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等溫鍛模具結構較為復雜,在設計,制造和使用時應充分考慮等溫鍛模的使用壽命和使用效率,盡量降低鍛件制造成本,因此,選擇等溫鍛工藝及模具設計應遵循以下原則,注意有關事項。
選擇那些形狀復雜,在常規鍛時不易成形,或需經多火次成形的鍛件以及組織,性能要求十分嚴格的鍛件作為等溫鍛件。
選擇開式或閉式模鍛方法,應根據鍛件結構,尺寸及后續加工要求和設備安??臻g來確定,模具總體設計應能滿足等溫鍛紅外線模具加熱爐工藝要求,結構合理,便于使用和維護。
鍛模工件部分應有專門的加熱,保溫,控溫等裝置,并能達到等溫鍛成形所需的溫度,除特殊鍛件需專用模具外,模具應設計為通用型,應合理選用模具各部分所用材料,以保證模具零件在不同溫度下有可靠的使用性能,等溫鍛造模具溫度高,為防止熱量散失和過多地傳導給設備,應在模座和底板之間設置絕熱層,上下底板還應開水槽通水冷卻,同時還應注意電絕緣,以保證設備正常工作和紅外線模具加熱爐生產人員安全。
應考慮導向和定位問題,因等溫鍛模具被放置在加熱爐中,不能發現模具是否錯移,應在模架和模塊上考慮導向裝置,內外導向裝置應協調一致,同時毛坯放進模具中應設計定位塊,以免坯料放偏。
裂紋深度較淺,一般深約0.01~1.5mm,呈輻射狀,別名龜裂,原因主要有:。
(1)原材料有較深脫碳層,冷卻削加工未去除,或成品模具在氧化氣氛爐中加熱造成氧化脫碳。
(2)模具脫碳表層金屬組織與鋼基體馬氏體含碳量不同,比容不同,鋼脫碳表層淬火時產生大的拉應力,因此,表層金屬往往沿晶界被拉裂成網狀。
(3)原材料是粗晶粒鋼,原始組織粗大,存在大塊狀鐵素體,常規淬火無法消除,保留在淬火組織中,或控溫不準,儀表失靈,發生組織過熱,甚至過燒,晶粒粗化,失去晶界結合力,模具淬火冷卻時鋼的碳化物沿奧氏體晶界析出,晶界強度大大降低,韌性差,脆性大,在拉應力作用下沿晶界呈網狀裂開,紅外線模具加熱爐。