SKD11冷作模具钢失效的问题分析
发布:公司新闻 点击次发布时间:2014-05-26
SKD11冷作模具钢失效的问题分析
剖析了冷作模具钢失效的三种典型类型,即过载失效、磨丢失效和疲惫失效的形状和特征;对比了几种冷作模具钢工艺和功用;要点评论了高硬度冷作模具钢的外表开裂灵敏性、缺口开裂功用与工艺参数的联络,提出一些进步冷作模具开裂抗力、削减模具早期失效的办法。
模具是制造技能中的重要根底工艺配备,模具产物的质量不只联络到出产制品的质量、功用,并且直接影响到制造本钱和功率。我国模具出产厂点约2万余家,在汽车、家电、通讯和仪器仪表、塑料、金属加工等职业的模具产物中,冷作模具占有适当商场。
依据以往冷作模具运用和失效状况核算,模具质量很大程度取决于模具选材和工艺拟定,依据模具运用条件,正确挑选模具原料和拟定合理的处置工艺对削减冷作模具早期失效非常重要。这里首要评论与冷作模具失效剖析有关的几个难题。
一、冷作模具资料及功用需求
冷作模具首要完结金属或非金属资料的冷成形,包含冷冲压、冷揉捏和冷镦模具等。与热作模具比拟,这类模具作业载荷大、尺度精度、外表质量需求高、加工批量大,大都为结尾产物。为习惯这种工况需求,多选用高碳或高合金钢制造冷作模具,作业硬度为58-60HRC。
一般选用的冷作模具钢需求有满足的强度(包含抗拉,抗压和抗弯强度),满足的韧度,满足的硬度和抗磨才能(格外是外表),满足的抗疲惫才能(格外是多冲疲惫功用);关于大载荷的冷揉捏和冷镦锻体成型模具,因剧烈变形发作热量(约300℃),需求资料具有更高的抗变形和开裂才能。
二、冷作模具失效的难题剖析
三、冷模具资料的抗开裂才能难题评论
用于评估失效抗力或承载才能的目标:关于全体资料一般用σ s ,σ b ,σ f ,A k ,等。关于裂纹体(缺口)J IC ,K IC ,及缺口强度等。耐性开裂的资料,这些目标测得的试验数据相对比拟稳定,重现性好,能够较好的反映了资料的失效抗力目标。
关于脆性开裂的资料,包含韧——脆混合开裂的资料,其失效抗力的评估还很不完善。首要难题是这类资料的屈从与开裂无显着边界;资料功用测试数据分散性大,测定较艰难,因此国内外对此类资料的评估各不相同。综上所说,得到的定论:
(1)脆性是与耐性相反界说的一项资料强度塑性目标,评估资料脆性,选用强度一塑性归纳目标为宜,用单一强度或塑性目标尚不能完好表述脆性资料的特点。
(2)资料的脆断进程往往是从无微观裂纹——裂纹体构成——裂纹扩大开裂。所以评估资料脆性,应别离思考无微观开裂纹体的资料脆性和有裂纹体的资料脆性两种特点。
(3)无微观裂纹体的脆性资料开裂评估,用开裂耗费能量评估,如拉伸、紧缩、曲折等应力一应变的面积(或力一位移曲线下面积),冲击功等耗费的能量。外表的粗糙度和缺点尺度对此功用丈量影响很大。
(4)有裂纹体的资料用开裂耐性目标评估:如K IC J IC G IC 等扩大裂纹体耗费的能量,可是脆性资料的开裂耐性值都很低,裂纹体顶级形状和功用的均匀性对功用丈量影响很大,常见资料的开裂韧度散布图图6。通过对W6Mo5Cr4V2钢冷揉捏冲头模具实践承载才能剖析核算可知,脆性失效资料接受作业应变才能是开裂耗费能的上千倍,简直悉数能量转变为扩大动能,使冲头敏捷爆裂。 依据实践经历,在挑选模具资料和拟定合理处置工艺方面,提出一些削减冷作模具早期失效的办法。
四、定论
(1)依据模具运用寿数和失效核算剖析成果,提出一些冷作模具钢材和功用挑选参数;
(2)剖析了冷作模具钢的几种首要失效方式:过载失效,磨丢失效和疲惫失效特征和形状等;提出典型冷作模具失效规则;评论模具失效,模具寿数及资料工艺之间的联络;
(3)对高硬度模具钢的外表开裂灵敏性,缺口开裂功用以及脆性开裂机理进行剖析研究;
(4)着重正确挑选模具原料和拟定合理处置工艺重要性,提出一些削减脆断的办法。
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