自行车多飞飞轮轮芯冷挤压模具失效分析

采用光学及扫描电镜观察分析了自行车多飞飞轮轮芯冷挤压凸模显微组织结构,探究了其断裂失效的原因.观察显微组织发现,失效模具的显微组织中明显存在不均匀带状分布的碳化物.断口形貌及裂纹附近EDS测试分析表明,碳化物集中区为断裂裂纹发生区.模具组织中存在不均匀带状分布的碳化物是产生断裂失效的内在原因,而模具在冷挤压成型过程中形成的应力积累是导致模具断裂失效的外在诱因.     

模具破损分析中的断裂力学问题

论述了线弹性断裂力学在模具寿命研究中的应用,并指出存在的短裂纹、断裂动力学等问题尚需进一步研究.     

5CrMnMo热挤压模具断裂失效分析

针对5Cr Mn Mo热挤压模具的断裂失效,通过分析模具结构及工作状况,结合金相显微镜、扫描电子显微镜、硬度测试等分析手段对模具的服役状况、宏观形貌和微观组织进行了研究。结果表明:模具的结构及受力特点产生的局部应力集中是模具出现断裂的主要原因,模具表面加工质量差、组织中存在一次碳化物且存在较为严重的带状偏析对模具的失效起到了加剧作用;粗糙表面磨损形成裂纹源,而粗大的碳化物和带状偏析降低了模具的韧性,在巨大的应力集中作用下裂纹迅速扩展,最终导致了模具沿晶脆性断裂。     

8407钢制铝压铸模具断裂失效分析

铝型材压铸模具材料为瑞典8407钢,使用不到1万次发生断裂.对断裂件进行了宏观分析、化学成分分析、硬度分析、金相分析和开裂面电子形貌分析后认为该模具主要是由于模具型面根部转角R太小,因应力集中而引发裂纹源,最终发生疲劳断裂.     

SKD61模具断裂分析

通过对断裂模具的化学成分、显微组织及裂纹形态进行分析观察,确认模具是由于热处理工艺不当,在工作过程中产生疲劳裂纹而导致断裂。     

燃气涡轮起动机减速器离合器弹簧断裂分析

燃气涡轮起动机在返厂大修试车后检查发现减速器超越离合器的弹簧有3处断裂。为分析弹簧断裂的原因,对故障件进行外观形貌与裂纹检查、电镜观察、样件对比和金相组织检查,并通过建模对弹簧U形弯出现挤压尖角时应力集中系数进行分析,得出结论:弹簧断裂的失效模式是过载断裂,弹簧断裂的原因是弹簧冲压模具R转接处过渡不良、模具调整定位不准确、冲压工艺存在受力不均造成弹簧冲压成型时R转接外圆处产生原始裂纹损伤,在后续磨合试车中应力作用下发生过载断裂。通过对离合器的组成和原理分析,对弹簧断裂造成的危害性进行深入分析,明确了处置措施,有效地解决了弹簧断裂故障。     

4Cr3M02MnVNbB手术器械钢温锻模具早期开裂分析

通过化学成分分析、硬度性能测试、金相检验以及断口分析等方法对4Cr3Mo2MnVNbB钢手术器械温锻模具开裂原因进行分析.结果表明:由于该模具材料存在较严重的枝晶偏析,导致模具淬火组织不均匀.在温锻过程中,当表面承受拉应力大于材料的强度时,萌生表面裂纹,随着温锻的热疲劳次数增加沿枝晶偏析方向较快向内部扩展,引起模具早期断裂.     

模具修复再制造技术研究应用现状

模具逐渐向以大型、精密、复杂、长寿命模具为主要代表的高技术含量模具方向发展,在使用过程中不可避免地存在磨损、疲劳、小裂纹,甚至断裂等失效形式,从再制造角度出发探讨了目前应用于模具修复再制造的电弧堆焊、电刷镀修复、热喷涂、激光熔敷等技术,并展望了模具修复再制造的发展趋势。     

汽车转向节凹模失效分析与寿命研究

分析了转向节闭式锻造典型失效模具的断口形貌、模具结构及化学成分,同时研究了模具工作应力状态与表层温度分布对其失效形式的影响.结果表明:模具结构及制坯形状设计不合理,造成失稳和引起应力集中是模具早期失效的主要原因;磨削加工对模具的表面质量有很大的影响,模具表面强烈的局部过热而造成表面烧伤、硬度下降和很高的表面拉应力,引发磨削裂纹,从而严重降低摸具的疲劳强度和断裂抗力,造成模具失效.     

铝合金用ASSAB 8407钢压铸模早期断裂失效分析

对铝合金用ASSAB 8407钢压铸模断口进行宏观观察,初步推断断口的特征形貌,确定裂纹源的位置以及裂纹扩展的状态特征。采用金相显微镜及扫描电子显微镜,对失效件断口及组织进一步检测,分析断口裂纹形成和扩展机理。检测结果表明,由于基体中存在大量沿晶裂纹,材料强度大幅度降低,脆性显著增大,模具在服役过程中发生早期断裂失效。沿晶裂纹的产生是由于模具锻造过热后慢冷析出片状碳化物,材料强度显著降低。在热处理过程中,热应力及组织应力的影响,使材料基体组织产生沿晶的应力开裂裂纹。同时锻造过热使得材料强度大幅度降低,进一步促使模具表面裂纹的萌生和扩展。     

数值模拟技术在汽轮机叶片模锻成形中的应用

有许多因素影响汽轮机叶片的模锻生产质量,例如,材料性质、毛坯外形及尺寸、模锻方式及工艺、模腔结构与锻压设备等.本文针对某汽轮机叶片的模锻生产,应用数值模拟技术,分析和探讨了改进模锻工艺、提高产品质量、防止模具过早失效的途径.模拟结果与生产实践表明:在保证坯料金属完全充满模腔并压实的前提下,适当减少锤击次数,既能降低模具损坏几率,又可节约锻打能源;尽量采用较大的过渡圆角半径,以便抑制模锻叶片根部折叠等缺陷的产生;界面润滑有利于模锻叶片成形;模具型腔局部高温和高应力的交互作用是造成模具过早失效的重要原因.     

典型冷作模具钢性能与失效关系的探讨

通过对比几种典型冷作模具钢的处理工艺及其力学性能,综合分析了该类模具钢失效的3种类型,即过载失效、磨损失效和疲劳失效的形态和特征;重点探讨了高硬度冷作模具钢的表面开裂敏感性、缺口断裂性能和断口分形维数与工艺参数的关系,提出一些提高冷作模具断裂抗力、减少模具早期失效的途径。     

高精度级进模的失效分析

介绍了高精度级进模经常出现的失效形式 ,详细分析了失效产生的原因及维修方法 ,并在分析失效原因的基础上 ,提出了一些在保证制件质量的前提下降低模具精度要求 ,缩短模具设计制造周期 ,减少模具生产维修成本的建议     

大型热锻模破裂实例分析

大型模锻锤的锻模破裂是造成重大经济损失、制约锻造生产正常进行的痼疾.通过对模锻锤运动特征、模具制造、安装和锻造工艺等大型锤锻模的破裂事故分析,表明:大型热锻模的破裂形式是由于其恶劣的服役环境和受力方式决定的,其破坏情况与模具设计、热处理、加工方向、安装使用,乃至工人的工作情绪等因素有密切关联.简单从制作工艺上提高质量是远远不够的,只有对每个环节加以重视,才能有效地减缓模具的破坏速度.     

H13大型挤压模具分流桥断裂分析

某大断面H13铝型材挤压模具经过短期服役后,模具分流桥根部发生断裂,对材料的力学性能、组织、化学成分进行了测试分析,并观察了失效断口形貌。结果表明:模具失效原因是由于热处理制度不符合要求,H13钢的硬度偏低、屈强比小、模具的使用温度高、分流桥位置应力集中等因素造成的;建议控制模具使用环境,其最佳使用温度为500～550℃。     

支承板转轴式压弯模设计及改进

针对设计的支承板转轴式压弯模无法开模故障 ,系统分析了其产生的原因 ,改进了模具 ,消除了故障 ,保证了零件形状及尺寸精度要求 ,并推导出正常开模的数学表达式     

钛合金筋板件等温局部加载模具应力分析

等温局部加载成形技术为航空航天复杂筋板类大型整体构件的成形提供了一种新的途径,但由于构件尺寸大,其成形温度高、时间长、载荷大等工艺特点,对模具提出了更高的要求。文章针对TA15钛合金典型环形高筋薄腹特征结构件等温局部加载成形,分析了等温局部加载模具的结构特点和可能的失效形式,并在此基础上采用DEFORM 3D有限元软件,对成形时模具应力进行了研究,获得了模具载荷和应力分布规律,并进一步分析了模具凹圆角半径和锻件筋条宽度对模具应力的影响。结果表明,等温局部加载成形模具的失效形式,主要为应力集中引起的脆性断裂;加载分区边界附近模具应力较小,离分区边界越远模具应力越大,且应力峰值出现在宽度较小的环形筋型腔凹角处;模具型腔各部分材料填充能力的不一致,是导致模具应力不均匀、局部出现应力集中的主要原因;增大模具凹圆角半径,模具应力降低程度较小,而通过合理的锻件几何尺寸设计,可以改善模具型腔的充填性,能更有效地降低模具应力的不均匀性和应力峰值。文章的研究结果可为等温局部加载成形模具的设计提供参考。     

线切割加工对模具工作表面的影响及后处理

从线切割模具工作表面的微观组织、硬度和残留应力分布角度进行分析 ,阐述了线切割加工对模具工作表面质量的影响 ,并在此基础上提出了相应的改进措施 ,以期利于提高模具使用寿命 ,避免模具的早期失效     

H13钢铝合金压铸模开裂原因分析

电镜及金相检验结果分析表明，由于压铸模模具的成分偏析而产生由马氏体及残留奥氏体构成的带状组织缺陷，工作时模具表面出现回火裂纹，在内应力作用下模具发生早期热疲劳破坏。     

H13钢模套开裂原因分析

采用硬度计、光谱分析仪和光学显微镜等对H13钢模套早期开裂原因进行分析。结果表明,模套开裂的直接原因是硬度偏高,明显超出了48～50 HRC的技术要求;原材料中存在较严重的带状组织,局部碳化物颗粒尖角化,模套中部退刀槽的锐尖结构等因素也是诱发裂纹、引起早期开裂失效的原因。据此提出了改进措施。