轴承钢的物理性能分析.doc

模 锻 压 力 机 的 选 择
硬质聚氯乙烯塑料挡板失效性分析

（大连市产品质量监督检验所 大连 116021）
摘 要：本文通过对轴承钢特性的分析，
关键词：轴承钢、物理性能、分析
Abstract: Before mould-forge process, it is very important and necessary to select a proper presser according to calculating the deforming force .In this article ,we cite a case about presser tonnage option ,from which we can master the method of presser selection.
Key words: mould-forge、presser、option
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一、引言
聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。根据不同的用途可以加入不同的添加剂，聚氯乙烯塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂，可制成多种硬质、软质和透明制品。硬聚氯乙烯有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击能力，可单独用做结构材料。
二、案例
2009年6月1日，大连宏达水泵厂申请对硬质聚氯乙烯塑料挡板进行质量鉴定。该挡板系塑料挤出机工作时使用的缠线辊上的挡板，2009年5月底，该缠线辊在塑料挤出机的配套辅机——倒线机上旋转工作时，缠线辊一侧的塑料挡板损坏甩出，导致人身事故。
2009年06月09日，鉴定组赴大连宏达水泵厂事故现场进行勘验：申请鉴定的缠线辊上一侧的塑料挡板破碎成4块，散落在地面，4道断裂线都呈散射状通过φ10螺栓孔，缠线辊的其余部分仍然在倒线机上，塑料挡板后起加强作用的厚度3mm的金属板已明显变形。
三、断裂的原因分析
1.塑料挡板断口的宏观检查
断裂成4块的塑料挡板开裂后，裂纹呈放射状通过φ10螺栓孔，断裂线附近表面局部区域均不同程度存在细小裂纹（银纹）。初步判断：缠线辊在工作时，其塑料挡板反复承受交变应力，受力一面局部区域逐渐产生众多细小裂纹，在缠线辊循环工作时，该细小裂纹作为裂纹源逐步沿径向和板厚方向扩展，当扩展到一定程度时发生疲劳断裂。
2.塑料挡板断口的微观检查
在该塑料挡板1-4断口处取样，在扫描电镜下观察断口的微观特征，观察结果证实了上述宏观检查的初步判断，即塑料挡板断裂确为疲劳损坏断裂。扫描电镜观察表明：塑料挡板断口附近的挡板表面局部区域存在着众多放射状细小裂纹，裂纹表面呈疲劳开裂特征（见照片6）。靠近挡板表面的断口边沿区域呈现明显受力撕裂特征（见照片7），断口中间部分存在裂纹扩展的疲劳辉纹（见照片8），断口的终断区呈现明显的脆性断裂特征（见照片9）。

一、引言
模锻（模型锻造）是把金属毛坯放在一定形状的锻模模膛进行锻压变形，模膛与锻件形状一致，金属变形流动充满模膛后得到模锻件的一种机械加工工艺。由于模锻件具有形状、尺寸比较精确，切削加工量少，材料利用率高，加工成本低，成品率高，机械性能优等特点，模锻加工已经被广泛应用到机械加工制造的各个领域，发展非常迅速，特别是推动我国汽车工业的快速发展起到重要的作用。对模锻件变形力进行准确的计算，选择适当的模锻压力机是模锻加工过程中非常重要和必要的环节。本文解析了一个有关模锻压力机吨位选择的案例，旨在让大家能够理解和掌握模锻压力机选择的方法。
二、案例
2006年7月3日，某锻造企业锻压车间使用德国辛佩坎普（Siempelkamp）公司制造的NPS1600T型高能压力机模锻离心泵叶轮（Dy202）时，滑块压下后不能向上自动回位，经设备维修人员检查后发现压力机的传动件螺旋副---螺杆、螺母上的一段螺纹根部出现环状裂纹，开裂处中的一段矩形螺纹已经断裂、脱落（见照片1）。锻造企业据此向已投保的某保险公司提出理赔要求。该螺旋副是在2005年5月更换的，至损坏时止，仅仅使用了一年多时间。为了查明螺旋副损坏的原因，保险公司分别进行如下检测和计算：

照片1
a. 委托D理工大学材料实验室对NPS1600T高能压力机螺母、螺杆的损坏进行失效分析，得出结论：
1. 螺杆钢材及热处理等加工工艺正常，螺杆及螺母无质量问题；
2. 螺杆及螺母的螺纹断裂是疲劳引起的脆性断裂，疲劳源位于螺纹根部的应力集中区，螺纹工作表面形成大范围多处疲劳开裂，造成螺丝头多处断裂；
3. 压力机超负荷运行中的高压力是造成螺杆及螺母疲劳断裂的直接原因。
b. 委托H大学锻压专业教授提供离心泵叶轮精