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鍛件參數(shù)對模具壽命的影響

 

1.鍛件材料的影響

眾所周知,碳素鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、高合金鋼及有色金屬的變形抗力、摩擦阻力等各不相同,且對模具壽命影響極大。變形抗力和摩擦阻力越大,金屬在成形過程中模具承受的機械負荷越大,模具壽命越低。例如,汽車發(fā)動機連桿材料由45、40Cr到42CrMo鋼,隨后合金元素的增多,變形抗力增大,模具壽命降低。如某企業(yè)在摩擦壓力機上生產(chǎn)連桿,45鋼連桿鍛模壽命約3850件,而40Cr鋼連桿鍛模壽命則降低到3000件。又如鈦合金和高溫合金等航空鍛件的變形抗力比汽車鍛件大得多,其模具壽命也低得多。

另外,鈦合金和鋁合金的化學(xué)性質(zhì)活潑,當變形程度大時,毛坯內(nèi)部的新鮮金屬流出與模具接觸,極易粘著在模膛表面,在鍛件報廢的同時也降低模具壽命。

2.鍛件形狀的影響

鍛件形狀的復(fù)雜系數(shù)越大,鍛模壽命降低。例如,薄壁高輪轂齒輪和薄輪輻齒輪鍛模比一般的厚壁無輪輻齒輪鍛模壽命低很多,汽車轉(zhuǎn)向節(jié)鍛模就比一般的長軸類鍛模壽命低。

鍛件存在小而深的凹坑、窄而深開檔,使模具相當部位存在高而窄的突起,這部分成為模具相對薄弱的部位,容易產(chǎn)生變形、塌陷。例如曲軸平衡塊模膛之間的凸緣,在模鍛過程中,不僅受到坯料金屬劇烈流動的摩擦、沖刷,而且還受到灼熱金屬的包圍,所以突緣極易磨損、變形。

據(jù)統(tǒng)計,一般長軸類鍛件模具壽命最高,法蘭類鍛件(如轉(zhuǎn)向節(jié))模具壽命最低。當模膛相對深度加深時,會降低鍛模壽命(因為模膛越深,充填越困難)。

鍛造復(fù)雜鍛件時,錘鍛模需要多次鍛擊,增大鍛模熱載荷;機械壓力機鍛模需要增大鐓擠力,也增大載荷和金屬流動速度,從而降低模具壽命。

3.鍛件精度的影響

高精度鍛件的模具精度也高,鍛件精度越高,模具公差范圍越窄,即模具允許的磨損程度就越小,模具壽命就越低。例如,E級精度鍛件模具肯定比F級精度同類鍛件的模具壽命低。在模具制造精度相同的情況下,質(zhì)量公差2%~3%連桿模具要比質(zhì)量公差7%連桿的模具壽命要低。

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