擠壓輪是連續(xù)擠壓成型機的關(guān)鍵部件,由于其在工作中承受壓力、熱應(yīng)力及摩擦力的綜合作用,所以對模具材質(zhì)有較高要求,要求很高的強韌性配合,一般選擇H13熱作模具鋼作為CONFORM連續(xù)擠壓機擠壓輪用鋼,但有一部分?jǐn)D壓輪的壽命較短,發(fā)生非正常損壞失效,嚴(yán)重的降低了生產(chǎn)效率,增加了生產(chǎn)成本。了解其早期失效的原因?qū)M一步改進擠壓輪的制造工藝、提高壽命有很大的指導(dǎo)作用。 本文圍繞擠壓輪壽命這一問題,主要從失效分析、受力及材料上來展開研究工作。首先,分析非正常損壞失效原因。在連續(xù)擠壓生產(chǎn)現(xiàn)場取回新鮮斷口試樣,主要采用光學(xué)金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡等儀器,對擠壓輪的斷口進行了宏觀分析、化學(xué)成分分析、硬度分析、金相分析和開裂面電子形貌分析研究。試驗研究結(jié)果表明,擠壓輪槽表面留有肉眼可見加工劃痕,在劃痕處先形成熱疲勞裂紋,萌生了裂紋源,在高應(yīng)力集中下最終使擠壓輪產(chǎn)生疲勞斷裂。 然后,對應(yīng)力集中產(chǎn)生斷裂的過程進行研究。結(jié)合擠壓輪實際生產(chǎn)中的受力情況,建立ANSYS有限元模型,分析擠壓輪輪槽、鍵槽部位在實際生產(chǎn)過程中應(yīng)力及變形情況。