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热模锻模具寿命长短由热锻设备、模具冷却、模具钢,三者决定。第602篇

  热锻模具的主要失效形式是塌模和开裂,原因是模具钢被退火软化了,所以选择耐热性能好的模具钢、给模具冷却降温和缩短成型时间,这三者是共同决定模具寿命长短的关键因素。

  总的原则是热锻设备行程要快,模具的冷却润滑要够,模具钢的耐热性能要好。

  一、设备行程要快,成型时间要短,最好是击掌式的瞬间成型。
  1)热锻设备,比较合理的是摩擦压力机,因为它的行程够快,差不多接近冲床速度了,这种瞬间击打成型速度快,模具跟高温零件接触时间短,模具温度就不至于升的过高,模具也就不会被退火软化掉,硬度不降低,也就不会塌模,寿命自然延长。

  一般而言,摩擦压力机热锻后的上模温度400℃左右,下模温度600℃左右;此时的上模喷兑水的石墨乳,模具温度就可以降低到300℃左右的安全线;下模温度很高,要先用水路给模具急速冷却,快速把模具降温到600℃以下,再喷兑水的石墨乳,模具就可以降温到300℃的安全温度。

  2)如果是用油压机热锻的,那要想办法调快成型速度,缩短成型时间,努力的目标是要把成型时间缩短到接近摩擦压力机的速度。实践证明,提高成型速度后,模具寿命至少翻倍。


  二、模具水路冷却很重要,这是瞬间给模具降温的关键,模具冷到400-500℃后,再喷兑水的石墨乳,模具温度就可以降到300℃的安全线。

  冷却介质,最快的是水,其次是油,最后是气。热锻模具,只能用水冷,油冷和气冷,冷速都不够,模具温度降不下来。

  正常来说,锻后的热锻模具温度大约是600℃,这要快速把模具温度降下来,以防止模具被退火软化了,最好的方法是用水路的清水冷却。

  当模具温度降低到600℃以下后,再喷兑水的石墨乳,这样模具温度就可以快速降低到300℃左右,模具就不会被退火软化,从而延长模具寿命。给模具快速降温,对热锻模具而言,是极其重要的。

  三、模具钢得选择耐热性能好的,回火温度高的,回火温度越是接近600℃,模具在工作时越不会被退火软化,硬度不被降低,模具就不会出现塌模和开裂,从而达到延长模具寿命的目的。

  耐热性能好的,回火温度高的,推荐耐热钢8433。 8433是誉辉模具钢专有的一款耐热钢,它在高耐热、抗疲劳、高导热等多项指标远超竞品,性能屈指可数。

  8433模具钢的耐热及稳定性是H13的2-3倍,硬度HRC50-54;在寿命期内模具不会被退火掉,硬度不会下降,红硬性有保障,不再出现塌模、开裂这两大顽疾,尤其值得强调,8433修模后寿命不减,即使模具修到报废,背面硬度也不会下降。客户热锻45钢的深坑产品,降面4次,模具寿命不减,每次都在1万模次。


  8433因不出现塌模及开裂,自动化锻造效率极高,成本大大下降,也许模具钢就是免费的,现在的法雷奥、华南精锻、三联锻造等过百家全球500强、上市公司、大中型汽配厂都在用。

  热锻设备、模具降温、模具钢,这三者是互为犄角的三角形关系,它们共同成就一个稳定的面,离开了谁,这个面都不稳定。

  四、我们有一位热锻客户,原来也是用1200吨的油压机设备热锻不锈钢宝剑的,由于油压机的电机小,工作行程太慢,成型时间久,模具跟高温零件接触时间长,模温过高而被退火软化掉,导致模具寿命短。


  后来他增加了电机功率,提高了油压机的行程速度,缩短了成型时间,模具寿命直接翻倍,昨天跟谢先生通了两个电话,请教他热锻不锈钢的工艺时,他告诉我说:现在的宝剑不锈钢热锻模具用耐热钢8433,设备优化后,每做5000个产品,模具才需要降一次面,对比原来H13不到1000次就要降面,8433模具钢是寿命是不错的,提高了5倍。

  他还告诉我一个重要的信息,8433模具降面4-5mm,就可以把软化层去除干净,多次降面后,模具硬度还是保持在50-54HRC的新模硬度,多次降面后硬度不减,寿命不降的特性,H13模具钢是做不到的。H13是降面后寿命减半,硬度越降越低,降2次面就没法再用了,8433可以一直降,降到模具不能为止。

  誉辉耐热钢8433多次降面硬度不减的原因是,8433的耐热合金钼Mo含量高,所以耐回火性能好,就算用580℃的高温回火,出来的硬度也是51-54HRC,且要保温很长时间,硬度才降得下来,所以只要模温控制在600℃以下,就不会对8433的硬度造成影响,硬度也就不会下降,所以降面4-5mm,就可以把软化层去除干净。

  而H13的耐热合金钼Mo含量低,耐回火性能差,遇到高温就会被退火软化掉,H13回火温度530℃得到的硬度是48-52HRC,所以就算你把模温降到600℃以下,H13模具钢也会被退火软化掉,而且是整体退火软化,所以降面后硬度下降很多,寿命直接减半,降多两次面,模具就没有硬度了。

  总结,决定热锻模具寿命长短的因素是热锻设备、模具冷却、模具钢,这三大因素,它们是互为犄角的等边三角形关系,缺了谁,模具寿命都会受到影响。谢先生的经验告诉我们,有时的热锻模具塌模快,寿命短,不一定是要在模具钢上面想办法,也许优化另外两个因素,模具寿命就会成倍增加。也许这就是中医里面说的,头痛不医头。就模具钢而言,热锻模具用耐热钢8433,已经够用了。

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  我是模具钢大王吴德剑,来自东莞誉辉模具钢,誉辉模具钢,3个世界500强,7个中国500强都在用,京瓷连续7年,采购誉辉模具钢。我已经解决了4000多家企业,在模具选材、制作和使用方面的疑难杂症,如果你在选择模具钢材时,有拿不定主意的,或者是现在用的模具钢,模具使用寿命短的,你不知道用哪款材料的,欢迎你来找我,相信在模具选材和应用方面,我是能够做你参谋长,并且能够让你少交学费。吴德剑模具钢,用户的参谋长,用过的都买账!

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