模具失效與維護

前言

　　《模具失效與維護》是根據(jù)模具設計與制造專業(yè)教學大綱的要求編寫的，可作為模具設計與制造、塑性成形工藝及設備、材料成形及控制工程等專業(yè)的本科、專科教材，也可供模具工程技術人員參考使用。　　《模具失效與維護》共分5章：第1章介紹了模具失效的基礎知識，對模具失效的種類、形式進行了分析，并給出了模具材料的抗失效性能指標；第2章介紹了影響模具失效的基本因素，其中包括模具結構、工作條件、模具材料、模具制造等；第3章介紹了模具的選材及熱處理，重點介紹了冷作模具、熱作模具、塑料模具、粉末燒結模具材料的選材及熱處理；第4章介紹了模具表面處理技術，主要包括化學熱處理技術、涂鍍技術、氣相沉積技術及其他表面處理技術；第5章主要對7種常用模具壽命進行了具體分析?！　¤b于編者水平有限，書中難免存在錯誤和遺漏，敬請讀者批評指正。

內容概要

　　《全國高等教育規(guī)劃教材?機械設計制造類專業(yè)?模具失效與維護》主要內容有：模具失效的基礎知識，影響模具失效的基本因素，模具的選材及熱處理，模具表面處理技術以及常用模具失效分析實例。全書各部分內容都緊緊圍繞著模具失效和維護展開，并在每一章中都融人大量的能反映新材料、新工藝、新技術的實例，力求做到理論與實踐的完美結合。　　《全國高等教育規(guī)劃教材?機械設計制造類專業(yè)?模具失效與維護》是高等院校模具設計與制造專業(yè)以及全國高等教育自學考試模具設計與制造專業(yè)的推薦教材，也可作為模具工程技術人員的參考用書。

書籍目錄

前言緒論0．1 失效與失效學0．2 模具失效分析的意義0．3 本課程的性質、任務、學習方法和最終目的第1章 模具失效的基礎知識1．1 模具失效和失效分析1．1．1 模具失效與模具損傷1．1．2 模具失效的分類1．1．3 模具失效分析1．2 模具的工作條件及失效形式1．2．1 冷作模具的工作條件及失效形式1．2．2 熱作模具的工作條件及失效形式1．2．3 塑料模具的工作條件及失效形式1．3　模具材料的抗失效性能指標1．3．1 材料抵抗過量變形失效的性能指標1．3．2 材料抵抗斷裂失效的性能指標1．3．3 材料抵抗表面損傷失效的性能指標1．3．4 以多種形式失效的模具對材料性能的要求1．4 思考題第2章 影響橫具失效的基本因素2．1 模具結構設計對失效的影響2．1．1 模具的幾何形狀2．1．2 模具的結構形式2．2 模具工作條件對失效的影響2．2．1 成形件的材質和成形溫度2．2．2 設備特性2．2．3 模具的使用與維護2．3 模具材料對失效的影響2．3．1 模具材料的選用原則及影響2．3．2 模具材料的性能2．3．3 模具使用性能的選擇2．3．4 模具鋼冶金質量的影響2．4 模具制造對失效的影響2．4．1 模具毛坯的鍛造2，4．2 模具的熱處理缺陷2．4．3 模具的冷加工對失效的影響2．5思考題第3章 模具的選材及熱處理．3．1 冷作模具的選材及熱處理3．1．1 冷沖裁模材料及熱處理3．1．2 冷擠壓模材料及熱處理3．1．3 冷鐓模材料及熱處理3．1．4 冷拉深模材料及熱處理3．2 熱作模具的選材及熱處理3．2 ．1 錘鍛模材料及熱處理3．2．2 機鍛模、熱擠壓模材料及熱處理3．2．3 熱切邊模材料及熱處理3．2．4 壓鑄模材料及熱處理3．2．5 新型熱作模具鋼3．3　塑料模具的選材及熱處理3．3．1 對塑料模具材料的性能要求3．3．2 塑料模用鋼3．3．3 塑料模的熱處理特點3．3．4 新型塑料模具鋼3．4 粉末燒結模具材料3．4．1 鈷結硬質合金3．4．2 鋼結硬質合金3．4．3 金屬陶瓷3．4．4 粉末高速鋼3．5 思考題第4章 模具表面處理技術4．1 概述4．2 模具表面的化學熱處理技術4．2 1 滲碳4．2．2 滲氮4．2．3 碳氮共滲和氮碳共滲4．2．4 滲硼4．2．5 滲金屬4．2．6 多元共滲應用實例4．3 模具表面的涂鍍技術4．3．1 電鍍4．3．2電刷鍍4．3．3 化學鍍4．3．4 熱浸鍍4．4 模具表面的氣相沉積技術4．4．1 化學氣相沉積4．4．2 物理氣相沉積4．5 模具表面的其他處理技術4．5．1 熱噴涂4．5．2 激光表面處理4．5．3 電子柬表面處理4．5．4 離子注入4．5．5 火焰淬火4．6 思考題第5章 模具失效分析實例5．1 沖裁模5．1．1 沖裁模的工作特點5．1．2 沖裁模的主要失效形式及影響因素5．1．3 提高沖裁模壽命的措施5．1．4 沖裁模材料的選用5．2 拉深模5．2．1 拉深模的工作特點5．2．2 拉深模的主要失效形式5．2．3 拉深模粘結瘤5．2．4 影響拉深模壽命的主要因素5．2．5 提高拉深模壽命的措施5．3 錘鍛模5．3．1 錘鍛模的工作特點5．3．2 錘鍛模的主要失效形式5．3．3 影響錘鍛模壽命的主要因素5．3，4 提高錘鍛模壽命的主要措施5．4 冷鐓模5．4．1 軸承滾柱冷鐓凹模的工作條件5．4．2 軸承滾柱冷鐓凹模的服役壽命和失效形式5．4．3 軸承滾柱冷鐓凹模失效分析5．4．4 影響軸承滾柱冷鐓凹模壽命的因素及改進措施5．5 熱擠壓模5．5．1 熱穿孔沖頭的工作條件5．5．2 沖頭的工作壽命及失效形式5．5．3 沖頭結構的改進及效果5．5．4 失效分析結論5．6 塑料壓注模5．6．1 模具的工作條件和加工工藝5．6．2 模具的服役壽命及失效形式5．6．3 模具失效分析5．6．4 防止模具早期失效的措施及效果5．7 壓鑄模5．7．1 壓鑄模型芯的工作條件及失效形式5．7．2 模具的服役壽命及失效形式5．7．3 模具失效分析5．7．4 解決和防止模具熱疲勞龜裂的措施

章節(jié)摘錄

　　根據(jù)主斷口的取向，可以分析模具斷裂的載荷類型和實際應力狀態(tài)。例如，脆性斷口總是與最大正應力作用的方向垂直，齊平的韌性斷口總是與最大切應力作用的方向平行等。而當斷裂起源于模具外形結構的缺口或應力集中處時，則說明缺口效應和應力集中對斷裂的影響作用很大。　　另外，根據(jù)斷口氧化色的不同，可大致分析模具工作溫度的高低；根據(jù)斷口有無腐蝕產(chǎn)物，可確定模具的工作介質有無腐蝕性。　　4．斷口分析斷口分析就是對斷口的宏觀形貌和微觀形貌進行分析。分析的結果能為進一步確定斷裂的性質、類型和原因提供重要依據(jù)?！　嗫诘暮暧^分析是用肉眼、放大鏡或低倍立體顯微鏡分析斷口的形貌。它用來判定：斷裂的性質，即快速斷裂、疲勞斷裂或應力腐蝕斷裂；斷裂的類型，如快速斷裂是韌斷還是脆斷，裂源的位置和斷裂的走向如何；疲勞斷裂時的應力大小、應力集中程度和疲勞壽命。　　斷口的微觀分析是用高倍掃描電子顯微鏡或透射電子顯微鏡分析斷口的微觀形貌。它是宏觀斷口分析的深化和必要補充。它用于分析：微觀斷裂的性質，即微觀韌斷或微觀脆斷；微觀斷裂的機理，顯微組織對斷裂的影響等。此外，它還可用于估算疲勞裂紋宏觀擴展速率和疲勞壽命?！　τ趹Ωg斷裂，其斷口往往附著有腐蝕產(chǎn)物。為避免腐蝕產(chǎn)物對斷口分析的干擾，應先對斷口上的腐蝕產(chǎn)物進行成分和相結構分析，然后用化學或電化學方法清除之，之后再進行斷口分析?！　‘斈＞咧写嬖诓牧先毕莺图庸と毕輹r，往往在缺陷處產(chǎn)生裂紋并擴展。故應分析裂源和斷裂路徑與各類缺陷的關系，以確定缺陷對斷裂的影響。常見的缺陷有非金屬夾雜物、碳化物偏聚、表面微裂紋、過熱、過燒、回火不充分等?？蛇x取斷裂碎塊，在裂源和斷裂擴展區(qū)處，分別以垂直于斷口的截面制備金相試樣，用光學或電子顯微鏡觀察斷口處的缺陷和顯微組織?！　?．斷裂原因的判定斷裂失效分析的目標是要找出斷裂的原因。而要得出正確的結論，就要對上述各項分析的結果、數(shù)據(jù)和信息進行綜合的推理分析，并借助各學科的知識和經(jīng)驗進行系統(tǒng)的研究。　　首先，根據(jù)模具斷裂狀況的分析和斷口分析的結果，綜合判定模具斷裂的性質和類型，并由此列出所有可能的斷裂原因?？赡艿臄嗔言蛞话惆ㄔO計不合理，選材不當，材質不良，各種加工和熱處理缺陷，操作使用不當和安裝、維護不良等方面?！　∪缓?，再根據(jù)模具的工作條件、制造工藝及服役歷史、質量檢驗結論和現(xiàn)場使用狀況等，進行邏輯推理、綜合分析、相互印證，在可能的斷裂原因中，逐一排除被證明不可能的原因，最終判定引起斷裂失效的主要原因。必要時，還可以進行失效重現(xiàn)性試驗或模擬試驗，以證明所判定的斷裂原因正確與否?！　?．提出防護措施根據(jù)判定的斷裂原因，有針對性地提出防護措施，以避免或減少這種斷裂失效現(xiàn)象重復發(fā)生?！　　?/pre>








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