求助：关于模具淬火硬度及尺寸问题

青竹

最近裂了几个模具，如图所示，大部分都是里面的模芯爆裂。里面模芯的材料是3Cr2W8V，外套的材料是H13。淬火硬度都是在52-53HRC之间。里面模芯的外径是130.3mm，外套的外径是300mm，内径130mm，这个模具是用来热挤压的，温度大概是550摄氏度，压强有15MPa。请问各位专业人士，材料的选择及淬火硬度有问题吗？还有里面的模芯和外套的内径应该相差多少比较合适呢，我们的一般是里面的比外面的大0-50丝。

搬运工

模芯材料选择3Cr2W8V、H13都是可以的，外套选H13就不合适了。
3Cr2W8V在52-53HRC硬度范围使用，技术要求定的不合理。
能说说你这个模芯用的热处理工艺吗？

青竹

搬运工 发表于 2013-6-19 10:47
模芯材料选择3Cr2W8V、H13都是可以的，外套选H13就不合适了。
3Cr2W8V在52-53HRC硬度范围使用，技术要求定 ...

是委托外面的公司帮我们热处理的，回头我问他们要热处理工艺再贴出来。以您的经验，Cr2W8V的硬度应该在多少比较合适呢？我们主要是生产银基钎焊材料的，有时候也生产黄铜。挤压的时候压力比较大。液压机铭牌上写的公称力是3150KN，最大能承受的压强是25MPa。

找漏洞

青竹 发表于 2013-6-19 11:18
是委托外面的公司帮我们热处理的，回头我问他们要热处理工艺再贴出来。以您的经验，Cr2W8V的硬度应该在多 ...

那样的要求能达到使用性能吗？ 硬度超过50很难达到使用要求~

qibao9891

(3150KN/25MPa)*15MPa=1890KN
按比例目测模具内孔直径60mm。
估算此模具挤压应力为1890KN*1000/(30^2*3.14mm^2)=665MPa

目前的存在的几个问题：
1.内腔硬度过高。硬度高，则模具热处理时的回火温度比挤压时的工作温度低，这是模具的忌讳。硬度降到47HRC。
2.预应力圈硬度过高。容易发生置裂。硬度降低到49~50HRC。
3.预应力小且公差太大。目前各部尺寸条件不变的前提下，假设内孔不出现拉应力，过盈量大约要做到0.85%。
由于此型腔是热模具钢，可以承受一定的拉应力，并且模具的工作应力不是很大，可略降一些。

如果长期使用，应考虑内腔换高速钢表面氮化或硬质合金。

qibao9891

上面给出的内腔硬度以及过盈量，忘了考虑内腔的强度校核。
由于内腔硬度比较低，屈服强度也比较低，在这个过盈量下有出现塑性变形，甚至会发生破坏的现象的可能。刚才忘了考虑了。
楼主自己校核一下吧。

冀--小田

楼主的模具在使用过程中是不是对模具冷却了呢？？

青竹

找漏洞 发表于 2013-6-19 20:42
那样的要求能达到使用性能吗？ 硬度超过50很难达到使用要求~

谢谢您的热心解答。