模具失效的基礎(chǔ)知識(shí)-資料下載頁(yè)
2025-05-15 11:41本頁(yè)面
【正文】 ： 磨損失效、疲勞斷裂失效 （四）冷擠壓模 按金屬坯料流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向之間關(guān)系： ①正擠壓 ②反擠壓 ③復(fù)合擠壓 ④徑向擠壓 冷擠壓模的主要失效形式： 塑性變形失效、磨損失效、凸模折斷失效、疲勞斷裂失效及縱向開(kāi)裂失效、脹裂失效（凹模） 二、熱作模具的工作條件與失效形式 熱作模具包括 錘鍛模、熱沖裁模和壓力鑄造模等 熱作模具工作中除承受機(jī)械負(fù)荷外還承受熱負(fù)荷，失效形式比冷作模具復(fù)雜。 （一）錘鍛模 （ 1）模具的受力 ①?zèng)_擊力 ②壓力 ③內(nèi)應(yīng)力 （ 2）模具的受熱 ①鍛前預(yù)熱 ②與坯料接觸的熱 ③變形熱和摩擦熱 （ 3）模具的冷卻 為減輕錘鍛模熱負(fù)荷，在工作間歇，對(duì)模具進(jìn)行冷卻。 由于加熱冷卻作用，易于產(chǎn)生熱疲勞。 （ 4）型腔表面摩擦 被鍛金屬坯料在模具型腔中熱塑變流動(dòng)，將對(duì)型腔表面產(chǎn)生摩擦作用。 基本失效形式： （ 1） 型腔部分的模壁斷裂 按斷裂性質(zhì)： 早期脆性斷裂和機(jī)械疲勞斷裂。 早期脆性斷裂： 在很大沖擊載荷下，在型腔部分受拉應(yīng)力較大薄弱處產(chǎn)生裂紋，從而斷裂。 斷口宏觀形貌特征 ： 從斷裂源開(kāi)始，裂紋呈人字花紋向外擴(kuò)展 機(jī)械疲勞斷裂： 模具承受多次鍛擊后發(fā)生的斷裂。 斷口宏觀和微觀特征 ： 具有一定疲勞斷口特征，裂紋擴(kuò)展區(qū)小。 （ 2）型腔表面的熱疲勞 熱疲勞指熱作模具在循環(huán)熱應(yīng)力的反復(fù)作用下所產(chǎn)生的熱疲勞裂紋或破壞的現(xiàn)象。 影響熱疲勞的因素：模具型腔表面的溫度變化幅度、模具材料的抗氧化性、導(dǎo)熱性和熱膨脹系數(shù)。 （ 3）型腔表面的磨損 影響因素 :模具溫度、模具材料的化學(xué)成分和硬度、模具型腔的表面狀況以及模具的使用條件。 （ 4）模具型腔的塑性變形 發(fā)生在模具型腔中受力大、受熱溫升高的部位。 與坯料的變形速度和變形抗力有關(guān)。 （ 5）模具燕尾開(kāi)裂 （二）壓力機(jī)鍛模 主要承受靜壓力和熱應(yīng)力，還受到氧化腐蝕。 失效形式： 脆性斷裂失效、冷熱疲勞失效、塑性變形失效、磨損失效、模具型腔表面氧化腐蝕失效。 （三）熱擠壓模 被加熱的金屬坯料在高溫壓應(yīng)力狀態(tài)下成型的一種模具。 失效形式： 斷裂失效、冷熱疲勞失效、塑性變形失效、磨損失效、模具型腔表面的氧化失效。 （四）熱沖裁模熱沖裁模 主要是用于沖切模鍛件的飛邊和連皮的模具，由凸模和凹模組成。 失效形式： 刃口的熱磨損失效、崩刃失效、卷邊失效、斷裂失效。 （五）壓力鑄造模 是在壓鑄機(jī)上用來(lái)壓鑄金屬鑄件的成型模具，主要承受 液態(tài)金屬的壓力、沖刷、沖蝕和高溫作用，急冷急熱。 ① 壓鑄鋅合金 表面溫度不超過(guò) 400℃ ，熱負(fù)荷小，模具工作壽命較長(zhǎng)。 ②壓鑄鋁合金 表面溫度 600℃ ，且鋁溶液容易粘附。 失效形式：粘膜、侵蝕、熱疲勞、磨損、斷裂失效。 ③壓鑄鐵合金 表面溫度高達(dá) 1000℃ ，表面易氧化、腐蝕、塑性變形和熱裂。 壓鑄幾百次就發(fā)生失效。 三、塑料模具的工作條件與失效形式 （自學(xué)內(nèi)容） 第三節(jié) 模具失效分析的方法 一、模具失效分析的主要目的 選擇合適模具材料、熱處理工藝和表面處理工藝。 力求使各部位受載均勻、應(yīng)力流線分布均勻并平滑過(guò)渡。 制定合理加工與裝配工藝方案 嚴(yán)格控制模具材料的冶金質(zhì)量、鍛造質(zhì)量、冷加工質(zhì)量和熱處理質(zhì)量。 提高模具表面的耐磨、耐熱、耐腐蝕等性能。 、維護(hù)和保養(yǎng)模具 嚴(yán)格按照操作規(guī)程正確安裝和合理使用模具。 減少人為因素的損傷失效或隨機(jī)失效。 二、模具失效分析的方法和步驟 、斷裂件的收集和處理 、制造工藝和工作情況調(diào)查 采用化學(xué)成分分析、力學(xué)性能測(cè)定、金相組織分析、無(wú)損探傷等方法；復(fù)查模具材料的化學(xué)成分和冶金質(zhì)量。 模具的受力狀況和工作環(huán)境狀況。 斷口狀況，宏觀、微觀分析。 三、失效分析的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)簡(jiǎn)介 常用實(shí)驗(yàn)技術(shù)： 宏觀和微觀斷口分析技術(shù)；金相檢驗(yàn)技術(shù)；無(wú)損探傷檢驗(yàn)技術(shù)；常規(guī)成分、微區(qū)成分和表面成分分析技術(shù)； X射線衍射分析技術(shù)；實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析技術(shù)；力學(xué)性能檢測(cè)技術(shù)；斷裂力學(xué)測(cè)試技術(shù) 用肉眼觀測(cè)，或用放大 50倍以下的放大鏡觀察。 初步判斷作用。 失效分析的基礎(chǔ)，必須細(xì)心進(jìn)行。 斷裂源、斷口特征（加載方式、應(yīng)力大小、材料的相對(duì)韌性與脆性、表面硬化、晶粒大小、內(nèi)部缺陷等） （ SEM）觀測(cè) （ TEM）觀測(cè) （ EP）觀測(cè) 測(cè)量幾立方微米體積內(nèi)材料的化學(xué)成分。 （ AEM）分析 進(jìn)行薄層表面分析。 測(cè)量結(jié)構(gòu)和成分。 ①硬度測(cè)試 ②拉伸、沖擊試驗(yàn) 作業(yè) ？什么是韌性斷裂？脆性斷裂和 斷裂各有什么特征？試述二者的斷裂機(jī)理。 ？簡(jiǎn)述它們的工作條件和失效方式。
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