材料成型及控制工程专业英语6.LIFE AND FAILTURE OF DIE

材料成型及控制工程

专业英语TranslationSkill—WordConversion

（翻译技巧——词性转换）转译成汉语动词；转译成汉语名词；转译成汉语形容词；转译成汉语副词。由于英汉两种语言属于不同的语系，所以它们在语言结构与表达形式方面各有特点。要使译文既忠实于原意，又顺畅可读，就不能局限于逐词对等，必须采用适当的词性转换。英语句法要求一个句子只能有一个谓语动词（并列谓语必须有连词），其他动词必须变成非谓语形式，而汉语中使用动词比英语多，也比较灵活，有时一个短句子就用了好几个动词。因此英语中名词、形容词、介词和副词均可转译为汉语动词。转译成汉语动词转译成汉语动词Achangeofstatefromasolidtoaliquidformrequiresheatenergy.Thetermlaserstandsforamplificationbystimulatedemissionofradiation.译：从固态变为液态需要热能。（名词转译成动词）译：“激光”这个术语指的是利用辐射的受激发射放大光波。（介词转译成动词）转译成汉语动词Bothofthesubstancesarenotsolubleinwater.译：这两种物质都不溶于水。（形容词转译成动词）Inthiscasethetemperatureinfurnaceisup.译：在这种情况下，炉温就升高。（形容词转译成动词）转译成汉语名词Suchmaterialsarecharacterizedbygoodinsulationandhighresistancetowear.英语中有些动词的概念很难用汉语东西直接表达出来，这时可以转译为汉语名词。译：这些材料的特点是：绝缘性好，耐磨性强。（动词转译成名词）转译成汉语名词Theresultofthisexperimentismuchbetterthanthoseofpreviousones.译：这次实验的结果比前几次的实验结果都好得多。（代词转译成名词）Allstructuralmaterialsbehaveplasticallyabovetheirelasticrange.译：超过弹性极限时，一切结构材料都会显示出塑性。（副词转译成名词）Thecuttingtoolmustbestrong,hard,tough,andwearresistant.转译成汉语名词某些表示事物特征的形容词做表语时可将其转译成名词，其后往往加上“性”、“度”、“体”等。带有定冠词的某些形容词用作名词，应译成名词。译：刀具必须具有足够的强度、硬度、韧性和耐磨性。Boththecompoundsareacids,theformerisstrong,thelatterisweak.译：这两种化合物都是酸，前者是强酸，后者是弱酸转译成汉语形容词Thisexperimentwasasuccess.

Thisman-machinesystemischieflycharacterizedbyitssimplicityofoperationandtheeasewithwhichitcanbemaintained.译：这个试验是成功的。（名词转译成形容词）译：这种人机系统的主要特点是操作简单，容易维修。（副词转译成形容词）转译成汉语形容词Itisdemonstratedthatdustisextremelyhazardous.Theequationsbelowarederivedfromthoseabove.译：已经证实，粉尘具有极大的危害。（副词转译成形容词）译：下面的方程式是由上面的那些方程式推导出来的。（副词转译成形容词）转译成汉语副词Themechanicalautomatizationmakesforatremendousriseinlaborproductivity.译：机械自动化可以大大地提高劳动生产率。（形容词转译成副词）

转译成汉语副词Ahelicopterisfreetogoalmostanywhere.译：直升飞机几乎可以自由地飞到任何地方去。（形容词转译成副词）Rapidevaporationattheheatingsurfacetendstomakethesteamwet.译：加热面上的迅速蒸发，往往使蒸汽的湿度变大。（动词转译成副词）CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIE6.1Generaldeterioration变坏；退化；损耗heatchecking热致裂纹surfacefinish表面粗糙度reversal颠倒，相反breakdown破坏，击穿overload（使）过（超）载breakage断裂dielife模具寿命mode方式，状态，模式diefailure模具损坏-13-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIE6.1Generalthermalfatigue热疲劳discrete不连续的，单个的mechanicalfatigue机械疲劳cavity模膛，型槽layer层stock坯料，原材料abrasive磨料的，磨损的impact冲击，碰撞impression型腔（槽），压印hardenability淬透性，可淬性-14--15-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIEProperselectionofthediematerialandofthediemanufacturingtechniquedetermines，toalargeextent,theusefullifeofformingdies.适当地选用模具材料和模具制造技术，在很大程度上决定了成形模具的使用寿命。-16-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIEDiesmayhavetobereplacedforanumberofreasons,suchaschangesindimensionsduetowearorplasticdeformation,deteriorationofthesurfacefinish,breakdownoflubrication,andcrackingorbreakage.由于很多原因，模具不得不被更换，譬如由于磨损或塑性变形引起了尺寸改变，表面粗糙度的恶化，润滑系统的破坏、模具的开裂和破损。dimensions

尺寸、规格deterioration

恶化

lubrication

润滑breakage

破损-17-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIEInhotimpressiondieforging,theprincipalmodesofdiefailureare

erosion,thermalfatigue,mechanicalfatigueandpermanent(plastic)deformation.在热模腔锻造中，模具失效的主要方式是侵蚀、热疲劳、机械疲劳和永久变形。impression

型腔，模穴principal

主要的

permanent

永久的-18-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIEInerosion,alsocommonlycalleddiewear,materialisactuallyremovedfromthedie

surfacebypressureandslidingofthedeformingmaterial,wearresistanceofthediematerial,diesurfacetemperature,relativeslidingspeedatthedie/materialinterfaceandthenatureoftheinterfacelayerarethemostsignificantfactorsinfluencingabrasive

diewear.侵蚀破坏，通常也称为模具磨损，指由于压力或变形材料的流动引起的模具表面材料的流失，材料的耐磨性、模具表面温度、模具/材料接触面相对滑动速度以及接触面的性质，这些都是对模具磨损产生影响的的重要因素。sliding

滑动interface

接触面、接口

abrasive

有研磨作用的

-19-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIEThermalfatigueoccursonthesurfaceofthedieimpressioninhotformingandresultsin

heatchecking.Thermalfatigueresultsfrom

cyclicyieldingofthediesurfaceduetocontactwiththehotdeformingmaterial.热疲劳现象产生于热成型模腔的表面，从而导致热裂纹。热疲劳是由于模具表面与热变形材料接触而循环变形产生的。heatchecking

热致裂纹cyclic

循环的；周期的

-20-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIEThiscontactcausesthesurfacelayerstoexpand,and,becauseoftheverysteep

temperaturegradients,thesurfacelayersaresubjecttocompressivestresses.这样的接触导致了表面层膨胀，并且因为温度梯度非常陡，表面层受到压应力。expand

扩张steep

陡峭的，急剧升降的temperaturegradients

温度梯度-21-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIEAtsufficientlyhightemperatures,thesecompressivestressesmaycausethesurfacelayerstodeform.Whenthediesurfacecools,astressreversalmayoccurandthesurfacelayerswillthenbeintension。当温度足够高时，这些压应力就会导致表面层变形。当模具表面冷却时，会产生应力的逆转，表面层将承受拉应力。compressivestresses

压应力reversal

逆转

tension

stresses

拉应力-22-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIEAfterrepeatedcyclinginthismanner,fatiguewillcauseformationofacrackpattern

thatisrecognizedasheatchecking.如此多次重复循环后，疲劳将导致裂纹形成，这被认为是热裂变形。pattern

模式-23-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIEDiebreakageorcrackingisduetomechanicalfatigueandoccursincaseswherethediesareoverloadedandlocalstressesarehigh.模具的破损和裂纹是由于机械疲劳造成的，它们在模具过载和局部压应力过高的条件下产生。overload

过载localstresses

局部应力-24-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIEThediesaresubjectedtoalternatingstressesduetoloadingandunloadingduringthedeformationprocess,andthiscausescrackinitiation

andeventualfailure.在变形过程中，由于加载及卸载交替，使模具承受交变应力，从而导致裂纹萌生并最终模具失效。

initiation

初始，萌生eventual

最后的-25-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIEDielifeanddiefailurearegreatlyaffectedbythemechanicalpropertiesofthediematerialsundertheconditionsthatexistinagivendeformationprocess.模具寿命和失效，在给定的变形过程条件下，受到模具材料的力学性能的巨大影响。-26-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIEGenerally,thepropertiesthataremostsignificantdependontheprocesstemperature.Thus,diematerialsusedincoldformingprocessesarequitedifferentfromthoseusedinhotforming.通常来说，材料最重要的力学性能取决于工艺温度。因此，冷成型工艺与热成型工艺中所用模具材料是很不相同的。-27-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIEThedesignandmanufactureofdiesandtheselectionofdiematerialsareveryimportant

intheproductionofdiscretepartsbyuseofmetalformingprocesses.Thediesmustbemadebymodernmanufacturingmethodsfromappropriatediematerialinordertoprovideacceptabledielifeatareasonablecost.在单个零件生产的金属成型工艺中，模具的设计及制造以及模具材料的选择是非常重要的。为了保证模具具有合理的成本和较高的寿命，模具必须使用适当的材料和现代制造方法。discrete

不连续的，单个的-28-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIEOftentheeconomicsuccessofaformingprocessdependsondielifeanddiecostsperpieceproduced.Foragivenapplication,selectionoftheappropriatediematerialdependsonthreetypesofvariables:一个形成过程的经济性往往是取决于模具寿命和每件模具的制作成本。对于既定的应用，选择合适的模具材料取决于三种类型的变量：variables

变量-29-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIE(1)Variable

relatedtotheprocessitself,includingfactorssuchassizeofthediecavity,typeofmachineusedanddeformationspeed,initialstocksizeandtemperature,dietemperaturetobeused,lubrication,productionrateandnumberofpartstobeproduced.（1）与工艺本身相关的变量。包括型腔尺寸大小、使用的机器类型及变形速度、初始毛坯尺寸及温度、模具使用温度、润滑、生产率及生产零部件的数量等因素。stock

原料，坯料productionrate

生产率(output/productivityrate）-30-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIE(2)Variablerelatedtothetypeofdieloading,includingspeedofloading,i.e.,impactorgradual

contacttimebetweendiesanddeformingmetal(thiscontacttimeisespeciallyimportantinhotforming),maximumloadandpressureonthedies,maximumandminimumdietemperatures,andnumberofloadingcyclestowhichthedieswillbesubjected.（2）模具加载类型相关的变量。包括加载速度，譬如模具与成型金属之间的快速撞击或渐渐接触的时间（这个接触时间在热成型工艺中是非常重要的），模具的最大载荷和压力，最高或最低模具温度，模具将要承受的加载次数。gradual逐渐、渐渐、顺序变化的-31-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIE(3)Mechanicalpropertiesofthediematerial,includinghardenability,impact

strength,hotstrength(ifhotformingisconsidered)andresistancetothermalandmechanicalfatigue.（3）模具材料的力学性能，包括它的淬透性、冲击强度、热强度（如果考虑热成型），抗热疲劳和抗机械疲劳性能。hardenability

淬透性CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIE6.2

FractureCriteriafracturecriteria失效准则ductilefracture

塑性破坏，塑性断口criticaldamamgevalue

临界损坏值validation

确认，证实shearingload剪切载荷-32--33-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIEDuctilefracturecriteriacanbegenerallyrepresentedbyafunctionhavingtheform：

⌠F(deformationhistory)dℇ=C（1）WhereℇistheeffectivestrainandCthedamagevalue.塑性失效准则通常由下面的函数方程表示：这里ℇ指有效应变，C指损坏值。-34-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIEThecommonhypothesisofductilefracture,asrepresentedbyEq.(1),isthatductilefractureoccurswhenthemaximumdamagevalueinaworkpieceexceedsacriticalvalueor'criticaldamagevalue'.正如(1)式所表示的，塑性破坏常用的假设是，当工件承受的最大损坏值超过一个临界损坏值时，就会产生塑性破坏。hypothesis

假设-35-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIEForahomogeneous

material,thiscriticaldamagevaluecanbeconsideredasamaterialconstant,similartoyieldstressortensilestrength.对于匀质材料来说，这一临界损坏值被视为类似于屈服应力或拉伸强度的一个材料常数。homogeneous

均匀的，单一的-36-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIESincedifferentductilefracturecriterialeadtodifferentdamagevalues,thecriticaldamagevaluescorrespondingtodifferentductilefracturecriteriaaredifferentforagivenmaterial.因为不同的韧性断裂准则导致不同的损坏值，对于一种给定的材料来说其对应于不同的韧性断裂准则的临界损坏值也是不同的。-37-CHAPTER6LIFEANDFAILUREOFDIEManyexperimentalstudieshavebeenconductedtoestablishtestingmethodstodetermineformabilityand/orfracturelimitdiagramsandseveralductilefracturecriteriahavebeensuggested.Mathematicallyderivedductilefracturecriteriahavebeenproposedbasedonexperimentalobservations.为建立确定成型性能和失效极限图的测试方法，已经进行了许多实验研究，且已经有几种塑性损坏准则推荐使用。在实验观察的基础上，数学上派生的韧性断裂准则已经被提出。derived