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基于擠壓-鐓鍛加工的超硬合金模具疲勞斷裂研究

超硬合金具有優(yōu)良的機(jī)械性能，多用于冷鍛模具材料。冷鍛模具的損傷形態(tài)主要表現(xiàn)在裂紋、疲勞斷裂、磨損（燒傷）等。行業(yè)上注重解決疲勞斷裂，以提高模具的壽命。

綜合拉伸壓縮疲勞試驗(yàn)等得到的超硬合金的疲勞斷裂研究成果和利用FEM分析得出的模具應(yīng)力分析結(jié)果，提出模具壽命的預(yù)測方法。根據(jù)對冷擠壓模具疲勞龜裂的發(fā)生、成長的綜合分析，明確了龜裂受拉伸主應(yīng)力的影響。以擠壓-鐓鍛加工用模具為研究對象，進(jìn)行模具的疲勞試驗(yàn)，探討多軸應(yīng)力下模具的疲勞特性。

試驗(yàn)得出以下結(jié)論。

（1）疲勞斷裂的起點(diǎn)出現(xiàn)在最大剪切應(yīng)力點(diǎn)。

（2）在加工同一形狀的鍛造零件時，隨著疲勞斷裂起點(diǎn)拉伸應(yīng)力振幅的減小，最大剪切力振幅減小，模具壽命單調(diào)增加。在變更鍛造零件形狀情況下，模具的壽命降低。

（3）本次低周期疲勞試驗(yàn)表明，疲勞壽命與塑性變形的振幅存在密切關(guān)系。無論鍛造零件形狀是否變更，模具的壽命都可以利用疲勞斷裂起點(diǎn)位置的最大拉伸變形進(jìn)行調(diào)整。

刊名：塑性と加工（日）

刊期：2014年第4期

作者：王志剛等

編譯：郝長文