一、不锈钢管锻模设计要点
1.多采用闭式锻模,但需要在上端留一开口,以便多余钢水流入。
2.为了减少不锈钢管锻模破裂和降低锻模成本,推荐使用组合镶块锻模,即采用标准模座和可以装换的凸模与凹模块。磨损大的部值亦尽可能采用镶块。
3.保证锻模各个部分受力均匀,对于组合模套要采用过盈配合,同时应注意配合面上紧密接触。
4.凸凹模每侧应有合适的间隙以保证凸凹模彼此运动互不影响,而且又不产生过多的毛刺。
5.应尽力避免尖棱和小的圆角半径。
6.一般不需要锻模斜度,但为了不锈钢管卡在凸模上,有时还要采用较一般模锻为小的模锻斜度(1°~3°)。
7.由于锻压时间极短,为有效充满模腔应注意锻模的排气问题。
二、不锈钢管锻模材料的选择
高速锤上锻造一般是锻造难变形的不锈钢管、高温合金或高合金钢,锻模受冲击载荷是相当大的,因此,锻模材料首先应具有高的冲击韧性,此外应具有高的高温强度和耐磨性。
韧性和耐磨性是相互矛盾的,为了满足要求,就得根据不锈钢管尺寸、形状、材料、公差余量和生产批量等有取有舍。一般情况下,是采取折中的办法,即选择既具有较高冲击韧性又具有较高耐磨性的材料。不断地研究锻模新材料是使钢管工艺向前发展的一个重要因素。
不锈钢管锻模常用材料有;4Cr5W2VSi,5CrW2Si:4Cr5MoV,45Cr2W2Mov等。国外不锈钢锻模常用材料:A8,A9,H-11,H-12,H-13,S1,F2, F3等。
三、常见不锈钢管模具破坏形式
1.断裂 主要是由于采用过大的打击能量、模具硬度过高或模具结构不合理所造成。另外使用之前预热不好也会引起不锈钢管模具的断裂,但有些情况下模具断裂后只要能装夹紧仍能继续使用。
2.模具、模膛表面磨损 这是常见的损坏形式。由于模具模膛磨损导至不锈钢管精度的降低:磨损最快的是模具使用初期与后期。
3.模具的塑性变形 模具出观塑性变形会使不锈钢管尺寸超差。影响模具塑性变形的主要因素是锻模所受负荷的大小及模具材料的强度高低。
有时就一个给定的不锈钢管而言用高速锤锻造比用其他锻造方法打击的次数少,甚至一次打击就可锻出。显而易见,此时设备与模具所受到的负荷比多次打击条件下的平均负荷要大。