影響鋁擠壓模具壽命的因素探討

　　（5）合理布置模孔位置。在設計時不宜將模孔布置得過于靠近邊緣，否則將會降低模具強度，導致死區金屬參與流動而影響制品表面質量。擠壓三角型材時，圖2的模孔布置就比較適宜。

　　　圖2 角型材模孔布置圖

　　2．3 熱處理工藝的影響

　　要延長模具的使用壽命，熱處理工藝的恰當與否甚為重要，影響熱處理質量的主要因素有加熱速度、淬火溫度、淬火速度和回火溫度等。經過分析與實踐，下列熱處理工藝適合一般企業，能滿足4Cr5MoSiV1鋼在高溫下的機械性能要求（見圖3）。

　　　　圖3 4Cr5MoSiV1鋼的熱處理工藝示意圖

　　（1）預熱：溫度為600－630℃，保溫時間為1．5－2．Oh（視模具大小而定），然后升溫到830～850℃，保溫1．5－2．Oh。此工藝過程為淬火前的預處理，它能合理調整工件內部的微觀缺陷，為淬火準備必要的條件。

　　（2）淬火：在預處理的基礎上，把加熱溫度升高到1040－1080℃，保溫2－2．5h出爐油淬，待工件溫度降到130℃左右時從油中取出空冷。

　　（3）回火：淬火后的模具內部有較大的內應力，必須在1～2h內對工件進行回火，以消除淬火時產生的應力。為了避免工件開裂，回火前也應加熱均勻，具體方法為：把工件加熱到380－400℃保溫1小時左右再緩慢升溫到580－600℃進行一次回火，保溫時間為2．Oh，然后出爐空冷至常溫后進行二次回火，回火溫度為560－580℃，保溫時間為2h，隨后出爐空冷。

　　針對上述熱處理工藝，需要補充說明的是：由于4Cr5MoSiVI（H13）鋼對淬火溫度很敏感（見圖4），且在高溫下的淬火性能優良，所以應對其實行高溫淬火。

　　
　　　　圖4 淬火溫度與疲勞強度的關系

　　2．4 模具使用機制的影響

　　要延長模具的壽命，科學地使用模具也是不容忽視的一個方面。由于模具的工作環境極為惡劣（高溫高壓），生產中要采取一定的措施來確保它的組織性能。以下列出要注意的三個重要方面：

　　（1）采用適宜的擠壓速度。在擠壓過程中，當擠壓速度過快時，會造成金屬流動不均勻、模具溫度較高等現象，如果此時金屬變形產生的余熱不能及時帶走，模具就可能因局部過熱而失效，當擠壓速度較適宜時，就避免了上述不良后果的發生，擠壓速度一般控制在25mm/s以下。

　　（2）采用低一高一低的使用強度。模具剛進入服役期時，組織性能還處在浮動階段，此時應采用低強度的作業方案，使模具向平穩期過渡；模具使用中期，可適當提高使用強度，因為此時模具的綜合性能處在最佳狀態；到模具的使用后期，其內部組織已部分惡化，熱疲勞強度也較低，應適當降低模具的使用強度，以免使用中出現模具變形、裂紋等缺陷。

　　（3）使用前期對模具進行反復氮化處理。滲氮處理能使模具在保持足夠韌性的情況下大大提高其表面硬度，以減少模具使用時的熱磨損，但表面氮化并不是一次性就能完成的，在模具服役期間，應對之進行3－4次反復滲氮處理，一般要使氮化層厚度達到0．15－0．20mm。

　　3、結束語

　　擠壓模具的使用壽命是一個綜合性的技術問題，以上介紹的四個方面只是其中的部分，要全面理解模具使用壽命的含義，在模具的加工制造中選擇最佳工藝和模具使用后的及時修正，對延長模具的壽命也至關重要。

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