溫擠壓溫度行為對模具早期失效的影響研究.pdf

1、溫擠壓模具早期失效問題已成為溫擠壓技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展和推廣的主要制約因素之一。本文以某一軍品殼體零件的失效模具作為研究對象，采用溫度場數(shù)值模擬理論、剛塑性原理及DEFORM-3D軟件對該殼體零件的成形過程進(jìn)行仿真模擬。結(jié)合模具實(shí)際工況和仿真模擬得到的相關(guān)數(shù)據(jù)分析了溫擠壓生產(chǎn)中主要由溫度行為引起的模具失效情況。經(jīng)過研究，得到了溫度變化及其引起模具早期失效的規(guī)律：
　　 1．在溫擠壓成形過程中，工件的溫度分布不均勻，在工件壁厚方向存在溫

2、度梯度，與凹模接觸處的溫度較之與凸模接觸處的溫度低。此外工件變形最劇烈的地方以及摩擦產(chǎn)生最劇烈的地方是溫度最高的區(qū)域。
　　 2．?dāng)D壓過程凸模溫度分布差異很大，凸模前端工作部分溫度明顯高于其他部分。凸模在擠壓開始時溫度瞬間升高，在擠壓過程中凸模溫度升高較平穩(wěn)，在擠壓終了后溫度又會瞬間降低。
　　 3．坯料溫度與模具預(yù)熱溫度相差越大，模具急冷急熱越嚴(yán)重，越易造成冷熱疲勞失效。坯料溫度超過800℃會加速凸模的冷熱疲勞過程。<

3、br>　　 4．模具與高溫金屬坯料之間存在潤滑不充分時磨損現(xiàn)象嚴(yán)重加劇。通過仿真模擬得到了有關(guān)模具磨損的相關(guān)數(shù)據(jù)，利用Archard模型計算出了模具的磨損深度，并得到溫度與模具磨損深度的關(guān)系曲線和溫度與磨損系數(shù)的關(guān)系曲線。
　　 5．模具溫度高于400℃時，其硬度會隨著溫度的升高而急劇降低。凹模容易出現(xiàn)壓塌，凸模容易發(fā)生軟化鐓粗變形現(xiàn)象。
　　 6．凸模軟化現(xiàn)象隨擠壓速度變化而變化，擠壓速度越小，凸模前端積聚熱量越多凸