伞齿轮热锻模断裂分析与防止措施

1.前言 3Cr_2W_8V热成形伞齿轮精锻模具(以下统称热锻模),使用多年来模具的寿命很不稳定,有的热锻模能锻打1200～1500件齿轮,有的热锻模锻打几件或几十件齿轮,热锻模就开裂失效、变形失效。由于热锻模具早期失效,模具的经济损失很大,该问题一直是厂里的老大难问题。对于不同形式的失效模具进行了宏观断口分析、电镜断口分忻、金相检查,查明模具失效的原因,提出了改进措施,提高了热锻模     

提高热锻模具寿命的有效方法

热锻模具的寿命不长,一向是热锻生产中的一个棘手问题。摩擦压力机用的热锻模,由于模块尺寸小,故工件粘模时间比较长,散热条件差,因此它的寿命往往低于锤锻模。目前一般工厂常用的热锻模钢种较少,故材料选择余地很小。要想提高模具的寿命,就应设法充分挖掘现有材料的潜力,选择恰当的热处理工艺。一、试验结果我厂原3Cr2W8V模具的常规热处理工艺见图1。其特点是淬火温度较低,直接油冷,并趁热(620℃)回火,最后得到硬度HRC42～47。一次平均使用寿命约2500～3000件左右。为了寻找提高模具寿命的方法,我们结合日常生产,试验了5种不同的热处理工艺,并在生产中统计     

应用复合刷镀层提高热锻模寿命

把刷镀技术作为一种表面强化的手段,在连杆盖热锻模上应用CO-Cr_2O_3复合刷镀层,提高模具寿命61.1％。刷镀层良好的红硬性是提高热锻模寿命的主要原因。     

锻模的失效及模拟分析（三）

七、应用有限元模拟估测热锻模的磨损 应用有限元模拟估测模具磨损具有以下优点： （1）基于模具寿命的估测，可以预定模具的更换，减少意想不到的停机时间。 （2）根据模拟结果，修正压力机速度、模具材料及工件和模具的最佳温度等模锻参数，可以提高模具的寿命，而不需要做高费用的实验研究。     

热锻模修复翻新的一点经验

我厂生产自行车曲柄采用热锻加工,需经滚锻、精锻。热锻模由于型腔尺寸变大而报废,模具寿命很低。热锻模材料一般采用3Cr2W8,这种材料很贵重,为了提高模具寿命,减少贵重模具材料消耗,我们采用了修复翻新技术,其办法是用模具母材3Cr2W8材料经锻打成很细的条状,再用车床车成φ4的线材,外边粘上焊药,制成焊条进行电焊补焊。对较小模具也可进行气焊补焊。在补焊前,需将模具预热,焊后     

热锻模具的韧性要求

通过两类热锻模(精铸热锻模和锻造热锻模)的现场应用，分析热锻模的使用工况条件和失效机理，探讨了热锻模工况条件、失效形式、寿命与热锻模韧性的关系。结果表明：热锻模的脆性断裂是小能量多次冲击下的裂纹萌生、扩展至断裂，在热锻模生产和应用中不宜用冲击韧性作为韧性指标，片面地要求热锻模具有高的冲击韧性是不利的，锻模韧性要求应为多冲抗力，它是一定塑性的基础上以强度为主的韧性问题。     

提高热锻模具寿命的有效途径

提高热锻模具寿命是降低锻件生产成本的重要途径。本文从锻模材料选择、锻模设计、锻模热处理以及模具的使用与维护等方面,分析提出了提高热锻模具寿命的有效途径,对提高锻模寿命和产品质量以及降低生产成本具有指导意义。     

模具材料的强度与韧性

金属塑性加工中,模具寿命是工程界长期以来关注的问题。模具的失效形式一般可分为塑性变形和破损失效,前者由于模具材料强度与硬度不足,后者是由于模具材料的韧性不好而引起的失效。本文应用断裂力学的观点,论述优化模具加工工艺,充分发挥现有材料的优点,使其强度与韧性合理匹配,有利于提高模具寿命。并指出了对热锻模材料的K_(IC)是有效的参量,对冷作模具多半是短裂纹问题,冶金等因素影响大,仍应重视夏比V型缺口冲击韧性C_v。     

轴承模具新钢种的使用

用贵阳钢厂提供的5Cr4Mo_3SiMnV和6Cr4Mo_3Ni_2WV两种新工具钢制成多种热锻模具进行轴承毛坯的初步试验。新钢种制成模具使用寿命比老钢种模具寿命长,以冲头、凹模、漏模、芯轴等轴承热锻模具为例,冲头生产轴承套圈20000件比3Cr_2WV老钢种模具提高寿命5倍,凹模生产25000～30000件寿命提高6倍,漏模生产20000—40000件寿命提高10—15倍,套圈扩孔机新轴生产10000—20000件寿命提高3—5倍。列有新钢种的化学成份。介绍了锻造工艺,淬回火工艺。     

提高扳手热锻模使用寿命的方法

工具制造过程中以3Cr2W8V合金工具钢为原材料制作的扳手热锻模一直存在使用寿命较低的问题,近一年统计数据表明,单件热锻模仅有锻造3000件毛坯的使用寿命.模具成本在总成本比例占35％,因此有必要对导致模具寿命偏低的原因作出分析,并提出改进措施,以降低企业的生产成本,提高经济效益.     

带燕尾热锻模的热处理

热锻模是模锻生产的主要工具。在模锻件生产中,锻模费用所占比例很大,如要降低模锻件成本,就得提高热锻模寿命。影响热锻模寿命因素较多,如:材料选择、锻模的设计、冷热加工质量、锻造工艺以及操作使用等,而热处理质量是锻模寿命高低的关键工序之一。因此,提高锻模热处理质量有着极其重要的意义。热锻模常用材料为5CrNiMo或5CrMnMo钢,一般热处理工艺是加热到淬火温度后,保温一定的时间,出炉后在空中预冷到760～780℃入油冷     

阀门锻件热锻模具失效原因分析及改进措施

锻件质量是锻钢阀门质量好坏的前提，而热锻模则是锻造最根本的要素。影响热锻模具失效的原因有很多方面，除在模具生产过程中，通过多举措解决失效问题外，采取旧模具+风暴处理+GORE3755-FCG型药芯焊丝堆焊修复+数控成型方式，增加模具型腔硬度，成倍提高模具使用寿命，同时提高阀门锻件表面质量。     

基于FEM的热锻模磨损分析与寿命预测

锻模磨损是热锻模失效的主要形式,对热锻模的磨损进行分析显得尤为重要.建立了基于磨损计算的三维有限元模型,对轮毂热模锻成形过程进行热力耦合分析,实现了成形过程的仿真,得到了模具应力分布和模具磨损分布,预测了成形所需的载荷力;根据热锻模具在工作时的模膛磨损分布趋势,对热锻模型腔表面的关键部位的磨损进行观察,并对热锻模具的使用寿命进行了预测.研究结果表明,采用有限元模拟与磨损理论相结合的方式预测热锻模寿命,与实际使用状况相符,可以为实际的热锻模具设计及锻造生产提供参考.     

超高温淬火和喷丸在提高热锻模寿命中的应用

热锻模是在高温下冲击加压，强迫炽热金属变形的成形模具。在工作过程中，模具除承受较大的冲击载荷外，还受到反复加热、冷却而引起体积反复变化的交变应力等多种应力的作用，极易导致模具热疲劳龟裂的产生，造成模具翻修频率高，影响生产效率。因此，如何提高热锻模具的耐热疲劳性能，提高热锻模使用寿命是制定工艺的关键。     

采用35Cr3Mo3W2V钢提高角阀热锻模寿命

北京市煤气用具厂热锻液化石油气钢瓶上的角阀的锻模甩3Cr2W8V 制造,角阀材料为 HPb59-1黄铜,在160吨摩擦压力机上热锻成型,模具寿命约5000件,其失效形式一般为出现微裂纹。为提高模具使用寿命,我们进行了用35Cr3Mo3W2V 钢代替原3Cr2W8V 钢制做 YSF-2液化石油气钢瓶角阀热锻模的试验。     

用50Mn替代热锻模具钢5CrMnMo的热处理工艺

我们曾遇到一批热锻模具,其形状、尺寸都一样。外形尺寸为,(?)8Omm,宽182mm、长220mm,模具表面有相同尺寸和相同形状的型腔,相同导柱配合孔(模具图略)。这批模具选用5CrMnMo钢制作、它属于热锻模材料。因库存中5CrMnMo材料用完了,其中有一副热锻模用库存中的50Mn材料制作,先试一试,这样引出了如何用50Mn材料替代5CrMnMo制作热锻模具的问题。     

基于局部应力应变法的弧齿锥齿轮锻造模具寿命预测

模具寿命是影响弧齿锥齿轮锻造成本的主要因素之一。采用弹塑性有限元模型,对弧齿锥齿轮热锻成形的模具应力分布进行了模拟仿真,基于局部应力应变法,从模具的预热温度、齿模齿顶的过渡圆弧半径以及锻造成形速度等工艺因素计算模具的应力应变分布,分析各工艺因素对模具寿命的影响规律。模拟结果表明,热锻成形的弧齿锥齿轮的模具失效形式,主要为齿模的齿顶和齿根处应力集中引起的断裂。对于齿模的齿顶位置来说,三种工艺参数的变化与齿模疲劳寿命成正比。对于齿模的齿根位置来说,工艺参数的变化与模具寿命成反比。提出的模具寿命预测方法为批量化生产中优化模具结构和预测模具寿命提供了技术参考。     

齿轮热锻模失效分析

本文对齿轮热锻模的损坏和某些特征进行了观察和分析。考查了热锻模的工作条件,测试了锻模用材的力学性能,结果表明:锻模早期失效是由于所用材料3Cr2W8V 钢在HRC50～52时,韧性和塑性过低所致。换用4Cr5MoVSi 钢后,在保证足够硬度的条件下,模具寿命可提高2～4倍。     

5Cr MnMo钢热锻模热处理裂纹分析及对策

1引言，5CrMnMo钢是热锻模中的常用材料，在生产过程中，曾有一套热锻模在热处理工序完全结束后发现有一模块的模体严重开裂。模具材料为5CrMnMo钢，经锻造、退火、机加工成如图1所示的形状后进行热处理。要求硬度：模面d3000^10 2．9～3．1，燕尾d3000^10 3．1～3．3。     

热锻模具热处理工艺试验研究

通过分析热锻模具工作原理,得出模具产生疲劳裂纹是疲劳寿命降低的主要原因。因锻模的工作温度较高,其模腔易高温氧化,因此可以利用适当的表面处理,提高其表面强度,使其具有良好的高温强韧性。本文对锻模进行离子氮化工艺研究,以提高其工作寿命。