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（数控模具设计）汽车零部 件的热锻模具失效分析 模具失败的例子锻模失效及其对策措施和相互影响的变量如模具材 料、模具设计、模具制造、锻造操作。最后对汽车零部件的热锻模具 工程失效分析中应解决存在的未来问题作了简要描述。 1.失效热锻模具的宏观特征和失效原因 大部分的热锻模的失效是由于影响变量不足如模具材料,模具设计、 模具制造、锻造操作。热锻模失效的影响变量和原因可分类为如表1[1] 所示。 热锻模经常在应力集中的拐角处失效。图1显示了一个典型的失效热 锻模具关节。从表面宏观断口，它可以很容易判断，脆性破坏从拐角 开始的。这些裂缝经常可以在热锻模具关节，连杆，曲柄轴和法兰汽 车零部件观察到。然而，在低倍率观察，大部分的脆性断裂从机械 热疲劳短裂纹拐角处开始。这些失效在热锻模关节，法兰，凸轮轴 汽轮机叶片汽车零部件锻模上观察到[2] 。图2显示了2000锻造操作[3] 后SKT4钢法兰模具的断裂面。它可以很容易地确定从表面发起冲击破 坏深度在2.6毫米。图3显示了一个典型连杆[1]在热锻模具的热裂纹 观察。这些表面裂纹引起锻件产品质量不足的原因。图4 5分别显示 带关节的锻模表面裂纹观察和锻造后关节表面的表面裂纹[1] 。 表1 热锻模具失效的影响变量和原因[1] 影响变量 失效的原因 锻造比不足 模具材料 非金属夹杂物 清洁不合理 热处理不足 小圆角半径 模具设计 形状设计不合理 模具的宽度和厚度的短缺 锻造形状不足 表面加工不合理 模具制造 表面处理不足 电引发的不规则表面 补焊 不足预先加热 锻造操作 模具面不合理 不足的钢锭加热 润滑不足 图1 、一个汽车的关节锻造模具宏观断口[1] 。箭头A B 显示了裂纹的萌生点，SKD62R. 图2 、锻造法兰轭断裂表面失效[3] 。箭头显示在冲击破坏发起的硫化锰 3 、热锻模具失效分析中失效分析过程和微观断口形貌的作用 失效的的热锻模的失效分析过程基本上是相同的传统的机械部件。研 究过程如图6[1] 。起初热锻模具失效情况及其相关数据可以被捕捉到。 然后对失效的热锻模进行宏观观察。可以分别对锻压设备，模具制造 工艺和锻造模具钢的热锻模具失效的影响变量进行调查进研究。对有 针对性的失效原因进行了详细的故障分析。如果需要进行热锻模具失 效的模拟试验。确认故障原因后的对策，制定了。 在详细分析的过程进行显微观察。作为与故障分析经常采用传统的机 械和结构微观断口的比较到目前为止还没有经常应用在热锻模具失 效。被认为有两个原因。第一，如上述提到的脆性断裂可以很容易用 宏观观测确定而不用微观观察。第二，有很少的基础类型去确认硬质 材料包括锻造模具钢的失效。 图3 、连杆的热锻模具失效[1] 。 图4 。热锻模具失效关节[1] 。 “a”显示在锻模出现小的撕裂 因此对热锻模钢材进行拉伸，冲击，低循环疲劳和热疲劳试验然后每 个失效的基本微观断口数据可以从实验中获得[4-6] 。对带裂纹的2毫 米