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熱作模具的工作條件和失效形式

時間:2012-12-01 10:47:27     作者:admin    關鍵詞:

  由熱作模具鋼制造的熱作模具的工作條件是什么?由熱作模具鋼制作的熱作模具的主要的失效形式有哪些呢?怎樣合理的選擇最合適的熱作模具材料呢?那么接下來一一介紹前面所提到的三個問題。

  首先第一點我們來了解下熱作模具的工作條件是什么?

  1、熱作壓鑄模的工作條件,壓鑄鋁合金熔化溫度為600-700℃,鋅合金的熔化溫度為400-430℃,銅合金熔化溫度900-1000℃,黑色金屬溫度為1200-1600℃,其共同點是型腔表面承受液態金屬的沖刷、侵蝕、高溫及急冷急熱的作用。由于不同材料的熔化溫度差別很大,因此用于不同材料的壓鑄模,其工作條件的苛刻程度也差別很大

  2、熱作錘鍛模的工作條件,鍛錘是依靠打擊能量使金屬胚料變形的壓力加工設備。錘鍛模在服役時,不僅要承受巨大的沖擊載荷,同時還受高溫的作用。鍛造鋼件時,模具型腔的瞬時溫度可高達600攝氏度以上。在如此高的溫度之下,鍛模材料的變形抗力和耐磨性均劇烈下降。造成型腔壁塌陷及磨損。鍛模塊尾部呈燕尾狀,易引起應力集中,因而,在燕尾的凹槽底部,容易產生裂紋

  3、熱沖裁模主要用于沖切鍛件的飛邊和連皮。熱沖裁模既可在鍛錘上服役,也可在壓力機上服役。由于鍛壓設備及胚料尺寸的不同,各種熱沖裁模刃口部位所承受的熱載荷和機械載荷,差別很大,熱沖裁模刃口應具有足夠的熱強性和耐磨性。

  4、熱擠壓模的工作條件

  熱擠壓是使被加熱的金屬在高溫壓應力狀態下成形的一種工藝方法,熱擠壓模工作時承受壓縮力和彎曲應力,脫模時承受一定的拉應力,另外還受到沖擊負荷的作用,模具與熾熱金屬接觸時間較長,使其受熱,溫度比錘鍛模更高,尤其用于加工鋼鐵材料和難熔金屬時,工作溫度高達600-800℃。

  5、壓力機模具的工具條件,在曲軸式壓力機和水壓機上進行壓力加工作業時,模具所受的力主要是靜壓力,沖擊的成分較少。由于加載和卸載較慢,胚料在型腔中停留的時間較錘鍛長得多。這就使得壓力機模具型腔的表面溫度高于錘鍛模。因此壓力機模具中的熱應力的變化幅度,也均大于錘鍛模,此外,模具型腔表面所經受的氧化腐蝕也較嚴重。

  接下來我們來了解一下熱作模具的主要失效形式有哪些?

  由于熱作模具是在機械載荷和溫度均發生循環變化的條件下工作的,工作條件差異較大,因此對模具材料的性能要求也各不相同,這類熱作模具鋼的失效形式有塑性變形,模具材料在上述溫度范圍內長期使用,使模具表面受到不同程度的過渡回火而被軟化,引起強度降低。當模具型腔表面軟化某一硬度值時,便容易產生塑性變形。由于工作條件的不同,往往伴隨有黏著磨損和磨料磨損,因此熱磨損也是熱作模具的失效形狀,其中還有斷裂、熱熔損和沖蝕。熱疲勞是熱作模具主要的失效形式之一,在工作的過程中,由于模具型腔表面存在較大的溫度梯層和急冷急熱的作用,使模具表面產生較大的熱應力,當溫度反復變化時這種熱應力也反復變化,加之模具工作中承受的機械載荷。當其應力值超過材料的屈服點和熱疲勞抗力時,則在模具表面產生網狀或放射狀的疲勞裂紋。因此為了提高抗熱疲勞性,必須選擇疲勞抗力高并兼有高的屈服點、斷裂韌度和抗氧化性能的材料。

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  最后我們來了解下該合理的選擇最合適的熱作模具材料的注意事項?

  熱作模具鋼的材料很多,同時工作條件的差別也很大,所以如何選擇合適的材料將是很多人所關注的問題,那么熱作模具材料的選擇中應該注意些什么呢?首選回火穩定性是與回火時組織變化相聯系的,它與鋼的熱穩定性共同表現鋼在高溫下的組織穩定程度,所以回火穩定性是首先要考慮到的,同時熱穩定性表征鋼在受熱過程中保持金相組織和性能的能力也就是該鋼的熱穩定性,上面我們有介紹磨損也是熱作模具的失效形狀之一,所以高溫磨損與抗氧化性能也是應該考慮的范圍,同時熱疲勞抗力表征了材料熱疲勞裂紋萌生前的工作壽命和萌生后的擴展速率,所以熱疲勞抗力及斷裂韌度也是熱作模具材料。

  通過上面的介紹對熱作模具的工作條件及熱作模具的主要失效形式和如何更好的選擇熱作模具的材料有一個基本的了解和認識了吧。如果您還有什么不清楚的歡迎致電我司專業客戶服務電話。

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