浅谈模具磨损对楔横轧中心的影响.pdf

2010年09期(下) 科技目向导 ◇科技论坛◇ 浅谈模具磨损对楔横轧中心的影响 李革非 (镇江冈山电子有限公司 江苏镇江212009) 【摘要】本论文对模具磨损规律和磨损对轧件质量影响规律的研究，将大大深化对楔横轧工艺理论的认识．揭示模具磨损 对中心材料疏松的主导影响因素，指导模具修复等。都具有重要的理论和实用价值。 【关键词】楔横轧；模具磨损；中心疏松 1．楔横轧内部疏松 理的范围内，改变模具的状态进行轧制。来检测不同磨损状态 楔横轧技术在不断的发展．对轧件的要求也越来越高．这 下轧件中心的疏松状况。 种要求不仅体现在表面质量上．更重要的是体现在内部质量 2．3模具状态改变时的实验结果 上。 在严格控制温度时，中心并未出现严重的缩孔．在这次的 楔横轧成形工艺一个最大的缺点也是影响其推广的一个 实验过程中。用测温仪控制轧制的温度在1100％一1200％。现 改变模具的状态．在模具的最尾端用1．2mm的薄铁片将模具 重要原因是轧件中心容易破坏。严重时，中心出现1。3mm的 孔腔。无论是成形阶梯轴类件，还是锻造制坯都是不允许出现 垫高一定的高度进行轧制。 的。 实验方法如下：将模具尾端所垫高度分别为1．2mm． 关于楔横轧工艺导致中心材料的损伤与破坏的研究．国 2．4mm，3．6turn，在这三种状态下轧制，将轧件进行喷丸处理，然 内外学者做了大量的研究工作。前苏联学者较早研究了楔横 后超声波探伤，最后将轧件切开腐蚀，经低倍组织实验研究观 轧轧件中孔腔产生的原因．认为是轧件心部存在的三向拉应 察轧件中心疏松状况。考虑到疏松最可能出现的位置在中心 力和剪应力综合作用的结果。早期的研究由于分析手段和试 截面的位置．而本次实验的模具又是对称轧制。因此将轧件在 验方法的限制。研究结果多是定性的分析结论。分析结果很多 细杆的正中心位置切开．用盐酸腐蚀以后观察轧件心部疏松 方面相互矛盾．不能完全反映材料的损伤发展机理和过程。随 状况。模具在尾端垫高后。中心点及其附近区域的轴向应变． 着有限元技术的发展，对楔横轧工艺进行有限元模拟计算成 切向应变均比正常状态下大．这些都是导致轧件中心出现缩 为可能．因此采用有限元计算法对楔横轧工艺的材料损伤计 孔的因素：利用了适合楔横轧中心损伤的计算准则，模具在垫 算有了较大的发展。曹芳等采用试验和数值模拟的方法．研究 高的状态下．中心点及其附近区域的损伤值明显大于模具在 了交变次数对楔横轧中心疏松的影响．指出楔横轧中心发生 正常状态时中心点及其附近的损伤值。因此从模拟结果看．随 破坏的条件．不仅横向拉应力。剪切应力和剪切应变的数值大 着模具垫高高度的增加，中心出现缩孔的趋势增力口。在模具 小有关，而且与变形期间剪切应力和剪切应变次数有关．交变 垫高|．2ram状态下。轧件中心低倍组织实验均未观察到中心 次数越多．越容易造成中心疏松。 出现缩孔的现象。研究发现，在模具尾端垫高2．4mm和3．6mm 近年来．随着楔横轧技术的发展。大变形量和大直径楔横 状态下．有许多轧件虽然没有出现中心缩孔，但是中心出现了 轧产品相关课题也得到重视。随着计算机技术的进步而不断 细小针孔。 发展的数值模拟技术也成为研究楔横轧塑性变形过程的有效 从以上实验得出，展宽段的楔顶磨损长度越长．磨损量越 手段。 大。中心出现缩孔的可能性越大，这一实验结果与模拟研究的 2．模具磨损对中心疏松影响 结果一致。 楔横轧工艺在应用中的主要问题体现在．变形材料在中 3．零件工艺方案的改进 心部位容易形成疏松缺陷。现有的理论分析对中心材料的损 分析轧制方案发现，模具磨损后在楔顶高度相差太大，细 伤规律有了一定的认识，在模具设计时，根据变形量的大小。 杆处于横轧时间太长，细杆部分长时间处于横轧状态．加剧