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1、·模具材料及熱處理技術(shù)．扇齒輪(鍛坯)切邊模碎裂失效分析陳義紅。，楊凌平1．西安昆侖工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司(陜西西安710043)2．濟(jì)南匯九齒輪(集團(tuán))有限公司(山東濟(jì)南250402)【摘要】對(duì)一種紡織機(jī)械上的扇齒輪(鍛坯)切邊模的失效進(jìn)行了全面的剖析，提出了它的材料選擇問(wèn)題，設(shè)計(jì)問(wèn)題、制造流程問(wèn)題，以及熱處理工藝問(wèn)題，多種因素交織在一起，造成了切邊模的非正常失效。關(guān)鍵詞：扇齒輪；切邊(凹)模；Cr124Ig；萊氏體鋼；碳化物；熱處理；金相組織分析中圖分類號(hào)：TG391．7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：BFailureAnalysisofTrimmingDie
2、fortheFanGear(ForgingBillet)[Abstract】Inthispaper，ac。mprehens1。Veanalysis。fthefailure。fthetrimmingdie。fthefangear(forgi”g)inatextilemachineiscarried。ut．Themateria1selecti。n，thedesign，themanufacturingPr。cessandtheheattreatmentPr。cessareputforward．Avarietyfact。rsareintertwined，
3、resultinginthenonnormalfailureofthetrimmingdie．Keywords：fangear；trimmingdie；mierostruetureanalysis1引言圖1所示為一紡織機(jī)械用扇齒輪，其坯件采用鍛造成形，然后進(jìn)行金屬切削加工和制齒加工。在其鍛件生產(chǎn)中，由于是一個(gè)異形件，鍛件飛邊問(wèn)題很難從鍛造(成型)模具上解決，所以，只好設(shè)計(jì)加工一套專門用于沖切鍛件飛邊的切邊模2扇齒輪鍛坯形態(tài)描述及實(shí)物照片圖1為扇齒輪成品圖，因?yàn)樯三X輪(鍛坯)為一嚴(yán)重不對(duì)稱型的異型鍛件，受鍛壓過(guò)程熱態(tài)金屬流動(dòng)性的AL影響，所以飛邊大
4、而不均勻、不對(duì)稱。飛邊最厚位置的厚度達(dá)7mm左右，切邊前，鍛坯經(jīng)等溫正火，硬度在150HBW左右。圖2和圖3分別為扇齒輪(鍛坯)切邊前后的實(shí)物照片。閣1扇齒輪成品網(wǎng)·84·《模具制造》20l6年第1期·模41-材料及熱處理技術(shù)·比較模具兩次碎裂的金相組織中的碳化物形態(tài)扇弧兩尖角處的有效壁厚，似乎是隨心所欲給出的；和分布，不難發(fā)現(xiàn)，第二次碎裂的模具，由于熱處理工第二次投料的模具，是否計(jì)算過(guò)這個(gè)切邊模需要承載藝做了較大的改進(jìn)，所以，其金相組織中的碳化物有多大的沖擊力?即便是沒(méi)有合適的可用材料，削足適一定改善：后者比前者顯示的碳化物塊細(xì)小一些，分履將就
5、也應(yīng)該估算一下48mm厚的下模板是否能承受散一些；但碳化物的形狀和分布狀態(tài)的改善效果并不這個(gè)沖裁力。十分明顯。這是因?yàn)?，沒(méi)有經(jīng)過(guò)鍛打和球化退火的原如此隨意的模具選材和設(shè)計(jì)，對(duì)Crl2這種高級(jí)模始組織中那些粗大、密集的菊花狀、魚(yú)骨狀、鳳尾狀的具鋼簡(jiǎn)直就是暴殄天物。碳化物，僅僅在最終熱處理的加熱過(guò)程中幾乎是不可4-3模具制造流程問(wèn)題能得到很好改善或徹底消除的。這家企業(yè)的模具制造仿佛沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧鞒蹋绱舜蟮哪＞?，圓鋼居然沒(méi)有鍛打，居然沒(méi)有預(yù)備熱4扇齒輪鍛坯切邊模兩次開(kāi)裂原因分析處理，尤其是高碳高鉻的Crl2型萊氏體模具鋼、高速4．1模具的選材問(wèn)題鋼
6、等，對(duì)于鍛造和預(yù)備熱處理是有嚴(yán)格要求的。一些后來(lái)，這個(gè)鍛坯切邊凹模，經(jīng)兩次非正常失效，再生產(chǎn)管理人員拍腦袋決策，擅自取消必要的加工工也折騰不起了，也沒(méi)有價(jià)格昂貴的高級(jí)材料可供使用序，擅自更改工藝流程或縮減熱處理工藝參數(shù)，看似了。經(jīng)征詢熱處理工程師意見(jiàn)后，選擇了50CrVA，經(jīng)為生產(chǎn)所急，實(shí)際上猶如飲鴆止渴。熱處理淬火+2次低溫回火后，硬度控制在55～58HRC范圍，至今已斷續(xù)加工鍛坯近2,000件，除進(jìn)行兩次必5Crl2鋼的鍛造及熱處理要的刃磨，模具至今仍未發(fā)現(xiàn)異常情況。關(guān)于Crl2鋼的鍛造及熱處理，作者過(guò)去多有論切邊凹模選擇50CrVA的原因：
7、述，可見(jiàn)((Crl2MoV二次硬化法淬火釋疑》(模具制造，(1)材料價(jià)格便宜，鍛造技術(shù)要求低，模坯鍛造后2000，No．01)、((Crl2型模具鋼的鍛造、焊補(bǔ)及熱處理》無(wú)需復(fù)雜的預(yù)備熱處理。(模具制造，2000，No．11)、((Crl2型鋼冷作模鍛造質(zhì)量(2)扇齒輪鍛坯的切邊是在等溫正火后進(jìn)行的，分析》(模具制造，2014，No．02)，這里不再深入討論。經(jīng)等溫正火處理的20CrMnTi鍛件硬度較低(150HBW左右)，模具無(wú)需太高的硬度。6結(jié)束語(yǔ)(3)50CrVA模具淬火只需要中溫加熱即可(而綜上所述，扇齒輪(鍛坯)切邊凹模失效原因如下：C
8、rl2鋼為高碳高鉻萊氏體型冷作模具鋼，必須高溫加(1)模具制造流程無(wú)序、隨意和混亂，模具選擇材料與其制造流程不相容。熱淬火)，工藝相對(duì)簡(jiǎn)
