拉深模激光毛化表面的磨损性能研究.pdf

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1、I垒蔼：罚舄嚣鼢与铷强ITopics：Design8LManufactureofMoulds＆Dies拉深模激光毛化表面的磨损性能研究郭啸栋(淮阴Z-学院机械Z-程学院，江苏淮安223003)摘要：为提高拉深模的磨损性能和使用寿命，利用激光毛化技术在模具钢试样表面分别加工出不同直径和间距的微单元体。对比研究毛化表面试样和非毛化表面试样的磨损性能，结果表明，毛化试样表面耐磨性均优于非毛化表面试样。通过激光毛化可提高拉深模寿命，改善板料成形时的流动性。关键词：拉深模激光毛化磨损摩擦系数StudyontheWearProperti

2、esofLaserTexturedSurfaceofDrawingDieGUOXiaodong(SchoolofMechanicalEngineering，HuaiyinInstituteofTechnology，Huaian223003，CHN)Abstract：Differentdiameteranddifferentdistributingmicroasperitieswereprocessedonthediesteelbylasertex—turingtoimprovethewear—resistanceandlif

3、e—spanofdrawingdie．Thewearprospertiesofspecimenswithlasertexturedsurfacesandspecimenwithsmoothsuefaceweremeasured．Itwasshownthatthewear——resistancesofspecimenswithlasertexturedsurfacesareallbetterthanthespecimenwithsmoothsur-face．Thusthelife—spanofdrawingdiecanbeen

4、hancedandtheflowofsteelsheetcanbeimprovedbylasertexturing．Keywords：DrawingDie；LaserTexturing；Wear；FrictionCoeficient磨损是拉深模的主要失效形式之一，在国内外，除试验结果。寻求新型抗磨损材料和从结构上对模具进行合理的设表1试样表面微单元体尺寸与分布计外，激光表面改性则是提高模具使用寿命、改善其使式样微单元体直微单元体球微单元体行微单元体列编号径D／p~m冠高度h／b~m间距

5、s2／p,m间距Sl／p．m用性能的重

6、要方法。本文将作为激光表面改性技术之1500152000lO0o一的激光毛化技术应用在模具试样表面，并对其磨损25001520oo1200性能进行了研究。3500152Oo0l5001实验部分4650252Ooo10()o565025200ol200通过激光毛化在试样表面加工出规则的微单元6650252Oool50o体，其具体尺寸与分布参数见表1，其中试样10为未78003520001O0o毛化对比试样。摩擦磨损试验采用CETR—UMT—II8800352Oool20o微观型销盘式多功能摩擦磨损试验机，试样选用45980Ho

7、35200150o钢，经表面淬火后，表面硬度达到40～56HRC，试样尺10寸为30minx20mmx8mm。偶件销材料为40Cr，尺寸为咖6．4mm，硬度为65HRC，载荷为40N。用精度为由表2可见毛化表面试样具有优良的耐磨性。与万分之一的FA2004型电子天平称量磨损前后的质量非毛化试样相比，磨损量大大减少。同时，毛化微单元损失，并以此评价其耐磨性。摩擦系数通过计算机监体的直径与分布不同时，磨损量亦有很大差别。当微控的摩擦力矩计算得出。单元体、间距越大时，磨损量越小。这是由于磨损时，销首先与微单元体接触。间距越大，凸台

8、越少，接触面2实验结果积减少，故磨损量越少。表2列出了非毛化表面与毛化表面试样的磨损量·24．OOO0OO0O毫O司OO：O罚Oa设计司御趋lTopics：Desi~&ManufactureofMoulds＆DIesHl¨m加：2m∞∞∞表2试样磨损前后质量对比特定间距下的摩擦系数呈现稍微减小的趋势。试样编号磨损前质量l／g磨损后质量／g磨损量△W／g3实验结果分析136，】25336．1l45O．O1O8236．233636．22480，0088通过激光毛化在试样表面加工的微单元体与基体336．443136．43580．0

9、073相比，可见单元体处的组织致密，具有较高硬度，相当437．039437．03420．0052于在基体表面增加了许多强化质点并起到抗磨作用，536．088736．08460．0041使其耐磨性增加。当单元体的大小及分布问距不同636．782936．77970．0032时，其占基体的面积比