本發(fā)明涉及模具維護(hù)，尤其是一種工字型應(yīng)力消減與裂紋自愈工藝。
背景技術(shù)：
1、大型模具的長型材易出現(xiàn)開裂的問題，大型模具的長型材通常指模具中具有較大尺寸且形態(tài)細(xì)長、延伸的結(jié)構(gòu)件或功能部件，例如導(dǎo)柱、導(dǎo)套、支撐梁、模腔中的長條狀鑲塊或流道結(jié)構(gòu)等，這類部件因需要承擔(dān)高載荷或復(fù)雜熱力循環(huán)，且其長度遠(yuǎn)大于截面尺寸，導(dǎo)致力學(xué)性能呈現(xiàn)明顯的各向異性，這種幾何特征使其在加工或使用中易受應(yīng)力集中、熱變形不均等因素影響，成為模具結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)，從而易出現(xiàn)開裂的問題。
2、目前在模具制造領(lǐng)域中，若大型模具的長型材發(fā)生開裂的情況，由于現(xiàn)有修復(fù)手段和修復(fù)成本的限制，往往會(huì)選擇直接報(bào)廢，從而造成較大損失，因此，亟需一種工字型應(yīng)力消減與裂紋自愈工藝，來減少大型模具的長型材發(fā)生開裂的情況以及開裂后會(huì)直接報(bào)廢的情況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本申請?zhí)峁┮环N工字型應(yīng)力消減與裂紋自愈工藝。
2、本發(fā)明提供的工字型應(yīng)力消減與裂紋自愈工藝采用如下的技術(shù)方案：
3、工字型應(yīng)力消減與裂紋自愈工藝，包括以下步驟：在模具的易裂部位或已裂部位進(jìn)行挖孔，并鑲嵌工字型加固件，所述模具與所述工字型加固件形成母體與子體的關(guān)系，鑲嵌后再對所述工字型加固件進(jìn)行加熱，通過溫差裝配使所述工字型加固件受熱膨脹后與所述母體過盈配合，產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。
4、優(yōu)選的，所述工字型加固件選用導(dǎo)熱性優(yōu)于所述母體的材料。
5、優(yōu)選的，所述工字型加固件在鑲嵌前先進(jìn)行預(yù)凍。
6、優(yōu)選的，在將所述工字型加固件嵌入所述母體前，先對所述母體進(jìn)行預(yù)熱。
7、優(yōu)選的，所述工字型加固件中心區(qū)域的加熱溫度設(shè)置為高于邊緣區(qū)域的加熱溫度。
8、優(yōu)選的，對所述工字型加固件的中心區(qū)域進(jìn)行快速冷卻，對所述工字型加固件的邊緣區(qū)域進(jìn)行慢速冷卻。
9、優(yōu)選的，對所述工字型加固件的中心區(qū)域進(jìn)行高壓水霧噴射冷卻，對所述工字型加固件的邊緣區(qū)域采用空氣對流冷卻。
10、優(yōu)選的，在所述工字型加固件相對稱的兩外側(cè)加工出鋸齒，所述工字型加固件外側(cè)的所述鋸齒為三角形鋸齒。
11、優(yōu)選的，在完成所述工字型加固件與所述母體的溫差裝配后，接著在所述工字型加固件的相鄰所述鋸齒之間的凹槽內(nèi)嵌入銅條來作為銅襯。
12、優(yōu)選的，利用手錘或振動(dòng)設(shè)備來將所述工字型加固件與所述母體進(jìn)行振動(dòng)敲實(shí)，敲擊至結(jié)合縫處無金屬回響聲為止。
13、本發(fā)明的有益效果為：
14、1、通過在模具內(nèi)嵌設(shè)工字型加固件，并利用物理力學(xué)原理與熱脹冷縮原理，對于模具的易裂部位而言，在后續(xù)使用模具進(jìn)行生產(chǎn)加工的過程中，加工時(shí)的拉應(yīng)力需先抵消這層預(yù)壓應(yīng)力，從而達(dá)到應(yīng)力消減的效果，避免出現(xiàn)應(yīng)力集中導(dǎo)致開裂的情況，對于模具的已裂部位而言，鑲嵌的工字型加固件在消除原有裂紋的同時(shí)還能夠強(qiáng)制改變潛在裂紋的擴(kuò)展路徑，起到裂紋自愈的效果，因此，本發(fā)明的工字型應(yīng)力消減與裂紋自愈工藝通過產(chǎn)生應(yīng)力消減的效果以及裂紋自愈的效果，能夠減少大型模具的長型材發(fā)生開裂的情況以及開裂后會(huì)直接報(bào)廢的情況；
15、2、基于工字型加固件中心區(qū)域的加熱溫度設(shè)置為高于邊緣區(qū)域的加熱溫度，以及在上述梯度加熱的基礎(chǔ)上進(jìn)行分區(qū)域淬火，能夠提高工字型加固件中心區(qū)域的硬度以及提高工字型邊緣區(qū)域的韌性，工字型加固件的中心硬度能夠保證其在高壓環(huán)境下保持足夠的強(qiáng)度，避免工字型加固件整體結(jié)構(gòu)易于受損，而邊緣區(qū)域的韌性能夠更好地吸收模具啟閉過程中的沖擊能量，抑制裂紋的產(chǎn)生，最終達(dá)到更好的應(yīng)力消減與裂紋自愈效果。
1.工字型應(yīng)力消減與裂紋自愈工藝，其特征在于，包括以下步驟：在模具的易裂部位或已裂部位進(jìn)行挖孔，并鑲嵌工字型加固件，所述模具與所述工字型加固件形成母體與子體的關(guān)系，鑲嵌后再對所述工字型加固件進(jìn)行加熱，通過溫差裝配使所述工字型加固件受熱膨脹后與所述母體過盈配合，產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工字型應(yīng)力消減與裂紋自愈工藝，其特征在于：所述工字型加固件選用導(dǎo)熱性優(yōu)于所述母體的材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工字型應(yīng)力消減與裂紋自愈工藝，其特征在于：所述工字型加固件在鑲嵌前先進(jìn)行預(yù)凍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工字型應(yīng)力消減與裂紋自愈工藝，其特征在于：在將所述工字型加固件嵌入所述母體前，先對所述母體進(jìn)行預(yù)熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工字型應(yīng)力消減與裂紋自愈工藝，其特征在于：所述工字型加固件中心區(qū)域的加熱溫度設(shè)置為高于邊緣區(qū)域的加熱溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工字型應(yīng)力消減與裂紋自愈工藝，其特征在于：對所述工字型加固件的中心區(qū)域進(jìn)行快速冷卻，對所述工字型加固件的邊緣區(qū)域進(jìn)行慢速冷卻。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工字型應(yīng)力消減與裂紋自愈工藝，其特征在于：對所述工字型加固件的中心區(qū)域進(jìn)行高壓水霧噴射冷卻，對所述工字型加固件的邊緣區(qū)域采用空氣對流冷卻。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工字型應(yīng)力消減與裂紋自愈工藝，其特征在于：在所述工字型加固件相對稱的兩外側(cè)加工出鋸齒，所述工字型加固件外側(cè)的所述鋸齒為三角形鋸齒。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工字型應(yīng)力消減與裂紋自愈工藝，其特征在于：在完成所述工字型加固件與所述母體的溫差裝配后，接著在所述工字型加固件的相鄰所述鋸齒之間的凹槽內(nèi)嵌入銅條來作為銅襯。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工字型應(yīng)力消減與裂紋自愈工藝，其特征在于：利用手錘或振動(dòng)設(shè)備來將所述工字型加固件與所述母體進(jìn)行振動(dòng)敲實(shí)，敲擊至結(jié)合縫處無金屬回響聲為止。