基于擠壓-鐓鍛加工的超硬合金模具疲勞斷裂研究

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基于擠壓-鐓鍛加工的超硬合金模具疲勞斷裂研究

超硬合金具有優(yōu)良的機(jī)械性能，多用于冷鍛模具材料。冷鍛模具的損傷形態(tài)主要表現(xiàn)在裂紋、疲勞斷裂、磨損（燒傷）等。行業(yè)上注重解決疲勞斷裂，以提高模具的壽命。

綜合拉伸壓縮疲勞試驗等得到的超硬合金的疲勞斷裂研究成果和利用FEM分析得出的模具應(yīng)力分析結(jié)果，提出模具壽命的預(yù)測方法。根據(jù)對冷擠壓模具疲勞龜裂的發(fā)生、成長的綜合分析，明確了龜裂受拉伸主應(yīng)力的影響。以擠壓-鐓鍛加工用模具為研究對象，進(jìn)行模具的疲勞試驗，探討多軸應(yīng)力下模具的疲勞特性。

試驗得出以下結(jié)論。

（1）疲勞斷裂的起點出現(xiàn)在最大剪切應(yīng)力點。

（2）在加工同一形狀的鍛造零件時，隨著疲勞斷裂起點拉伸應(yīng)力振幅的減小，最大剪切力振幅減小，模具壽命單調(diào)增加。在變更鍛造零件形狀情況下，模具的壽命降低。

（3）本次低周期疲勞試驗表明，疲勞壽命與塑性變形的振幅存在密切關(guān)系。無論鍛造零件形狀是否變更，模具的壽命都可以利用疲勞斷裂起點位置的最大拉伸變形進(jìn)行調(diào)整。

刊名：塑性と加工（日）

刊期：2014年第4期

作者：王志剛等

編譯：郝長文