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設(shè)備特性對(duì)模具壽命的影響

 

1.加載時(shí)間的影響

由于模鍛錘、螺旋壓力機(jī)、機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)等常用模鍛設(shè)備的動(dòng)力學(xué)原理不同,因此它們的空程和加載速度特性相差懸殊。

所謂“加載時(shí)間”是指在鍛造過(guò)程中上模(滑塊或錘頭)接觸毛坯到回程離開(kāi)鍛件的時(shí)間。加載時(shí)間也稱(chēng)加壓時(shí)間或悶?zāi)r(shí)間。加載時(shí)間主要決定于加載速度和變形程度(特別是絕對(duì)壓下量)或應(yīng)變速率。

加載時(shí)間對(duì)模具壽命影響很大,一般加載時(shí)間越長(zhǎng),模具的脈沖熱負(fù)荷越大,模具壽命越短。但是影響模具壽命的因素很多,除加載時(shí)間外,還有加載速度、變形抗力和應(yīng)變速率等。究竟哪個(gè)因素對(duì)模具壽命的影響最大,需要根據(jù)具體模具進(jìn)行具體分析。

2.加載速度的影響

鍛造過(guò)程的加載速度直接影響鍛造載荷、鍛件的應(yīng)變速率和加載過(guò)程中模具與熾熱鍛件的接觸時(shí)間。實(shí)際上,加載速度是一把雙刃劍,一方面,加載速度高,則金屬流動(dòng)劇烈、產(chǎn)生變形熱多,模具升溫迅速,降低模具壽命;另一方面,加載速度高,則模具與鍛件的接觸時(shí)間短,模具升溫慢,有利于延長(zhǎng)模具壽命。因此,加載速度對(duì)模具壽命的影響要根據(jù)具體生產(chǎn)條件來(lái)具體分析,不能一概而論。

工廠(chǎng)實(shí)踐證明,在其他工藝條件相同情況下,機(jī)械壓力機(jī)、螺旋壓力機(jī),模鍛錘對(duì)應(yīng)的模具壽命依次下降。如前所述,日本、德國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)械壓力機(jī)模具壽命為1萬(wàn)件~2.5萬(wàn)件。螺旋壓力機(jī)模具壽命稍低,模鍛錘模具壽命為0.5萬(wàn)件~0.8萬(wàn)件。但是,行程和打擊能量可控(避免模具承受過(guò)剩能量)新型程控全液壓模鍛錘模具壽命有所增加。一般認(rèn)為,合理的加載速度為0.5m/s~1.5m/s。

3.設(shè)備精度和剛度的影響

在成形過(guò)程中,設(shè)備錘頭(滑塊)的導(dǎo)向精度高,上、下模不易錯(cuò)位,減少附加的水平載荷和轉(zhuǎn)矩,模具磨損均勻,則模具壽命高。所以平時(shí)對(duì)設(shè)備必須加強(qiáng)保養(yǎng),保持良好的導(dǎo)向精度,同時(shí)必須保持好錘頭(滑塊)底面和工作臺(tái)的平面度及兩者的平行度、錘頭(滑塊)運(yùn)動(dòng)的垂直度。冷鍛壓力機(jī)精度和剛度都較高。

機(jī)械壓力機(jī)剛度大,在鍛造成形過(guò)程中的彈性變形小,模具的上、下模可較好地保持正確的配合狀態(tài)。設(shè)備在鍛造過(guò)程中的彈性變形,在成形過(guò)程結(jié)束的瞬間會(huì)釋放,造成上、下模的瞬時(shí)抖動(dòng),加速模具不均勻磨損。某鍛造廠(chǎng)63MN機(jī)械壓力機(jī)熱擠壓斯太爾轉(zhuǎn)向節(jié)時(shí)負(fù)荷高達(dá)公稱(chēng)載荷的80%~95%,致使上、下模瞬時(shí)抖動(dòng),加速模具磨損。通常選擇設(shè)備時(shí),應(yīng)使模鍛件的成形力小于設(shè)備公稱(chēng)載荷的85%。

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