锻造过程中模具热疲劳失效机制及寿命预测模型研究

摘要

锻造过程中模具的热疲劳失效是影响生产效率与产品质量的关键因素。本研究深入探讨了模具在热应力作用下的失效机制，并基于多种影响因素构建了模具寿命预测模型。通过对H13钢等典型模具材料的热疲劳实验，观察了微裂纹萌生、扩展及断裂的完整过程，揭示了模具热疲劳失效的阶段性特征。研究发现，模具材料的热物理和力学性能、锻造工艺参数及冷却方式等因素对热疲劳失效有显著影响。基于这些发现，本研究构建了一个综合考虑多元影响因素的模具寿命预测模型，并通过与实际数据的对比验证了模型的准确性和可靠性。该模型能够为模具的设计、制造和使用提供科学依据，有助于延长模具使用寿命，降低生产成本，提升制造业的整体竞争力。