铝合金挤压模失效原因分析与措施.pdf

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1、施工技术铝合金挤压模失效原因分析与措施1，21马云煊杨昭1.中南大学材料科学与工程学院；2.山东创新金属科技有限公司摘要：本文主要针对铝合金挤压模失效原因进行分析，思考则可以增加悬臂的厚度，并且在热处理工艺上采用由端面到底面了如何进一步提高铝合金挤压模的效果，提出了防止失效的一些的硬度逐步递减，满足表面硬度高而整体具有一定韧性的工作要具体的措施和方法，供参考和借鉴。求。防止悬臂下垂甚至断裂出现。设计时，为降低制造成本可以关键词：铝合金；挤压模；失效原因；分析；措施利用互换性原理采用分体组合模，将模具

2、分为易损坏部分和不易损坏部分。两部分分别设计制造，然后用机械方法组装成一个整1引言体。两部分进行不同的热处理，使两者具有不同的硬度和刚度以在当前铝合金挤压模的使用过程中，还是会出现失效的情况，及韧性。以达到硬度和韧性的有机统一。在生产上只要将损坏部因此，我们有必要针对铝合金挤压模的失效问题进行分析，找出更分调换后即可投入使用。既保证了生产进度又方便了加工制造、好的应对措施，进而提高铝合金挤压模的使用效果。简化了热处理工艺、节约了模具材料。我厂已大量使用组合模2铝合金挤压模具的主要失效形式具。现在，随

3、着计算机的普及使用，采用CAD技术，进行优化设计，热挤压是塑性的金属坯料在压力的作用下通过挤压模型腔形使模具的设计更合理、更完善。成所要求形状的型材或管材的过程，是一种有效的毛坯精细化加3.2合适的模具材料工方法，很多有色金属如铅合金、镁合金、铝合金、铜合金、钛合金、正确选择模具材料是降低制造成本、提高模具寿命、防止模具镍合金等，和钢的型材、管材及异型材是采用热挤压工艺成形的。失效的前提条件。铝合金挤压模常用的材料为3Cr2W8V，尽管有热挤压模的工作条件极其恶劣：工作部位长期在高温条件下工作，些性

4、能较好，但其在600℃以上，强度和硬度均下降较快，加上其韧且热挤压过程中要加润滑油和冷却液，使模具处于周期性的即冷性、塑性不理想，抗冷热疲劳强度差，线膨胀系数高，异热性能不即热的作用下，容易使型腔发生冷热疲劳，同时模具工作过程中所好，在工作时产生很大的热应力，降低了模具使用寿命。由于模具受的应力情况复杂。的原材料较为充足，价格相对较低，热处理工艺成熟，所以应用仍铝合金挤压模的工作条件十分恶劣，加上模具设计的好坏，模非常广泛。近来曾提出使用4CrMoSiV1和4Cr3Mo3W2V等热作模具材料选择的差

5、异，以及热处理和表面强化处理的合理性等诸多具钢，其具有高热强度和硬度，在600℃左右也具有高的韧性和耐因素，都可能直接影响模具的使用寿命。挤压模具的失效形式主磨性以及较好的耐冷热疲劳性能。要有：磨损失效、塑性变形、疲劳损伤和断裂。3.3最佳的热处理工艺其中断裂的形式有脆性断裂、韧性断裂、疲劳断裂等。通常断模具的使用寿命在很大程度上取决于热处理质量。因热处理裂发生在模具型腔尖角处、凸台悬臂处等。脆断主要是材质问题工艺不合理造成的模具失效和早期报废在模具失效的原因中占有或内部有缺陷，热处理硬度过高，型腔

6、形状、工作带厚度以及模具相当大的比例。生产实践证明，在其它条件相同的情况下，热处理结构产生的应力集中等原因引起的。疲劳断裂表象为模具表面龟质量好的模具，可以减少修模次数，延长模具寿命，保证产品质量裂，然后聚集扩展形成断裂，内在原因是反复变化的拉、压应力和可靠、稳定，降低成本、提高经济效益。以目前大量使用的热应力引起的。韧性断裂是由于材料太软或工作温度过高外界压3Cr2W8V钢为例。3Cr2W8V钢的一般热处理工艺分为:退火※淬力过大造成的。所以，选择模具制造材料非常严格，一般应具备高火※回火，模具的

7、硬度在HRC46～52。3Cr2W8V钢的退火处理主强度、高硬度、高耐热性和良好的抗氧化稳定性、高冲击韧性和断要是对模具钢在锻轧后的预先热处理。有完全退火、等温退火、低裂韧性和良好的淬透性等。温退火等形式。3Cr2W8V钢的升温加热速度应缓慢一些，否则，模模具的使用寿命跟很多因素相关，但其中模具材料是占主要具容易开裂。另外还应充分注意氧化与脱碳现象的发生。氧化出的，模具失效原因经统计大致为：设计不合理占13%，材料存在问现时，模具表面形成氧化层，不仅工作尺寸变小，而且易产生早期题占10%，热处理产生

8、的问题占60%，表面处理产生的问题占9%，疲劳现象。当脱碳时，表面硬度降低，会造成模具早期磨损或塌其他原因占8%。由此可见模具材料的选用与处理方法最为重要。陷。淬火温度也不可过高，否则会造成模具开裂或崩刃。此外，冷3铝合金挤压模失效的改进措施却条件、退火、保温时间等都直接影响模具寿命。模具失效的形式多种多样，引起失效的原因也是多方面的。4结束语每种失效总是对应一个主要、因素。找出了导致失效的原因，就可综上所述，只有进一步明确了铝合金挤压模的失效原因，并找以找出解决问题