具有耦合仿生表面的大型曲轴模具制造技术

本发明专利技术涉及一种具有耦合仿生表面的大型曲轴模具，该模具工作表面参照报废模具的磨损情况，根据受力大小、破坏方式以及磨损形貌不同分成三个区域：模腔内凸起部分为A区，模腔凹陷部分为B区，上下模合模的接触面为C区；A区制备密排的粗条纹单元体模型，可以有效的减缓磨损；B区制备稀疏的细条纹单元体模型，可以有效的阻碍疲劳裂纹的发展，以及减缓磨损；C区制备均匀排布的网格状单元体模型以增强模具圆弧过渡连接处的强度，可以有效的减缓磨损。本发明专利技术能够使模具工作表面的硬度、耐磨性和抗热裂纹发展的性能的得到显著的提高。

Large Crankshaft Die with Coupled Bionic Surface

The present invention relates to a large crankshaft die with a coupled bionic surface. The working surface of the die refers to the wear condition of the scrap die, and is divided into three areas according to the force magnitude, failure mode and wear morphology: the protruding part of the die cavity is area A, the cavity concave part is area B, and the contact surface of the upper and lower die is area C; the thick stripe unit model of dense row is prepared in area A. In order to reduce wear effectively, the sparse thin stripe element model in zone B can effectively hinder the development of fatigue cracks and reduce wear. In zone C, the uniform grid element model is prepared to enhance the strength of the arc transition joint of the die, which can effectively reduce wear. The invention can remarkably improve the hardness, wear resistance and thermal crack resistance of the working surface of the die.

【技术实现步骤摘要】
具有耦合仿生表面的大型曲轴模具
本专利技术属于金属材料表面强化
，涉及一种具有耦合仿生表面强化的大型曲轴模锻模具。
技术介绍
在大型曲轴锻造的过程中，模具需要承受巨大的冲击压力。模腔表面形状复杂，深浅不一，使得各模腔表面受力不均匀。当炽热的金属进入型腔后，型腔表面快速升温相当于进行了回火处理，流动的坯料对模腔产生冲刷、挤压和摩擦，使模具软化同时加剧磨损。在这个过程中不仅破坏了模具的表面粗糙度，导致锻件产生偏差，还会导致模具表面出现沟痕。此外在反复的锻造过程中模具要承受循环的热应力和磨损，使模具出现热裂纹和压塌等塑性变形。这些缺陷降低模具的质量，减少模具使用寿命导致模具失效而报废，造成极大的资源浪费。以目前生产车间的情况来看，大型模具后期的强化处理方式以渗氮和热处理为主。渗氮和热处理会使模具表面形成韧性较差的硬化层。在实际生产过程中，模具工作面受到冲击压力的影响会使硬化层出现局部开裂。大型锻造模具局部出现裂纹就会影响到锻件的质量。因此以目前的处理方法并不能明显的提高模具的使用寿命。如果能使用一种方法针对大型曲轴模具的工作表面所受应力不同和磨损形貌不同，进行预处理则可以大大提高其性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有耦合仿生表面的大型曲轴模具，其特征在于该模具工作表面按照受力大小、破坏方式以及磨损形貌不同分为三个区域：模腔内凸起部分为A区，模腔凹陷部分为B区，上下模合模的接触面为C区；A区制备有密排的粗条纹单元体模型，粗条纹单元体模型的宽度为a1，a1＝3.3‑4.5mm,深度为b1，b1＝0.3‑0.5mm,相邻粗条纹单元体模型间距为c1，c1＝1.1‑1.5mm,粗条纹单元体模型的倾斜角度为β1，β1＝30°‑50°；B区制备有稀疏排列的细条纹单元体模型，细条纹单元体模型的宽度为a2，a2＝1.1‑1.5mm,深度为b2，b2＝0.7‑1.1mm,相邻两条细条纹单元体模型间距为c2，c2＝...

【技术特征摘要】
1.一种具有耦合仿生表面的大型曲轴模具，其特征在于该模具工作表面按照受力大小、破坏方式以及磨损形貌不同分为三个区域：模腔内凸起部分为A区，模腔凹陷部分为B区，上下模合模的接触面为C区；A区制备有密排的粗条纹单元体模型，粗条纹单元体模型的宽度为a1，a1＝3.3-4.5mm,深度为b1，b1＝0.3-0.5mm,相邻粗条纹单元体模型间距为c1，c1＝1.1-1.5mm,粗条纹单元体模型的倾斜角度为β1，β1＝30°-50°；B区制备有稀疏排列的细条纹单元体模型，细条纹单元体模型的宽度为a2，a2＝1.1-1.5mm,深度为b2，b2＝0.7-1.1mm,相邻两条细条纹单元体模型间距为c2，c2＝2.2-3.6mm,细条纹单元体模型的倾斜角度为β2，β2＝30°-50°；C区制备有均匀排布的网格状单元体模型，网格状单元体模型由相互交叉的条状单元体构成,条状单元体的宽度为a3，a3＝1.1-1.2mm；深度为b3，b3＝0.6-0.9mm，倾斜角度为β3，β3＝30°-50°,相邻两条条状单元体间距为c3，c3＝1.5-2.2mm。2.根据权利要求1所述的具有耦合仿生表面的大型曲轴模具，其特征在于所述粗条纹单元体模型、细条纹单元体模型、网格状单元体模型的维氏硬度为502HV-620HV，组织为细...

【专利技术属性】
技术研发人员：支本丰，周宏，李静平，周倜，张凯迅，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22