今天给各位分享挤锻是做什么的「今日回答」的知识，其中也会对怎样预防模具失效「2个回答」

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本文导读目录：

1、挤锻是做什么的「今日回答」

2、怎样预防模具失效「2个回答」

挤锻是做什么的「今日回答」 ♂

　　双孔内六角压块闭式挤锻工艺及模具设计& [3 ~- d# Q, y G/ M/ ~* E$ a8 T，闭式挤锻技术是近年来逐渐研制和推广应用的一项新型模锻工艺［1］，其基本原理是在封闭的型槽中，采用上下两个模具对毛坯进行镦粗—挤压成形，它可使毛坯在一次加热和锻压设备一次行程中获得形状复杂的无毛边锻件，尺寸精度及材料利用率显著提高，同时省去了锻后的切边工序，大大地降低能耗，生产率也随之提高，# n" p1 e: G* }1 }* N( X8 j，x1 Q3，1　工艺分析及锻件图制订2 B* w6，: L+ @5 N3 G$ N( t* C1 u，双孔内六角压块是自动扶梯中的重要零件，其形状及尺寸如图1所示。

　　材料为42CrMo合金结构钢，形状复杂，产品质量要求高，从零件形状分析可知，其中双孔内六角无法进行加工，唯一的方法是采用闭式挤锻工艺才能制成，# Z' v0 j# K5 n% Y0 a，% S/ U7 R9 N, B，{ 图1　双孔内六角压块零件图/ T3 v1 f# c5 z% o J，闭式挤锻工艺的生产流程：下料→感应加热→闭式挤锻，其成形特点是在一火中闭式挤锻而成。

　　1 ^6 V* }，l1 f6 M3 q; m+ N，闭式挤锻的应用方式有两种：一是采用专用的双动模锻设备(双动螺旋压力机或双动热模锻压力机)；二是在通用锻压设备上采用专用的模具装置，后者具有设备投资低、模具成本小、周期短及收效快等优点，- ~5 i/ g1 N# r( r* S 闭式挤锻生产过程、工艺规范制订、模具设计、锻件检验及锻模制造等都离不开锻件图，设计锻件图时应考虑解决下列问题：( h k1 u，n8 |/ ^7 b; h1 o，(1)确定分模面位置。

　　& J，G; |1 w$ ]9 s' T，o 为使锻件容易从锻模中取出，并要求获得镦粗挤压充填成形的良好效果，同时考虑到开模时锻件留在可浮动的凸模上，因此，按该双孔内六角压块的复杂形状，锻件分模面的选择应是图2中的粗黑线，0 1 k, E0 e+ }8 J，0 z: H; {0 a p+ r 图2　双孔内六角压块锻件图，7 I5 `% B3 o4 p/ l( `7 M2 R _ (2)余量、公差及敷料% {* v* {) A1 H5 c) a& F0 l0 b) i，因该压块零件下端的两个孔径较小(16mm)，不便成形，可加放敷料成为盲孔锻件，但必须成形上端的两个六角内孔，并保证其高度h=10mm；还要考虑到，当毛坯下料尺寸及所计算的毛坯体积偏大时，则在变形金属充满模具型槽后，多余的金属就贮存在这两个圆形孔的变化高度上，该压块内外表面都能达到尺寸精度的要求，余量及公差查阅手册，5 y1 r+。

　　5 A9 _; Y，(3)模锻斜度，" Q- S& r% f' I9 g; s 压块零件的四侧外壁形状都有斜度，便于从凹模内脱出，闭式挤锻后，因锻件上端双孔内六角包紧在凸模上，故需设计从凸模上脱下锻件的装置，# G, _ t) P' O; `1 ^0 Q* q0 M# a (4)圆角半径，B8 Y1 N0 t8 k1 y，锻件尖角处的圆角半径直接影响着挤锻时的金属流动、型槽充满、挤锻成形压力、模具磨损和锻件转角处流线切断等，应按该压块零件的尺寸查阅手册，合理选取，; L& G( |/ M$ c( _, v 根据以上所得数据，绘制出双孔内六角压块锻件图(见图2)，2 s R2 ]$ Z& S9 `& ]/ I8 r' l。

　　按锻件尺寸计算所需的体积及考虑金属最小阻力定律，应选用矩形截面毛坯，其长、宽、高尺寸为75mm40mm28mm，{- [- V* _ r& e* r( J，2　闭式挤锻及其模具设计［1，2]0 @9 t* b) b( k4 e1 y，为延长锻模寿命，提高锻造精度，吸收多余的打击能量，减少振动，故采用浮动两孔圆形凸模的闭式挤锻模具结构，如图3所示，" m0 V5 L8 {+ R，H& H& y ' C; m( L% {+ w$ M5 S，图3　闭式挤锻模具结构图。

　　+ |; u; J' n- `* K9 p 1.上模板　2,13.上、下垫板　3.碟形弹簧　4.浮动凸模　5,10.上、下模座　6.导柱及导套7.上模镶块　8.凹模　9.凹模压板　11.下模镶块　12.下顶杆　14.锻件　15.螺旋弹簧，e5 W+ m& H1 [6 j" Z( S 双孔内六角压块的模具型槽由浮动凸模4，上模镶块7、凹模8、下模镶块11和下顶杆12组成，浮动凸模4在上模座5内，并有数组强力的复合碟形弹簧3支承着，构成带背压装置的浮动闭式挤锻模具，如毛坯下料尺寸及所计算的毛坯体积偏大，则在变形金属充满型槽后，多余的金属使因受碟形弹簧3承压着的浮动凸模4向上移动，即增加了锻件盲孔的高度尺寸，当压力机滑块回程后，锻件内六角孔包紧在浮动凸模4上并一起向上移动，脱离凹模8，并在浮动凸模4向上移动过程中，因它受到上下两面的两种弹簧压力差而发生抖动，这样使锻件14从浮动凸模4上脱离，取出锻件，有时，如因某种原因，锻件留在凹模8内时，则可通过下顶杆12顶出(设有气缸顶出装置)，为减少凸、凹模错移及便于模具调整，采用导柱及导套6把上模座5和下模座10联在一起，" @' }3 V3 S9 W- v O0 P 将毛坯置于感应加热炉中加热到1150℃，挤锻工艺前需用特殊结构的煤气喷嘴将模具预热到200～250℃。

　　6 e1 f* D2 e6 p" } 为了减少模具型槽表面磨损和金属流动阻力，以及使锻件易于从型槽内脱出，在挤锻过程中采用水基石墨作为润滑剂，/ X& {5 I5 g( s，T4 H6 L# N，模具的主要工作零件采用4Cr5W2VSi热作模具钢，热处理硬度为HRC48～50，型槽表面软氮化处理后的硬度为HRC50～52，) z3 s; @1 W5 C$ F8 a3 ^ 3　模具结构设计的基本要求$ {+ l& }3 ~+ J，按双孔内六角压块锻件的尺寸计算所需的闭式挤锻力并考虑模具的闭合高度，现选用3000kN摩擦压力机，1 K& l' H) J+ H2 P2 i9 x, E9 m& I 上述闭式挤锻工艺生产过程中表明，模具结构设计还应当满足下列基本要求：。

　　- {2 |5 T) d+ ^ s4 P (1)要获得较高的尺寸精度，应保证上模座对下模座能很好地导向；8 l3 n8 w/ @- p8 ^，P1 r" K，(2)保证凸模与凹模之间的同轴度；，2 g6 d2 v5 m，M$ `，m( Y (3)要使模具有足够的强度，就必须保证上、下模具有足够的承击面积；，) U0 h% k。

　　( R8 U (4)模具紧固可靠，更换迅速，调整方便；，, X) L1 D; C+ I q (5)在保证碟形弹簧支承刚性的情况下，便于单独调整浮动凸模的高度；( w# V, c1 l: ^，(6)锻件下顶出装置的可靠性；5 T" ~+ P，Y% X v1 F S) K; ~，(7)模具冷却措施的可能性；8 l: F, l- l& i `& V，(8)操作工人能自由和安全地接近挤锻区域，并便于维护；6 d2 I+ Z# `; k，(9)挤锻工艺自动化的可能性，& W- L' u) r: T i-，# B3 {。

　　4　应用效果及技术经济分析4 C& w( Q$ P3 g8 J* w& r( i，用新工艺挤锻双孔内六角压块锻件，解决了该产品多年来存在的制造问题，42CrMo合金结构钢毛坯在感应电加热炉中加热，并在3000kN摩擦压力机上仅用一个镦粗—挤压工步完成，( P) o- S# _" i- w% Z% R 按新工艺挤锻出的锻件尺寸精确，四周边角充填丰满，表面平整，金属流线方向与锻件的轮廓形状一致，能显著提高产品的力学性能，该模具的优点是结构和紧固较简单，能自由地把加热毛坯装入凹模内，并可方便地将锻件从模具型槽中取出，, O2 A' p+ j C3 K，k' k 该压块锻件按年产量100万件计算，每个锻件的材料可节省0.2kg，则每年节约材料200t，减少毛边的加热能耗10万度，折合节约费用约80多万元。

　　% c3 Z; i5 V U0 w1 v5 a4 G/ [3 h 5　结论，6 m* P: ~* q( Y5 U 闭式挤锻工艺是生产成批锻件的一种行之有效的方法，可提高模锻复杂形状零件的能力，从而减少机械加工工时、节约材料、降低能耗、提高生产率，达到降低锻件成本的最终目的，因此，闭式挤锻工艺的前景非常广阔，为今后各行业大批量生产锻件提供了很好的途径，( f- l% O6 q7 k，" d: _* # [" {4 T3 t; j ~# h6 _* 3 J。

怎样预防模具失效「2个回答」 ♂

　　冷热模具在服役中失效的基本形式可分为：塑性变形；磨损；疲劳；断裂，(1)塑性变形，塑性变形即承受负荷大于屈服强度而产生的变形，如凹模出现型腔塌陷、型孔扩大、棱角倒塌陷以及凸模出现镦粗、纵向弯曲等，尤其热作模具，其工作表面与高温材料接触，使型腔表面温度往往超过热作模具钢的回火温度，型槽内壁由于软化而被压塌或压堆，低淬透性的钢种用作冷镦模时，模具在淬火加热后，对内孔进行喷水冷却产生一个硬化层。

　　模具在使用时，如冷镦力过大，硬化层下面的基底抗压屈服强度不高，模具孔腔便被压塌，模具钢的屈服强度一般随碳(c)的含量从某些合金元素的增多而升高，在硬度相同的情况下，不同化学成分的钢具有的抗压强度不同，当钢硬度为63HRC时，下列4种钢的抗屈服强度由高到低依次顺序为：W18Cr4V>Cr12>Cr6WV>5CrNiW，(2)磨损失效，磨损失效是指刃门钝化、棱角变圆、平面下陷、表面沟痕、剥落粘膜(在摩擦中模具工作表而粘了些坯料金属)，另外，凸模在工作中，由于润滑剂燃烧后转化为高压气体，对凸模表面进行剧烈冲刷，形成气蚀，冷冲时，如果负荷不大，磨损类型主要为氧化，磨损也可为某种程度的咬合磨损，当刃口部分变钝或冲压负荷较大时，咬合磨损的情况会变得严重，而使磨损加快，模具钢的耐磨性不仅取决于其硬度，还决定于碳化物的性质、大小、分布和数量，在模具钢中，目前高速钢和高铬钢的耐磨性较高，但在钢中存在有严重的碳化物偏析或大颗粒的碳化物情况下，这些碳化物易剥落，而引起磨粒磨损，使磨损加快，较轻冷作模具钢(薄板冲裁、拉伸、弯曲等)的冲击，载荷不大，主要为静磨损，在静磨损条件下，模具钢的含碳量多，耐磨性就大，在冲击磨损条件下(如冷镦、冷挤、热锻等)，模具钢中过多的碳化物无助于提高耐磨性，反而因冲击磨粒磨损，而降低耐磨性。

　　研究表明，在冲击磨粒磨损条件下，模具钢含碳量以O.6％为上限，冷镦模在冲击载荷条件下工作，如模具钢中碳化物过多，容易固冲击磨损而山现表面剥落，这些剥落的硬粒子将成为磨粒，加快磨损速度，热作模具的型腔表面，由于高温软化而使耐磨性降低，此外，氧化铁皮也起到磨料的作用，同时还有高温氧化腐蚀作用，(3)疲劳失效，疲劳失效的特征：模具某些部位经过一定的服役期，萌生了细小的裂纹，并逐渐向纵深扩展，扩展到一定尺寸时，严重削弱模具的承载能力而引起断裂，疲劳裂纹萌生于应力较大部位，特别是应力集中部位(尺寸过渡、缺口、刀痕、磨损裂纹等处)，疲劳断裂时断门分两部分，一部分为疲劳裂纹发展形成的疲劳处破裂断面，呈现贝壳状，疲劳源位于贝壳顶点，另一部分为突然断裂，呈现不平整粗糙断面。

　　使模具发生疲劳损伤的根本原因为特环载荷，凡可促使表面拉应力增大的因素均能加速疲劳裂纹的萌生，冷作模具在高硬状态下工作时，模具钢具有很高的屈服强度和很低的断裂韧性，高的屈服强度有利于推迟疲劳裂纹的产生，但低的断裂韧性使疲劳裂纹的扩展速率加快和临界长度减小，使疲劳裂纹扩展循环数大大缩短，因此，冷作模具疲劳寿命主要取决于疲劳裂纹萌生时间，热作模具一般在中等或较低的硬度状态下服役，模具断裂韧性比冷作模具高得多，因此，在热作模具中，疲劳裂纹的扩展速度低于冷作模具，临界长度大于冷作模，热作模具疲劳裂纹的亚临界扩展周期较冷作模长得多，但热作模具表面受急冷，急热很易萌生冷热疲劳裂纹，热作模具的疲劳裂纹萌生时间比冷作模短得多，因此，许多热作模其疲劳断裂寿命主要取决于疲劳裂纹扩展的时间，(4)断裂失效，断裂失效常见形式有：崩刃、脶齿、劈裂、折断、胀裂等，不同模具断裂的驱动力不同，冷作模具、所受的主要为机械作用力(冲压力)。

　　热作模所受除机械力外，还有热应力和组织应力，有许多热作模具的工作温度较高，又采用强制冷却，其内应力可远远超过机械应力，因此，许多热作模的断裂主要与内应力过大有关，模具断裂过程有两种：一次性断裂和疲劳断裂，一次性断裂为模具有时在冲压时突然断裂，裂纹一旦萌生，后即失稳、扩展，它的主要原因为严重超载或模具材料严重脆化(如过热、回火不足、严重应力集十及严重的冶金缺陷等)，3 模具失效原因及预防措施，(1)结构设计不合理引起失效，尖锐转角(此处应力集中高于平均应力十倍以上)和过大的截面变化造成应力集中，常常成为许多模具早期失效的根源，并且在热处理淬火过程中，尖锐转角引起残余拉应力，缩短模具寿命，预防措施：凸模各部的过渡应平缓圆滑，任何役小的刀痕都会引起强烈的应力集中，其直径与长度应符合—定要求。

　　(2)模具材料质量差引起的失效，模具材料内部缺陷，如疏松、缩孔、夹杂成份偏析、碳化物分布不均、原表面缺陷(如氧化、脱碳、折叠、疤痕等)影响钢材性能，，a．夹杂物过多引起失效，钢中存在夹杂物足模具内部产生裂纹的根源，尤其是脆性氧化物和硅酸盐等，在热压力加工中不发生塑性变形，只会引起脆性的破裂而形成微裂纹，在以后的热处理和使用中访裂纹进一步扩展，而引起模具的开裂，此外，在磨削中，由于大颗粒夹杂物剥落造成表面孔洞，b．表面脱碳引起失效，模具钢在热压力加工和退火时，常常由于加热温度过高，保温时间过长，而造成钢材表面脱碳，严重脱碳的钢材在机械加工后，有时仍残留有脱碳层，这样在淬火时，由于内外层组织的不同(表面脱碳层为铁索体，内部为珠光体)造成组织转变不一致，而产生裂纹，c．碳化物分布不匀，引起失效，Crl2、Cr112MoV等模具钢含碳量和合金元素较高，形成了许多共晶碳化物，这些碳化物在锻造比较小时，易呈现带状和网状偏析，导致淬火时常出现沿带状碳化物分布的裂纹，模具在使用中裂纹进一步扩展，而造成模具开裂失效。

　　预防措施：钢在缎轧时，模具应反复多方向锻造，从而钢中的共晶碳化物击碎得更细小均匀，保证钢碳化物不均匀度级别要求，(3)模具的机加上不当，a 切削中的刀痕：模具的型腔部位或凸模的圆角部位在机加工中，常常因进刀太探而使局部留下刀痕，造成严重应力集中，当进行淬火处理时，应山集中部位极易产生微裂纹，预防措施：在零件粗加工的最后一道切削中，应尽量减少进刀量，提高模具表面光洁度，b 电加工引起失效，模具在进行电加工时，由于放电产生大量的热，将使模具被加工部位加热到很高温度，使组织发生变化，形成所谓的电加工异常层，在异常层表面由于高温发生熔融，然后很快地凝固，该层在显微镜下呈白色，内部有许多微细的裂纹，白色层下的区域发生淬火，叫淬火层，再往里由于热影响减弱，温度不高，只发生回火，称回火层，测定断面硬度分布：熔融再凝固层，硬度很高，达610~740HRC，厚度为30m，淬火层硬度400~500HRC，厚为20m，回火属高温回火，组织较软，硬度为380—400HRC，厚为10m，预防措施：①用机械方法去除开常层中的再凝固层，尤其是微观裂纹；②在电加工后进行一次低温回火，使异常层稳定化，以防微裂纹扩展，c磨削加工造成失效。

　　模具型腔面进行磨削加工时，由于磨削速度过大，砂轮粒度过细或冷却条件差等因素影响，均会导致磨削表曲过热或引起表面软化，硬度降低，使模具在使用中因磨损严重，或热应力而产生 磨削裂纹，导致早期失效，预防措施：①采用切削力强的粗砂轮或粘结性差的砂轮；②减少工件进给量；③选用合适的冷却剂；④磨削加工后采用250~350℃回火，以除磨削应力，(4)模具热处理工艺不合适，加热温度的高低、保温时间长短、冷却速度快慢等热处理工艺参数选择不当，都将成为模具失效因素，a．加热速度：模具钢中含有较多的碳和合命元素，导热性差，因此，加热速度不能太快，应缓慢进行，防止模具发生变形和开裂，在空气炉中加热淬火时，为防止氧化和脱碳，采用装箱保护加热，此时升温速度不宜过快，而透热也应较慢，这样，不会产生大的热应力，比较安全，若模具加热速度快，透热快，模具内外产生很大的热应力，如果控制不当，很容易产生变形或裂纹，必须采用预热或减慢升温加速度来预防，b．氧化和脱碳的影响。

　　模具淬火是在高温度下进行的，如不严格控制，表曲很易氧化和脱碳，另外，模具表面脱碳后，由于内外层组织差异、冷却中出现较大的组织应力、导致淬火裂纹，预防措施：可采用装箱保护处理，箱内填充防氧化和脱碳的填充材料，(1)冷却条件的影响，不同模具材料，据所要求的组织状态、冷却速度是不同的，对高合金钢，由于含较多合金元素，淬透性较高，可以采用油冷、空冷甚至等温淬火和等级淬火等热处理工艺。

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