工業(yè)鋁型材生產(chǎn)加工廠家

模具是鋁型材擠壓成型的關(guān)鍵工具，在型材擠壓過(guò)程中模具需要承受高溫、高壓、高摩擦，在長(zhǎng)期使用過(guò)程中就會(huì)造成模具磨損、塑性變形、疲勞破壞，嚴(yán)重情況下有可能導(dǎo)致模具斷裂，以上現(xiàn)象就是導(dǎo)致工模具失效的幾種形式和損壞的原因；

1.磨損

磨損是導(dǎo)致工模具失效的主要形式，會(huì)造成鋁型材尺寸超差，表面質(zhì)量下降；引發(fā)工模具磨損的主要因素包括高溫、高粘結(jié)性和高流動(dòng)速度，分為跑合、穩(wěn)定磨損和急劇磨損三個(gè)階段；

鋁型材擠壓過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的磨損方式為熱疲勞磨損和機(jī)械磨損，此外還伴隨著腐蝕磨損和磨料磨損等；

根據(jù)受力狀態(tài)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，擠壓模具的磨損可分為壓應(yīng)力磨損和切應(yīng)力磨損；壓應(yīng)力磨損發(fā)生在模具與型材坯料相互接觸又基本不出現(xiàn)滑動(dòng)摩擦的情況下；切應(yīng)力磨損屬于滑動(dòng)磨損，也稱之為擦傷，是型材擠壓模具中最常見(jiàn)的一種磨損形式；滑動(dòng)磨損在不同壓力作用下能將模具表面一定厚度的材料抓傷、轉(zhuǎn)移，磨損產(chǎn)物成為進(jìn)一步磨損的磨料；滑動(dòng)磨損使模具不斷出現(xiàn)新的表面，促進(jìn)了表面的腐蝕，加速模具的損耗；有時(shí)滑動(dòng)磨損還在模具表面的不同部位利用模具材料和模具表面狀態(tài)的不均勻性有選擇地磨損；

此外，鋁型材磨具表面承受反復(fù)加熱、冷卻的溫差變化，在表面產(chǎn)生拉、壓的交變熱應(yīng)力，同時(shí)顯微組織也發(fā)生不同程度的轉(zhuǎn)變，在這種聯(lián)合作用下，材料發(fā)生磨損和表面塑性變形，并進(jìn)而產(chǎn)生熱疲勞磨損；熱疲勞磨損的破壞過(guò)程包括摩擦表面的擦傷、粘著、塑性變形、擴(kuò)散磨損和熱疲勞裂紋；

2. 塑性變形

由于熱模具與高溫、高壓、高摩擦的金屬接觸，模具表面溫度升高產(chǎn)生軟化現(xiàn)象，在相當(dāng)高的沖擊載荷狀態(tài)下，會(huì)發(fā)生大量塑性變形；在磨損不大，也未出現(xiàn)裂紋的情況下，因不能保證鋁型材的尺寸精度而失效；

3. 疲勞破壞

熱疲勞裂紋是模具失效的最常見(jiàn)的形式之一；熱疲勞理論認(rèn)為，當(dāng)加熱后的鋁棒與模具表面接觸時(shí)，鋁棒表面溫度升高速度遠(yuǎn)高于內(nèi)部溫度，表面因膨脹而產(chǎn)生壓應(yīng)力；同時(shí)模具表面因濕度升高而使屈服強(qiáng)度下降；當(dāng)壓應(yīng)力的增高超過(guò)相應(yīng)溫度下表面金屬的屈服強(qiáng)度時(shí)，表面出現(xiàn)塑性的壓縮應(yīng)變；當(dāng)型材離開模具表面溫度下降，但型材內(nèi)部仍保持較高的溫度時(shí)，就會(huì)形成拉伸應(yīng)變；同樣，當(dāng)拉伸應(yīng)力的增加超過(guò)型材表面的屈服強(qiáng)度時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)塑性的拉伸應(yīng)變；當(dāng)模具局部應(yīng)變超過(guò)彈性極限并進(jìn)入塑性應(yīng)變區(qū)域時(shí)，微小塑性應(yīng)變的逐漸積累可能形成疲勞裂紋；因此，為防止或減少模具的疲勞破壞，應(yīng)選擇合適的材料和采用適宜的熱處理制度，同時(shí)應(yīng)注意改善模具的使用環(huán)境；

4. 裂紋

鋁型材模具常見(jiàn)斷裂形式包括平面模和分流組合模的下模沿型孔尖角處裂開、模芯橫斷、縱裂、分流橋彎斷等；模具的斷裂又分為脆性斷裂、韌性斷裂和疲勞斷裂；脆性斷裂的斷口光滑，無(wú)明顯的宏觀塑性變形；產(chǎn)生的原因主要由于材料本身較脆或內(nèi)部有缺陷所引起；韌性斷裂斷口無(wú)光澤，呈灰暗色纖維狀，斷裂前會(huì)發(fā)生塑性變形；產(chǎn)生韌性斷裂的主要原因包括材料過(guò)軟或工作溫度過(guò)高，悶車時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，或承受的負(fù)荷過(guò)大等；疲勞裂紋主要表現(xiàn)在鋁型材模具表面出現(xiàn)龜裂，然后聚集擴(kuò)散形成斷裂，而引發(fā)疲勞斷裂的主要原因是由于反復(fù)拉壓應(yīng)力和不斷變化的熱應(yīng)力所引起；