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西安模具钢锻件的寿命和什么有关?
编辑:西安三冶优源钢铁有限责任公司   时间:2019-03-27

  西安模具钢锻件在现代制造业中占有日益重要的地们,特别是汽车和电器制造业中70%以上的零件采用模具制造加工。但目前我国高质量的模具大量依赖进口,分析其主要原因,不在于我们的优质钢炼钢水平,而是没有认识到整个模具钢质量的提高是一个系统控制过程。除冶金质量外,制造过程中的锻压加工、预备热处理、机械加工和最终热处理都将影响模具的内部组织和应力状态,从而决定模具的最终使用性能。

  1、模具钢在工作性能方面的要求

  ①硬度

  模具在工作时受力状态是复杂的,如热作模具通常在交换的温度场下承受交变应力作用,因此它应具有良好的抗软化或塑性变形状态的能力,在长期工作环境下仍能保持模具的形状和尺寸精度。硬度是模具钢的生要性能之一。对冷作模具的硬度一般选择在58HRC以上,而热作模具尤其是要求高的抗热疲劳性能的模具,通常硬度在45HRC左右。对普通使用的塑料模具,一般硬度要求在35HRC左右。

  ②强度与韧性

  零件在成形使模具承受着巨大的的冲击、扭曲等负荷,尤其是现代高速冲压、高速精密锻造和液态成形等技术以及一次成形技术的发展,模具承受着更大的负荷,往往由于钢材的强度和韧度不够,造成型腔边缘或局部塌陷、崩刃或断裂而早期失效,因此模具热处理后应具有较高的硬度和韧度。

  ③耐磨性

  零件成形时材料与模具型腔表面发生相对运动,使型腔表面产生了磨损,从而使得模具的尺寸精度、形状和表面的粗糙度发生变化而失效。磨损是一种复杂的过程,影响因素很多,除取决于作用于模具的外界条件外,还在很大程度上取决于采用钢材的化学成分不均匀性、组织状态、力学性能等。

  ④疲劳性能

  模具工作时承受着机械冲击和热冲击的交变应力,热作模具在工作的过程中,热交变应力更明显地导致模具热裂。受应力和温度梯度的影响而引起裂纹,往往是在型腔表面形成浅而细的裂纹,它的迅速传播和扩展导致模具失效。另外,钢的化学成分及组织的不均匀,钢中存在的冶金缺陷如非金属夹杂物,气孔、显微裂纹等均可导致钢的疲劳强度降低,因为在交变应力的作用下,首先在这些薄弱地区产生疲劳裂纹并发展为疲劳破坏。

  ⑤粘着性

  工模具零件的表面由于两金属原子相互摭用或单相扩散的作用,往往会有一些被加工金属粘附着,尤其是一些切削、剪切工具和冲压工具的表面会产生粘附或结疤现象,这会影响刃口的锋利程度和局部组织、化学成分的改变,使刃口部分崩裂或粘附金属的脱落划伤模具,使工件表面粗糙。

  因此良好的抗粘着性也是很重要的。

  西安模具钢锻件寿命有关的使用及维护方面有:模具的安装精度、设备类型及其精度、润滑和冷却条件、预热温度及其均匀性、操作的规范性、氧化皮和污物清理、保存方式及其环境以及维修等,这些方面国内锻造企业做得不够细致,与国外锻造企业有差距,使模具寿命受到很大影响。

  锻件的交货周期直接影响企业的市场竞争力,而锻件的交货周期直接接受模具制造周期及其寿命的影响。模具寿命长则节约了更换和维修模具的时间,缩短锻件交货周期,可以按时或提前交付锻件。一方面提升了企业的信誉,另一方面可以拿到要求交货期短、原来不能承接的订单,从而提升了企业的市场竞争力。

  所谓模具寿命是指一套新模具从安装、生产、直到失效需要翻新前所生产的锻件数量,一般称正常寿命。模具失效后经多次翻修的寿命之和为总寿命。提高模具总寿命可节约模具材料(占模具成本的15%~40%),因此提高模具总寿命也是降低锻件成本的重要措施。

  西安模具钢锻件寿命是模具材料、设计和制造水平(含模具热处理和表面强化处理)及使用、维护水平的综合反映。模具寿命的高低在一定程度上反映冶金工业、机械制造工业水平,同时也反映锻造企业技术和管理水平。


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