基于deform模具寿命的预测的设计与实现(中英文)

我们的爱情，我们的理想，我们的未来，我们的成长，我们的幸福我们的爱情，我们的理想，我们的未来，我们的成长，我们的幸福Abstract摘要Thispaperdescribestheestimationmethodofdieservicelifebasedonwearandtheplasticdeformationofdiesinhotforgingprocesses.Dieservicelifeisconsiderablyshortenedduetothethermalsofteningofsurfacelayer,causedbythehighthermalloadandlongcontacttimebetweenthediesandthedeformingmaterial.Also,thedieservicelifedependedonwearandtheplasticdeformationofdiescanbetoalargeextentdeterminedbyfiniteelement(FE)analysis,wearandthermalsofteningtests.Thesearesomeofthemajorlimitingfactorsaffectsdieaccuracyanddieservicelife,andformingvelocityandinitialdietemperaturesinfluencegreatlywearandtheplasticdeformationofhotforgingdies.Inthisstudy,twomethodsaresuggestedforestimatingtheservicelifeofhotforgingdiesbyplasticdeformationandabrasivewear,andtheseappliedtopredicttheproductquantityaccordingtotwomainprocessvariables,formingvelocityandinitialdietemperatureforaspindlecomponent.Throughtheapplicationsofthesuggestedmethods,thethermalsofteningofdiesduetothelocaltemperatureriseledtothereductionoftheservicelifeofhotforgingdiesbyplasticdeformationmorethanbyabrasivewear.©2004ElsevierB.V.Allrightsreserved.本文介绍了计算方法的模具使用寿命基于磨损和塑性变形的模具在热锻过程。模具使用寿命大大缩短由于热软化的表面层，高所造成的热负荷和长期接触死亡之间的时间和变形的材料。此外，模具使用寿命取决于磨损和塑性变形的模具可在很大程度上取决于有限元（远东）分析，磨损和热软化试验。这些都是一些主要限制因素影响模具的精度和模具使用寿命，并初步形成速度和模具温度的影响力大大磨损和塑性变形的热锻模。在这项研究中，提出了两种方法估算的使用寿命热锻模的塑性变形和磨损，而这些用于预测产品数量根据两个主要过程变量，初步形成速度和模具温度为主轴的组成部分。通过应用所建议的方法，热软化的死亡，由于当地气温上升导致减少使用寿命的热锻模的塑性变形超过了磨料磨损。©2004埃尔塞维尔湾五，保留所有权利Keywords:Hotforging;Dieservicelife;Wear;Plasticdeformation;Thermalsoftening;Temperingparameter关键词：热锻;模具使用寿命;磨损;塑性变形;热软化;回火参数Introduction1.前言Hotforgingisoneofthemostconventionalmetal-formingprocessesusedintheproductionofcriticalpartsinvariousindustries[1].Actually,itiswidelyusedinthemanufacturingofautomobilesandindustrialmachinecomponents.Inparticular,thisprocesscanbeeffectivelyusedtoformmaterialswiththehighflowstress.Dieservicelifegreatlyinfluencesmanufacturingcosts,productivityandproductquality.Duringhotforgingprocess,dieservicelifeisdramaticallyshortenedbythermalcycle,excessivemetalflowandadecreaseindiehardness[2].热锻是最传统的金属成形过程中所使用的关键部件生产中各行业[1]。其实，它广泛用于制造汽车和工业机械部件。特别是，这一过程可以有效地利用，形成材料的高流动应力。模具使用寿命大大影响了生产成本，提高生产率和产品质量。在热锻过程中，模具的使用寿命大大缩短了热循环，过度金属流动和减少模具硬度[2]。Nowadays,manufacturingcostsdependonhowdieservicelifecanbeextendedforsoundproductswithoutanykindsofinternalandexternaldefectsduringhotforgingprocess.Subcontractorsandsuppliersareincreasinglyunderpressurewithregardtocostreductionandresponsibilityforthedevelopmentofnewcomponents.Theserequirementsaremorecriticalintheautomotiveindustry.Therefore,itisimportanttoimprovethetechnicalskillsintheareasofmaterialscienceandmetallurgyaswellasintheareaoftooldesign.如今，生产成本取决于模具的使用寿命可以延长产品的声音没有任何形式的内部和外部缺陷在热锻过程。分包商和供应商正在受到越来越多的压力就减少成本和责任的发展，新的组成部分。这些要求是更重要的汽车行业。因此，重要的是要提高技术技能方面的材料科学和冶金以及在该地区的模具设计Theknowledgeofcomputeraideddesign(CAD)andnumericalsimulationalsobecomesveryhelpful.Intheforgingindustry,toolingcostscanreachuptoabout50%ofacomponentcost.Therefore,itisobviousthatthereductionofcomponentcostsrequiresanoptimizationoftools,inparticular,animprovementinperformanceandservicelife[3].Duringhotforgingprocess,forgingtoolsarenotonlysubjectedtomechanicalstresses,butalsotothermomechanicalstressesinducedbythethermalcyclingandsuccessiveforgingoperations.知识的计算机辅助设计（CAD）和数值模拟也变得非常有帮助。在锻造工业，加工费用可达约50％的元件成本。因此，很显然，减少元件成本需要有一个优化的工具，特别是改善性能和使用寿命[3]。在热锻过程中，锻造工具不仅受到机械应力，而且还热机械应力引起的热循环和连续锻造业务。Properselectionofthediematerialandofthediemanufacturingtechniquedetermines,toalargeextent,theusefullifeofformingdies.Diesmayhavetobereplacedforanumberofreasons,suchaschangesindimensionsduetowearorplasticdeformation,deteriorationofthesurfacefinish,breakdownoflubrication,andcrackingorbreakage[4].Manyresearchershavebeeninvestigatedtheinfluencesofprocessconditionsondieservicelifeduringmetalformingprocess[5–7].Thesurfacehardnessofadiedecreasesowingtothethermalsofteningofhotforgingdies.Thisthermalsofteningeffectacceleratestoolfailures[8].Thelimitingfactorsofdieservicelifecanoccursimultaneouslyorseparatelyduringhotforgingprocess.Duetothedifferentcharacteristicsofprocessesorproducts,dieservicelifecanbedecreasedbywearorbytheplasticdeformation[9].正确选择模具材料和模具制造技术决定，在很大程度上，使用寿命形成死亡。模具可能要取代有许多原因，如变化方面，由于磨损或塑性变形，恶化的表面光洁度，细目润滑，打击或断裂[4]。许多研究人员进行调查的影响，工艺条件对模具使用寿命在金属成形过程[5-7]。表面硬度的死亡减少由于热软化热锻模。这热软化效应加速工具失败[8]。的限制因素的模具使用寿命可同时或分别发生在热锻过程。由于不同的特点，工序或产品，模具使用寿命可减少磨损或塑性变形[9]。Thisstudydevelopedtwomethodstoestimatedieservicelifeinhotforgingprocesses.Oneisamethodthatcanpredicttheplasticdeformationofadieandtheotheristocalculatetheamountofdiewear.Thesemethodshavebeenappliedtoevaluatingtheservicelifeofafinisherdieforthehotforgingprocessofanautomobilepart,andthepossiblemaximumproductionquantitywhichdescribesdieservicelifewillbeevaluatedaccordingtothevariationsofinitialdietemperatureandformingvelocity.本研究开发的两种方法来估计模具使用寿命在热锻过程。其中一个方法，可以预测的塑性变形的模具和其他是计算的数额的模具磨损。这些方法已应用于评价的使用寿命完美收官模热锻过程中汽车的一部分，可能最大的生产量描述模具使用寿命将评价根据变化的初步成形模具温度和速度。Methodsforestimatingdieservicelife2.的方法来估计模具使用寿命Thisstudydevelopedtwomethodsforestimatingtheservicelifeofdiesinhotforgingprocess.Oneisamethodthatcanpredicttheplasticdeformationofthedie;theotherisforcalculatingabrasivetoolwear.本研究开发的两种方法估算的使用寿命模具在热锻过程。其中一个方法，可以预测的塑性变形的模具;另一种是计算磨具的磨损。Dieservicelifebasedonplasticdeformation2.1模具使用寿命基于塑性变形Duringthehotforgingprocess,thetemperatureofadieincreasesduetothecontactbetweenthediesandthehotdeformingmaterial.Therateoftemperaturerisecanbeattributedtoseveralfactors,suchastheinitialtemperatureofdiesandbillet,thecontacttimeandpressure,thediematerialandsurfacetreatmentconditions.Thethermalsofteninginducedbythistemperaturerisegraduallyreducesdiehardness,andfinallyleadstotheplasticdeformationofadie[8].Thelongercontacttimeattheelevatedtemperaturegivesrisetoadecreaseofthesurfacehardnessofadie.Inordertoconsiderthethermalsofteningeffectinestimatingdieservicelifeagainstplasticdeformation,itisrequiredtointroducethetemperingparameter,M,asshowninEq.(1),whichrepresentstheeffectofdiehardnesschangeonthecontacttemperatureandtimesuccessiveforgingcycles[9]:在热锻过程中，温度的增加而死亡之间的接触死亡和热变形的材料。率的温度上升可以归因于几个因素，如初始温度的模具和坯料，接触时间和压力，模具材料及表面处理条件。热软化诱导这一温度上升逐渐降低模具硬度，并最终导致的塑性变形的死亡[8]。

较长的接触时间在高温引起减少了表面硬度的死亡。为了考虑热软化效应估计死亡使用寿命对塑性变形，这是需要引进回火参数，男，所显示的均衡器。（1），这是影响模具硬度变化对温度和时间接触连续锻造周期[9]：whereTisthetemperingtemperature(K),Cisthematerialconstantwhichhasabout20forcarbonsteel,tisthetemperingtime.Also,fromstartingtodeformuntilejectingtheforgedpart,thetemperaturesofdiesurfacechangeduringoneforgingcycle,sotheintroductionofequivalenttemperatureisrequired.Theequivalenttemperature,,canbeapproximatelyexpressedasshowninEq.(2):其中T是回火温度（K），C是材料常数其中大约有20对碳钢，T是锻炼时间。另外，从开始变形，直到弹出伪造的部分模具表面的温度变化1锻造周期，因此采用等效温度是必需的。相当于温度，可近似表示显示均衡器。（2）：Where,andarethehighestandlowesttemperaturesduringoneforgingcycle,respectively.在那里，并且是最高和最低气温在1锻造周期分别。Toestimatedieservicelifefortheplasticdeformationofadieinducedbythermalsoftening,thetemperingtime,t,atEq.(1)isreplacedwithhardnessholdingtimeth,wherethisthetimewhichtakesuntilinitialdiehardnessgraduallyreducestoreachthecriticalhardnessbythermalsoftening,asshowninEq.(3):估计模具使用寿命的塑性变形的热诱导死亡软化，回火时间，吨，在均衡器。（1）改为硬度日举行的时间，在那里次的时间，考虑到初始模硬度逐渐降低，达到临界硬度的热软化所示，均衡器。（3）：whereistheMvaluewheninitialdiehardnessisequalstothecorrespondinghardnessoftheyieldstrengthofthedie.哪里是M值时，最初的模具硬度等于相应的硬度屈服强度模具。Whenthematerialisaperfectplastic,thehardness(HrC)ofmaterialisaboutthreetimesoftheyieldstrengthofmaterial[10].Themaintemperingcurvesofthishotworkdiematerial,H13,obtainedfromthermalsofteningexperimentsisshowninFig.1.Anactualworkingfinishingdiewasquenchedat1030◦C,andthenithadthefirsttemperingfor3hat550◦Candthesecondtemperingfor3.5hat600◦C.Diesurfacewastreatedasion-nitridingprocessfor14hat520◦C.当材料是一个完美的塑料，硬度（硬度）的材料是3倍左右的屈服强度的材料[10]。主要回火曲线这个热作模具材料，H13的，从热软化实验显示图。1.An实际工作完成淬火模具是在1030年◦C，然后它的第一个锻炼的3小时在550◦C和第二回火为3.5h在600◦角模具表面被视为离子渗氮过程的14h在520◦角Fig.1.MaintemperingcurvesofH13.主要回火曲线H13的Therefore,forhardnessholdingtimeforestimatingthedieservicelifeconsidersthefirstandsecondtemperingtime,whichcanbederivedasfollows:因此，硬度保温时间估计模具使用寿命认为，第一次和第二次锻炼的时间，可以得出如下：Where,whereT1,T2arethefirstandsecondtemperingtemperatures,t1,t2arethehardnessholdingtimesatthefirstandthesecondMyieldvaluesforTeq,respectively.那里的T1，时刻是第一次和第二次回火温度，T1讯号，氚的硬度举行次在第一次和第二次Myield价值的毒性当量分别。Inordertocalculatethehardnessholdingtime,effectivestressesandequivalenttemperaturescanbeobtainedfromrigid-plasticfiniteelementanalysis.Myieldvaluecanbedeterminedfromthemaintemperingcurve.t1andt2aresubstitutedintoEq.(4)toobtainthehardnessholdingtime.Finally,thedieservicelifeofthefinishingdieiscalculatedbydividingthehardnessholdingtimebyoneforgingcycletime,andthedieservicelifeisexpressedasthepossiblemaximumproductionquantity.TheoutlineofamethodforestimatingdieservicelifeaffectedbyplasticdeformationisshowninFig.2为了计算硬度持有时间，有效应力和等效温度可从刚塑性有限元分析。Myield价值来确定的主要回火曲线。T1和T2是代入方程。（4），以获取硬度保温时间。

最后，模具使用寿命整理模具除以硬度保温时间由一个锻造循环时间，及模具使用寿命表示可能最高产量。大纲的估算方法模具使用寿命的影响塑性变形图所示。2Fig.2.Flowchartforplasticdeformationanalysis.流程图塑性变形分析Fig.3.Flowchartforabrasivewearanalysis.流程图磨损分析Dieservicelifebasedonabrasivewear2.2。模具使用寿命基于磨粒磨损Abrasivewearisdefinedastheintentionalremovalofmaterialsfromasurface,asingrindingandpolishingofengineeringcomponents,andtheunwantedlossofmaterialthatoccurswhenmachinecomponentsareinrelativemotion[11].Inhotforming,thediesteelshouldhaveahighhothardnessandshouldretainthishardnessoverextendedperiodsofexposuretoelevatedtemperatures.Thefactorsaffectingabrasivewearduringmetalcontactsaretemperaturetheroughnessofcontactingsurfaces,thehardnessofdiematerial,thenormalpressureondiesurface,theslidingdistancebetweencontactingmetals,andlubricationconditions,etc.Theabrasivewearofdiesinfluencesdimensionalaccuracyandthesurfacefinishofproductsduringhotforgingprocesses[12,13].磨粒磨损是指故意去除材料表面，如在研磨和抛光的工程组成部分和有害物质损失时发生机械部件的相对运动[11]。在热成型，模具钢应具有较高的高温硬度和应保留这项硬度长时间暴露于高温下。影响因素磨损金属的接触过程中的温度与表面粗糙度，硬度模具材料，正常的压力，模具表面，滑动之间的距离接触金属，润滑条件等磨损模具尺寸精度的影响和表面光洁度的产品在热锻过程[12,13]。Fig.4.Shapeanddimensionsofaproductandfinishingdie.形状和尺寸的产品和整理死亡Fig.5.Processdesignofaspindleproduct.工艺设计主轴的产品Inthisstudy,inordertopredictthewearprofileofadieinmetalformingprocesses,ArchardwearmodelisappliedasshowninEq.(5)[14]:在这项研究中，为了预测磨损剖面的死在金属成形过程，查德磨损模型应用于所示，均衡器。（5）[14]：whereVistheweardepth,kisthewearcoefficient,Pisthenormalpressureondiesurface,listheslidingdistanceandhisthesurfacehardnessofthedie.其中V是磨损深度，K的磨损系数，P是正常的压力，模具表面，L是滑动距离和H是表面硬度模具Toestimatethedieservicelifebasedonabrasivewear,itisneededtoconsiderthehardnesschangeathightemperatureofadieandthewearamountincreaseofsurfacelayerwithregardtothecontacttimeandtemperature.AnumericalmodelofabrasivewearasshowninEq.(6),isdevelopedbyconsideringthehardnesschangeofadietowardthedirectionofweardepth.估计模具使用寿命基于磨粒磨损，这是需要考虑的硬度变化在高温下的死和磨损量增加了表层关于接触时间和温度。数值模型磨损所显示的均衡器。（6），是发达国家的考虑硬度变化裸片方向的磨损深度。Table1ProcessconditionsofFEanalysis工艺条件的有限元分析Billet坯料Material材料AISI1045Thermalconductivity(N/s◦C)导热系数74.93Emissivity发射率0.3Heatcapacity(N/mm◦C)热容量3.602DieMaterialH13Thermalconductivity(N/s◦C)28.6Emissivity0.3Heatcapacity(N/mm◦C)3.574SurfacetreatmentIon-nitride表面处理离子氮化Forgingconditions锻造条件Frictionfactor(m)摩擦系数0.3Heattransfercoefficient(N/smm◦C)传热系数11.3Convectioncoefficient(N/smm◦C)对流系数0.02InitialBillet/dietemperature(◦C)初始坯/模具温度1200/200Forgingvelocity(mm/s)锻造速度250———————————————————————————————————————————————————Table2Variationconditionsofprocessvariables条件的变化过程变量Processvariables过程变量Initialdietemperature(◦C)最初的模具温度200300400Forgingvelocity(mm/s)锻造速度200250300Thenormalpressure(σn),theslidingvelocity(vs),andthetemperaturedistributionsondiesurfacearecalculatedfromtherigid-plasticFEanalysis,andthepermittedamountofabrasivewearandthecriticalvalueofsurfacehardnesswereobtainedfromweartestandthermalsofteningexperiments.常压（σn），在滑动速度（比），温度分布对模具表面的计算从刚塑性有限元分析，并允许磨损量和临界值的表面硬度得到了磨损试验和热软化实验TheamountofabrasivewearateachpointonthediesurfaceforoneforgingcyclewascalculatedthroughthewearanalysisofEq.(6),andthencomparedwiththepermittedvalue.Also,thehardnessatthewornsurfacethatresultedfromthisamountofabrasivewearwascomparedwiththecriticalvalue.Iftheamountofabrasivewearissmallerthanthepermittedvalue,andthehardnessatworndiesurfaceisstillgreaterthanthecriticalvalue,thenabrasivewearanalysiswillrepeatuntiltheintegratedamountofabrasivewearreachesthepermittedvalue.Finally,theproductionquantitywhichexpressesdieservicelifewasdeterminedfromthetotalnumberofwearanalysis.TheflowchartofamethodforestimatingthedieservicelifebasedonabrasivewearisshowninFig.3.数额磨损各点的模具表面形成一个周期，通过计算磨损分析均衡器。（6），然后与允许值。此外，硬度在磨损表面造成这一数额的磨损比较的临界值。如果磨损量小于允许值，硬度在破旧模具表面仍然大于临界值，然后磨粒磨损分析会重复，直至综合磨损量达到了允许值。最后，生产数量表达模具使用寿命决心从总人数的磨损分析。流程图的估算方法模具使用寿命基于磨粒磨损图所示。3。3.Analysesandresult分析及结果Fig.4showsahotforgingproducttobeanalyzedbasedonplasticdeformationandabrasivewear.Oneofautomobilecomponents,spindlepart,ismanufacturedinthreestagescomposedofupsettingandtwoforward/backwardhot-forgingoperations.Fig.5showstheprocessdesignresultforthehotformingofspindlepart.图。4显示热锻产品的基础上分析塑性变形和磨损。一个汽车零部件，主轴的一部分，是生产的三个阶段组成的破坏和两个向前/向后热锻行动。图。5显示了工艺设计结果的热成形主轴的一部分。Fig.6.Damagefactorofafinalproduct.损伤因子的最终产品Fig.7.Temperaturedistributionsfortheinitialdietemperature.温度分布的初始模具温度Thisproducthastheheightof320mm,maximumdiameterof131mmandalongextrudedpart.Thisdiscretepartrequiresaminimummachiningandhighdimensionalaccuracy.Unfortunately,abrasivewearorplasticdeformationofthedieoccurredatthesteppedcornersasshownaspoint1,2inFig.4,thedieservicelifeofthispartdependsonthechangeoftheinitialshapeanddimensionofthesesteppedcornersduringhotforging.TheforminganalysisconditionsandthevariationsofprocessvariablesforestimatingdieservicelifearelistedinTables1and2,respectively.ThedistributionsofdamagevalueatfinalstageobtainedfromtheFEanalysisisshowninFig.6,thesevaluesappearedhighlyattwosteppedcorners.Thedamagefactorcanbeusedtopredictfractureinformingoperations[15,16].该产品具有高度为320毫米，最大直径一三一毫米和长期挤压一部分。这离散部分最少需要加工和高尺寸精度。不幸的是，磨损或塑性变形模具发生在加紧角落显示为第1点，2图。4，模具的使用寿命取决于这一部分的变化，初步形成和加强这些方面的角落在热锻。分析条件的形成和变化的过程变量估计模具使用寿命列于表1和表2分别。分布损坏价值最后阶段获得的有限元分析显示图。6，这些价值观念出现高度在两个加强角落。损害因素可以用来预测骨折的形成行动[15,16]。Fig.8.Nodalforceandvelocitydistributionsfortheinitialdietemperature.交点力量和速度分布的初始模具温度。Therefore,thedamagedegreeofthesecornersmaydirectlyrelatetodieservicelife.Whentheinitialdietemperatureislow,itmayinfluenceproductquality.Whentheinitialdietemperatureishigh,diehardnessdecreases.Whentheformingvelocitybecomesfaster,thecontacttimebetweenthehotdeformingmaterialandthediesisshortenedandtheequivalenttemperaturesbecomelow.Theinitialdietemperaturecontrolandselectionofdeformationvelocityareveryimportanttothedielife.因此，一定程度的损害这些弯道可能直接关系到模具的使用寿命。当最初的模具温度很低，这可能会影响产品质量。当最初的模具温度高，模具的硬度降低。当形成速度变得更快，接触之间的时间热变形材料和模具缩短和相当于温度低。最初的模具温度控制和选择的变形速度是非常重要的模具寿命。Fig.9.Effectivestressandweardepthforinitialdietemperature.有效应力及磨损深度初步模具温度3.1.Influenceoftheinitialdietemperature影响的初步模具温度Inmetalformingprocess,bothplasticdeformationandfrictioncontributetotheheatgeneration.Thetemperaturesdevelopedintheprocessinfluencelubricationconditions,toollife,thepropertiesofthefinalproduct,andtherateofproduction[4].Aboveall,whentheinitialdietemperatureishigh,thetemperaturedifferencebetweeninsideandoutsideofabilletbecomessmall,andthissmalltemperaturedifferenceassiststhesoundmetalflow.Ontheotherhand,ahighsurfacetemperaturemayreducedieservicelife.Butthelowtemperatureofdiesurfacecandisturbmetalflowandcausethesurfacedefects.在金属塑性成形过程中，塑性变形和摩擦有助于热量的产生。温度发达国家在这一进程中的影响力润滑条件下，刀具寿命，性能的最终产品，以及为生产[4]。最重要的是，当最初的模具温度高，温差内外成为一个小方坯，这小温差助攻金属流动的声音。另一方面，较高的表面温度可降低模具的使用寿命。但如此低的温度，模具表面可能干扰金属流动，造成表面缺陷。AscanbeseeninFig.7,thetemperatureondiesurfaceattwosteppedcorners(point1,2)increasedifferently,duetoinitialdietemperatureeffect,forthesameforgingprocess.Fortheinitialdietemperature400◦Catpoint1,thedietemperatureisinitiallyhigher,butthemaximumtemperatureislowerthanforeither200or300◦C.Also,theseresultsclearlyindicatethatthetemperaturegradientfortheinitialdietemperature400◦Cisverylargeatpoint2.ThedistributionsofnodalforceandvelocityareshowninFig.8.Itcanbeseenthatnodalforceactingondiesurfacedecreasesastheinitialdietemperatureincreases,whereasvelocityoftheworkpieceatthevicinityofthedie/materialinterfaceincreasesastheinitialdietemperatureincreases.Thereasonforthisisthatthemetalflowincreasewithincreasingtemperature.TheresultsofabrasivewearandstressanalysisoffinisherdieareshowninFig.9,wheninitialdietemperatureis400◦C,theweardepth(δ)atpoint2isapproximate1.898mm,andisaboutfourtimesofthatat200◦C.Thisisnotsurprisingbecausetherelativevelocitybetweendieandworkpieceatpoint2forinitialdietemperature400◦Cishigherthanforeither200or300◦C.Moreover,asinitialdietemperatureincreases,thehardnessofthesteelnearthesurfaceofthediedecreases.可以看出，在图。7，温度对模具表面的两个加强角落（点1，2）增加不同，由于最初的模具温度的影响，对同一锻造工艺。在初期的模具温度400◦C的第1点，模具的温度较高的初期，但最高温度低于200或300要么◦角另外，这些结果清楚地表明，温度梯度的初始模具温度400◦C是非常大的第2点。节点的分布是力量和速度显示图。8。可以看出，节点力模具表面跌幅为初始模具温度升高，而速度的工件在附近的模具/材料界面增加，因为最初的模具温度上升。这样做的理由是，金属流动增加随着温度的升高。结果磨粒磨损和应力分析整理死于中显示图。9，当最初的模具温度为400◦C时，磨损深度（δ）在第2点是近似一点八九八毫米，是大约4倍，在200◦角这并不奇怪，因为相对速度和工件之间的模具第2点的初步模具温度400◦C是高于或者200或300◦角此外，由于最初的模具温度升高，硬度钢表面附近的死亡减少。Fig.10.Temperaturedistributionsforformingvelocity.温度分布的形成速度TheresultsofthedieservicelifeestimationaccordingtoinitialdietemperaturesforplasticdeformationandabrasiveweararesummarizedinTables3and4,respectively.Astheinitialdietemperatureincreases,theproductionquantitydecreases.Thepossiblemaximumproductionquantityaffectedbyabrasivewearishigherthanthatbytheplasticdeformationofadie.Generally,theyieldstrengthofsteelsdecreaseathighertemperaturesandyieldstrengthisalsodependentonpriorheattreatment.Thehighinitialdietemperaturecausesthereductionofdiehardnessbythermalsoftening.Thehighertheinitialhardness,thegreatertheyieldstrengthsatvarioustemperatures.Fromtheresults,dieliferesultingfromplasticdeformationofdieismoreimportantthanfromabrasivewearintermsofinitialdietemperature.结果模具使用寿命据初步估计模具温度，塑性变形和磨损总结表3和表4分别。作为最初的模具温度的增加，产量下降。可能最大的生产量受磨损高于的塑性变形的模具。一般来说，屈服强度钢减少，随着气温的升高，屈服强度还依赖于事先热处理。在最初的模具温度高的原因，减少模具硬度的热软化。较高的初始硬度，产量较大的优势在不同温度下。从结果中，模具寿命产生塑性变形的死亡更重要的是从磨损方面初步模具温度。Fig.11.Nodalforceandvelocitydistributionsforformingvelocity.交点力量和速度分布形成速度3.2.Influenceoftheformingvelocity影响成形速度Whenthedeformationvelocitybecomesfast,formingcycletimeisshortened,whereasthedeformationloadbetweenthediesandtheworkpieceincreases.AscanbeseeninFig.10,thetemperatureondiesurfaceattwosteppedcorners(point1,2)increasedifferently,duetoformingvelocityeffect,forthesameforgingprocess.Fortheformingvelocity250mm/sec,thedietemperatureincreasesgradually,butthemaximumtemperatureishigherthanfor300mm/sec.Also,temperaturegradientfortheformingvelocity300mm/sislargeatpoint2.当变形速度变得快，形成循环时间缩短，而变形力之间的模具和工件增加。可以看出，在图。10，温度对模具表面的两个加强角落（点1，2）增加不同，由于形成速度的影响，对同一锻造工艺。形成速度为250毫米/秒，模具的温度逐渐增加，但最高温度高于300毫米/秒。此外，温度梯度的形成速度为300毫米/秒的大第2点。Fig.12.Effectivestressandabrasiveweardepthforformingvelocity.有效的压力和磨损深度成形速度ThedistributionsofnodalforceandvelocityareshowninFig.11.Itcanbeseenthatnodalforceactingondiesurfacedecreasesastheformingvelocityincreases,whereasvelocityoftheworkpieceatthevicinityofthedie/materialinterfaceincreasesastheinitialdietemperatureincreases.Thereasonforthisisthatthemetalflowincreasewithincreasingformingvelocity.TheresultsofabrasivewearandstressanalysisoffinisherdieareshowninFig.12,whenformingvelocityis300mm/s,theweardepth(δ)atpoint2isapproximate1.261mm,andisaboutthreetimesofthatat200mm/s.节点的分布是力量和速度显示图。11。可以看出，节点力下降的模具表面形成的速度增加，而速度的工件在附近的模具/材料界面增加，因为最初的模具温度上升。这样做的理由是，金属流动的增加而日益成形速度。结果磨粒磨损和应力分析整理死于中显示图。12，当形成速度是300毫米/s时，磨损深度（δ）在第2点是approximate1.261毫米，约为3倍，在200毫米/秒Whentheformingvelocityincreases,thedieservicelifeevaluatedbytheplasticdeformationbecomeslonger.Butitslifebyabrasivewearisrelativelyshort.TheestimationresultsofdieservicelifeaccordingtoformingvelocityareshowninTables5and6,respectively.Whentheformingvelocityis200mm/s,theplasticdeformationofadieoccurredearlyatthesteppedcorners(point1,2)owingtothelocalhightemperaturecausedbythelongcontacttime.Astheformingvelocityincreases,thedieservicelifebasedonplasticdeformationwasimprovedbythelowlocaltemperaturethroughtheshortcontacttimeatthesteppedcorners.Whentheformingvelocityincreased,thedieservicelifebasedonabrasiveweardecreased.Fromtheresults,dieliferesultingfromabrasivewearofdieismoreimportantthanfromplasticdeformationintermsofformingvelocity.当形成速度增加，模具使用寿命评价塑性变形变得更长。但它的生命磨损是相对较短。估算结果模具使用寿命根据成型速度显示表5和表6分别。当形成速度是200毫米/s时，塑性变形的死亡发生在年初加紧角落（点1，2）由于当地的高温所造成的长期的接触时间。由于形成的速度增加，模具使用寿命塑性变形的基础上进行了改进的地方温度低的短接触时间在加强角落。当形成速度增加，模具使用寿命的基础上减少磨损。从结果中，模具寿命磨损造成的死亡更重要的是从塑性变形方面形成速度4.Conclusions结论Inthisstudy,twomethodsforestimatingtheservicelifeofhotforgingdiesbyplasticdeformationandabrasiveweararesuggested,andtheseappliedtopredicttheproductquantity,accordingtotwomainprocessvariables,formingvelocityandinitialdietemperature.Throughtheapplicationsofthesuggestedmethods,thefollowingconclusionswereobtained.在这项研究中，两种方法估算的使用寿命热锻模的塑性变形和磨损的建议，这些适用于预测的产品质量，根据两个主要过程变量，初步形成速度和模具温度。通过应用所建议的方法，得到了以下结论。1)Thethermalsofteningofdiesduetothelocaltemperatureriseledtothereductionoftheservicelifeofhotforgingdiesbyplasticdeformationmorethanbyabrasivewear.Whentheformingvelocityincreased,thedieservicelifecausedbyabrasiveweardecreased.1）热软化模具由于当地气温上升导致减少使用寿命的热锻模的塑性变形超过了磨料磨损。当形成速度增加，模具使用寿命造成的磨损减少。2)Whentheinitialdietemperatureincreased,thedieservicelifebybothpla