作硬度化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％)鋼號工作硬度HRCCSiMnCrWMO其他5CrMnMoO．5O～0．6O0．25—0．601．2O～I(xiàn)．6o0．60～0．900．15～0．3044～485CrNiMoO．5O—O．6o≤0

4、．40O．5O～0．80O．50～O．80O．15～O．30Ni：1．40～1．8044～483Cr2W8VO．30—0．40≤0．40≤0．402．2O～2．707．5O～9．00V：0．20～0．5048—524CI5MoSiVlO．32—0．45O．8O～1．200．2O～0．5O4．75～5．5O1．10～1．75V：0．80—1．2053—55(H13)4Cr5W2VSiO．32—0．420．80～1．2O≤0．404．5O～5．501．60～2．40V：0．60～1．0053—554Cr2MoVNiNi：1．10

5、—1．500．35～0．45≤0．40≤0．401．8O～2．2O0．45～0．6051—55(B2)V：0．10—0．302．鍛造較高，一般達(dá)到1200oC以上，實(shí)際操作時要根據(jù)不同材作為制造熱擠壓模具的鋼坯，為了消除粗大的樹枝料做相應(yīng)選擇。鍛造時要保證坯料溫度的均勻一致性，晶并獲得均勻細(xì)小的等軸晶組織；破壞并改善原始的帶在加熱過程中要注意不時地移動坯料位置，當(dāng)各部位溫狀組織或碳化物積聚，以形成纖維組織；鍛合原料中的度達(dá)到規(guī)定溫度并均勻一致時再開始鍛造。鍛時宜采用內(nèi)部孔隙，提高模具的綜合力學(xué)性能等，一定要經(jīng)過多6面鍛造單向

6、變形，每次變形量宜小不宜大。自由鍛每向反復(fù)鍛打，即所謂的“三鐓三拔”，這樣才能為模具次軸向變形取6％一10％，開坯時取下限，鍛透時取上的熱處理提供良好的組織基礎(chǔ)。熱作模具鋼的始鍛溫度限。開坯時宜輕錘慢擊，鍛比宜小不宜大。因變形量圈!笙!曼塑墊絲堡箜堂參磊工熱加工www．meta1working1950．com豳大，變形抗力也大，易產(chǎn)生“熱效應(yīng)”而發(fā)生過熱、過裝基準(zhǔn)面的垂直度誤差應(yīng)控制在0．03—0．05mm。燒及晶粒粗大現(xiàn)象，導(dǎo)致塑性低、韌性差、脆性大、易5．應(yīng)用鍛裂。中間溫度是擊碎碳化物的最佳時機(jī)，材質(zhì)不易過熱擠壓模具的正

7、常使用壽命為2000～4000件，模熱，可適當(dāng)加大鍛造比及變形量。接近終鍛溫度時由于具的正確使用與維護(hù)對其壽命影響極大，若使用方法不溫度低、塑性差、變形抗力大、易加工硬化和再結(jié)晶不當(dāng)，會使模具的壽命急劇降低幾倍甚至幾十倍。下面以完善，因此應(yīng)輕錘慢打，少變形，以鐓粗、鍛多邊體、深孔熱擠壓為例對其使用各環(huán)節(jié)進(jìn)行具體分析。滾圓為主，防止鍛裂。為防止鍛后冷卻過程中坯料出現(xiàn)(1)安裝誤差熱擠壓工藝是使被加熱金屬坯料產(chǎn)裂紋及網(wǎng)狀碳化物，鍛后要采用坑冷或爐冷等冷卻方式。生流動達(dá)到所需形狀，其生產(chǎn)過程是一動態(tài)過程，在保3．熱處理證加工設(shè)備滑

8、塊下行時直線度誤差的同時還必須保證上熱擠壓模具在使用過程中要保證有足夠的韌性、表下模具的對中性及同軸度誤差。附圖所示為沖孔工序的面硬度與耐磨性，在鍛造后要經(jīng)過一次球化退火處理以受力示意。若上模與下模間軸線夾角誤差越大，上模調(diào)整組織結(jié)構(gòu)，最終熱處理為淬火加中溫回火。熱作模在水平方向分力也隨之