冷作模具失效分析及优化对策
冷作模具热处理后变形与预防及工艺优化

/、 Lj
o
,_、
(__)
o
邋 礴
遗
璃
时同(h)
时献Min)
图6
图7
小碳化物的完全溶解,另一方面促进了大碳化物尖角的局部溶解,使钢中的碳化物形态和分布 得到改善,从而减少了模具的变形。Crl2MoV高温调质工艺如图7所示。 (三)采用二次回火。淬火加热温度在1020~1050℃范围内,将回火温度由250℃提高到400"t2, 并进行二次回火,这样模具最终硬度可达到57~58HRC,不但可以减少了模具的变形,同时可以使
临界点 温度(℃)
Acl 810
表2 膨胀系数
A∞
1200
Arl 760
温度(℃) 膨胀系数
2啦!OO
10.9x10.6
2m400
11.4x10_6
2口击00
12.2x10.6
三、Orl2MoV钢经不同温度淬火后在不同温度回火后的硬度及其金相组织
(一)Crl2MoV钢经不同温度淬火和不同温度回火后的硬度见表3。根据实验数据绘制其关系
Crl
2MoV钢冷作模具热处理后变形 与预防及工艺优化
陈显辉
(一汽红塔云南汽车制造有限公司
曲靖655000)
摘要: Crl2MoV钢是广泛用于模具行业的冷作模具钢,具有高淬透性,截面为200—
300mm以下可以完全淬透。由于该钢中存在大量碳化物,且偏析严重,因此不同 的热处理工艺对钢的性能有很大的影响。虽然Cd2MoV钢热处理后变形不是 很大,但对一些结构复杂、制造精度要求高的模具来说,Crl2MoV还存在热处 理变形问题。针对这一问题,本文从改善热处理工艺方面着手,对Crl2MoV 模具进行热处理工艺优化o 关键词: Cd2MoV热处理冷作模具钢热处理变形优化
《钢管冷拔模具磨损失效分析及再制造研究》范文

《钢管冷拔模具磨损失效分析及再制造研究》篇一一、引言钢管冷拔工艺是金属制品加工领域中一种重要的加工方法,而模具作为冷拔工艺的关键部件,其性能和寿命直接影响着生产效率和产品质量。
随着工业化进程的加速,钢管冷拔模具的磨损失效问题逐渐凸显,并成为了制约行业发展的关键因素之一。
因此,对钢管冷拔模具磨损失效进行分析,并研究其再制造技术,对于提高生产效率和产品质量、降低生产成本具有重要意义。
二、钢管冷拔模具磨损失效分析1. 磨损失效原因钢管冷拔模具的磨损失效原因主要包括以下几个方面:一是由于金属材料的硬度高、强度大,导致模具表面在冷拔过程中产生磨损;二是由于模具与钢管之间的摩擦作用,使得模具表面产生热疲劳裂纹;三是由于模具设计不合理、制造精度不足等因素,导致模具在使用过程中出现应力集中、变形等问题。
2. 磨损失效形式钢管冷拔模具的磨损失效形式主要包括磨损、断裂、热疲劳裂纹等。
其中,磨损是最常见的失效形式,表现为模具表面的划痕、凹坑等;断裂则是由模具内部应力过大或外部冲击引起的;热疲劳裂纹则是由于模具在高温下反复受热而产生的裂纹。
三、再制造技术研究针对钢管冷拔模具的磨损失效问题,再制造技术成为了一种有效的解决方案。
再制造技术是指对废旧产品进行高技术含量的修复和改造,使其性能达到或超过原产品,同时实现资源的再利用。
在钢管冷拔模具的再制造过程中,主要涉及以下技术:1. 表面处理技术表面处理技术是再制造过程中的关键技术之一。
通过喷丸、喷涂、激光熔覆等手段,对模具表面进行强化处理,提高其硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
同时,对于已经出现磨损、划痕等缺陷的模具表面,可以采用研磨、抛光等手段进行修复。
2. 修复与改造技术对于已经断裂或出现热疲劳裂纹的模具,需要采用修复与改造技术。
首先,对断裂或裂纹部位进行清理、修补,然后采用焊接、机械加工等手段进行修复和改造。
在修复和改造过程中,需要保证模具的精度和性能达到原设计要求。
3. 优化设计技术优化设计技术是再制造过程中的重要环节。
《钢管冷拔模具磨损失效分析及再制造研究》

《钢管冷拔模具磨损失效分析及再制造研究》篇一一、引言钢管冷拔工艺中,模具的磨损失效是影响生产效率和产品质量的关键因素。
本文针对钢管冷拔模具的磨损失效问题,通过深入分析其失效机理及影响因素,探讨再制造技术的研究与应用,旨在提高模具的使用寿命和降低生产成本。
二、钢管冷拔模具磨损失效分析1. 磨损失效原因钢管冷拔模具的磨损失效主要由于机械磨损、热磨损、化学腐蚀等多种因素共同作用所致。
其中,机械磨损是导致模具失效的主要原因为,由于钢管与模具之间的摩擦力,使得模具表面产生磨损;热磨损则是由于冷拔过程中产生的热量导致模具材料热膨胀、硬度降低;化学腐蚀则是由于工作环境中的杂质、化学物质对模具的腐蚀作用。
2. 磨损失效特征钢管冷拔模具的磨损失效特征主要表现为模具表面出现划痕、裂纹、凹坑等缺陷,导致模具尺寸精度降低、表面粗糙度增大,进而影响产品的尺寸精度和表面质量。
此外,模具的磨损失效还会导致生产效率降低、成本增加。
三、再制造技术研究针对钢管冷拔模具的磨损失效问题,再制造技术是一种有效的解决方案。
再制造技术通过对失效模具进行修复、改造和优化,使其性能达到或超过原设计要求,从而实现模具的再生利用。
1. 再制造流程钢管冷拔模具的再制造流程主要包括预处理、修复、性能检测和出厂验收等步骤。
预处理阶段主要是对失效模具进行清洗、检测和评估;修复阶段则是通过机械加工、电镀、喷涂等手段对模具进行修复和改造;性能检测阶段是对修复后的模具进行性能测试,确保其达到设计要求;出厂验收阶段则是对修复后的模具进行全面检查,确保其质量符合标准。
2. 再制造技术方法针对钢管冷拔模具的再制造,常用的技术方法包括机械加工法、电镀法、喷涂法等。
机械加工法主要是通过切削、研磨等手段对模具进行修复;电镀法则是通过在模具表面镀一层金属,提高其硬度和耐磨性;喷涂法则是将特殊涂料喷涂在模具表面,形成一层保护膜,提高模具的耐腐蚀性和耐磨性。
四、结论通过对钢管冷拔模具磨损失效的分析及再制造技术的研究,我们可以得出以下结论:1. 钢管冷拔模具的磨损失效主要受机械磨损、热磨损和化学腐蚀等多种因素影响,导致模具表面出现划痕、裂纹、凹坑等缺陷。
《钢管冷拔模具磨损失效分析及再制造研究》

《钢管冷拔模具磨损失效分析及再制造研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,钢管冷拔工艺在制造领域中占有重要地位。
而钢管冷拔模具作为该工艺的核心部件,其性能的稳定性和持久性直接影响到生产效率和产品质量。
然而,模具在使用过程中常常会出现磨损和失效问题,这不仅影响了生产效率,还增加了生产成本。
因此,对钢管冷拔模具磨损失效进行分析及再制造研究具有重要意义。
本文将就钢管冷拔模具的磨损失效原因、影响因素、再制造方法及再制造后性能评估等方面进行深入探讨。
二、钢管冷拔模具磨损失效原因分析1. 机械磨损:在冷拔过程中,模具表面会受到钢管与模具之间的摩擦力作用,导致模具表面材料逐渐磨损,从而影响模具的尺寸精度和形状精度。
2. 热磨损:冷拔过程中产生的摩擦热会使模具表面温度升高,导致模具材料软化,进而加剧了模具的磨损。
3. 化学腐蚀:模具在长期使用过程中,会受到工作环境中的化学物质腐蚀,使模具表面产生腐蚀坑,降低了模具的使用寿命。
三、影响钢管冷拔模具磨损失效的因素1. 材质因素:模具材质的硬度、韧性、耐磨性等性能直接影响其抗磨损能力。
2. 工艺因素:冷拔过程中的摩擦力、压力、温度等工艺参数会影响模具的磨损程度。
3. 使用环境:工作环境中的化学物质、湿度、温度等因素也会对模具的抗腐蚀性和耐磨性产生影响。
四、钢管冷拔模具再制造方法研究1. 表面强化技术:通过喷丸、激光熔覆等表面强化技术提高模具表面的硬度、耐磨性和抗腐蚀性。
2. 修复技术:采用焊接、粘接、机械加工等方法对磨损严重的模具进行修复,恢复其使用性能。
3. 优化设计:根据实际生产需求,对模具结构进行优化设计,提高其抗磨损和抗腐蚀能力。
五、再制造后性能评估1. 精度检测:通过高精度测量设备对再制造后的模具进行尺寸和形状精度检测,确保其满足生产要求。
2. 性能测试:在模拟生产环境中对再制造后的模具进行性能测试,评估其抗磨损、抗腐蚀等性能。
3. 寿命预测:根据再制造后的性能测试结果,预测模具的使用寿命,为后续生产提供参考依据。
《钢管冷拔模具磨损失效分析及再制造研究》范文

《钢管冷拔模具磨损失效分析及再制造研究》篇一一、引言钢管冷拔模具作为重要的工艺装备,广泛应用于钢管制造领域。
随着工业化进程的加速,钢管的产量和质量要求日益提高,使得冷拔模具的使用寿命和磨损失效问题成为关注的焦点。
因此,本文将对钢管冷拔模具的磨损失效原因进行分析,并探讨其再制造技术的研究与应用。
二、钢管冷拔模具磨损失效分析1. 磨损失效原因钢管冷拔模具的磨损失效主要与模具材料、使用环境、加工工艺等因素有关。
首先,模具材料的选择直接影响其耐磨性能和使用寿命。
其次,模具在使用过程中会受到温度、压力等复杂环境因素的影响,导致磨损加剧。
此外,加工工艺也会对模具的表面质量和耐磨性能产生影响。
2. 失效形式钢管冷拔模具的磨损失效形式主要包括磨损、断裂、裂纹等。
其中,磨损是最常见的失效形式,表现为模具表面的划痕、凹坑等。
这些磨损会导致模具的尺寸精度和表面质量下降,进而影响钢管的尺寸精度和表面质量。
三、再制造技术研究1. 再制造技术概述再制造技术是指将废旧产品或零部件进行修复、改造、升级等处理,使其达到或超过原产品性能的技术。
对于钢管冷拔模具而言,再制造技术可以延长模具的使用寿命,降低生产成本,减少资源浪费。
2. 再制造技术方法(1)表面强化技术:通过喷丸、激光熔覆等手段对模具表面进行处理,提高其硬度、耐磨性等性能。
(2)热处理技术:采用淬火、回火等热处理手段对模具进行改性处理,提高其整体性能。
(3)修复技术:采用焊接、粘接等手段对磨损部位进行修复,恢复其尺寸精度和表面质量。
四、再制造技术应用及效果分析1. 应用领域再制造技术广泛应用于各种钢管冷拔模具的修复和改造,包括进口模具的本土化改造、老旧模具的升级换代等。
2. 效果分析通过再制造技术的应用,可以显著提高钢管冷拔模具的使用寿命和性能。
一方面,再制造技术可以修复磨损部位,恢复模具的尺寸精度和表面质量;另一方面,通过表面强化技术和热处理技术等手段,可以提高模具的硬度、耐磨性等性能,延长其使用寿命。
模具失效及解决方法实例

模具失效及解决方法实例一、引言模具是工业生产中必不可少的工具,它能够成型出各种形状和尺寸的产品。
然而,模具在使用过程中会受到各种因素的影响,导致失效。
模具失效不仅会影响生产效率,增加生产成本,还会影响产品的质量。
因此,了解模具失效的原因和解决方法非常重要。
本文将介绍模具失效的类型、原因以及一些常见的解决方法实例。
二、模具失效类型1. 磨损:模具在使用过程中,其工作表面会与材料不断接触,导致工作表面磨损。
2. 腐蚀:模具受到化学或电化学作用,导致腐蚀损坏。
3. 塑性变形:材料在模具内塑性变形,导致模具变形。
4. 热疲劳:模具在工作过程中频繁冷热交替,导致热疲劳损坏。
5. 裂纹扩展:由于制造、使用过程中产生的裂纹在交变应力作用下扩展导致破坏。
三、模具失效原因1. 操作不当:如超负荷生产、材料硬度过高、材料中有杂质等都会导致模具过早磨损或腐蚀。
2. 维护不当:润滑不足、冷却系统不良等都会导致模具过热或腐蚀。
3. 材料问题:模具材料的选择不当,如硬度、耐腐蚀性、耐磨性等都会影响模具的使用寿命。
4. 制造问题:制造过程中的缺陷,如铸造缺陷、热处理不当等都会导致模具产生裂纹或塑性变形。
四、解决方法实例1. 磨损修复:对于磨损的模具,可以采用堆焊、喷涂等方法进行修复。
例如,对于磨损的凸轮表面,可以采用堆焊的方式进行修复,选择耐磨性好、焊前流动性好的合金堆焊焊条。
在修复过程中,需要注意控制热输入,避免热影响扩大。
同时,对于一些磨损严重的模具,还可以采用喷涂的方法进行修复,选择耐磨性好、耐腐蚀的涂层材料,如金属陶瓷、镍基涂层等。
2. 腐蚀防护:对于腐蚀的模具,可以采用镀层、表面处理等方法进行防护。
例如,对于受腐蚀的模具钢表面,可以采用镀铬或镀锌等防腐方法进行防护。
此外,还可以采用表面处理的方法提高模具表面的抗腐蚀性能,如采用氧化处理、磷化处理等。
3. 温度控制:对于塑性变形的模具,可以通过调整生产工艺、选择合适的材料等方法来降低模具工作时的温度。
冷挤压模具失效分析与提高模具寿命途径

零 件 , 用 高 速 钢 ( W1 ̄a 来 制 作模 具 , 寿 选 如 8 rV ̄ 其
命 并不 理想 。 选用 优 质碳 素工具 钢 , 以达 到理想 若 可
效 果 。反 之 , 压 硬 材 料 的 钢 件 时 , 择 Cr2 V 这 挤 选 l Mo
擦 导 致 模 具 表 面 磨 损 ;模 具 内 部 反 复 引 起 的 高 压 应 力 ,使 模 具 工 作 时 受 到 非 对 称 的交 变 应 力 作 用 而 发
生 塑 性 变 形 ;挤 压 时 金 属 的 剧 烈 流 动 产 生 的 热 效 应
和摩 擦 热 使模 具 工作 表面 温度 升 高 ( 高达 40 可 0 ℃
中 图 分 类 号 : G3 5. T 7 ̄ 41 文 献标 识码 : B
1 . 言 引
以上 ) 当取 出工件 加润 滑剂 时这一 工 作 间隙 时间 , ,
冷 挤 压 是 一 种 先 进 的 压 力 加 工 方 法 ,无 论 在 技 术 上 和 经 济 上 都 有 显 著 特 点 ,该 工 艺 可 以 大 量 节 约
冷 挤 压 模 具 是 保 证 挤 压 件 形 状 尺 寸 和 精 度 的 重 要 工装 , 保证 挤压 件表 面质 量 的重要 因素 之一 。 是 模
3 影 响 冷 挤 压 模 具 寿 命 因 素 分 析
具 寿命 长 短 直 接影 响产 品 质量 和生 产 效率 的提 高 。
因 此 , 高 挤 压 模 具 寿 命 对 降 低 生 产 成 本 , 高 经 济 提 提
2 冷 挤 压 模 具 失 效 原 因
够 的热稳 定性 、 硬 性 、 热 疲劳性 。 热 耐 如 果 模 具 材 料 选 用 不 合 理 ,即 使 价 格 昂 贵 的 模 具 钢 其 效 果 也 难 以奏 效 。 例 如 , 压 铅 、 等 软 材 料 挤 铝
冷冲压模具改进设计实例分析

冷冲压模具改进设计实例分析冷冲压模具是一种用于制造金属零件的工具,它通过在金属表面施加压力使其变形,同时具备一定的冷却功能。
冷冲压模具的设计直接影响到产品的质量和生产效率。
本文将以一款汽车零部件模具为例,对其进行改进设计分析。
首先,我们需要对原有的冷冲压模具进行分析,并识别出存在的问题和改进的空间。
该模具用于制造汽车车门锁芯零件,主要问题如下:1.模具使用寿命较短:由于该模具在长时间使用后容易出现磨损,并且需要定期更换,这导致了生产效率的下降和成本的增加。
2.产品变形和尺寸不准确:由于金属材料的收缩和热变形,以及模具本身的精度问题,导致制成的零件存在一定的变形和尺寸不准确性,影响了产品的质量。
3.制造周期长:该模具需要多道工序进行制造,且每道工序之间的处理时间较长,导致整个制造周期过长,无法满足快速交付的需求。
基于以上问题,我们可以提出以下改进设计方案:1.优化材料选择:选择更耐磨、抗拉力更强的材料制作模具。
优化后的模具材料能够增加使用寿命,减少更换次数,提高生产效率和降低成本。
2.设计增加辅助冷却系统:在模具设计中增加冷却孔和冷却水道,通过冷却水的流动来降低模具温度,以减缓模具和金属材料的热变形,从而改善零件的尺寸准确性。
3.采用多道工序一体化加工:通过模具设计的一体化,将原本需要多次装配和加工的工序合并在一个模具中完成。
这样可以减少制造时间和人力资源的浪费,缩短制造周期,提高生产效率。
4.优化模具结构和形状:通过对模具结构和形状的优化,减少零件变形的可能性。
例如,采用适当的辅助结构和强度加固设计,以及减小模具开缝的尺寸,从而提高模具的准确度和稳定性。
5.引入模具设计软件和先进制造工艺:利用模具设计软件进行模拟和仿真,对模具进行优化设计。
同时,引入先进的制造工艺,如数控加工和电脉冲成型等,以确保模具的精度和稳定性。
经过以上的改进设计方案,我们预计可以得到以下改进结果:1.提高模具使用寿命:通过优化材料选择和增加冷却系统,降低模具磨损和温度变形的可能性,从而提高模具的使用寿命。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
冷作模具失效分析及优化对策
摘要:冷作模具失效是冷作模具常见质量问题,不仅会影响冷作模具使用性能的良好性,而且还会缩短模具使用寿命,同时也会增大生产加工成本,不利于零件加工的高质量、高效率、低成本完成,所以,就需要采取有效优化对策,避免出现冷作模具失效现象,确保其应用价值和作用的充分发挥。
文章对几种常见的冷作模具失效类型及具体进行了详细分析,提出了几条预防冷作模具失效的合理化对策,具有一定的借鉴和参考价值。
关键词:冷作模具;失效类型;失效原因;优化对策
冷冲压模、冷挤压模和冷镦模,是应用最为广泛的冷作模具,任何一种冷作模具的工作条件都比较恶劣,模具受力情况复杂,在多种应力的长期作用下,冷作模具内部的组织结构便会发生变化,出现多种组织损伤,进而造成冷作做模具失效,影响零件生产的顺利进行。
为了减少冷作模具失效现象,改良其结构性能,延长其使用寿命,就需要从模具设计及加工等环节入手,做好冷作模具失效预防措施。
1.冷作模具失效类型及原因
1.1断裂失效及原因
断裂失效主要是冷作模具在使用过程中,因其表面出现裂纹或者破损所造成的一种失效现象,常见于冷挤压模和冷镦模中,分别表现为脆断和开裂脆断或掉块,凸凹膜破裂、刃口崩刃、冲头折断都属于断裂失效中比较典型的情况。
冷作模具断裂失效与制作材质有着直接的关系,当材质强度和韧度达不到标准时,便会出现断裂失效现象。
对于冷挤压模和冷镦模来讲,在对金属零件塑形过程中,其表面温度会因为挤压受力而迅速升高,容易产生疲劳裂纹,引发断裂失效现象[1]。
1.2磨损失效及原因
冷作模具在运行过程中,工作部件与被加工材料处于不断摩擦状态,长时间下去便会造成磨损失效。
冷作模具常见磨损形式主要有均匀磨损、不均匀磨损、局部脱落等,在冲压模中出现几率较高,而冷挤压模和冷镦模中的磨损失效,主要出现在模具型腔位置。
冷作模具磨损是一种必然现象,如果模具工作部件与被加工材料之间的摩擦状态比较稳定,则属于正常磨损,这种磨损与模具材料的抗磨损性能有关;如果模具在局部高压高温状态下,与被加工材料摩擦,便会出现非正常摩擦,两者之间活发生咬合现象,在加工零件表面留下划痕等缺陷。
1.3变形失效及原因
变形失效属于一种比较严重的冷作模具失效现象,如图1所示,会对其结构造成不可修复的损坏,模具弯曲、型腔凹陷、凸模镦粗、模孔胀大等,都属于典型的变形失效。
当模具抗弯强度较小时,会出现弯曲变形失效;而模具所受应力较高,大于其屈服强度时,也会发生变形失效;当模具所受压压力超过材料的抗压极限时,会出现凸模镦粗变形失效;当模具材料硬度较小时,也容易出现变形失效。
2.预防冷作模具失效的优化对策
要想避免冷作模具出现失效现象,就需要在了解其失效类型及原因的基础上,采取必要的优化对策,对其进行预防。
2.1优化设计形式
受力不复杂是造成冷作模具失效的一种主要原因,这就需要对其设计形式进行优化,使外部荷载能够科学的分布在整个模具上,来提高其强度和韧性。
一方面,冷作模模具过渡部位,应优先设计为圆角形式,避免因尖角形式造成应力集中于某一点,超过材质荷载极限而引起模具失效,比如冷镦模的凹模入口处。
应另一方面,应该在确保冷作模具结构刚度达标的基础上,尽可能的设计为镶块形式,各个部件之间用最简单的方式组合在一起,对于冲裁模来讲,应控制好凸凹模之间的间隔[2]。
2.2科学选择材质
材料也是引起冷作模具失效的主要因素之一。
一般情况下,在选择模具材料的时候,是按照碳素工具钢、高碳低合金钢、高合金钢、高速钢的顺利进行的,但是,在实际选择的过程中,需要对冷作模具的受力情况、制作成本、使用要求、性能参数、使用条件等进行综合分析,选择最为合适的材质。
比如,对于冷镦模来讲,在运行使用过程中,其凹模会长时间受到较大压力冲击,需使用强度较大、韧性较强、耐磨性能较好的高合金钢。
2.3严格控制加工
加工工艺也会对冷作模具的使用寿命造成影响。
在将加工过程中,应使模具表面足够粗糙,以便将其表面的细小裂纹加以消除。
同时,在通电加工作业时应进行差额补偿,使电能供应间隔固定的时间,保持导导轮匀速转动,以高精度完成冷作模具加工。
另外,完成通电加工作业后,进行回火处理,避免出现应力效应引起的裂缝现象。
2.4采取热处理措施
对冷作模具进行热处理,可以有效提升其使用性能、延长其使用寿命,在预防模具失效方面发挥了重要作用。
在对冷作模具进行热处理时,应根据加工条件及加工要求,选择最为合适的淬火方法,并严格控制好淬火温度、时间、回火次数等,避免因淬火温度过高引起早期断裂,避免因淬火温度较低降低其硬度和耐磨性能。
同时,为了确保冷作模具硬度及韧性都满足使用要求,在进行热处理时,需对其表面进行保护处理,以此来提高其硬度及韧性,延长其使用寿命。
3.总结
冷作模具失效既会降低其应用性能,又不利于零件加工的顺利完成,同时还会增加模具维修维护成本,造成众多不利影响。
通过对冷作模具常见失效类型和具体原因进行分析,采取优化设计、科学选材、控制加工、热处理等措施,实现对冷作模具的优化,降低模具失效现象的发生几率,进而才能提高冷作模具的质量及性能,为零件加工的顺利完成提供坚实保障。
参考文献:
[1]丁海,于汇泳,程芳.压铸模具的失效分析及寿命提高措施[J].铸造技术,2013,(3):308-310.
[2]赵璐.冷冲模具失效原因分析与对[J].工程技术:文摘版,2016,(11):291-291.。