铝挤压模的失效形式及提高寿命的途径（二）

HEATS · 发表于 2010-9-12 09:36:12

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　　(2)模具材料的合理选择，挤压模具是在高温高压下作业，并承受周期载荷的作用，工作条件和环境十分恶劣，因此对模具钢的性能要求相当高，制造模具的材料应具有良好的热稳定性、热疲劳性、热耐磨性和足够的韧性。目前国内常采用模具材料是4Cr5MoSiV1?H13钢和3Cr2W8V钢，但近年来由于3Cr2W8V钢的韧性低，抗疲劳强度不好，即便采用高温淬火等工艺处理措施也不能满足要求，模具的早期失效比较严重，新型钢种4Cr5MoSiV1?H13钢具有良好的淬透性、热强性、耐磨性和塑性，较高的冲击韧性、抗冷热疲劳性，热处理变形小，抗裂纹扩展性好，能改善挤压型材的表面粗糙度，易修模以及良好的高温综合性能和组织中含有较多的Cr、Mo元素，氮化处理时能生成丰富稳定的氮化物并弥散分布等突出特点，因此逐渐取代了Cr2W8V钢，成为挤压模具的首选材料，实践数据也证明：用4Cr5MoSiV1钢和3Cr2W8V钢制造同种模具，4Cr5MoSiV1的寿命比3Cr2W8V的寿命高3～5倍?1?，已成为标准模具用材。当然模具材料的选择也是一个很复杂的问题，涉及面很广，只有将研制新材料、提高材料本身质量与研究新型热处理工艺和表面强化处理工艺有机结合起来，才是提高寿命的有效途径。

　　(3)提高热处理和表面处理质量，挤压模具的使用寿命很大程度上取决于热处理质量，因此，先进的热处理方法和热处理工艺以及强韧化处理和表面强化处理对提高模具使用寿命尤为重要，同时，严格控制热处理和表面强化工艺，防止热处理缺陷，调整淬火与回火工艺参数，增加预处理、稳定化处理和回火次数，注意温控、升温和冷却强度，采用新型淬火介质以及研究强韧化处理、各种表面强化处理等新工艺、新设备，都有利于模具使用寿命的提高。

　　(4)提高模具制造中的加工质量，在模具的加工过程中，常见的加工方法有机械加工、线切割加工、放电加工等。机械加工是模具加工过程中不可缺少的重要工序，它不但改变模具的外观尺寸，而且直接影响型材的质量及模具使用寿命；线切割加工模孔是模具加工中广泛使用的工艺方法，它提高了加工效率和加工精度，但也带来了一些特殊问题，如经线切割加工的模具，如不经过回火处理而直接用于生产，易产生掉渣、剥落等现象，将降低模具的使用寿命。因此对线切割后的模具进行充分回火能改善表面拉应力状态，降低残余应力，提高模具使用寿命。应力集中是模具断裂的主要原因，在图纸设计允许的范围内，线切割丝直径越大越好，这不仅有利于提高加工效率，也可大大改善应力的分布状态，防止应力集中的发生；放电加工是由放电时所产生的材料汽化、熔融和加工液蒸发现象的叠加作用所进行的一种电腐蚀加工。带来的问题是由于加热、冷却的热作用和加工液的电化学作用，在加工部位形成变质层产生应变和应力，在加工液为油的情况下，因油的燃烧而分解出的碳原子向被加工面扩散、渗碳，变质层在热应力提高的同时，因脆硬而易产生裂纹，同时构成残余应力而依附在工件上，这将造成疲劳强度降低，加速断裂、应力腐蚀等现象。因此在加工过程中，应尽量防止上述问题的产生，提高加工质量。

　　(5)改善工况和改进挤压工艺条件，挤压模的工作条件极差和环境十分恶劣，因此，改进挤压工艺方法和工艺参数，改善工作条件与工作环境对提高模具寿命有利。所以我们在挤压前要认真拟订挤压方案，选择最佳的设备系统与坯料规格，制定最佳的挤压工艺参数(如挤压温度、速度、挤压系数和挤压压力等)和改善挤压时的工作环境(如采用水冷或氮气冷却、充分润滑等)，减轻模具的工作负担(如降低挤压力，减少激冷激热和交变载荷等)，建立与健全工艺操作规程和安全使用规程。

　　3结论

　　在实际生产和工作过程中，挤压模具的使用寿命是一个综合性的技术问题，以上介绍的五个方面只是其中的主要部分，模具的合理使用和维护以及科学的管理对延长挤压模具的使用寿命也至关重要。

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