鍛件成本很大程度上取決于鍛模壽命。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)年代,為贏得用戶,鍛模壽命愈益顯得重要,特別是大型模具。目前,延長(zhǎng)模具壽命主要從以下幾方面著手。
1、鍛模材質(zhì)的控制
鍛模在工作過程中要受到很大的沖擊, 同時(shí)受冷熱交替作用,潤(rùn)滑劑燃燒產(chǎn)生的氣體腐蝕,要求鍛模材料具有高的室溫和高溫強(qiáng)度,高的韌性,還要求導(dǎo)熱性好,熱膨脹系數(shù)小。因此內(nèi)部冶金質(zhì)量的好壞直唼影響到鍛模壽命。實(shí)踐證明, 鋼中白點(diǎn)、殘余縮孔、氣泡、夾雜物、翻皮、裂紋、嚴(yán)重疏松等冶金缺陷是導(dǎo)致模具早期失效的原因之一。對(duì)于模具材料,特別是大型鍛件生產(chǎn)中熱鍛模具鋼除加入恰當(dāng)比例的合金元素外,采用真空精煉或電渣重熔,是獲得高韌性、高壽命模具鋼的重要途徑。對(duì)于等溫模鍛用的模具材料,采用真空感應(yīng)熔煉或真空感應(yīng)加真空自耗來減少冶金缺陷是十分必要的。
2、修改鍛模設(shè)計(jì)
錘鍛模上的圓角半徑不能太小,尤其 型槽深處的凹圓角半徑不能過小。鍛件坯料填充滿小圓角需要很大壓力,這是由于被流動(dòng)金屬推擠到凹圓角處的潤(rùn)滑劑燃燒產(chǎn)生的氣體需要極大壓力克服。此處往往是應(yīng)力集中的危險(xiǎn)部位,加之反復(fù)急冷急熱等都會(huì)使該處容易產(chǎn)生裂紋。
型槽壁厚和模塊厚度應(yīng)足夠,對(duì)大噸位鍛錘上使用的鍛模,型壁厚推薦s>1.5h,以防變形金屬在錘擊下向水平方向沖擊,從而使鍛模產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力。模塊厚度也不宜過小,因?yàn)殄懩8叨瘸叽缧r(shí),應(yīng)力分布很不均勻,隨著模塊高度增加,差別減小,一般建議H/h在2.5?7范圍內(nèi)較合適(H為模塊高度;h為型槽深度)。
毛邊槽橋部尺寸,在保證造成足夠阻力的前提下,高度尺寸不宜過小,否則多余的變形金屬向毛邊槽流動(dòng)的阻力過大,容易脹裂橋部。
在模塊上布排型槽時(shí),應(yīng)注意纖維方向不能與打擊方向平行。 否則,在打擊鍛件時(shí)力作用容易將模塊沿纖維方向劈裂。
3、熱處理和表面強(qiáng)化
在鍛件生產(chǎn)中鍛模可以通過強(qiáng)韌化熱處理工藝延長(zhǎng)壽命,目前常見的方法有下列幾種。
①細(xì)化碳化物、清除鏈狀碳化物的組織預(yù)處理。如4Cr3Mo3W2V鋼,采用預(yù)先正火,高溫雙重淬火、回火處理,可將模具的斷裂韌性提高40%,不僅增強(qiáng)抗熱疲勞和熱磨損能力, 還改善大截面鍛模的尺寸敏感性。
②應(yīng)用高淬、高溫回火工藝,提高3Cr2W8等熱鍛模具材料的熱強(qiáng)性和熱穩(wěn)定性。
③應(yīng)用低溫回火工藝(<450℃),可提高用作軋輥的熱鍛模具材料的硬度、強(qiáng)度、韌性和抗疲勞能力。




