热作模具的工作条件有哪些要求？

　　热加工模具可分为四种类型:锤锻模、压锻模、挤压模和压铸模。他们的工作条件大不相同。  影响热作模具工作条件的主要因素有:锻造设备的结构和特点、坯料的性能、模具的润滑和冷却方法、模具结构和制造工艺质量等。

　　1。锤锻模的工作条件

　　不同吨位的锻锤产生巨大的冲击吸收功形成毛坯  随着锻锤吨位的增加，模具上的冲击载荷变大。  此外，模具在工作过程中也承受很大压力。  由于模腔形状不同，每个零件都将处于复杂的应力状态，包括拉伸应力、压缩应力、弯曲应力等。  在锤锻过程中，流动是由工件的塑性变形引起的，从而引起工件和模具之间的摩擦。  在热塑性变形过程中，摩擦和压力之间没有这种关系。一种材料能承受的*大摩擦力取决于其屈服强度。  摩擦对模具的使用寿命有重要影响，经常导致模具磨损，导致模腔尺寸超过公差而报废。  这种磨损也因操作过程中模具氯化而加剧。

　　由于模腔与热的毛坯金属接触，毛坯金属的热量和变形过程中与模腔表面摩擦产生的热量被传递到模腔。  然而，坯料的加热温度越高，连续工作时间越长，模腔的加热程度就越高。  锻造过程中，模腔内凸台或凸部的加热温度相对较高，模腔表面温度可达500-600℃，有些零件甚至可达750℃  如果模具材料的导热性不好，空腔的温升将会加快。

　　模具加热后，从型腔表面到型芯的温度分布不均匀。表面温度高于核心温度。由于模具中温度分布不均匀，会产生内应力，导致模具变形或开裂。  温度在距空腔表面约2 ~ 4毫米处较高，然后向内逐渐降低。  模具温度上升后，它肯定会对模具材料的结构和性能产生重要影响。通常，模具的工作温度应低于回火温度。  如果模腔的温度不超过模具的回火温度，则模具的结构和性能在工作过程中不会发生显著变化。  如果模腔的温度超过模具钢的相变点，当模具冷却时就会发生相变。这种相变不仅会引起模具性能的变化，还会带来更大的内应力。

　　为了在工作过程中控制模具的温度不高于模具的回火温度，在锻造一个或多个毛坯后，将有更多的冷空气、水、油和其他冷却介质。  为了减少模具和坯料之间的摩擦，在锻造每个坯料之后，将润滑剂施加到模具表面，并且这些润滑剂也可以起到冷却作用。  因此，模腔表面的薄层在快速冷却和快速热循环的条件下工作，导致热应力和热疲劳  锻压钢铁材料时，由于加工温度高，模具的工作温度相应升高，经常导致模具热软化、热磨损、热疲劳等损坏。  当锻造高温合金和高合金钢时，由于它们具有较高的高温强度，模具的载荷增加，模具经常断裂和报废。

　　锻造模具模壁上切向拉应力大，特别是凹模腔表面出现热疲劳裂纹后，原来光滑的模具变成了表面裂纹较多的模具，这将严重破坏模具的抗断裂能力。  采用各种形状的有组织凹模，有望大大提高凹模的使用寿命。

　　锻压冲头的工作部分和支撑部分的尺寸差异很大，尺寸过渡区往往是应力集中*严重的地方，容易出现疲劳裂纹，导致冲头过早脆性断裂，影响冲头的使用寿命。  因此，在结构设计中，应尽可能采用大圆角半径或锥形过渡，工作部件应具有高硬度，支撑部件应保持中等硬度或较低硬度(高温回火处理)  这样，可以降低早期脆性断裂的风险。

　　2。热挤压模具的工作条件

　　根据待加工坯料的性质，热挤压模具可分为两类:机械零件挤压模具和型材挤压模具  根据挤压金属的流动方向和冲头的移动方向，可以分为:当金属的流动方向与冲头的工作方向相同时，正向挤压；在挤压过程中，金属流动方向与冲头的运动方向相反。复合挤压，其中金属在挤压过程中同时向两个方向流动；挤压时，冲头的金属流向和运动方向呈90°角径向挤压

　　由于热挤压模与挤压金属接触时间长，热挤压模的工作温度高于锤锻模。  在反向挤压或复合挤压过程中，由于模具和工件之间的摩擦增强，模具的温升高于正向挤压。如果有氧化皮等硬颗粒，摩擦会加剧。  挤压金属的加热温度越高，热挤压模具的工作温度越高。挤压铜合金、钛合金和结构钢时模具温度可达600-800℃，挤压不锈钢或耐热钢时模具温度较高。  热挤压冲头在工作和脱模时，会受到巨大的压力和拉力，以及由于位置偏差而产生的弯矩。凹模还会受到很大的压力和拉力，以及很强的摩擦和热循环应力。残留的工具痕迹或粗磨痕迹往往成为热疲劳裂纹的起始源，加速了热疲劳过程。

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