胎膜_胎膜在设计、制造、使用与维修中的几个问题

　　摘 要:本文从锻件的设计入手,介绍了胎膜的选材、制造及使用维护方法,提出胎膜在制造过程中,通过正确选用锻模结构及原材料,采取合理的锻造和热处理工艺,将有利于提高模具的寿命,降低锻件成本,提高生产效率。
　　关键词:胎膜锻造 锻模 工艺 使用维护
　　中图分类号:R363.2+3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0097-01
　　为提高有些零件的机械性能,节省材料,往往用胎膜来锻成。在保证锻件质量的条件下,要求模具重量轻,操作方便,容易制造,成本低,效率高,寿命长。
　　1 确定胎膜的结构
　　根据锻件形状、尺寸、重量、生产批量、设备情况、制造胎膜的能力等。在保质保量、降低模具成本来确定结构形式。(1)摔子结构。(2)扣模结构。(3)套筒模结构。(4)合模结构。(5)冲切模结构。
　　2 确定模膛尺寸、精度、表面粗糙度与胎膜外形尺寸
　　(1)确定胎膜模膛尺寸和外形尺寸。(2)确定胎膜精度等级。(3)确定胎膜的表面粗糙度。
　　3 胎膜材料的选择
　　胎膜在工作时承受很大的载荷,表面容易产生龟裂,磨损严重,容易局部塌陷。为了满足使用要求,胎膜材料应具有以下性能:(1)在较高温度下具有较高的强度,冲击韧性和耐磨性。(2)有较高的热硬性,耐热疲劳性。(3)良好的工艺性能和导热性4热处理变形与尺寸变化小和具有抗回火软化的性质。
　　4 胎膜的制造
　　(1)机械加工法:常用于精度要求较高,模膛形状复杂的胎膜。为简化机械加工可把胎膜分成几部分切削加工后再拼焊在一起。(2)反印法:用于形状简单,精度要求不高的锻件。①合模反印法:用半件芯子分别压入上下模,反引出近似模膛,再用整体芯子复印,使模膛达到锻件要求尺寸,加工出定位孔,打磨,淬火,回火即可使用。小型简单锻件可用整体芯子作初印。芯子尺寸等于热锻件尺寸加热模膛收缩量。收缩量一般可采用1%左右。当锻件高度较大,模膛较深时,反印时沿模膛周界就要拉缩。故芯子需加厚2mm～3mm,大型芯子需要加厚5mm～10mm,作为反印后模具加工余量。②摔子反印:摔子反印用的芯子与锻件要摔的部分和形状尺寸完全相同。例如圆形摔子的反印。为了避免锻件时夹料,在反印时选用一个比锻件直径小的芯子反印后,逐渐加大到大于锻件直径的圆棒,反印成椭圆形。然后用锻件直径一样大小的圆棒,修正成锻件直径尺寸后,用砂轮修正到胎膜要求的尺寸。
　　5 胎膜的使用和维护
　　正确使用和维护胎膜的主要内容有胎膜预热、胎膜冷却、胎膜的润滑、正确的操作方法和及时翻修胎膜、胎膜保管。(1)胎膜预热:胎膜使用前必须均匀预热,提高模具材料的冲击韧性,防止使用时破裂预热温度一般为150℃～250℃。预热方法通常是用烧红的铁块放在模具上预热,也可将模具放在炉门口烘烤。预热时应注意均匀热透,并且要防止模膛表面局部回火,降低硬度。测量预热温度的方法,一般凭经验。例如,滴上水滴看是否迅速蒸发或看胎膜上是否已起黄点。也可用白纸放在胎膜上,看看白纸是否很快变成黄色。重要模具可用表面测温计,辐射测温仪,测温合金,快速测温笔等来测量胎膜预热温度。(2)胎膜的冷却:胎膜在使用过程中必须随时进行冷却,保证胎膜的工作温度不要超过400℃,否则会产生局部回火,使模膛硬度软化而塌陷、龟裂。常用的冷却方法有水冷、喷雾、吹风、轮换等几种方法。①水冷:一般碳素工具钢和合金结构钢制造的胎膜可用水冷,对于5CrMnM。等热模具钢与合金工具钢制造的胎膜,则需要在40℃～60℃的热水中冷却。②喷雾和冷风:用压缩空气将食盐水喷雾状喷在胎膜上冷却或直接用压缩空气吹在胎膜上冷却。③胎膜轮换:在大批量生产时可用多付胎膜轮换使用,保证胎膜冷却。(3)胎膜的润滑:胎膜使用时加润滑剂,减小阻力,减少摩擦,促使金属容易流动,便于充满模膛,降低锻件表面粗糙度,减少胎膜磨损,提高胎膜使用寿命。润滑剂可用废机油或机油与石墨的糊状混合物,也可用饱和食盐水,但注意它对某些钢种容易引起裂纹,例如对3Cr2W8钢,食盐水对定位销也有锈蚀作用。(4)正确的操作方法:正确操作是延长胎膜寿命,提高锻件质量的关键,故要十分重视。当坯料进入模膛前必须去净氧化皮,操作要迅速,避免锻件在胎膜内停留时间过长,飞边发黑,有刚性冲击现象时应立即停止锤击,趈面要经常保持平整,有凹陷时应及时修理后再使用。(5)及时翻修胎膜:胎膜发现有缺陷时要及时修理,一般可用堆焊局部缺陷,当模膛出现裂纹时,可在模具外圈,热套上套圈。(6)胎膜保管:要建立胎膜使用、管理制度。锻造完毕,应把胎膜送工具库或指定地点,擦净油污,涂上重油,以防锈蚀,保证其表面光洁。此外,设备能力对胎膜锻造影响较大。设备能力过小时,会造成金属充不满胎膜模膛,锻打火次多,金属损耗大,降低胎膜寿命,生产效率低。若设备能力过大时,容易打碎胎膜,过多的消耗动力,并降低了设备有效的利用。
　　参考文献
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