鍛模的工作條件十分惡劣,工作時承受巨大的壓力和沖擊力,模膛表面受到金屬的高速流動,模具在400~500℃的高溫狀態(tài)下工作時受鍛造加熱和冷卻,并交替進(jìn)行,使模具溫度忽高、忽低反復(fù)交變。因此,鍛模很容易損壞。
起重機(jī)車輪鍛模的常見損壞方式有四種:熱疲勞裂紋、機(jī)械疲勞裂紋、磨損和塑性變形。
熱疲勞裂紋
由于模具受到反復(fù)加熱和冷卻,引起溫度急劇變化,使鍛模表面受到拉、壓應(yīng)力的作用,從而發(fā)生網(wǎng)狀裂紋即龜裂。在發(fā)生龜裂后,坯料的金屬將會象楔子一樣壓入裂紋之內(nèi),使裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展,導(dǎo)致鍛模開裂。
機(jī)械疲勞裂紋
該裂紋是由于模具受到巨大的、反復(fù)交變的應(yīng)力作用而造成的。這種裂紋常發(fā)生在模膛內(nèi)應(yīng)力集中的圓角、溝槽等部位,并且,在鍛模的固定部分的燕尾和肩部的轉(zhuǎn)角處也易于發(fā)生。
磨損
金屬在模膛內(nèi)高速流動與模膛表面發(fā)生強(qiáng)烈的摩擦而產(chǎn)生磨損。磨損的大小受到模膛表面的粗糙度的好壞、潤滑條件和模膛內(nèi)的氧化皮清除等因素的影響,特別是在飛邊槽橋部,金屬流動最快,且磨損最大。而采用壓入法充滿模膛,其磨損要比用鐓粗法充滿的大。
塑性變形
由于鍛模在高溫下發(fā)生軟化,同時又受到巨大的工作壓力,使應(yīng)力超過鍛模材料的屈服點(diǎn)而造成塑性變形。最易發(fā)生塑性變形部位是在模膛內(nèi)的圓角處凸出部分和飛邊槽橋部等。
熱疲勞裂紋和機(jī)械疲勞裂紋會造成模具或模膛等部位的破裂,磨損和塑性變形容易造成模膛尺寸的變化,迫使鍛不出合格的起重機(jī)車輪鍛件,而只能將鍛模報廢。