热锻模具堆焊一次可以多次降面使用吗？(热流道模具的分类)

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本文导读目录：

1、热锻模具堆焊一次可以多次降面使用吗？

2、热流道模具的分类

热锻模具堆焊一次可以多次降面使用吗？ ♂

　　在模锻加载过程中，模膛表面与热坯料的热传导加剧、金属流动与模膛表面摩擦产生巨大的热效应，在二者的共同作用下，会引起很高的瞬时温升，产生氧化反应，氧化反应所形成的氧化膜在锻造载荷和金属流动冲刷作用下会剥落，成为磨粒，如果模膛表面的瞬时温升使模具材料软化或熔融时，沿模膛表面流动的金属就会将模具的已软化或熔融部位冲刷起皱、加速腐蚀，形成凹坑，模具在正常使用情况下，在高温、高压条件下的模膛表面，由于氧化皮、润滑剂中的硬质颗粒及其他固体颗粒等随金属流动的冲刷以及环境介质的腐蚀，引起模具表面机械磨损、氧化、腐蚀和熔融，这些统称为磨蚀，磨蚀大多以较缓慢的速度进行，但它是锻模最觉的损坏形式，其主要特征是外圆角和棱角半径增大、平面下凹或出现凹坑、表面沟痕、剥落和粘模等，（1）热锻模具模膛表面各部位的摩擦和磨损主要取决于相应部位的受力状态、几何形状和表面粗糙度等，根据各部位所受的负荷和金属流动特征，模膛表面大致可分为三个区域：压（应）力区（无滑移区或死区）、剪切（应力）区（滑移区）和过渡区（微滑移区），①压（应）力区或称无滑移区。

　　坯料相对于模膛表面基本不流动，模膛主要承受压应力的作用，实质上相当于镦粗工序的死区，该区域的中心部位可能产生极高的压应力，可能将模膛表面局部压凹，也可能发生坯料与模膛粘结，在模锻钛合金和铝合金锻件时，这种坯料粘结在模膛上的现象时有发生，在压应力的作用下，模膛表面不断粗糙化，逐渐形成点状抗穴，最后扩展为网状的压痕，②剪切（应力）区哉称滑移区，坯料相对于模膛表面剧烈流动，模膛承受坯料流动形成的剪切应用作用，此外也还承受压应力的作用，该区的受力状态相当于镦粗工序的最大变形区，该区（特别是模膛表面已因回火而软化的部位）在金属流动的冲刷作用下，将模膛表面拉伤，形成与金属滑移方向一致的沟槽。

　　③过渡区或称微滑移区，一般位于滑移区和死区之间，其受力状态和磨蚀特征都介于二者之间，其磨蚀特征是在金属滑移方向形成具有椭圆形凹坑的间断沟槽，（2）热锻模的机械磨损和腐蚀、熔融磨损出现的部位的状态，机械磨损和氧化磨损主要导致模膛尺寸和形状发生变化，最终使模具的外圆磨钝和模膛侧壁扩展致使模报废；而腐蚀和熔融主要影响模膛表面质量，使锻模形成严重折皱和凹坑而无法修理，造成报废，2）粘着。

　　当锻造润滑不充分时，工件和模具的相对滑动表面在摩擦力的作用下，氧化膜破裂，新鲜金属表面裸露出来，在分子力的作用下，两个表面发生焊合，若变形莲荷不能克服焊点的结合力，工件将粘附在模具上；若变形载荷能够克服焊点的结合力，工件将被撕裂，部分工件金属粘附在模具上，按照磨损机理，粘着是磨损的一种形式，化学性质活泼（如铝和钛等）和互溶性强的金属粘着性大，热稳定性低和内应力大的显微组织粘着性大，载荷大、温度高和滑动速度快的变形粘着性大，此外，环境介质对粘着性也有影响，3）机械疲劳裂纹。

　　（1）机械疲劳裂纹及其形貌：锻模在长期连续使用过程中，由于脉冲负荷的作用，在应力最高的薄弱部位逐渐疲劳，萌生微裂纹，微裂纹进一步扩展成为机械疲劳裂纹，继续使用该模具，裂纹变得越来越大，最后模具突然断裂破坏，疲劳裂纹总是从模具表面和内部的缺陷处开始的，当模具内部受力不均匀，局部区域就会出现较大的应力集中，在循环载荷的反复作用下，应力集中处最先萌生裂纹，在连续使用过程中，裂纹扩展，最后引起断裂，当模具材料的断裂韧性高可有效防止裂纹萌生及降低裂纹扩展速率，从而减少疲劳断裂失效，（2）常见机械疲劳裂纹的产生部位：机械疲劳裂纹一般首先出现在模膛表面，产生的部位因模膛的结构而异，当模膛表面存在冶金缺陷或机械损伤时，由于应力集中使机械疲劳提前发生，例如在模具尺寸过渡（圆角、尖角、凹模）处、刀痕、磨损沟痕和材料冶金缺陷（夹杂、严重偏析）处，在载荷的作用下，当这些部位的应力超过材料疲劳极限时，就会产生机械疲劳裂纹，在模具疲劳裂纹引起的失效中，锤锻模比机械压力机模具多30%左右。

　　疲劳裂纹易发生在模膛底部承受较大弯曲力矩的拐角部位，其伸展方向与锻击方向呈45，，对于圆截面模膛侧壁，疲劳裂纹也易产生在深而窄的模膛底部及凸缘根部，因应力集中和受弯曲力矩而形成沿凸缘根部伸展，因为曲轴的形状结构决定金属在填充模膛过程中首先要进行轴向流动，即向长度方向运动，使模膛的凸缘部位反复推拉运动，在巨大的弯矩作用下，凸缘根部势必产生疲劳，形成疲劳裂纹，当长期作用在凸缘根部的力矩超过模具的疲劳极限时，根部开始开裂，严重时可使凸缘连根拔掉，疲劳裂纹也是曲轴模具失效最常见的形式之一。

热流道模具的分类 ♂

　　一般说来，热流道系统分为单头热流道系统、多头热流道系统以及阀浇口热流道系统，单头热流道系统主要由单个喷嘴、喷嘴头、喷嘴连接板、温控系统等组成，单头热流道系统塑料模具结构较简单，将熔融状态塑料由注塑机注入喷嘴连接板，经喷嘴到达喷嘴头后，注入型腔，需要控制尺寸d、D、L和通过调整喷嘴连接板的厚度尺寸，使定模固定板压紧喷嘴连接板的端面，控制喷嘴的轴向位移，或者直接利用注塑机喷嘴顶住喷嘴连接板的端面，也可达到同样目的，在定模固定板的合适位置设置一条引线槽，让电源线从模具内引出与安装在模具上的接线座连接，多头热流道系统塑料模具结构较复杂，熔融状塑料由注塑机注入喷嘴连接板，经热流道板流向喷嘴后到达喷嘴头，然后注入型腔，热流道系统的喷嘴与定模板有径向尺寸D配合要求和轴向尺寸限位要求，喷嘴头与定模镶块有径向尺寸d配合要求，保证熔融状态的塑料不溢流到非型腔部位，并要求定模镶块的硬度淬硬50HRC左右。

　　分型面到热喷嘴轴向定位面之间的距离L必须严格控制，该尺寸应根据常温状态下喷嘴的实际距离L′加上模具正常工作温度下喷嘴的实际延伸量L确定，为了保证喷嘴与热流道板贴合可靠，不使热流道板产生变形，在喷嘴的顶部上方设有调整垫，该调整垫与喷嘴自身的轴向定位面一起限制了喷嘴在轴向的移动，且有效地控制了热流道板可能产生的变形，在常温状态下，调整垫与热流道板和定模固定板之间控制0.025mm 间隙以便模具受热后，在工作温度状态时调整垫恰好压紧，热流道系统的定位座和定位销一起控制了热流道板在模具中的位置，定位座与定模板有径向尺寸D2配合要求，而且深度h必须控制准确，定位座的轴向起着支承热流道板的作用，直接承受注射机的注射压力，定位销与热流道板固定板有配合要求，热流道板与模板之间必须留有足够的空隙，以便包裹隔热材料，热流道板和固定板必须设有足够的布线槽，让电源线从模具内引出与安装在模具上的接线座连接。

　　喷嘴连接板与定模固定板之间有径向尺寸D1配合要求，以便注塑机的注射头与模具上的喷嘴连接板配合良好，在热流道板附近，将定模板、热流道板固定板、定模固定板用螺钉连接起来，增强热流道板的刚性，阀浇口热流道系统塑料模具结构最复杂，它与普通多头热流道系统塑料模具有相同的结构，另外还多了一套阀针传动装置控制阀针的开、闭运动，该传动装置相当于一只液压油缸，利用注射机的液压装置与模具连接，形成液压回路，实现阀针的开、闭运动，控制熔融状态塑料注入型腔。