《材料成型及控制工程专业英语- Chapter 6 sy》.ppt

 Chapter 6 Life and Failure of Die Life and Failure of Die  专业名词及术语 die failure 模具失效 mechanical fatigue 机械疲劳 die wear 模具磨损 the nature of the interface layer 接触层的性质 wear resistance of the die material 模具材料的耐磨性 专业名词及术语 die impression 模膛 die cavity 模膛 heat checking 热龟裂 cyclic yielding 周期性屈服 steep temperature gradients 温度梯度高 initial stock size 坯料尺寸 Life and Failure of Die 专业名词及术语 deterioration 变坏，退化，损耗 surface finish 表面粗糙度 breakdown 破坏 breakage 断裂 Thermal fatigue 热疲劳 impression 型腔(槽), 压印 6.1 General Proper selection of the die material and of the die manufacturing technique determines, to a large extent, the useful life of forming dies. Dies may have to be replaced for a number of reasons, such as changes in dimensions due to wear or plastic deformation, deterioration of the surface finish, breakdown of lubrication, and cracking or breakage. In hot impression die forging, the principal modes of die failure are erosion, thermal fatigue, mechanical fatigue and permanent (plastic) deformation. 6.1 概述 在很大程度上，合理选择模具材料和模具制造工艺决定了成形模具的使用寿命。一系列因素会导致模具的更换，如由于磨损或塑性变形而改变尺寸、表面粗糙度恶化、润滑破坏、裂纹或断裂等。在热挤压过程中，模具基本的失效形式主要是腐蚀、热疲劳、机械疲劳和永久（塑性）变形。 Life and Failure of Die 腐蚀，通常也称作模具磨损，实际上也就是由于压力和变形材料滑动使变形材料从模具表面移除，其中模具材料的耐磨性、模具表面温度、模具和变形金属接触界面的相对滑动速度、界面层的性质是最主要的模具磨损影响因素 。发生在热挤压模具表面的热疲劳产生“热致裂纹” 热疲劳由模具表面接触热变形材料时的循环屈服产生。正是由于温度梯度导致接触表面层膨胀，表面层趋于压应力状态。温度足够高时，压应力造成表面层的变形。当模具表层冷却时，发生应力反向，表面层被拉伸。这种方式的循环发生导致形成“热致裂纹”的裂纹分布形式。模具的断裂或裂纹是机械疲劳引起的。发生于过载或局部应力过大的情况下。由于变形过程中加载和卸载的交变应力，引起裂纹的萌生和最终失效。 Life and Failure of Die 在给定的变形条件下，模具材料的机械性能极大地影响着模具寿命和模具失效。总的来说，机械性能与成形温度显著的依赖于处理温度。因而，冷成形模具材料与热成形模具材料显著不同。 Life and Failure of Die 模具设计与制造以及模具材料选择在金属成形非连续工件生产中十分重要。为了获得合理价格范围内可接受的模具寿命，模具必须由合适的模具材料采用现代制造方法制造。通常经济的成形工艺依赖于模具寿命和模具价格。给定的应用条件下，合适的模具材料依赖于以下三个变量： Life and Failure of Die (a) 工艺自身有关的变量，包括凹模尺寸、设备类型和变形速度、原料尺寸和温度、模具温度、润滑、生产率和工件数量。 (b) 模具载荷类型相关的变量，包括加载速度即冲击或逐渐加载的模具和金属接触时间（在热成形时特别重要）、模具承受最大载荷和压力、模具最高和最低温度、模具承受循环载荷的次数。 L