在合金鑄造作用下的模具壽命預(yù)測(cè)。即根據(jù)各種常用模具材料 在球墨鑄鐵管擠壓鑄造中的熱-力-材響應(yīng)特性，預(yù)測(cè)模具 材料的組織演變、失效形式，進(jìn)一步建立模具使用壽命 的預(yù)測(cè)模型。只要能夠?qū)Ω鞣N模具材料在鋼鐵材料擠 壓鑄造時(shí)的失效形式和使用壽命進(jìn)行比較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)， 材料的優(yōu)選模型就很容易建立起來(lái)。
己經(jīng)有人基于熱彈性力學(xué)和有限應(yīng)變理論對(duì)熱擠 壓模具進(jìn)行了三維熱力耦合分析，得到了服役過(guò)程的溫 度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)〔5〕；還有人利用熱力耦合分析方法建立了 模具壽命的預(yù)測(cè)模型，利用此模型能夠?qū)σ欢ǚ蹢l件 下的模具壽命進(jìn)行定量預(yù)測(cè)〔2’6〕。這標(biāo)志著模具壽命 的研究己經(jīng)進(jìn)入了熱力耦合研究的階段。
在鋼鐵零件擠壓鑄造過(guò)程，模具受到了高達(dá)1 550 V以上的高溫和50皿以上高壓的循環(huán)載荷同時(shí)作 用，其循環(huán)周期短，熱和力的峰谷波動(dòng)大。不僅熱力耦 合行為十分突出，而且模具材料的組織與性能也在每個(gè) 循環(huán)中發(fā)生著變化，這種材料學(xué)方面的變化反過(guò)來(lái)又會(huì) 影響熱力耦合行為。正是這種“熱-力-材”三方面的耦 合作用決定了模具失效和壽命⑺。這種耦合作用球墨鑄鐵管。
熱學(xué)（溫度場(chǎng)） 力學(xué)（應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)〉
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材料學(xué)（組織和性能^
圖3熱-力-材耦合研究示意圖
鋼鐵零件擠壓以及球墨鑄鐵管目前處于針對(duì)具體零件進(jìn)行推 廣應(yīng)用的時(shí)期，國(guó)產(chǎn)擠壓鑄造機(jī)和模具設(shè)計(jì)制造正在向 專(zhuān)業(yè)化方向發(fā)展，己經(jīng)在輪盤(pán)蓋、叉架座和箱體類(lèi)零件 中取得了應(yīng)用。今后的研究重點(diǎn)是從熱-力-材三方耦 合的角度進(jìn)行專(zhuān)用涂料的系列化研究、工藝設(shè)計(jì)和模具 設(shè)計(jì)的科學(xué)化、模具材料選擇的最優(yōu)化研究。
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