一、鍛模開裂
1.某些模具材料(例如高速鋼)對沖擊載荷具有敏感性,在沖擊載荷下,多余能量被模具吸收,模具承受不了;鍛模壁厚較小時,應(yīng)力值超過材料的強(qiáng)度極限。預(yù)防:正確進(jìn)行模具設(shè)汁。
2.鍛模加工不良。燕尾圓角表面有加工刀痕、燕尾熱處理硬度過高;模膛的內(nèi)圓角、模膛具有深而狹的凹槽或殘留有加工刀痕;電火花加工時硬化層中存有高的拉應(yīng)力和顯微裂紋。預(yù)防:正確加工模具;改進(jìn)電火花加工工藝,進(jìn)行去應(yīng)力回火,用電解或腐蝕法或其它方法取出硬化層。
3.鍛造模具原材料組織粗大、有顯微裂紋,非金屬夾雜、碳化物偏析嚴(yán)重;模塊沒有鍛透,內(nèi)部有缺陷,組織不均勻。預(yù)防:正確選擇模具材料;嚴(yán)格檢驗、控制模具原材料的質(zhì)量;通過適當(dāng)?shù)念A(yù)先熱處理改善組織;采用有效的鍛造工藝(例如多次鐓拔保證足夠的變形程度等)改善模塊內(nèi)部組織,消除偏析、壓實缺陷。
4.鍛模熱處理工藝操作不當(dāng),例如:淬火溫度過高或保溫時間過長;冷卻劑選用不當(dāng)、冷卻時間過長;在回火脆性區(qū)內(nèi)回火、回火溫度偏低或回火時間不足、淬火后未及時回火、回火溫度過高,致使模塊性能(強(qiáng)度、硬度、沖擊韌性等)不達(dá)標(biāo)。預(yù)防:正確制定并嚴(yán)格遵守?zé)崽幝窆に嚒?/span>
5.鍛模設(shè)計不合理。例如:模膛相對于模塊的流線位置不當(dāng);燕尾根部圓角太小,燕尾部分高度不當(dāng);模膛的內(nèi)圓角過小;模膛具有窄而深的槽。預(yù)防:正確設(shè)計模具。鍛模燕尾部分高度應(yīng)大于錘或模座燕尾槽的高度,以保證良好接觸。
6.鍛造工藝或操作不當(dāng)。例如:鍛造溫度過低、模具面互相強(qiáng)烈鍛擊。預(yù)防:盡量采用高溫鍛造,鍛件溫度低于終鍛溫度時應(yīng)停止鍛擊;禁止空打。
二、模膛熱裂
1.模具使用溫度范圍不當(dāng);潤滑冷卻劑采用不當(dāng)。預(yù)防:模具預(yù)熱溫度應(yīng)接近模具使用溫度,采用適當(dāng)?shù)睦鋮s劑,避免鍛造鍛件的模具急熱和急冷。
2.模塊材料性能不佳(導(dǎo)熱性差,熱膨脹系數(shù)大)。預(yù)防:用抗熱裂性能好的模具材料。
3.模膛形狀設(shè)計不佳。預(yù)防:應(yīng)避免尖角和薄的突起部分。緩慢均勻的冷卻方式有利于避免熱裂。
三、模膛表面磨損
1.鍛模材料耐磨性、淬透性不好;鍛模熱處理硬度不足。預(yù)防:采用適當(dāng)?shù)哪>卟牧?,進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇慊穑鼓>哂捕染鶆蛞恢?;在鍛模不破壞的情況下提高熱處理硬度,小型鍛??蛇M(jìn)行氮化等表面處理。
2.鍛件變形抗力過大。預(yù)防:盡可能提高加熱溫度,快速操作保持較高的終鍛溫度,提高材料的流動性;合理選用鍛錘噸位。
3.模膛設(shè)計不合理或制造不良。例如:模鍛斜度和圓角半徑過小;鍛件筋部過商、厚度過?。猴w邊橋部寬度過大、高度過??;模膛表面過于粗糙等。預(yù)防:合理設(shè)計鍛模,保證鍛模加工質(zhì)量。
4.氧化皮清除不完全,熱鍛件表面有殘渣。預(yù)防:采用少氧化加熱方法:有效地清除氧化皮;及時清理加熱爐爐底。
5.潤滑不當(dāng)。預(yù)防:所用潤滑劑應(yīng)具有耐高溫性能,沒有燃燒、殘渣,并能減少模具與鍛件的摩擦力;對鍛模均勻冷卻或采用專門的隔熱材料(玻璃粉、云母或石墨)與潤滑劑一起噴涂到鍛模上。
此外,采用正確的預(yù)鍛和制坯措施、減少終鍛錘擊次數(shù)、合理預(yù)熱鍛模以及隨時維修模膛表面缺陷,都可減小模具磨損,提高模具使用壽命。
四、模膛塑性變形
1.鍛模材料選擇不當(dāng),抗變形能力不足;鍛模鋼中存在碳化物偏析和聚集;鍛模熱處理不當(dāng)(例如淬火溫度過高,淬火后殘留奧氏體過多;在冷卻劑中的停留時間不足;表面脫碳;硬度過低等)。預(yù)防:選用合適的、具有足夠高溫強(qiáng)度的模具材料;選擇合適的鍛造工藝,改善鍛模的組織形態(tài);正確制定并嚴(yán)格執(zhí)行熱處理工藝。
2.鍛模承載面積不足,鍛件變形抗力過大;模具冷卻不好,使模具溫升較高,引起模具退火而變軟。預(yù)防:對承受較大變形抗力并散熱不良的部位,允分考慮到產(chǎn)生變形的可能性,合理設(shè)計該部位的尺寸使之具有足夠的承受面枳;模鍛操作時,盡量提高毛坯溫度以減小毛坯變形抗力,同時盡可能減少打擊次數(shù),縮短鍛件停留在鍛模上的時間,使鍛模來不及升溫到軟化的程度。選擇合適的潤滑劑,并采取有效的冷卻方式。
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