提高压铸冲头使用寿命的试验研究摘要:从冲头磨损的机理分析入手.采用 45 号中碳钢.经渗硼处理,提高表面硬度和韧性,可使其使用寿命在原来的基础上提高 6-10 倍
压铸冲头所处的工况条件十分恶劣,使用寿命很低
少数工厂采用耐热合金钢冲头,其使用寿命也只有十余个班次
而采用球墨铸铁作为冲头材料其使用寿命则更低
由此因停机而造成的经济损失,仅以一个中等生产规模的压铸单位为例,每年就达数万元,其中尚未计入如材料、工时及电力消耗等损失
本课题所研究的主要目的,从改变原有的冲头材料着手,放弃那些性能不够稳定且又难以及时供应的球墨铸铁,改用来源丰富、质量有保证、价格合理、规格统一的 45 号中碳钢材料,通过表面强化处理,提高表面硬度和韧性,使其寿命在原来的基础上提高 6-10 倍,从而取得了良好的经济效益和社会效益
1 冲头磨损的机理分析当两种材料的表面相对滑动时,由于材料表面原子之间存在着吸力,在其接触表面会出现粘着现象
当两个表面紧靠且又沿着法向分离或沿切向移动时,原子吸力倾向于将一个表面材料拉向另一个表面,而形成磨屑,其磨损量的大小,可用 J
Archard 公式加以表达:磨损量(磨损体积 V)与载荷 L 及距离 X 成正比,而与磨损表面硬度 P 成反比,即:V=KLX/3P (1 )式中:K 为磨擦系数
K 与润滑条件、相配的摩擦金属有关
此外,磨损体积与构成磨擦付材料的不同硬度之间,存在着平方反比关系
如令 Vs 和 Ps分别代表磨擦付中较软材料的磨损体积和表面硬度;Vh 和 Ph 代表较硬材料的磨损体积和 表面硬度,则其间的关系,可按下式表达
(VS/Vh) 2 = (Ph/PS) 2 (2) 从摩擦系数 K 及公式(2)中得知:为了减少粘着磨损,在选用材料时应注意:1)要求减少磨损的表面应选用硬的材料;2) 应选用表面之间相互作用小或不相容的配对材料作摩擦付