熱鍛成形若干關(guān)鍵技術(shù)及多層金屬模具.pdf

1、熱鍛模是鍛造工業(yè)中重要的工藝裝備，在工作過程中要承受周期性的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。在我國(guó)熱鍛模的壽命一般為3000-5000件，是國(guó)外的1/3左右，因而提高熱鍛模的壽命顯得尤為重要。本文以轎車前輪轂終鍛模為模型，以DEFORM-2D為工具，對(duì)影響熱鍛模使用壽命的幾個(gè)關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究，目的是找到提高熱鍛模壽命的途徑。 本文主要在以下幾方面進(jìn)行展開： 1、熱鍛模溫度場(chǎng)的分析及回火效應(yīng)的研究。高溫使得模具出現(xiàn)軟化現(xiàn)象，引起模具的

2、硬度下降。通過分析型腔表層的溫度分布，得到了工作狀態(tài)下熱鍛模型腔表層的溫度變化趨勢(shì)。模具溫度的升高及回火系數(shù)的增大，紀(jì)起模具的硬度下降，磨損情況嚴(yán)重。降低溫度幅值和溫度諧波的作用時(shí)間即降低了回火系數(shù)。減小模具的回火效應(yīng)，在實(shí)際生產(chǎn)中就是減少留模時(shí)間。這樣既可以降低型腔表面的溫度幅值，又可以縮短回火時(shí)間，還可以提高生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)模具的使用壽命。 2、模具的磨損分析。通過分析熱鍛模的磨損情況得知，模具型腔拐角的位置、曲率大的位置磨損

3、嚴(yán)重。分析了模具的磨損情況與模具所受的載荷、模具的初始硬度、模具的界面壓力、材料的相對(duì)流動(dòng)速度的關(guān)系。在同等加工狀態(tài)下，提高模具材料的硬度是提高模具壽命的有效的方法。建立了熱鍛模磨損的模型，并預(yù)測(cè)了熱鍛模的磨損壽命，模具磨損壽命的預(yù)測(cè)值和實(shí)際值相差不大。在實(shí)際生產(chǎn)中，工件每次取出后，對(duì)模具進(jìn)行充分的冷卻，以保證模具出現(xiàn)軟化現(xiàn)象不嚴(yán)重。 3、預(yù)鍛件優(yōu)化。預(yù)鍛件形狀直接限制金屬的流動(dòng)情況，控制著最終的變形，直接影響最終鍛件的微觀組織

4、和成形件的最終形狀和微觀組織性能。以整個(gè)工件變形盡可能均勻?yàn)槟繕?biāo)，進(jìn)行逆向運(yùn)算來優(yōu)化預(yù)斷件形狀。通過對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，可以看出優(yōu)化后的模型變形更加均勻，使得終鍛模的等效應(yīng)力和成形所需的動(dòng)力均有所減小。 4、多層金屬熱鍛模的研究?；诙鄬咏饘贌徨懩５脑O(shè)計(jì)思路，試制了等離子熔覆層的試樣，并對(duì)熔覆層的成分進(jìn)行XRD射線衍射分析和顯微硬度檢測(cè)。 試驗(yàn)結(jié)果表明涂層可以提高硬度、強(qiáng)度和耐磨性。建立了多層金屬熱鍛模的模型，并進(jìn)行有限