影响热挤压模具使用寿命的主要因素

优胜编程龚老师

影响热挤压模具使用寿命的主要因素：



工厂调查表明，模具失效的因素中，模具材料及热处理为主要因素，
　　
　　模具材料的性能、材质的优劣、热处理的选用及其工艺是否合理，使用模具是否合理等因素，对模具制造精度，合格率成本、服役时间的承载能力，寿命的长短均有密切关系。
　　热挤压模具的工作条件相当恶劣。即承受压缩应力、弯曲应力脱模时也承受一定的拉应力。另外还要受到冲击负荷的作用。模具与炽热金属接触时间较长。工作温度高达600～800℃。热挤压模的失效形式主要是模膛过量塑性变形，开裂，热疲劳和热磨损。因此这类模具特别要求具有高的热稳定性、较高的高温强度和足够的韧性，良好的耐热疲劳性和高的耐磨性的材料及适当的处理方法。
　　3合理选用模具材料及其热处理
　　热挤压模具材料热处理对模具的使用寿命的长短显得特别重要。选用模具材料时应考虑：满足其工作条件要求，满足工艺性能的要求，即可锻性，加工性，淬硬性，退火性等。在满足使用性能的条件下，尽可能降低生产成本，选用价格低廉，市场供应充足易于购买的材料。我厂主要选用3Cr2W8V和4Cr5MoV1Si其热处理硬度为48～52HRC，尽量采用真空热处理。
　　为满足模具的工作条件要求，延长使用寿命便于维修特采用表面强化处理技术，我厂模具主要是采用渗碳和渗氮共渗，中高碳的低合金模具钢和高合金钢均可进行。这样可显著提高模具其热疲劳性能。
　　4合理设计模具结构，提高模具加工精度
　　模具设计是影响模具寿命的重要因素。合理的模具结构，能使模具在工作时受力均匀，应力集中小：
　　（1）整体模具不可避免的存在凹的圆角，当圆角半径小于2㎜或深窄模膛的凹圆角，或凹圆角加工留有刀痕时，都易造成应力集中，并由此引起开裂。
　　如图1的结构易在k处产生裂纹
　　改成图2结构后避免了裂纹的产生提高摸具的寿命。
　　（2）在毛坯公差范围内为了减小毛坯顶出力减少毛坯存留模腔的时间，模具适当加斜度，如钟形壳产品头部同一直径尺寸上端比下端尺寸大0.1㎜左右。杆部同一直径处上端直径比下端大0.4㎜左右。这样减小出模顶出力，减小凹模腔型表面拉伤。决不允许有反向斜度，即倒梢，否则就会降低毛坯质量减少模具使用寿命，甚至造成闷料，造成模具损坏。
　　（3）模具的导向装置也很重要的，它可以保证模具在工作中模具零件的相对位置精度，避免模具不均匀的磨损，可靠的导向结构对避免凸模与凹模互相啃伤及为有利，对小间隙的模具显得特别重要。否则易产生偏载啃模造成模具早期失效。
　　（4）采用合理的凸、凹模间隙，不但有效提高产品质量，对模具的寿命也有一定的影响。间隙过小会产生啃模，间隙过大，不但影响产品同轴度，还会由于偏载使凸模弯曲，影响凸模寿命。
　　（5）模具的加工精度，决定于模具制造过程的最后的一道抛光工序。抛光的好坏不仅直接影响模具的使用寿命，而且对成品的表面光洁、尺寸精度都有影响。
　　（6）合理装配，调试和管理
　　一套好的模具，除了保证模具零件的加工外，还必须做好装配工作。如果装配时调整不好，会造成凸模间隙不均匀，加剧模具磨损，同时挤压出不良产品。
　　模具在装配前应根据工装总图的要求，确定合理的装配顺序和装配方法。凹模预紧套子应压紧，装配完成后，试车再调整，直至合适为止。凹模在工作一段时间后，最好采用超前维修，进行腔内抛光，以避免挂蜡，拉沟等现象的出现，以提高模具寿命。
　　结语
　　综上所述，通过对影响热挤压模具寿命因素的分析，正确选择模具材料及其热处理，合理设计锻模结构，提高模具精度，对模具合理装配、调试、管理、维护均可以提高热挤压模具的寿命，降低锻件生产成本。