某军工零件闭塞锻造模具表面强化及寿命研究

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1、某军工零件闭塞锻造模具表面强化及寿命研究第1章绪论1.1引言模具在工业生产中越来越占据重要的地位，是工业领域不可缺少的基础技术，其生产过程既含有高科技技术的存在，同时还有一些传统工艺技术的应用。模具生产的零件通常效率较高，耗材少，精度高以及成本较低，因此，已经引起了全球各个领域的重视，例如航空航天、海洋、交通运输、建筑建材、机械和能源等领域[1]。模具失效时，改变整体的结构成本相对较大，而表面工程在工程领域占据重要地位，尤其表面处理技术可以有效的改变机械零部件表面结构以获得表面所需的性能同时有效的降低使用成本

2、。表面改性通常是在不影响模具整体材料性能的大前提下而特定的改变材料表面的性能以达到改善和提高模具的表面性能，使模具的使用寿命得到数倍、几十倍地提高，这对于提高模具寿命和生产效率，降低其生产成本和提高其经济效益都具有十分重要的意义[2]。目前重庆建设工业集团有限公司军品锻造车间由于A、B　　某军工零件闭塞锻造模具表面强化及寿命研究第1章绪论1.1引言模具在工业生产中越来越占据重要的地位，是工业领域不可缺少的基础技术，其生产过程既含有高科技技术的存在，同时还有一些传统工艺技术的应用。模具生产的零件通常效率较高，耗

3、材少，精度高以及成本较低，因此，已经引起了全球各个领域的重视，例如航空航天、海洋、交通运输、建筑建材、机械和能源等领域[1]。模具失效时，改变整体的结构成本相对较大，而表面工程在工程领域占据重要地位，尤其表面处理技术可以有效的改变机械零部件表面结构以获得表面所需的性能同时有效的降低使用成本。表面改性通常是在不影响模具整体材料性能的大前提下而特定的改变材料表面的性能以达到改善和提高模具的表面性能，使模具的使用寿命得到数倍、几十倍地提高，这对于提高模具寿命和生产效率，降低其生产成本和提高其经济效益都具有十分重要的

4、意义[2]。目前重庆建设工业集团有限公司军品锻造车间由于A、B两个闭塞锻件模具型腔和冲头等使用寿命较低，导致坯料大量积压；冲头工作部位磨损较大，头与型腔间隙变大，导致挤压件端面横向飞边厚，难于去除，影响后续机械加工与定位。生产的毛坯存在加工余量大、材料利用率低、成本高、生产效率低下、质量不稳定（一致性差）等一系列的问题，已经不能适应军品生产对毛坯的要求，不能适应当今社会技术水平发展的需要。随着全球经济的迅猛发展，我国航空、机械等行业也飞速发展，对航天、汽车等工业领域的要求越来越高，进而对模具的加工精度、使用寿

5、命以及加工质量等提出越来越高的要求，对整个模具行业提出了更高的要求。表面强化技术具有较高的效率、处理成本低和优异的环保性能，因而被广泛应用于机械等各个领域，是提高模具质量和使用寿命的强有力途径之一[3-6]。随着现代化军工业以及武器装备等本身的技术的不断进步，对锻件的要求也越来越严格，目前国际上的发展趋势就是达到锻件高精度和少、无切削加工的目的。多向模锻技术正是基于这样一个背景下，最近这几十年在闭塞锻造工艺的基础上而慢慢发展起来的一种精密好、成型效率高的新型模锻工艺技术，也是目前国内外先进的金属零部件的毛坯锻

6、造成型技术之一。较之一般的模锻技术，多向模锻的优点体现在材料利用率较高、机械加工余量减少、能段形状复杂的锻件，且能保证较高的尺寸精确、生产效率等。........1.2锻造的发展趋势近年来，随着国内军工业的迅猛发展与国际竞争的激化，兵器等高新技术装备逐渐向着小型化、精确化、高效率、低成本、低能耗方面发展，对其结构件和性能的要求越来越严格，迫使塑性成形技术向着高精密、复杂、高性能和高效率等方向的发展。军工零部件中对高精度、复杂锻件的需求量不断增大，传统的加工工艺已经不能满足现有兵器零件产品的高要求。在这种情况下

7、，锻造新工艺、节约成本等变得尤为重要，而先进的工艺对于提高军工零部件水平、缩短零件研制周期和降低成本起着举足轻重的作用，进而大大提高我国军工市场的竞争力。精密毛坯生产是指根据产品零件情况（批量、材料、尺寸精度、外观要求等），采用先进的成型工艺（主要通过计算机辅助来优化设计），进而获得相对较低的生产成本、加工余量减少以及材料利用率高的毛坯。其主要特点是：毛坯的加工余量减少、材料利用率提高、一致性好。其工艺设计的重点是通过计算机模拟优化设计[7]。目前国内应用比较典型的工艺有：有色金属的等温成型；黑色金属的精密挤

8、压（冷、温、热）成型、精密铸造；以及复合精密成型工艺（铸造+挤压锻造以及粉末+挤压锻造等）。挤压模具工艺设计主要是根据产品零件的情况，选择合适的（冷、温和热挤等）工艺，结合计算机辅助模拟以及依靠经验修正的方法，尤其是在对质量及受力有特殊要求的零件，可以使金属流线沿零件轮廓合理分布，以期获得更好的材料组织结构及其性能，进而减轻零件的重量，提高产品的可靠性与使用寿命。随着挤压工艺技术的不断发展，向着逐步