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進一步發(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行仿真模擬。結合模具實際工況和仿真模擬得到的相關數據分析了溫擠壓生產中主要由溫度行為引起的模具失效情況。經過研究，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生最劇烈的地方是溫度最高的區(qū)域。
　　 2．擠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．坯料溫度與模具預熱溫度相差越大，模具急冷急熱越嚴重，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象嚴重加劇。通過仿真模擬得到了有關模具磨損的相關數據，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系曲線和溫度與磨損系數的關系曲線。
　　 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。凹模容易出現壓塌，凸模容易發(fā)生軟化鐓粗變形現象。
　　 6．凸模軟化現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