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(guò)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(dòng)作用而產(chǎn)生較大摩擦力；模具使用專用熱擠壓模具對(duì)加熱狀態(tài)的金屬進(jìn)行塑性加工，以與高溫坯料、潤(rùn)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(wèn)斷的金屬流線，實(shí)際生產(chǎn)中，選材時(shí)下模宜選

2、用5CrMnMo、生產(chǎn)流程簡(jiǎn)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(jià)格昂貴，模具制造費(fèi)用較高，且制造周期長(zhǎng)。如何見(jiàn)表1。提高其使用壽命，對(duì)企業(yè)成本控制顯得至關(guān)重要。選擇材料時(shí)應(yīng)注意材料成分的純凈度，使鋼中雜質(zhì)本文針對(duì)熱擠壓模具從選材、

3、加工到使用過(guò)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(duì)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(shì)也較緩慢，并且大大降低了鍛造在熱擠壓過(guò)程中，模具要保持在500—600oC進(jìn)行工時(shí)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(hào)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(shí)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(shù)枝料做相應(yīng)選擇。鍛造時(shí)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(guò)程中要注意不時(shí)地移動(dòng)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(shí)再開(kāi)始鍛造。鍛時(shí)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(guò)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(kāi)坯時(shí)取下限，鍛透時(shí)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(kāi)坯時(shí)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(guò)熱、過(guò)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(shí)機(jī)，材質(zhì)不易過(guò)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(shí)由于具的正確使用與維護(hù)對(duì)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(huì)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(duì)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(guò)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(dòng)達(dá)到所需形狀，其生產(chǎn)過(guò)程是一動(dòng)態(tài)過(guò)程，在保3．熱處理證加工設(shè)備滑

8、塊下行時(shí)直線度誤差的同時(shí)還必須保證上熱擠壓模具在使用過(guò)程中要保證有足夠的韌性、表下模具的對(duì)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(guò)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