《塑性变形失效》ppt课件

1、第五章第五章塑性变形失效和断裂失效塑性变形失效和断裂失效一、模具塑性变形失效的方式 凹模在服役中出现的型腔塌陷、型孔胀大、棱角倒塌以及冲头在服役中因出现冲头镦粗、纵向弯曲，而不能继续服役者，均属塑性变形失效。(二、模具塑性变形失效的缘由 一冷作模具塑性变形失效的缘由 冷作模具出现塑性变形失效的主要缘由有： 1. 模具资料的强度程度不高； 2. 模具资料虽选择正确，但热处置工艺不正确，未充分发扬模具刚的强韧性； 3. 冲压操作不当，发生不测的超载。 模具钢的屈服强度，普通随碳含量及某些合金元素含量的增多而升高。在硬度一样的条件下，不同化学成分的钢具有不同的抗压强度。 二热作模具塑性失效的缘由 热

2、作模具发生塑性变形的缘由，除上述外还有一很重要的缘由即高温软化。 在热锻压作业中，模具的任务面与高温的坯料接触，使型腔外表温度往往超越热作模具钢的回火温度。在如此高的温度下，模具钢的强度仅为室温强度的1/2或1/3，很容易在外力作用下发生塑性变形。 模具在任务时，外表的瞬时温度很难直接丈量，普通可根据模具的硬度变化幅度来判别其温度场。三、模具塑性变形失效的过程 一冷作模具塑性变形过程 冷作模具的塑性变形在室温下进展，是金属资料在室温下的屈服过程。冷作模具能否发生塑性变形，主要取决于模具接受的机械载荷以及模具资料的室温强度。 二热作模具塑性变形过程 热作模具的塑性变形在较高的温度下进展，起主导作

3、用的是热载荷。因此，热作模具能否发生塑性变形，主要决议于模具的温度和模具资料的高温强度。 模具在服役过程中忽然出现大裂纹或分别为两部分或数部分，使模具立刻丧失服役才干，属于断裂失效。常见的断裂失效方式有：崩刃、崩齿、劈裂、折断、胀裂等。 二、模具断裂失效的缘由 模具断裂失效的缘由很多，可以分为四大类，每一类的详细缘由及影响要素如下表所示：一、模具断裂失效的方式分类详细缘由影响要素模具构造应力集中尺寸过渡差别过大；圆角半径过小强度缺乏承载面积过小模具资料选材不当资料韧性太低；资料强度太低材质不良资料有冶金缺陷制造工艺应力集中圆角半径不合格；组织缺陷晶粒粗大；外表脱碳；网状碳化物；流线分布不合理操

4、作方法啃模冲床精度不符合要求，模具安装不正确超载坯料放置不正确；冲床刚度低模具外表出现拉应力模具冷却不当；任务温度太高发生回火转变 模具在服役过程中忽然出现大裂纹或分别为两部分或数部分，使模具立刻丧失服役才干，属于断裂失效。常见的断裂失效方式有：崩刃、崩齿、劈裂、折断、胀裂等。 三、模具断裂失效的过程 模具的断裂过程，可分为一次性断裂和疲劳断裂两类。 一一次性断裂 有时模具在冲压时忽然断裂，即裂纹一旦萌生后发生失稳扩展，谓一次性断裂。它的主要缘由是严重超载或模具资料严重脆化如过热、过烧、回火缺乏、严重的应力集中及严重的冶金缺陷等。二疲劳断裂 模具服役过程中，在应力最大处或应力集中处萌生裂纹，在

5、冲压力的作用下，微裂纹缓慢扩展，模具的有效承载面积逐渐减少，直至外加应力超越模具资料的断裂强度，模具便发生断裂。或是随着裂纹的逐渐扩展，裂纹尖端的应力强度因子不断增大，直至超越资料的断裂韧性值时，裂纹发生失稳扩展， 导致模具发生脆性断裂。 疲劳断裂的全过程，其寿命长短不一。通常冷作模具从萌生疲劳裂纹直到最后断裂，只需较短时间，这是由于冷作模具资料的断裂韧性较低所致。 热作模具的尾部(不接受高温作用)，如存在引起应力集中的要素，能够发活力械疲劳断裂。在热作模具的任务部分，如出现较大的热应力或组织应力，有能够发生一次性开裂。 多种损伤方式的交互作用 模具的任务条件极为复杂。因此，一个模具上可同时出

6、现多种损伤方式。这些损伤又相互促进，加速模具的失效。 一、损伤过程之间的交互作用 以下损伤过程可发生交互作用，促进各自的开展。 1、磨损对疲劳及冷热疲劳的促进作用。 磨损沟痕可成为疲劳裂纹及冷热疲劳裂纹的发源地，加速上述裂纹的萌生。如磨损沟痕既深又锋利，它本身就可成为一次性断裂的起裂点。 2、冷热疲劳和疲劳对磨损和断裂的促进作用。 模具外表出现冷热疲劳裂纹后，外表的光洁程度严重恶化，磨损将加剧。 冷热疲劳及疲劳裂纹的尖端，将引起应力集中，可成为断裂源，促进了早期断裂。 二、主要失效缘由的分析和判别 一批模具的平均寿命，包括了各种失效方式的寿命，在讨论提高模具寿命的技术措施方案时，该当了解在这一

7、批模具中，各种失效方式的寿命范围以及各种失效方式所占的百分数。这样，才干抓住主要的失效方式对寿命危害最大的失效方式。 1、一种失效方式存在有多种缘由交互作用时，必需查明其主要缘由，为此： 在分析冷作模具的断裂失效缘由时，应了解在断裂过程中共有哪几种损伤过程参与交互作用。应确定每种损伤方式在交互作用中的作用位置。假设确认磨损加速了疲劳裂纹的萌生，那么磨损应作为主要问题去处理。如确认磨损虽很严重，但疲劳裂纹并不萌生于磨损沟痕处，那么可排除磨损对断裂的影响，需另找其它缘由。 2.在分析热作模具的断裂失效缘由时，首先应了解裂纹与冷热疲劳的关系。假设确认断裂来源于冷热疲劳裂纹，那么应将提高冷热疲劳抗力或推迟冷热疲劳，列为主要处理的问题。假设确认断裂与冷热疲劳无关时，才另外找其它的缘由。 3.在分析各类模具的