探討熱鍛模具的無效 引言：本文主要論述了熱鍛模具幾類關鍵無效方式及形成的原因，為防止熱鍛模具的破壞和增加模具的使用期帶來了有關的理論來源。 關鍵字：模具 無效 磨損 裂紋 中圖分類號：TG 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2013）05-0033-01 1、前言 自由鍛在煅造生產制造中占據十分重要的位置。而模具費用占自由鍛產品成本比例在15%～20%。因而模具的使用期一直受到鍛造行業的高度重視。那么想要增加模具的使用期，那我們首先就是要掌握模具是如何無效損毀的，尋找模具無效的主要原因，才可以采取相應防范措施，使模具最大程度的延長使用壽命，從而減少自由鍛的生產成本，提高效益。 2、熱鍛模具無效這個概念 熱鍛模具的無效就是指模具出現不能通過修補方式來修復其使用功能性的損害，其實就是一般我們說的模具損壞損毀。 熱鍛模具靠模膛使鍛件毛坯成形，模膛直接與持續高溫毛胚觸碰、承擔脈沖式耗熱量的功效，并承擔鍛壓設備嚴厲打擊造成的高能沖擊負荷與金屬流動性所產生的摩擦力的作用，在模具的原材料與設計加工性正常的及操作規程的情形下，模具的破壞大部分都發生在模膛一部分。這類無效一般稱之為“正常的無效”。模具的“正常的無效”通常是機械應力和內應力的持續協同作用下，造成磨損、形狀變化或出現裂紋或干裂而致。 當模具沒有達到目前工藝水平下廣泛認可的使用期時，一般稱之為模具的“異常無效”，又被稱為早期失效。模具的“異常無效”根本原因是模具原材料冶金工業質量不過關、模具設計方案或加工工藝不合理及其實際操作錯誤操作所造成的。早期失效包含模體脆斷、模膛坍塌和局部比較嚴重磨損等。 3、熱鍛模具無效的方式 3.1 磨損 磨損是模具在使用中，模膛表面和金屬胚料觸碰造成相對速度，模膛表面金屬材料慢慢被浸蝕的情況。一般體現為刀口鈍化處理、邊角變園、平面圖凹陷、表面溝痕、脫落黏模等。而磨損的部位關鍵出現在了模膛金屬材料流動性猛烈的拐角處和飛邊槽橋部，據調查，模具因磨損而損毀的約為損毀總量的70%上下。 一般磨損無效可以分為以下這些方式： （1）疲憊磨損―模膛表面與變形金屬表面相對速度時，在機械應力與內應力的影響下，使模膛表面脆性斷裂脫落狀況。 （2）汽蝕磨損―金屬材料表面的氣泡破裂，造成一瞬間的沖擊持續高溫，使模具表面產生細微黑點和凹痕的情況。 （3）磨蝕磨損―液體和固態細微顆粒物快速落入模具表面，不斷沖擊性模具表面，使模具表面部分原材料損害，產生黑點和凹痕的情況。 （4）浸蝕磨損―在滑動摩擦環節中，模具表面和周邊物質產生有機化學或電化學腐蝕，加上滑動摩擦力機械力，造成表面原材料脫落狀況。 （5）磨砂顆粒磨損―硬質的顆粒物存有毛胚與模具觸碰表面中間，刮蹭模具表面，造成模具表面原材料脫落狀況。 （6）黏著磨損―毛胚與模具表面相對速度時，因為表面高低不平，黏著的節點產生裁切破裂，使模具表面材料轉移到毛胚上及脫落狀況。 磨損情況很復雜，模具與胚料相對性運動過程中，磨損一般不僅僅是以一種形式存在，通常是形式多樣并行的，而且中間相互作用。 3.2 形狀變化 模膛和金屬胚料產生接觸的時候，一些部位因環境溫度大幅度增高而變軟或模膛自身抗壓強度不夠，進而在相對較高的應力作用下產生塑性形變，進而影響了模具的幾何結構或規格，如模膛坍塌、模膛外壁拓展、凸模和邊角坍塌及其模座發生鐓粗、豎向彎折等，導致模具無效。模具使用中，模膛表面環境溫度通常超出熱作模具鋼的回火溫度造成強度下降，模膛內腔因為變軟所以被壓垮或壓堆。模膛產生形狀變化后，不僅會更改模膛規格，危害鑄鋼件品質，如不及時檢修，容易導致鑄鋼件卡住模膛中。 3.3 機械設備疲憊裂紋 鍛模在使用中，因為長期承擔脈沖式負載的功效，在地應力集中精力的部位出現了微裂紋，假如正常使用，裂紋會進一步拓展變得更加大，產生機械設備疲憊裂紋。疲憊裂紋最開始出現在了模膛表面，所產生的部位因模膛的構造而不同。當模膛表面存有冶金工業缺點或機械性損傷時，因為應力會讓機械設備疲憊提早產生，如銜接圓弧、斜角、刀紋、溝痕各種材料參雜、比較嚴重縮松處。所以當部位的地應力超過材料的疲勞極限值時，會產生機械設備疲憊裂紋。 一般疲憊裂紋易出現在模膛的以下部位： （1）底邊裂紋：出現在了模膛底端承擔比較大彎折扭矩的轉角處，其屈伸方向與沖擊性方位呈45度。 （2）底端部分破裂：由彼此鄰近的疲憊裂紋拓展產生。 （3）壁角裂紋：沿垂直于沖擊性方位屈伸。 （4）豎向裂紋：發生在軸線垂直于沖擊性角度的圓橫截面模膛的內腔上。 （5）橫著裂紋：發生在豎向中心線坐落于分模面里的圓橫截面模膛表面上。裂紋屈伸方位垂直在沖擊性方位。 （6）凸模根處裂紋：因應力和受彎折扭矩而產生，裂紋沿凸模根處屈伸。 3.4 熱疲勞裂紋 熱疲勞就是指熱鍛模具在循環系統內應力的反復作用下所產生的疲憊裂紋或損壞的狀況。熱疲勞裂紋就是指模膛表面在循環系統內應力的影響下造成周而復始的塑性應變，通過一定的電池循環次數，造成表面產生的諸多細微裂紋。熱疲勞裂紋一般分為兩類，一種要在規律性耗熱量影響下，模膛