浅谈环境因素及人为因素对海底管线寿命的影响

2024-08-31

浅谈环境因素及人为因素对海底管线寿命的影响(共6篇)

1.浅谈环境因素及人为因素对海底管线寿命的影响 篇一

影响水泥混凝土路面使用寿命的因素及对策

针对如何提高混凝土路面使用寿命,解决其维修难的问题,结合农村公路的特点,在总结经验教训、借鉴国内外最新研究成果的基础上,制定切实可行的`技术标准,同时加大技术指导和质量监管力度,以确保建设质量,提高投资效益.

作 者:朱文梅 ZHU Wen-mei  作者单位:霍州市交通局,山西,霍州,031400 刊 名:山西建筑 英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期): 35(26) 分类号:U416.216 关键词:农村公路   水泥混凝土路面   使用寿命   因素   对策  

 

2.浅谈环境因素及人为因素对海底管线寿命的影响 篇二

关键词:城市沥青路面/寿命/影响因素/措施

城市沥青路面具有表面平整、无接缝、振动小、噪音低、行车平稳舒适、养护维修简便等优点,我国近年来建设的城市道路大多采用半刚性基层沥青路面。城市道路的特点决定了城市道路沥青路面的使用寿命受多种因素的影响,这些因素既有构造因素、施工因素,又有材料因素。本文从城市沥青路面破坏因素方面对影响城市沥青路面使用寿命的因素进行分析探讨,并提出相应防治措施。

一.影响因素分析

城市瀝青路面破坏的影响因素包括内因(材料、结构工艺)与外因(荷载、自然气候、水文地质)及施工工艺等多种因素。在不同的条件下,各种因素不同程度的交叉组合使路面破坏的原因复杂多变。调查发现,城市沥青路面破坏常发生在多雨季节,集中在沥青路面透水严重和路基路面排水不良的路段。

1、沥青混合料拌和设备技术含量低

为保证拌制的沥青混凝土混合料成品符合规定的质量,必须要进行工前、工后和运转中对原材料的质量、成品料的质量及设备本身三方面的检查。沥青混合料应在拌和场制备,在拌制一种新配合比的混合料之前,或者中断了一段时间后,应根据室内配合比进行试拌。通过试拌及抽样实验确定施工质量控制指标。在拌和工序,要注意材料的检验,保证所用矿料符合质量要求。但我们在城市沥青道路的施工中很少做到这些方面。此外,养护上我们通常使用的HB20型拌和机,级配、温度控制、混合料计量、拌和时间控制等关键部分技术含量低,难以满足提高养护质量对拌和设备的要求。

2、施工环节控制不严

城市沥青路面施工过程是公路工程整体质量形成的关键环节。但在施工中常常存在施工环节控制不严的问题。主要表现为以下几方面:

(1)混合料面层施工中的设备因素。一是压实度因素。压实是沥青混凝土面层施工的最后一道工序,其目的是提高混合料的强度、稳定性以及抗疲劳特性。压实度不足,沥青面层空隙率易过大受水浸入而产生破损。沥青面层的压路机主要有刚性光轮、轮胎式和振动压路机三种。机械设备和碾压模式选择不当都容易影响压实效果,造成压实后质量问题后,产生早期破损。二是沥青面层颗粒离析因素。集料大小颗粒组成不均匀以及在运输和摊铺过程中造成粗细颗粒离析。沥青面层集料大小颗粒离析使局部粗集料偏多,细集料偏小,不易压实,导致矿料与沥青的粘结力偏小,抗剪强度降低,容易使沥青路面出现松散。局部细集料偏多,粗集料偏少,使沥青路面热稳定性差,在高温季节容易出现车辙、拥包等病害。

(2)基层施工中的设备因素。基层是承担面层传递荷载的主要承重层,基层质量的好坏,直接影响着沥青路面的使用质量。在施工各个环节中,稍有疏忽,会给沥青路面的使用质量造成隐患。

①拌和与摊铺过程中粗细集料集中引起基层材料的不均匀,进而造成基层强度的稳定性的不均匀。

②选用的基层材料塑性指数或含泥量偏大

由于水份的进入使基层含水量增加,基层强度大幅度降低,从而导致沥青路面早期破损。

③施工中不注意控制细集料的含量(小于0.075毫米)。

3、养护管理及其他原因

(1)日常养护中压实设备及压实工艺的影响

在目前的养护作业中,受资金因素影响,压实设备没有配套成龙,初压、复压、终压三个工序在养护实践中难以实现,达到压实混合料的必需的压实度的压实设备条件不具备,是造成路面早期损坏的一大原因。同时,由于养护中施工面积小,难以碾压密实,用油量不好控制。沥青含量低会使空隙率更大,表面水容易下渗。一下雨就会前功尽弃。沥青含量高就形成油包、车辙等病害。

(2)排水设施排水不畅

现在的城市沥青道路经常出现排水不畅问题,每次降雨,都使大量地表水积聚在沥青路面及路基范围内,使城市沥青成了排水沟,导致大量水进入路面结构层和路基中,使路面结构和路基处于潮湿或过分潮湿状态,在行车荷载作用下,致使沥青路面破损。

(3)超限运输

引起沥青路面破坏的后天原因中最主要的原因是超限运输。超限运输亦称为公路“杀手”。现在超限车辆的增加对城市沥青路面破坏程度以几何级数增长,使沥青面层的使用年限缩短50-60%。

二,主要防治措施

避免城市沥青路面破损,延长沥青路面使用年限,提高投资效益,需要设计、施工、养护管理等各方面的共同努力。按照规范和标准,结合工程所处地理位置、沿线的水文地质及筑路材料等情况,严格履行各自职能,是保证路面使用寿命的根本要求。同时,超限运输对路面的损坏不容忽视,值得关注,应加强对超限运输的综合治理。再者,选择合理的机械组合方式及正确的设备操作、调试、维修保养对预防路面早期损坏的作用也应该引起我们的高度重视。此外,我们还可从以下几方面着手加以防治:

1、不论是基层还是面层,设计时结构型式、结构厚度要因地制宜、符合当地的气候、水文地质,合理选用。

2、材料的各项指标都要达标,且要选用恰当。

3、水是破坏城市沥青路面的重要原因,因此应提高沥青面层压实标准。在沥青混合料中加入抗剥落剂,以防沥青与石料的剥落。

3.影响人寿命的因素 篇三

人类到底能活多久?

目前,推断人类寿命极限的方法有好几种。其中,美国佛罗里达大学遗传学研究中心的海弗利克博士在实验室对人体细胞进行实验,发现人体的成纤维细胞分裂50次左右就会中止,该理论称为“海弗利克极限”。细胞的每次分裂周期约为2.4年,据这一理论,人类预期寿命为120岁左右。

2015年世界卫生组织的统计表明,世界人口平均寿命仅为71岁,虽比“人生七十古来稀”的古代好得多,但远远低于上述任何一个理论数据。为何会这样呢?这是因为人经常受到各种外在因素的影响。除了各种突发的灾祸,不科学的日常生活如暴饮暴食、吸烟嗜酒、睡眠不足、缺少锻炼等都会影响寿命。

将生命“进行到底”那如何活到预期寿命呢?除了倡导科学的生活方式外,科学家们也在实验室里做着其他方面的努力。研究人员已证明,用于治疗糖尿病的二甲双胍可延长动物的寿命。美国食品和药物管理局2015年已批准该项临床试验,以验证该药物是否能对人产生同样的效果。如果试验成功,则意味着100多岁的老者从生物学角度而言将和50多岁的人一样健康。

此外,目前最前沿的基因测序技术能从血液或唾液中分析测定基因的全部序列。分析基因测序的结果可预测每个人的疾病,并根据基因的原始密码,给疾病定制靶向药物,进行无比精准的治疗。因此,如果这项技术得以成功应用,人人都有可能健康地活到120岁。

“长生不老”是活多久

活到预期寿命的极限固然不错,但离人们祈望的长生不老还差十万八千里。君不见,很多民族的神话里,神仙都是永生不死的?在中国历史上,秦始皇、汉武帝等地位崇高的千古一帝,也不能免俗地服食仙丹,力求延年益寿,甚至永生不死。传说中,彭祖因为活到800岁而青史留名。《西游记》里为了吃能长生不老的蟠桃,孙悟空不惜大闹天宫,而一句“吃一块唐僧肉可以长生不老”更是不知蛊惑了多少妖魔鬼怪前赴后继地死在孙悟空的金箍棒下。所以,见到《盗墓笔记》中有人追求长生不老,并不稀罕。

电影《盗墓笔记》中,千年西域,蛇母掌握了一种永生的技术并四处兜售,最终说动塔木陀的象王支持她的永生计划。按照蛇母的计划,铁面生设计并建造了巨大的蛇母陵,象王和蛇母及其忠实的手下与一种神秘的小蛇一起放置在棺材之中,等待两千年后苏醒。那个时候,他们体内的动物细胞会全部被植物细胞替换,由此成为植物性生命,从而获得更为久远的寿命。

然而,就算如电影所说,他们变成了植物性生命,也并不能说他们长生不老了,因为植物虽然看上去更长寿,平均寿命也确实比动物长得多,但寿命也是有限的。“人活百年,树活千年”中的树可不是所有树,一般树能活几十至几百年就不错了,能活千年的树还是少数。不过,有些树的寿命确实很长。在瑞典的富鲁贾莱特山脉,有一棵挪威古云杉树,它的高度只有4.88米,但根据碳年代测定法确定其树龄已达到9550年,是世界上现存单茎无性系的寿命最长的树。换句话说,这棵云杉树见证了最后一个冰川期的结束,同时见证了人类在地球的崛起。它发芽的时候,人类连文字都还没有呢。

那么,活9550年,就是长生不老吗?

有心的读者肯定注意到了,刚才描述云杉树时并没有直接说它是寿命最长的树,而是加了一个限制性词语:单茎无性系。这是因为,有些树学会了一种神奇的本领,那就是自体克隆,即地面上的树最多几十年就死掉了,而地下的根继续生长,在其他地方长出新的树。在环境较好的地方,属于同一条根的树甚至会形成一片树林。从基因上讲,这片树林同属一个母体的克隆,也就是同基因的不同个体。这样的克隆树能存在成千上万甚至上百万年。美国犹他州有一片颤杨的克隆林叫潘多。据科学家研究,整个克隆林可能已存在了8万~100万年。

返老返童的“不死之身”

活100万年,够长了吧。但这就是我们追求的目标吗?

屈原在《九原·涉江》里提出了一个具体的要求:与天地同寿。古人说的天地实际上指的是地球。地球的寿命取决于太阳。研究表明,太阳已存在了50亿年,正值壮年,至少还能存在50亿年。换言之,与天地同寿,就是还要活50亿年。这个办得到吗?变成任何植物都办不到啊。

不过,科学家们已经找到了一种可以说是长生不老的动物—水母。

水母是海洋中重要的大型浮游生物,海洋中有超过两百种的水母,它们分布于全球各地。一般的水母通常会在繁殖下一代后死亡,但有一种灯塔水母例外。

灯塔水母的直径为4~5毫米,生长速度很快,在20摄氏度的水温中达到性成熟阶段只需要25~30天。但是,灯塔水母在性成熟后会重新回到水螅型状态,并且可以无限重复这一过程。由此,灯塔水母就成为唯一只要不被吃掉或病死,在理论上就能长生不老的动物。曾有研究灯塔水母的科学家观察了4000条灯塔水母,确认它们全部都能“返老还童”,没有一条死亡。

灯塔水母的生命力极其顽强。如果把一个灯塔水母切开,它能在24小时内变成两条,72小时后长出触角。就算把它打碎,只要它的细胞完整,也可以变成一条新的水母,重新开始生命。你可以这样理解—灯塔水母的生命是没有终结的,它在死前回到了生命的开端,重新演绎了生长发育的全过程。

灯塔水母究竟是如何逆转老化过程的?这是海洋生物学家和遗传学家正在重点研究的课题。科学家们认为,灯塔水母“返老还童”是通过细胞的转分化过程实现的。在这个过程中,细胞从一个类型转变为另一个类型。这种细胞功能的转化,通常会在器官再生的情况下出现,然而,对于灯塔水母来说,这个过程似乎是其生命周期中的常态。灯塔水母长生不老的秘密,还有待科学家进一步发掘。

4.影响管线钢腐蚀性能的因素分析 篇四

摘要:管线钢管在输送酸性油、气的服役过程中,管道内、外壁腐蚀问题在所难免,其中对管线服役寿命具有代表性影响的腐蚀形式主要有应力腐蚀开裂(硫化物应力开裂)和氢致开裂。本文介绍了两种腐蚀形式的类型和特点,并对引起腐蚀产生的条件和因素进行了分析,由此提出管线钢管耐腐蚀的基本要求。

关键词:管线钢管 应力腐蚀开裂 氢致开裂 耐腐蚀

随着人类对能源的需求迅猛增大以及酸性油、气田的开发,使得开发耐高压、长寿命、耐腐蚀管线钢势在必行。由于含H2S油气井、含CO2油气井和H2S、CO2共存油气井的开发,管道腐蚀出现多样化,其中尤以酸性介质的腐蚀最为严重。早在19世纪后期,人们从著名的黄铜弹壳的“季裂”中,最早认识了应力腐蚀开裂。包括管线钢管在内的石油工程材料的酸性环境敏感断裂是在20世纪50年代后在开发酸性油、气田的大量断裂事故中发现的。在之后的几十年,世界范围内输油、气管道在酸性环境的失效事故屡见不鲜。

1 管线钢管的应力腐蚀开裂

金属在拉应力和特定的环境介质共同作用下所产的低应力脆断现象,称为应力腐蚀开裂(SCC,Stress Corrosion Cracking)。SCC是一种极为隐蔽的局部腐蚀形式,它只有在同时满足环境、应力、材料的特定条件下才会发生。

1.1 环境因素 对确定的金属材料,只有在特定的腐蚀介质中才产生SCC。对输油输气管线而言,主要腐蚀介质为H2S。在饱和H2S溶液中,H2S首先分解,即:

H2S→H++HS- HS-→H++S2-

在拉应力作用下,材料表面钝化破裂,Fe在H2S水溶液中发生以下反应:

Fe→Fe2++2e Fe2++S2-→FeS

放出的电子被H+吸收:2H++2e→2H

反应生成的FeS腐蚀产物可溶于反应溶液中,并继续反应,从而应力使得表面上产生的裂纹扩展至纵深,流入了硫化氢水溶液的延伸裂缝内,继续推进腐蚀。此外,由于离子,离子浓度,pH值,氧和其他气体,腐蚀抑制剂,温度,压力,外部施加电流,辐射等,通过这些因素的影响,对材料的电化学行为,例如作为双电层结构,电极电位,电极极化和钝化,传质动力学,吸附和氢的积累和微观电化学不均匀扩散,不同程度的影响裂纹的形成与扩展。

1.2 应力因素 管线的SCC过程必须在拉应力下发生。一般认为,发生SCC需要一个最小应力,即阙值应力σth,只有当应力超过阙值应力σth时,SCC才会发生。这种拉应力主要来源于3个方面:工作载荷,残余应力,腐蚀产物。

美国的研究报告显示,应力腐蚀开裂的长输管线超过90%发生在管道的出站端,造成这一结果的原因之一是因为有更大的压力。此外,应力腐蚀开裂的事故经常发生在焊接区,除组织的因素,是因为焊接区仍存在较大的焊接残余应力。从相关数据可以看出,应力的作用主要是引起材料在介质中钝化膜的破坏和裂纹尖端的应力集中。拉应力越大,断裂时间越短。

1.3 材料因素 钢的强度是影响SCC的一个重要因素。由于早期的管线钢输送压力不大,对管线钢的强度要求不高,钢中除含有C、Mn、Si等元素外,其他的化学元素很少,因此腐蚀问题还不是很突出。但随着输送压力的不断提高,管线钢的强度越来越高,钢中的化学元素相应增加,迅速向高钢级发展。而随着钢强度级别升高,产生应力腐蚀的可能性变大。

在化学元素中,硫是危害管线钢质量的主要元素之一。由SCC机理可知,进入钢中的氢优先在夹杂物附近聚集,随钢中氧化物减少,SCC抗力变大;随MnS体积分数的减少,SCC抗力增大。因而,减少钢中氧、硫等杂质含量,可使SCC抗力提高。

2 管线钢管的氢致开裂

随着西部油气井的大量开发,管线钢管工作条件更加恶劣,而西部油气井中大多含有H2S为主的腐蚀介质,这就会使输送管、套管在使用过程中产生氢致开裂(HIC),致使管材失效。氢致开裂是指在管线钢管在输送含有H2S的油、气时,因腐蚀电化学产生的氢侵入钢内而产生的裂纹称为氢致开裂(HIC)。氢致开裂与应力腐蚀开裂的不同之处在于,应力腐蚀开裂需要外加应力,而氢致开裂无需外加应力便会产生,更加具有普遍性,所以在油气管线的NACE试验中,氢致开裂实验必不可少。HIC裂纹一般发生在钢中的非金属夹杂物和偏析带,沿着珠光体带或低温转变产物马氏体、贝氏体扩展。因此,应该选用含有低的硫含量,同时在技术上进行了非金属夹杂物的有效控制,减少显微成分偏析的钢材,作为输送酸性油、气的管线钢管。

2.1 HIC的环境因素 环境因素包括H2S浓度、腐蚀溶液的pH值和温度等。不同的H2S浓度对管线钢HIC敏感性影响不同。研究表明,随着H2S浓度增加,HIC敏感性相應增加,并在饱和液H2S中达到最大值。而SCC在很小的浓度下即可发生,HIC必须具有足够的浓度。

2.2 HIC的材料因素 从管线钢材料化学成分来说,影响氢致开裂腐蚀的主要元素是Mn和S。

Mn元素在焊接过程中,产生马氏体、贝氏体高强度,低韧性的显微金相组织,由于Mn和P的偏析会引起带状组织的形成,而氢致裂纹经常沿珠光体带扩展,所以Mn含量的增加,就可能导致氢致裂纹敏感性的增大。

S元素则在钢中形成MnS、FeS等非金属杂质。 MnS夹杂物主要有三种形态:Ⅰ型呈球状;Ⅱ型呈枝晶间共晶形式;Ⅲ型呈八面体不规则角状形态。其中Ⅱ型MnS在轧制时将转动到轧制平面方向上形成条状形态,当携带错位氢原子中遇到Ⅱ型MnS夹杂物,由于MnS的尖长形具有较大的应力场,集中了大量的氢原子,结合成氢气。当氢达到一定量,一方面将导致夹杂物被氢气压住形成裂缝;另一方面,裂纹的尖端材料与氢气发生作用,使得金属脆化的尖端,加速扩张破解,导致裂纹扩展,故Ⅱ型MnS具有更大的危害性。

3 耐酸管线钢预防HIC和SCC的方法

由HIC和SCC机理和特征可知,提高输送酸性油、气管道的耐酸抗腐蚀能力的方法主要有以下几点:①降低或消除钢管制造和安装过程中的残余应力,来控制SCC的敏感性。②为了防止H2S腐蚀,可以使用强度较低的管线钢,目前使用最多的管线钢为X65和X70。现有实验结果表明,X90~X120等超高强度钢不适于输送含有H2S的油气。③通过冶金技术来控制管线钢中的S、P等杂质元素,防止和减少偏析。④通过对Mn、P偏析的控制,减少带状组织的形成。

参考文献:

[1]高惠临.管线钢-组织性能焊接行为[M].西安:陕西科学技术出版社,1995.

[2]肖纪美.应力作用下的金属腐蚀[M].北京:化学工业出版社,1990.

5.影响寿命的十个相关因素 篇五

二、婚姻:日本资料表明,离婚者同夫妻恩爱者相比,其寿命,男性平均短12岁、女性平均短5岁;在20~40岁年龄组中,已婚者死亡率比独身者低50%。瑞典的医学科研人员对989名50~60岁的中老年人追踪观察9年,发现死亡者中,离婚的人或鳏夫占22%,而白头偕老者只有14%;此外,离婚妇女患子宫癌的比未婚者高2倍,独身者肝硬化的发病率比非独身者高3倍。

三、性生活:美国一专家组对4246名50~93岁男女的性问题进行了调查,之后指出,许多疾病的发生与性压抑有关,正常的、有节制(50岁以上者1月2~3次,60岁以上者1月1~2次)的性生活可降低癌症发病率,增强机体的免疫功能,延缓性器官功能的衰退,有利于健康长寿。

四、睡眠:美国癌症协会科研人员新近完成了一项调查,结果表明:平均每晚睡眠7~8小时的人,寿命最长;平均每晚睡眠不足4小时的人,寿命较短。国内外还有研究资料表明,有良好午睡习惯的中老年人机体的免疫功能要比不午睡者强。合理的午休时间应在饭后半小时,上床休息30~60分钟即可。

五、社交:美国耶鲁大学医学院的伯克曼教授在加州随机对7000名成人作了一次长达9年的跟踪研究,结果发现社会交往广泛,会使男性和女性的死亡率分别下降到原来的43.5%和35.7%。因为广泛的社交,会对一个人生活中的遭遇起到有益的“缓冲”作用;反之,中老年人长期生活在高层住宅中,会变得性情孤僻、精神萎靡、食欲减退,进而对生活失去信心,由此导致健康状况变糟而缩短寿命。

六、仪表:国外学者对1438名60~80岁衣着讲究的老年人进行调查观察,发现有90%以上的人,看上去比他们的实际年龄年轻得多,有的看上去甚至要比实际年龄小20岁之多。学者们指出,仪表美同样是老年人心理上、生理上的一种需要。老年人通过对仪表美的物质体验,能感到自己还“年轻”,心理即可产生积极的情绪和情感,有利于消除“人老珠黄”的忧伤感,以加强防病、抗病和抗衰老的能力。

七、情绪健康长寿多与开朗乐观的情绪为伴,忧郁烦恼则总同病天相随。美国耶鲁大学门诊部在一段时间内对所有求诊病人作病因分析,结果发现因情绪不好而致病的占76%;另有人曾调查了250名癔症病人,发现患病前遇精神创伤者达63%;美国某医院对45名医科大学生观察了30年后发现,凡喜怒无常、沉湎于个人情感中的人,有77.3%的人先后罹患了癌症、高血压、心脏病和情感失调等病变;前苏联的别林博士调查则证实,80岁以上的老年人中有96%是笑口常开的。

八、性格:近年来,上海华东医院对上海青、中、老年人及长寿者(90岁以上)做了一系列调查,其中,性格是主要内容之一。结果表明,长寿老人B型性格(悠闲不好强、温和平静、从容不迫、深思熟虑、不慕功名)占83%;A型性格(急躁易怒、缺乏耐心、节奏快、有过分的竞争心理)者只占14%。

九、体型:我国的遗传学家曾对广西、湖南等地的90岁以上长寿老人进行了调查,发现长寿者的身高平均在1.26~1.58米,体重为40公斤左右。美国学者杜丝·马劳斯曾作了一项有趣的观察,结果发现历届美国总统中矮个者平均寿命为80.2岁,高个者(高于1.73米)只有66.6岁;身高在2.3米以上的5位美国超级巨人,平均寿命只有39.8岁。

6.影响汽车冲压模具寿命的因素分析 篇六

影响汽车冲压模具寿命的因素很多,本文主要通过对模具结构、材料、使用及保养来分析模具寿命,并且提出有效提高冲压模具寿命的措施。

【关键词】冲压模具寿命 模具结构 模具材料 模具使用及保养

现代汽车行业的迅猛发展,使得人们对汽车各个方面的要求也越来越高,故而要求汽车冲压件结构复杂,且能在高温、高速、高摩擦剂腐蚀性工作环境中正常工作[1],也随之提高了对冲压模具的要求。冲压模具使用寿命一直是企业关注的重要问题,但目前我国企业生产的模具使用寿命仅相当于发达国家的1/3—1/5[2]。为了提高模具寿命,降低成本,必须分析影响模具使用寿命的因素,获得提高模具寿命的方法。通过分析模具失效原因发现,合理设计模具结构,恰当的选用材料及热处理,正确使用和维护模具,对模具使用寿命的提高是有重大意义的。

1.模具结构

冲压模具结构是影响模具寿命最主要的因素。因此模具设计者要需对冲压模具有较好的认识,同时具备基本的铸造和机加工相关知识,并能将这三者结合在一起来设计模具。

模具设计最基本原则是安全性,其次是经济性,考虑这个因素节省成本,为企业带来效益。所以设计模具过程中,在合理安排模具冲压间隙,冲压工序及冲压工位之后,还须做到以下几点保证模具的寿命达到预期:

1.1整个模具框架结构的厚度需均匀合理

根据模具的大小及生产要求确定模具框架筋、结构筋和工作部分结构的厚度,确保模具足够的强度,保证使用寿命。

1.2模具结构必须受力均衡,避免应力集中而导致模具局部开裂

要求模具压力源选择和布置合理,并且在承载力的部位设计支撑筋;承受侧向力的必须有防侧机构。

1.3必须慎重考虑起吊部件

将起吊部件选择比实际起吊重量大一级,起吊部件周围保证有足够的铸件厚度,以防断裂。

1.4模具防松部件及紧固螺钉必须大小适宜,防止在生产过程中震落,损坏模具。

1.5模具的导向必须合理

一般情况下,导向基本上用导板导向,导向精度要求高的情况下使用导板加导柱的导向形式。准确可靠地导向减少模具工作零件的磨损,避免凸凹模啃伤。

1.6模具结构让空必须合理

铸件与铸件之间最小距离为15mm,铸件与非铸件之间最小距离为10mm,以免铸造偏差产生干涉而造成模具损坏。需特别注意冲头与压料芯的让空,若让空不足,可能导致冲头与压料芯碰撞致断裂而报废压料芯或冲头,甚至造成重大安全事故。此外凸凹模之间的间隙对于模具的磨损及寿命也有极大的影响,精度要求高的,两者之间的间隙应该较小,反之,则可适当加大间隙,提高模具寿命[3]。

1.7自制件的结构必须设计合理,以便于热处理。

2. 模具材料及热处理

正确的选择模具材料是提高冲压模具使用寿命的基础,根据生产零件的不同要求选择相对应的材料。一般常用的模具材料有:铸件材料:MoCr铸铁,球磨铸铁,HT300等;锻件材料:T10A,Cr12MoV,7CrSiMnMoV等。其中常用的凸凹模材料有T10A、CrWMn、Cr12MoV、Cr12 等[4]。模具设计者选择材料时应该将材料的性能,作用和经济性相结合来考虑。

从模具的失效分析可知,45%的模具失效原因是热处理不当[5]。模具的磨损、粘结和疲劳断裂往往都发生在表面,因此模具表面的加工质量对于提高模具寿命是非常重要的。对不同的材质,不同的性能进行合理的热处理是提高模具使用寿命的一个关键因素[6].。热处理工艺应制作严谨,模具设计者在制作自制件时必须标明零件的热处理,热处理效果直接影响着模具生产零件的合格性,安全性及模具使用寿命。此外,热处理过程中应该掌控温度,若淬火温度过高,会使零件淬火过硬,造成脆性过大而易折断脆裂;若温度不够,淬硬性和淬透性达不到工艺技术要求,将导致零件变形[7]。淬火时若不注意采取保护措施,会使模具表面氧化和脱碳,降低耐磨性,疲劳强度和抗咬合能力,影响使用寿命。淬火冷却速度过快或油温过低,容易产生淬火裂纹[8]。采用热处理新技术:强韧化和表面强化处理,可以经济而有效的提高模具性能[9]。

3.模具的使用及保养

要保证冲压模具的使用寿命,除了要有合理的结构设计,正确的选择模具材料,制定良好的热处理工艺之外,冲压模具的使用及保养同样重要。

3.1模具的使用

冷冲压模具在使用前,应该认真检查并清扫,检查模具各部件是否安装到位,检查导向装置的润滑状况;模具使用时应正确的选择适宜的、精度较高的冲压设备、合适的冲压力[10](一般不小于成型工件30 % ~ 40 %的重压力);可以在模具的凸、凹模和板材上使用恰当的润滑剂,减少磨损;可通过及时刃磨来改善模具在使用的过程中模具凸、凹模刃口的磨损及钝化状况。

3.2模具的存放及保养

模具封存期间,需妥善保护;确保模具中弹簧及其他可形变部件处于自由状态;在刃口,导向部分,型面以及其他一些精度要求高的部位涂润滑油防锈并保持清洁。模具在运输期间要注意防震,轻拿轻放,决不能乱扔乱碰,且摆放合理,以免损坏模具刃口和导向装置,防止模具撞裂或磨损。

4.结束语

冷冲压成型是一种较为复杂的成型工艺,因此冷冲压模具在使用过程中各方面的损耗也是一个繁杂的过程,在对损耗进行的控制的过程中,需要在成型过程中的各环节要素进行控制,需要各要素之间相互作用方能达到理想的效果。随着科技的发展,有限元软件可对模具和工件的应力及形变进行模拟分析,并采取相应的措施来解决问题,从而可提高冷冲压模具的使用寿命。

参考文献:

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